电气间隙和爬电距离隔离距离.doc

1、电气间隙和爬电距离爬 电 距 离沿 绝 缘 表 面 测 得 的 两 个 导 电 零 部 件 之 间 或 导 电 零 部 件 与 设 备 防 护 界 面 之 间 的 最 短 路 径 。即 在 不 同 的 使 用 情 况 下 ， 由 于 导 体 周 围 的 绝 缘 材 料 被 电 极 化 ， 导 致 绝 缘 材 料 呈 现 带 电 现 象 。此 带 电 区 （ 导 体 为 圆 形 时 ， 带 电 区 为 环 形 ） 的 半 径 ， 即 为 爬 电 距 离 ； 爬 电 距 离在 绝 缘 材 料 表 面 会 形 成 泄 漏 电 流 路 径 。 若 这 些 泄 漏 电 流 路 径 构 成 一 条 导 电

2、 通 路 ， 则 出现 表 面 闪 络 或 击 穿 现 象 。 绝 缘 材 料 的 这 种 变 化 需 要 一 定 的 时 间 ， 它 是 由 长 时 间 加 在 器 件 上的 工 作 电 压 所 引 起 的 ， 器 件 周 围 环 境 的 污 染 能 加 速 这 一 变 化 。 因 此 在 确 定 端 子 爬 电 距 离 时 要 考 虑 工 作 电 压 的 大 小 、 污 染 等 级 及 所 运 用 的 绝 缘 材 料 的抗 爬 电 特 性 。 根 据 基 准 电 压 、 污 染 等 级 及 绝 缘 材 料 组 别 来 选 择 爬 电 距 离 。 基 准 电 压 值 是 从供 电 电 网 的

3、 额 定 电 压 值 推 导 出 来 的 。 1 电 气 间 隙 Clearance在 两 个 导 电 零 部 件 之 间 或 导 电 零 部 件 与 设 备 防 护 界 面 之 间 测 得 的 最 短 空 间 距 离 。 即 在保 证 电 气 性 能 稳 定 和 安 全 的 情 况 下 ， 通 过 空 气 能 实 现 绝 缘 的 最 短 距 离 。 电 气 间 隙 的 大 小 和 老 化 现 象 无 关 。 电 气 间 隙 能 承 受 很 高 的 过 电 压 ， 但 当 过 电 压 值 超 过某 一 临 界 值 后 ， 此 电 压 很 快 就 引 起 电 击 穿 ， 因 此 在 确 认 电

4、气 间 隙 大 小 的 时 候 必 须 以 设 备 可能 会 出 现 的 最 大 的 内 部 和 外 部 过 电 压 （ 脉 冲 耐 受 电 压 为 依 据 ） 。 在 不 同 场 合 使 用 同 一 电 气设 备 或 运 用 过 电 压 保 护 器 时 所 出 现 的 过 电 压 大 小 各 不 相 同 。 因 此 根 据 不 同 的 使 用 场 合 将 过 电 压 分 为 至 四 个 等 级 。 可 见 ， 爬 电 距 离 和 电 气 间 隙 实 际 是 两 个 相 关 参 数 ， 都 是 针 对 电 气 绝 缘 性 而 来 。 特 别 是在 继 电 器 、 开 关 等 工 控 产 品 的

5、 选 用 中 ， 需 要 遵 守 相 关 标 准 的 同 时 ， 还 要 按 实 际 的 使 用 环 境要 求 （ 气 压 、 污 染 等 ） ， 设 定 合 适 的 爬 电 距 离 及 电 气 间 隙 ， 以 保 障 人 民 生 命 财 产 安 全 和 电气 性 能 的 稳 定 。一 般 选 型 是 按 以 下 步 骤 进 行 ： 1、 确 定 电 气 间 隙 步 骤确 定 工 作 电 压 峰 值 和 有 效 值 ； 确 定 设 备 的 供 电 电 压 和 供 电 设 施 类 别 ； 根 据 过 电 压 类 别 来 确 定 进 入 设 备 的 瞬 态 过 电 压 大 小 ； 确 定 设 备

6、的 污 染 等 级 （ 一 般 设 备 为 污 染 等 级 2） ； 确 定 电 气 间 隙 跨 接 的 绝 缘 类 型 （ 功 能 绝 缘 、 基 本 绝 缘 、 附 加 绝 缘 、 加 强 绝 缘 ） 。 2、 确 定 爬 电 距 离 步 骤确 定 工 作 电 压 的 有 效 值 或 直 流 值 ； 确 定 材 料 组 别 （ 根 据 相 比 漏 电 起 痕 指 数 ， 其 划 分 为 ： 组 材 料 ， 组 材 料 ， a 组材 料 , b 组 材 料 。 注 ： 如 不 知 道 材 料 组 别 ， 假 定 材 料 为 b 组 ） ； 确 定 污 染 等 级 ； 确 定 绝 缘 类 型

7、（ 功 能 绝 缘 、 基 本 绝 缘 、 附 加 绝 缘 、 加 强 绝 缘 ） 。 3、 确 定 电 气 间 隙 要 求 值根 据 测 量 的 工 作 电 压 及 绝 缘 等 级 ， 查 表 （ 4943： 2H 和 2J 和 2K， 60065-2001 表 ：表 8 和 表 9 和 表 10） 检 索 所 需 的 电 气 间 隙 即 可 决 定 距 离 ； 作 为 电 气 间 隙 替 代 的 方 法 ，4943 使 用 附 录 G 替 换 ， 60065-2001 使 用 附 录 J 替 换 。 GB 8898-2001： 电 器 间 隙 考 虑 的 主 要 因 素 是 工 作 电 压

8、 ， 查 图 9 来 确 定 。 （ 对 和 电压 有 效 值 在 220-250V 范 围 内 的 电 网 电 源 导 电 连 接 的 零 部 件 ， 这 些 数 值 等 于 354V 峰 值 电压 所 对 应 的 那 些 数 值 ： 基 本 绝 缘 3.0mm ,加 强 绝 缘 6.0mm） 4、 确 定 爬 电 距 离 要 求 值根 据 工 作 电 压 、 绝 缘 等 级 及 材 料 组 别 ， 查 表 (GB 4943 为 表 2L， 65-2001 中 为 表11） 确 定 爬 电 距 离 数 值 ， 如 工 作 电 压 数 值 在 表 两 个 电 压 范 围 之 间 时 ， 需 要

9、 使 用 内 差 法 计 算其 爬 电 距 离 。 GB 8898-2001 其 判 定 数 值 等 于 电 气 间 隙 ， 如 满 足 下 列 三 个 条 件 ， 电 气 间 隙 和 爬 电 距离 加 强 绝 缘 可 减 少 2mm,基 本 绝 缘 可 减 少 1mm： 1） 这 些 爬 电 距 离 和 电 气 间 隙 会 受 外 力 而 减 小 ， 但 它 们 不 处 在 外 壳 的 可 触 及 导 电 零 部件 与 危 险 带 电 零 部 件 之 间 ； 2） 它 们 靠 刚 性 结 构 保 持 不 变 ； 3） 它 们 的 绝 缘 特 性 不 会 因 设 备 内 部 产 生 的 灰 尘

10、 而 受 到 严 重 影 响 。 *注 意 ： 但 直 接 与 电 网 电 源 连 接 的 不 同 极 性 的 零 部 件 间 的 绝 缘 ， 爬 电 距 离 和 电 气 间 隙不 允 许 减 小 。 基 本 绝 缘 和 附 加 绝 缘 即 使 不 满 足 爬 电 距 离 和 电 气 间 隙 的 要 求 ， 只 要 短 路 该 绝缘 ， 设 备 仍 满 足 标 准 要 求 ， 则 是 可 以 接 受 的 （ 8898 中 4.3.1 条 ） 。 *GB 4943 中 只 有 功 能 绝 缘 的 电 气 间 隙 和 爬 电 距 离 可 以 减 小 ， 但 必 须 满 足 标 准5.3.4 规 定

11、 的 高 压 或 短 路 试 验 。 5、 确 定 爬 电 距 离 和 电 气 间 隙 注 意可 动 零 部 件 应 使 其 处 在 最 不 利 的 位 置 ； 爬 电 距 离 值 不 能 小 于 电 气 间 隙 值 ； 承 受 了 机 械 应 力 试 验 ；简略定义1、 电气间隙：不同电位的两个导电部件间最短的空间直线距离。2、 爬电距离：不同电位的两个导电部件之间沿绝缘材料表面的最短距离。3、 隔离距离（机械式开关电器一个极的）：满足对隔离器的安全要求所规定的断开触头间的电气间隙。4、 抽出式部件：可以从连接位置移动到分离位置和试验位置同时应保持与成套设备的机械连接的可移式部件。5、 连接

12、位置：可移式部件或抽出式部件为保证其正常的设计功能而处于完好的连接状态的一种位置。6、 试验位置：抽出式部件的一种位置，在此位置上，有关的主电路已与电源断开但没有必要完全形成隔离距离，而辅助电路已连接好，允许对抽出式部件进行运行试验，此时该部件仍与成套设备保持机械上的连接。7、 分离位置（隔离位置）：抽出式部件的一种位置，在该位置时，主电路和辅助电路的隔离距离已达到要求（见 7.1.2.2） ，而抽出式部件与成套设备仍保持机械连接。8、 移出位置：可移式部件或抽出式部件移至成套设备外部，并与成套设备在机械上和电气上均脱离的一种位置。9、 绝缘配合：电气设备的绝缘特性，一方面与预期过电压和过压保

13、护装置的特性有关，另一方面与预期的微观环境和污染防护方式有关。10、 污染：能够影响介电强度或表面电阻率的所有外界物质的状况，如固态、液态或气态（游离气体） 。11、 污染等级（环境条件的）：根据导电的或吸湿的尘埃，游离气体或盐类和由于吸湿或凝露导致表面介电强度或电阻率下降事件发生的频度而对环境条件作出的分级。污染等级 1:无污染、或仅有干燥的非导电性污染。污染等级 2:一般情况下,只有非导电性污染。但是,也应考虑到偶然由于凝露造成的暂时的导电性。污染等级 3:存在导电性污染,或者由于凝露使干燥的非导电性污染变成导电性的污染。污染等级 4:造成持久性的导电性污染,例如由于导电尘埃或雨雪造成的污

14、染。12、 微观环境（电气间隙或爬电距离的）：指所考虑的电气间隙和爬电距离周围的环境条件。13、 均匀电场：电极之间的电压梯度基本恒定的电场，例如在两球之间，每个球体的半径均大于二者之间的距离的电场。14、 非均匀电场：电极之间的电压梯度不恒定的电场。15、 漏电起痕：固定绝缘材料的表面由于电场和电解液的共同作用逐渐形成的导电通路的过程。16、 相比漏电起痕指数（CTI）：一种材料经受 50 滴规定的试验溶液而不出现漏电痕迹的最大电压值，单位用伏表示17、 额定绝缘电压（Ui）：电器的额定绝缘电压是一个与介电试验电压和爬电距离有关的电压值。在任何情况下最大的额定工作电压值不应超过额定绝缘电压值

15、。18、 额定冲击耐受电压：在规定的试验条件下，成套设备的电路能够承受的规定波形和极性的脉冲电压峰值，而且电间隙值参照此电压值确定。成套设备中一条电路的额定冲击耐受电压应等于或高于成套设备所在系统中出现的瞬态过电压规定值。19、 材料组别：绝缘材料的一种分类，与其 CTI 值有关，材料组别 I 600CTI材料组别 400CTI600材料组别 a 175CTI400材料组别 b 100CTI175二、 检测目的、适用范围1、 检测目的：验证成套设备内的电器元件、带电导体和端子等的间距是否符合标准规定的安全距离。2、 适用范围：所有低压成套开关设备和控制设备产品。三、 技术要求和判定准则1、 电

16、气间隙（7.1.2.1）：技术要求的确定见表 14，必要时结合表 G1。主要与过电压类别、污染等级有关。2、 爬电距离（7.1.2.1）：技术要求的确定见表 16。主要与材料组别、污染等级有关。3、 抽出式部件的隔离距离（7.1.2.2）：引申至 GB/T14048.3 中 7.1.6.1：在断开位置下同一极的断开触头的间隙不得小于 GB/T14048.1 中表 13 规定的电气间隙。以上三项试验所测数据均不得超出技术要求值。四、 检测方法1、 电气间隙、爬电距离：详见标准附录 F。2、 隔离距离：抽出式部件置于隔离位置时，测量抽出式部件的动触头、静触头之间的距离，此距离即为隔离距离。五、 检测设备1、 游标卡尺六、 注意事项1、 测量时设备一定不可带电；2、 如果有关的电气间隙小于 3mm，凹槽最小宽度可以减小至该电气间隙的 1/3；3、 测量爬电距离时，注意两个绝缘材料之间的接合处（如胶合）亦被视为上述表面；4、 测量爬电距离时，如果使用了高度不小于 2mm 的筋，不管其数量多少，技术要求值都可以减少至表 16 中规定值的 0.8 倍；5、 对包含抽出式部件的成套设备，需在试验位置、分离位置分别验证电气间隙和爬电距离。6、 当成套设备中有相对运动的部件时，需在相对运动部件处于最不利位置时测量电气间隙和爬电距离；