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安規(guī)之電氣間距和爬電距離

2017-05-17
來源:ZLG致遠電子

  本文從安規(guī)距離基本定義入手,,解析了IEC60950,、GB4943-2011標準中的爬電距離和電氣間隙的查詢方法并描述了工作電壓測試規(guī)范,,最后針對實測電壓波形圖進行了分析與計算,。從理論解析到實例分析,一步到位讓你輕松了解開關電源的安規(guī)間距。

  基本概念

  在IEC60950、GB4943-2011標準中,規(guī)定了不同電壓等級需要的最小安全距離,,而安全距離又包括電氣間距和爬電距離兩種。對于開關電源主要需要保證最小安全距離的地方有以下兩個方面:

  1,、一次側電路對外殼(保護地)的安全距離,;

  2、一次側電路對二次側電路之間的安全距離,。

  電氣間隙

  電氣間隙是兩個導電體之間在空氣中的最短距離,,而最小電氣絕緣間隙主要由表格2J、2K和2L來確定,。具體查表方法如下:

  1,、根據(jù)交流電網(wǎng)電壓有效值和過電壓類別確認交流電網(wǎng)電源瞬態(tài)電壓(由附錄Z和表2J確定);

  表2J 交流電網(wǎng)電源瞬態(tài)電壓

1.png

  2、首先確定污染等級,,再根據(jù)實測兩點峰值工作電壓B和上述確認的交流電網(wǎng)電源瞬態(tài)電壓值可確定最小電氣間隙為C1(由表2K確定),;

  表2K 一次電路絕緣以及一次電路與二次電路之間絕緣最小電氣間隙(海拔2000m以下)

  單位為mm

2.png

  3、確定污染等級后,,再根據(jù)實測兩點峰值工作電壓B和電網(wǎng)電源瞬態(tài)電壓確認附加電氣間隙C2(由表2L確定),;

  表2L 一次電路的附加電氣間隙(適用于海拔2000m以下)

  單位為mm

3.png

  4、如果B大于交流電網(wǎng)峰值則最小電氣間隙為C1+C2,,如果B小于或等于交流電網(wǎng)峰值則最小電氣間隙就等于C1,。

  爬電距離

  爬電距離是兩個導電體沿絕緣材料表面的最短距離,而最小爬電距離只由表格2N來確定,;具體查表方法如下:

  1,、確定污染等級;

  2,、再根據(jù)實測工作電壓有效值和絕緣材料的材料組別確定最小爬電距離(由表2N確定)。

  表2N 最小爬電距離

  單位為mm

4.png

  一次電路和二次電路之間的電壓測試方法

  假如開關電源輸入有L,、N和PE則測試圖如下圖1所示:

5.gif

  圖1

  假如開關電源輸入只有L,、N則測試圖如下圖2所示:

6.gif

  圖2

  實例分析

  實測100~240VAC輸入開關電源初次級最大電壓波形如下圖3所示,工作電壓峰值為500V,,工作電壓有效值為265V,,根據(jù)表2J可知交流電網(wǎng)電源瞬態(tài)電壓為2500V。

7.png

  圖3

  電氣間隙計算:按照污染等級2的基本絕緣要求可知

8.png

  即最小電氣間隙的基本絕緣為C1+C2=2.34mm(由于峰值電壓500V大于輸入電壓峰值),,加強絕緣為4.68mm,;

  爬電距離計算:按照污染等級2、材料類別Ⅲ可知265V有效值電壓在表2N的250V和320V之間,,而250V時基本絕緣為2.5mm,,320V的基本絕緣為3.2mm,即265V電壓基本絕緣為

9.png

  即加強絕緣為5.3mm

  海拔對安全距離影響

  以上查詢的安全間距只適用于海拔2000m以下,,而對于海拔2000以上的情況,,安全距離需要乘以一定系數(shù)。標準GB/T 16935.1的表A2給出了海拔與系數(shù)的對應關系,,比如海拔5000mm時,,最小安全間距需要乘以1.48倍。


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