电气间隙和爬电距离隔离距离.doc

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（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，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。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、 电气间隙（7.1.2.1）：技术要求的确定见表14，必要时结合表G.1。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