日用电器的电气间隙和爬电距离的检验

2011-03-26王庆志袁桂玲

电子设计工程 2011年14期

王庆志，袁桂玲

（河南质量工程职业学院河南平顶山467000）

电器产品的安全性始终是第一位的，没有安全性，产品也就失去了其实用的价值。如果电气间隙和爬电距离的尺寸过小，电器产品中的带电部件和外壳之间很容易短路，使外壳带电，危害人身安全。如果带电部件之间的距离过小，则容易产生极间短路或极间漏电，可能使电器产品泄漏电流增大、绝缘电阻降低、电气强度下降，直接影响产品质量。笔者依据GB4706.1-2005《家用和类似用途电器的安全第一部分：《通用要求》就如何检验家用和类似用途电器的电气间隙和爬电距离进行论述。

1 电气间隙和爬电距离的定义

在GB4706.1中，电气间隙是指两个导电部件之间，或一个导电部件与器具易触及表面之间的空间最短距离，如图1中虚线所示。在GB4706.1中，爬电距离是指两个导电部件之间，或一个导电部件与器具易触及表面之间沿着绝缘材料表面测得最短路径，如图1中实线所示[1]。

2 电气间隙和爬电距离的测量设备

图1 电气间隙与爬电距离图示Fig.1 Diagram of clearance and creepage distance icon

本项检验的设备主要有塞规、测试卡、游标卡尺、千分尺等，这些工具主要用于测量电器内部的可视部分的电气间隙和爬电距离。在要求精细测量的情况下，如测量电路板中的微小距离时，可用读数显微镜等测量设备[2]。对于不可视部分的电气间隙和爬电距离的测量，可用X光机等设备进行拍照检查。

3 电气间隙和爬电距离的测量方法

在测量电气间隙和爬电距离时，关键是应该了解测量的部位，应当测量电器极与极之间、不同电压的电路导体之间及带电导体部件与外露导电部件之间的最小电气间隙和爬电距离[3]。如果路径选择错误，即使使用十分精密的仪器，也得不到正确的测量结果。GB4706.1给出了参考测量路径[4-5]。

1）条件：所考虑的路径包括一条宽度小于1 mm具有任意深度的平行或收敛边沟槽。

规则：直接跨过沟槽来测量电气间隙和爬电距离。

2）条件：所考虑的路径包括一条宽度等于或大于1 mm并具有任意深度的平行边沟槽。

规则：电气间隙是“视线”距离，爬电路径为沿槽沟的轮廓线。

3）条件：所考虑的路径包括一个其内角小于80°，宽度大于1 mm的V形沟槽。

规则：电气间隙是“视线”距离。爬电路径为沿槽沟的轮廓线，但用1 mm宽（无污物情况为0.25 mm）的绝缘链把沟槽底部“短路”。

4）条件：所考虑的径包括一条肋。

规则：电气间隙是越过肋顶的最短径直路径，爬电路径为沿着肋的轮廓线。

5）条件：所考虑的路径包括一个每边各带有一条宽度小于1 mm（无污物情况为0.25 mm）的沟槽的非粘接接缝。

规则：爬电和电气间隙路径是“视线”距离。

6）条件：所考虑的路径包括一个在每边各带有宽度等于或大于1 mm的沟槽的非粘接接缝。

规则：电气间隙为“视线”距离，爬电路径为沿沟槽的轮廓线。

7）条件：所考虑的路径包括一个其一边沟槽宽度小于1mm，其另一边沟槽宽度等于或大于1 mm的非粘接接缝。

规则：电气间隙为“视线”距离，爬电路径在沟槽宽度小于1 mm的一边为沿沟槽的轮廓线而在沟槽宽度等于或大于1 mm的一边是“视线”距离。

8）条件：所考虑的路径包括一条带发散边的沟槽，其深度等于或大于1.5 mm，其最窄部分的宽度大于0.25 mm，底部宽度等于或大于1 mm。

规则：电气间隙为“视线”距离。爬电路径为沿沟槽的轮廓线。

4 测量结果判定过程

4.1 电气间隙的判定

1）GB/T16935.1（idt IEC60664-1）给出了过电压类别的信息，过电压类别是一个定义瞬态过电压条件的数值，有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4个类别。家用和类似用途电器属于Ⅱ类过电压类别。

2）根据器具的过电压类别和额定电压查表1确定其额定脉冲电压。

3）GB/T16935.1（idt IEC60664-1）给出了污染等级的信息，有1、2、3、4四个级别。家用和类似用途电器常为2级污染或3级污染，更多的时候器具为2级污染。

4）基本绝缘、附加绝缘的最小电气间隙应不小于表2规定值[7]，加强绝缘应不小于表2对基本绝缘的规定值，但用下一个更高等级的额定脉冲电压值为基。

4.2 爬电距离的判定

1）确定器具检测部位的工作电压。这里的工作电压是指器具以额定电压并在正常工作条件下运行时，考虑的那部分所承受的最高电压，并不是额定电压。

表1 额定脉冲电压Tab.1 Rated impulse voltage

表2 最小电气间隙Tab.2 Minimum clearance

2）根据GB/T16935.1（idt IEC60664-1）确定器具的污染等级。器具常为2级污染或3级污染，更多的时候器具为2级污染。

3）根据漏电起痕指数（CTI）确定绝缘材料的材料组。材料组与CTI值对应关系如表3所示[6]。

表3 材料组与CTI值对应关系Tab.3 Materials group and the corresponding relationship with CTI values

4）根据工作电压、污染等级、材料组，查表4确定其基本绝缘、附加绝缘、加强绝缘的最小爬电距离，加强绝缘的爬电距离至少为表4对基本绝缘规定值的两倍。

5 结束语

爬电距离和电气间隙是电器产品中一项重要的安全检测项目，在日常测量爬电距离和电气间隙中，不同的人往往得出不同的结论，除了路径选择对其测量结果有影响外，测量手段对测量结果也存在很大影响。再者，依据的标准不同可能得出不同的结论，比如GB4706.1-2005比GB4706.1-1998对电气间隙和爬电距离要求的有所降低，使部分依据GB4706.1-1998检测不合格的产品而依据GB4706.1-2005会检测合格。在实际使用中，应准确把握标准之间的差异，全面考虑产品的细节与特点，针对产品选用恰当的标准以便获得准确的测量结果。