王慶志，袁桂玲

（河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院河南平頂山467000）

電器產(chǎn)品的安全性始終是第一位的，沒有安全性，產(chǎn)品也就失去了其實(shí)用的價(jià)值。如果電氣間隙和爬電距離的尺寸過小，電器產(chǎn)品中的帶電部件和外殼之間很容易短路，使外殼帶電，危害人身安全。如果帶電部件之間的距離過小，則容易產(chǎn)生極間短路或極間漏電，可能使電器產(chǎn)品泄漏電流增大、絕緣電阻降低、電氣強(qiáng)度下降，直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。筆者依據(jù)GB4706.1-2005《家用和類似用途電器的安全第一部分：《通用要求》就如何檢驗(yàn)家用和類似用途電器的電氣間隙和爬電距離進(jìn)行論述。

1 電氣間隙和爬電距離的定義

在GB4706.1中，電氣間隙是指兩個(gè)導(dǎo)電部件之間，或一個(gè)導(dǎo)電部件與器具易觸及表面之間的空間最短距離，如圖1中虛線所示。在GB4706.1中，爬電距離是指兩個(gè)導(dǎo)電部件之間，或一個(gè)導(dǎo)電部件與器具易觸及表面之間沿著絕緣材料表面測得最短路徑，如圖1中實(shí)線所示[1]。

2 電氣間隙和爬電距離的測量設(shè)備

圖1 電氣間隙與爬電距離圖示Fig.1 Diagram of clearance and creepage distance icon

本項(xiàng)檢驗(yàn)的設(shè)備主要有塞規(guī)、測試卡、游標(biāo)卡尺、千分尺等，這些工具主要用于測量電器內(nèi)部的可視部分的電氣間隙和爬電距離。在要求精細(xì)測量的情況下，如測量電路板中的微小距離時(shí)，可用讀數(shù)顯微鏡等測量設(shè)備[2]。對于不可視部分的電氣間隙和爬電距離的測量，可用X光機(jī)等設(shè)備進(jìn)行拍照檢查。

3 電氣間隙和爬電距離的測量方法

在測量電氣間隙和爬電距離時(shí)，關(guān)鍵是應(yīng)該了解測量的部位，應(yīng)當(dāng)測量電器極與極之間、不同電壓的電路導(dǎo)體之間及帶電導(dǎo)體部件與外露導(dǎo)電部件之間的最小電氣間隙和爬電距離[3]。如果路徑選擇錯(cuò)誤，即使使用十分精密的儀器，也得不到正確的測量結(jié)果。GB4706.1給出了參考測量路徑[4-5]。

1）條件：所考慮的路徑包括一條寬度小于1 mm具有任意深度的平行或收斂邊溝槽。

規(guī)則：直接跨過溝槽來測量電氣間隙和爬電距離。

2）條件：所考慮的路徑包括一條寬度等于或大于1 mm并具有任意深度的平行邊溝槽。

規(guī)則：電氣間隙是“視線”距離，爬電路徑為沿槽溝的輪廓線。

3）條件：所考慮的路徑包括一個(gè)其內(nèi)角小于80°，寬度大于1 mm的V形溝槽。

規(guī)則：電氣間隙是“視線”距離。爬電路徑為沿槽溝的輪廓線，但用1 mm寬（無污物情況為0.25 mm）的絕緣鏈把溝槽底部“短路”。

4）條件：所考慮的徑包括一條肋。

規(guī)則：電氣間隙是越過肋頂?shù)淖疃虖街甭窂?，爬電路徑為沿著肋的輪廓線。

5）條件：所考慮的路徑包括一個(gè)每邊各帶有一條寬度小于1 mm（無污物情況為0.25 mm）的溝槽的非粘接接縫。

規(guī)則：爬電和電氣間隙路徑是“視線”距離。

6）條件：所考慮的路徑包括一個(gè)在每邊各帶有寬度等于或大于1 mm的溝槽的非粘接接縫。

規(guī)則：電氣間隙為“視線”距離，爬電路徑為沿溝槽的輪廓線。

7）條件：所考慮的路徑包括一個(gè)其一邊溝槽寬度小于1mm，其另一邊溝槽寬度等于或大于1 mm的非粘接接縫。

規(guī)則：電氣間隙為“視線”距離，爬電路徑在溝槽寬度小于1 mm的一邊為沿溝槽的輪廓線而在溝槽寬度等于或大于1 mm的一邊是“視線”距離。

8）條件：所考慮的路徑包括一條帶發(fā)散邊的溝槽，其深度等于或大于1.5 mm，其最窄部分的寬度大于0.25 mm，底部寬度等于或大于1 mm。

規(guī)則：電氣間隙為“視線”距離。爬電路徑為沿溝槽的輪廓線。

4 測量結(jié)果判定過程

4.1 電氣間隙的判定

1）GB/T16935.1（idt IEC60664-1）給出了過電壓類別的信息，過電壓類別是一個(gè)定義瞬態(tài)過電壓條件的數(shù)值，有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4個(gè)類別。家用和類似用途電器屬于Ⅱ類過電壓類別。

2）根據(jù)器具的過電壓類別和額定電壓查表1確定其額定脈沖電壓。

3）GB/T16935.1（idt IEC60664-1）給出了污染等級(jí)的信息，有1、2、3、4四個(gè)級(jí)別。家用和類似用途電器常為2級(jí)污染或3級(jí)污染，更多的時(shí)候器具為2級(jí)污染。

4）基本絕緣、附加絕緣的最小電氣間隙應(yīng)不小于表2規(guī)定值[7]，加強(qiáng)絕緣應(yīng)不小于表2對基本絕緣的規(guī)定值，但用下一個(gè)更高等級(jí)的額定脈沖電壓值為基。

4.2 爬電距離的判定

1）確定器具檢測部位的工作電壓。這里的工作電壓是指器具以額定電壓并在正常工作條件下運(yùn)行時(shí)，考慮的那部分所承受的最高電壓，并不是額定電壓。

表1 額定脈沖電壓Tab.1 Rated impulse voltage

表2 最小電氣間隙Tab.2 Minimum clearance

2）根據(jù)GB/T16935.1（idt IEC60664-1）確定器具的污染等級(jí)。器具常為2級(jí)污染或3級(jí)污染，更多的時(shí)候器具為2級(jí)污染。

3）根據(jù)漏電起痕指數(shù)（CTI）確定絕緣材料的材料組。材料組與CTI值對應(yīng)關(guān)系如表3所示[6]。

表3 材料組與CTI值對應(yīng)關(guān)系Tab.3 Materials group and the corresponding relationship with CTI values

4）根據(jù)工作電壓、污染等級(jí)、材料組，查表4確定其基本絕緣、附加絕緣、加強(qiáng)絕緣的最小爬電距離，加強(qiáng)絕緣的爬電距離至少為表4對基本絕緣規(guī)定值的兩倍。

5 結(jié)束語

爬電距離和電氣間隙是電器產(chǎn)品中一項(xiàng)重要的安全檢測項(xiàng)目，在日常測量爬電距離和電氣間隙中，不同的人往往得出不同的結(jié)論，除了路徑選擇對其測量結(jié)果有影響外，測量手段對測量結(jié)果也存在很大影響。再者，依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)不同可能得出不同的結(jié)論，比如GB4706.1-2005比GB4706.1-1998對電氣間隙和爬電距離要求的有所降低，使部分依據(jù)GB4706.1-1998檢測不合格的產(chǎn)品而依據(jù)GB4706.1-2005會(huì)檢測合格。在實(shí)際使用中，應(yīng)準(zhǔn)確把握標(biāo)準(zhǔn)之間的差異，全面考慮產(chǎn)品的細(xì)節(jié)與特點(diǎn)，針對產(chǎn)品選用恰當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)以便獲得準(zhǔn)確的測量結(jié)果。

表4 基本絕緣的最小爬電距離Tab.4 The minimum basic insulation creepage distance

[1]李德明，王慶志.電工電品產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)[M].上海:同濟(jì)大學(xué)出版社，2007:36-37.

[2]佘少華.電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證基礎(chǔ)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2008:49-53.

[3]陸儉國，張仍寬，李奎.低壓電器的試驗(yàn)與檢測[M].北京:中國電力出版社，2007:22-27.

[4]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB4706.1-1998，家用和類似用途電器的安全第一部分：通用要求[S].2005.

[5]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB/T14048.1-2006，低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備總則[S].2006.

[6]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB/T16935.1-2008，低壓系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的絕緣配合第一部分：原理、要求和試驗(yàn)[S].2008.

[7]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB4706.1-2005，家用和類似用途電器的安全第一部分：通用要求[S].2005.