【摘 要】燈具在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)爬電距離和電氣間隙的要求是避免發(fā)生漏電起痕和電氣擊穿事故的重要安全指標(biāo)。本文通過(guò)對(duì)爬電距離和電氣間隙產(chǎn)生原理的分析，結(jié)合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和決議的要求，對(duì)爬電距離和電氣間隙測(cè)量方法及其注意事項(xiàng)進(jìn)行了說(shuō)明，有助于對(duì)爬電距離和電氣間隙的理解，并對(duì)測(cè)量工作的開(kāi)展有一定幫助。

【關(guān)鍵詞】燈具 爬電距離 電氣間隙

在科技日新月異的今天，燈具產(chǎn)品百花齊放，隨著人民生活水平的日益提高，需求也變得多元化，因此各種款式新穎，功能先進(jìn)的燈具應(yīng)運(yùn)而生。但隨之而來(lái)的安全問(wèn)題也層出不窮，對(duì)人身和財(cái)產(chǎn)造成了危害。為此世界各國(guó)都制定了各自燈具安全設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，其中爬電距離和電氣間隙是燈具安全標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)重要指標(biāo)。文章結(jié)合作者本人在燈具安全檢測(cè)中的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，就爬電距離和電氣間隙安全標(biāo)準(zhǔn)要求談?wù)剮c(diǎn)理解。

一、爬電距離和電氣間隙的定義和原理

（一）名詞解釋

爬電距離是指兩個(gè)帶電部件之間或者是一個(gè)帶電部件和相鄰的金屬部件之間沿絕緣材料表面測(cè)量所得的最短路徑。 電氣間隙是指兩個(gè)帶電部件之間或一個(gè)帶電部件與相鄰的金屬部件之間通過(guò)空氣間隙測(cè)量的最短距離。 我們從定義上不難發(fā)現(xiàn)，對(duì)爬電距離和電氣間隙的考察其用意是不同的。爬電距離是檢驗(yàn)絕緣材料在一定的工作電壓和環(huán)境污染等級(jí)下的耐受力，其大小應(yīng)能保證不會(huì)發(fā)生閃絡(luò)或者漏電起痕的現(xiàn)象。電氣間隙考核的是瞬態(tài)過(guò)電壓或峰值電壓，其大小應(yīng)能保證不會(huì)在設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生電氣擊穿。

（二）產(chǎn)生原因

在一般情況下，空氣是一種普通的、可靠的電氣絕緣介質(zhì)，在通常情況下，對(duì)于1mm的空氣間隙，只要電壓的有效值小于1200V就能夠維持其絕緣性能，當(dāng)電壓的有效值增加到2900V以上時(shí)，空氣將失去其絕緣性能。不同的帶電導(dǎo)體之間或者帶電導(dǎo)體和大地之間，當(dāng)它們彼此之間的空氣間隔小到一定程度時(shí)，由于電場(chǎng)的作用，帶電導(dǎo)體之間的空氣介質(zhì)可能會(huì)被擊穿，所以我們必需將兩個(gè)帶電導(dǎo)體之間的空氣間隔維持在一個(gè)不會(huì)發(fā)生電氣擊穿的安全距離上，這就形成了電氣間隙。

從電氣間隙的產(chǎn)生原理不難發(fā)現(xiàn)，空氣的絕緣性能和空氣之間的間隙是成正比的，但與空氣不同的是，固體絕緣材料在某種程度上是一種不可逆的絕緣介質(zhì)，電場(chǎng)強(qiáng)度、高溫、潮濕等不利環(huán)境因素都會(huì)造成絕緣材料老化，從而使其絕緣性能下降。爬電距離其實(shí)是一個(gè)橫跨兩種完全不同的額定電氣強(qiáng)度的邊界平面，其作用就是為了防止在電壓差不斷增加時(shí)，漏電起痕或電弧放電在固體絕緣材料上產(chǎn)生碳化路徑。

（三）影響因素

通過(guò)對(duì)爬電距離和電氣間隙產(chǎn)生原因的分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，工作電壓與爬電距離和電氣間隙的大小成反比的關(guān)系，既工作電壓越低，對(duì)爬電距離和電氣間隙的要求就相對(duì)越低。另一方面，長(zhǎng)期的使用和工作環(huán)境的差別，如灰塵、其它導(dǎo)電微粒會(huì)積累污染絕緣材料表面，也會(huì)使電氣絕緣屬性降低，引起泄漏電流和漏電起痕的發(fā)生。同時(shí)積累在燈具內(nèi)部或者燈具安裝表面的固體顆粒，灰塵和水滴等，也能使接小的間隙和凹槽被橋接。因此，燈具的工作環(huán)境，污染等級(jí)也是影響爬電距離和電氣間隙的重要因素。

二、爬電距離和電氣間隙的測(cè)量

（一）標(biāo)準(zhǔn)要求

依據(jù)GB7000.1-2007《燈具 第1部分：一般要求與試驗(yàn)》的要求，其污染等級(jí)默認(rèn)為2，橋接距離為1.0 mm。

由圖1，圖2可知，當(dāng)槽口寬度小于1 mm，爬電距離僅計(jì)算其槽口的寬度，不考慮槽的輪廓，直接跨過(guò)槽加以測(cè)量，另外，在計(jì)算爬電距離時(shí)也不考慮槽兩邊的深度。反之，當(dāng)槽口不小于1 mm時(shí)，爬電距離不僅計(jì)算其槽口的寬度，還要計(jì)算其輪廓，即爬電距離包括槽底寬度和2倍槽的深度。小于1 mm寬的空氣間隙，在計(jì)算總電氣間隙時(shí)忽略不計(jì)，要求的距離是1 mm或更小的除外。

依據(jù)CTL決議DSH 590的規(guī)定，當(dāng)出現(xiàn)由圖3所示的V形凹槽時(shí)，如果其內(nèi)角小于80度并且V形槽底部槽徑小于1 mm， 則該V形槽可以被橋接。

CTL決議DSH0717規(guī)定，如果凹槽為開(kāi)放式的結(jié)構(gòu)，或者在通風(fēng)良好的環(huán)境下，位于凹槽角落或底部的灰塵或?qū)щ婎w粒無(wú)法沉積，則認(rèn)為不可橋接。

如圖4，圖5所示，金屬螺釘存在于凹槽內(nèi)，由于凹槽結(jié)構(gòu)的限制，散落在其中的灰塵或?qū)щ婎w粒不易散出。此時(shí)如果導(dǎo)體與凹槽壁的間距小于1 mm，則形成橋接。反之，則不能形成橋接。

（二）爬電距離和電氣間隙的測(cè)量

1.通常在燈具的安全檢測(cè)中，爬電距離應(yīng)從GB/T 16935.1表4中選取，且必須考慮以下影響因素：工作電壓（有效值），絕緣材料組別，絕緣類(lèi)型（基本絕緣，附加絕緣，加強(qiáng)絕緣），爬電距離的方向和位置，污染等級(jí)。

在這里需要特別強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，在確定工作電壓時(shí)，如果該電壓小于額定電壓，但不是通過(guò)隔離變壓器供電的，則依然按照燈具的額定電壓確定爬電距離。

2.電氣間隙應(yīng)以承受所要求的沖擊耐壓來(lái)確定。電氣間隙應(yīng)從GB/T16935.1表2中選取，且必須考慮以下影響因素：額定電壓，額定脈沖電壓，過(guò)電壓類(lèi)別，電場(chǎng)條件。

3.對(duì)于普通燈具，爬電距離和電氣間隙的確定除了遵循上述a）和b）原則外，還要基于以下原則：污染等級(jí)2，對(duì)基本絕緣，用過(guò)電壓類(lèi)別I，對(duì)附加絕緣和加強(qiáng)絕緣，用過(guò)電壓類(lèi)別II。

4.對(duì)于分類(lèi)為IPX1或分類(lèi)更高的燈具， 爬電距離和電氣間隙的確定除了遵循上述（1）和（2）原則外，還要基于以下原則：污染等級(jí)3，對(duì)所有絕緣，用過(guò)電壓類(lèi)別II。

在充分理解了標(biāo)準(zhǔn)和確定了以上各個(gè)要素的基礎(chǔ)上，我們?cè)趯?shí)際測(cè)量中還需要考慮選擇一條最嚴(yán)酷的線路進(jìn)行測(cè)量。同時(shí)對(duì)測(cè)量的工具的選擇也是有講究的。通常根據(jù)情況的不同，我們可以相應(yīng)的使用量規(guī)，游標(biāo)卡尺，顯微鏡等工具。對(duì)于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的情況，我們可以選用量規(guī)，這樣可以比較直觀的獲取測(cè)量結(jié)果。但是對(duì)于結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，需要進(jìn)行多次測(cè)量和讀取情況，選用量規(guī)就不太合適了。

在獲得測(cè)量值之后，與GB7000.1-2007表11.1，11.2中給出的限值進(jìn)行比較。按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，測(cè)量值必須大于限值。

表11.1和表11.2的使用步驟如下：

（1）明確測(cè)試部位：不同極性的帶電部件之間；帶電部件和可觸及金屬部件之間，以及帶電部件和絕緣部件的外部可觸及表面之間；II類(lèi)燈具中由于功能絕緣損壞而成為帶電部件和可觸及金屬部件之間；軟纜或軟線的外表面和可觸及金屬部件之間，該軟纜或軟線用絕緣材料的軟線固定架，電線支架和線夾固定；帶電部件和其他金屬部件之間，它們和支撐面之間，或帶電部件和中間無(wú)金屬隔板的支撐面之間。

（2）根據(jù)測(cè)試部位，工作電壓和燈具的防觸電類(lèi)型，查表11.4（GB7000.1-2007附錄M），以確定防觸電保護(hù)的絕緣種類(lèi)，是基本絕緣，附加絕緣還是加強(qiáng)絕緣；

工作電壓分為24V，50V，250V，500V，1000V五種。

（3）根據(jù)防觸電保護(hù)的絕緣種類(lèi)和工作電壓，查表11.1或11.2，得到要求的爬電距離和電氣間隙的最小值。表11.1和表11.2中基本絕緣一欄分PTI≥600和PTI<600兩種情況。PTI為耐電痕指數(shù)（Proof Tracking Index），是用來(lái)確認(rèn)絕緣材料組別的重要指標(biāo)，其含義是：在耐起痕指數(shù)試驗(yàn)中，在絕緣材料上滴氯化銨溶液的同時(shí)施加一定的電壓值V，在50滴溶液滴完前，電極之間沒(méi)有出現(xiàn)閃絡(luò)或擊穿，此時(shí)的電壓值V就是耐起痕指數(shù)。

三、結(jié)束語(yǔ)

爬電距離和電氣間隙是燈具安全測(cè)試中的重要項(xiàng)目，只有在完全掌握標(biāo)準(zhǔn)，充分理解其概念與核心要素的前提下，運(yùn)用正確的測(cè)量方法和測(cè)量工具，才能確保結(jié)論的準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)：

[1]CTL決議DSH0717，2008[S]

[2]CTL決議DSH590[S]

[3]GB7000.1-2007《燈具 第1部分：一般要求與試驗(yàn)》