IEC/ UL60950-1 电气间隙详解

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第一部分 沿面/爬行距离 (Creepage Distance)

  K* |7 u6 ?/ ]' S1 @5 p4 MIEC/ UL 60950-1:2000 最小沿面距离的规定载录于 2.10.4 条款中。敬请参考表 2L 以了解各产品应有的沿面距离要求。若您的产品所测出的工作电压介于表中指定的两个工作电压值之间，您可利用线性内插法 (Linear Interpolation) 计算出所需要的沿面距离。请参见表 2L 之附注 2。

& H- a9 M2 I1 y: |: l现在就由以下的举例，示范线性插入法的计算运用。
3 i) u1 [, r! I; K4 F0 @* Y! \
6 R% J8 z' _8 @范例 = 电路信息
) O- s1 X4 x) T+ q- T
输入电压：100-240V AC
! T& |( G& z8 {
7 E1 M4 j! }6 W2 [1 t) Q. m" t测出的工作电压：365 Vms, 890 V peak
9 `) A& W2 g$ N
污染等级：2
! r- B- \3 r. ^2 i$ n! w; ^8 K
材料类别：IIIa 或 IIIb
* N( |4 I; y, |6 C6 ^! `" f" D) A6 Y

& I9 c. _/ S. Z: m$ W6 UQ1a：如何计算基本绝缘需要的沿面距离？

# H; v+ T5 X; Q1 r4 Z' Q* B9 s300V 需要的沿面距离 = 3.2mm
6 T- N$ R3 S! }# i- m7 h. [4 _
% U- K6 V/ n  w/ ]9 \  `400V 需要的沿面距离 = 4.0mm

(4.0－3.2)÷(400－300)×65＝0.52

9 O/ R6 _" f9 D6 I! g3.2＋0.52＝3.72

A1a. 基本绝缘需要的的最小沿面距离 = 3.8mm


注意事项：

' I3 ^9 _# N9 p5 L须根据表 2L 之附注 2，以无条件进入的方式算到最接近的 0.1 mm 单位。
* b) ?. W1 x- Q9 ?9 Y; h2 p7 cQ1b. 如何计算加强绝缘 (Reinforced Insulation) 需要的沿面距离？
公式：(基本绝缘需要的沿面距离) × 2
4 c+ z) e2 x+ c& K
==== > 3.72×2=7.44

A1b. 加强绝缘需要的的最小沿面距离 = 7.5 mm

, {6 Q+ V2 [& z3 b注意事项：须根据表 2L 之附注 2，以无条件进入的方式算到最接近的 0.1 mm 单位。

' k" u& {$ B5 z须先将基本绝缘所需的最小沿面距离加倍后，再用无条件进入的方式算到最接近的 0.1 mm 单位。如果基本绝绿的沿面距离已先采用无条件进入，然后再加倍计算，则计算结果会有 0.1mm 单位的误差。
5 \, t: N! A$ @6 U3 b$ m3 ^% F
5 O, j% n" m/ H  d' X$ p根据 2.10.4 条款的第三项，万一最小沿面距离小于最小隔空间隙 (Clearance)，则以最小隔空直线间隙做为沿面距离的间距。


第二部分 空间间隙 (Clearance)
7 @" Y, e$ [! X. e9 d! ?+ P
; _. M" [% s) j3 Y以下将说明如何针对上例的加强绝缘要求，算出最小的隔空间隙。
$ z7 G! C4 B* R0 s
8 E1 h. A- M8 V敬请参照 2.10.3.2 条款的表 2H 及表 2J 以进一步了解您的设备之隔空间隙要求。
6 G, T# s  Z8 Q: S7 a
Q2. 如何计算加强绝缘所需要的隔空间隙？

1 ^& t2 u1 |$ R* H+ M6 w/ ], ^根据 2.10.3.2 条款规定，当电路的工作电压值 (Peak) 超过交流电源供电器的电压时，可采取两个步骤决定最小的隔空间隙。
! P4 N- I; j1 d4 P8 @
A2. 步骤1：请查阅「表 2H ─ 初级电路 (Primary Circuits) 以及初级电路和次级电路 (Secondary Circuits) 之间绝缘所需的最小隔空间隙」  
5 j8 F8 ]0 ~( I: L, I7 _! \
/ q1 P1 X, J  m( R从最大工作电压等于交流电供应电压的位置 240 Vac 的 300 Vrms 列，向右移到名称为 「Nominal AC mains supply voltage > 150 V  300 V」的电流突波电压 (Transient Voltage) 2500V 字段，您可从表 2H 找到加强绝缘所需的最小隔空间隙 = 4.0mm。  
7 }- A8 j4 \5 c3 Y: D& K+ v2 c
1 M" R" ^  f2 G步骤 2：请查阅「表 2J ─ 初级电路的工作电压值超过额定 (Nominal) 交流电源供应电压值时，绝缘所需的额外隔空间隙」

( q: c/ d! W  {$ E8 V在名称为「Nominal AC mains supply voltage > 150 V  300 V」的电流突波电压 (Transient Voltage) 2500V 字段里，从横列中选出数值最接近的量测出工作电压值 (= 933V) 。注意选出的电压不能小于已测出的工作电压。运用「表 2J」此列，即可找出加强绝缘的「额外隔空间隙」(= 1.4mm)。
* q, n; q6 ]8 }! a1 {( t
将步骤 1 和步骤 2 取得的最小隔空间隙相加 ─ 4.0+1.4=5.4，就可得到加强绝缘的最小隔空间隙为 5.4 mm。
6 Q7 V+ x; v! }, u0 K9 \
" t9 I; B0 o) _9 J" b4 c! O! O

" f& O; Z3 Z# T. b) @8 g1 h2 M本范例中，计算出的隔空间隙小于沿面距离，因此我们可判断上例设备的间隙，加强绝缘时所需的沿面距离是 7.5mm。
2 u4 Q& W' G: v6 k* {) N9 |0 Q
以上范例属于极为一般的情况，已将任何特定条件除外。具体详情请参考适用的相关标准。

8 Z- T! l9 L; M. U影响绝缘配置 (Insulation Coordination) 的因素之一 ─ 材料类别。材料类别 (Materials Group) 是根据材料的 CTI 值分类。CTI ─ 比较留痕指数 (Comparative Tracking Index / 单位：(伏特数) 是依据 UL 746C 或 IEC 60112 测试而产生的数据。 UL 认可组件目录 (Recognized Component Directory) 列出了某些同时符合 UL746C 及 IEC 60112 标准的绝缘胶带 (Insulated Tapes)。

在决定最小的沿面距离前，除非事先已知隔空间隙路径中所采用的物料之 CTI 值，否则即设定物料类别为 IIIa 或 IIIb。

) b; H$ w+ s- K2 R# Q若您打算因为更好或更高等级的 CTI 值，而缩小变压器结构中的最小沿面距离，请注意下列事项：绝缘胶带和加边胶带 (Margin Tapes) 的薄膜 (Film) 及粘着面之 CTI 值，必须依据变压器的结构而有不同的考虑。
9 b; N6 \" o# J7 c9 K
) r! b6 ]0 w8 H' C' z注意事项：最内部线圈 (Winding) 的最小沿面距离，可从加边胶带粘着边或线轴 (Bobbin) 表面等两个较差的 CTI 值中取得。除了加边胶带的 CTI 值外，还必须检查线轴物料的 CTI 值。 利用较佳的 CTI 值来决定所需的沿面距离可缩减沿面距离的结果。不过，当工作电压所需隔空间隙大于沿面距离时，您必须以隔空间隙值做为要求的沿面距离值。