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)

3 g& }5 R" p! |IEC/ 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。
0 E1 x/ X8 @7 t! m$ ]
现在就由以下的举例，示范线性插入法的计算运用。

, M# o5 C% |* W/ s- h( R/ x$ n范例 = 电路信息

6 q+ O; ^; g0 |2 f7 ~& ]- ?; k输入电压：100-240V AC

  M. G) Q# G# P& m* u测出的工作电压：365 Vms, 890 V peak
7 v# T: Q* t1 C" t1 ~* B# i7 l. h
污染等级：2

) [  o# T2 Z8 R: m材料类别：IIIa 或 IIIb

6 o& u+ i) Q' C; d, k
2 ]' y2 l  y0 i0 BQ1a：如何计算基本绝缘需要的沿面距离？
! n6 D. }3 H9 U
  U" X! ^4 E9 V- E! C6 [0 _% p5 @2 I300V 需要的沿面距离 = 3.2mm
% K0 L) N5 X  F' J# M( M
! J, {7 \/ c! s2 A400V 需要的沿面距离 = 4.0mm
% D& [) m4 M5 T3 `5 O
! k7 ^# G% J% I6 B$ z(4.0－3.2)÷(400－300)×65＝0.52

9 A1 v- ?+ l; W. g- u* M  \3.2＋0.52＝3.72
% S) B4 i/ |) g$ f" ?9 C. B& o
A1a. 基本绝缘需要的的最小沿面距离 = 3.8mm
$ ^0 I, h6 l3 R3 x0 L8 q: ?
5 z# x8 n7 v) e% ~% ^' [) B* f
& d. l  X4 u, v& ~) y( d* T注意事项：
+ z* Z; _) p" Q2 x" M
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。
& g: n1 M8 Y5 D1 ^. Y2 ~0 MQ1b. 如何计算加强绝缘 (Reinforced Insulation) 需要的沿面距离？
) \4 P% M$ Q5 o# F公式：(基本绝缘需要的沿面距离) × 2

. W; q; @, J) s7 o' z9 }==== > 3.72×2=7.44

A1b. 加强绝缘需要的的最小沿面距离 = 7.5 mm

0 X/ G$ z( x4 I, G( y  P9 S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。
0 D+ j7 m  R2 G. S0 E& q2 ~) O
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。
2 `5 b' e2 A; W2 x
) T* T- }/ J8 x# e6 \- S0 Q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。


. x5 ^, c% G0 g% e3 I. L4 h6 y第二部分 空间间隙 (Clearance)

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。
3 `* i7 e8 Y5 z
. h; O+ t6 |3 d7 V. Q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。

Q2. 如何计算加强绝缘所需要的隔空间隙？
+ _" Q# y" J" X
- ?0 I/ Y$ B& B4 ]: A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。

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」  
, N" D% S, d6 _$ b
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。  
' {9 g# n7 w! ?0 n) o% w8 [
3 a( s) B$ T! `* @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」
: {; u* E+ h" N! c+ b/ h& Q
8 A- ^9 r, J1 g+ L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)。

8 [8 g; l" _) h, w' h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。
5 G3 p" w8 F7 }$ g6 X

, C! i$ Z* w6 {" l
* j  z+ u! l9 w! V8 P; W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。

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。
, _5 a5 S' K2 I7 O1 U  B4 c8 o
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。

# s7 Y% S' G9 I- S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。

, `( v4 M6 ~, T; |9 Q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。