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)
8 }% {* I& X0 w/ y3 _
% ^, n/ g# {4 J: M. Z1 P  zIEC/ 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。

. W  K2 a( s! m& O7 d2 V现在就由以下的举例，示范线性插入法的计算运用。

3 Q- f' x( e5 Y$ ]; y范例 = 电路信息

; z, t( {8 e  d, h& R输入电压：100-240V AC
; s( G* t  N& Q9 l
: A: m2 {1 P- z4 g/ m& M0 ~测出的工作电压：365 Vms, 890 V peak
, i' ]) ^3 K+ i8 p& n2 ~* L
污染等级：2
8 Y4 t& A1 b# F
材料类别：IIIa 或 IIIb

0 b* P0 N! t/ A4 o9 c
Q1a：如何计算基本绝缘需要的沿面距离？
1 l& j: k8 y" S
4 V9 s+ L! Q; J3 b" n5 Z5 {300V 需要的沿面距离 = 3.2mm

400V 需要的沿面距离 = 4.0mm
* t$ Y* U% B/ _, n4 b, ?& r
(4.0－3.2)÷(400－300)×65＝0.52

3.2＋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：
" V; ~* U8 x" B) k- I( M
7 V- T5 }2 B  ?5 N, {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。
' F7 _5 F& |: `) C7 S7 e9 _Q1b. 如何计算加强绝缘 (Reinforced Insulation) 需要的沿面距离？
7 @  O2 ]1 u4 z$ e5 Y公式：(基本绝缘需要的沿面距离) × 2

==== > 3.72×2=7.44

A1b. 加强绝缘需要的的最小沿面距离 = 7.5 mm
4 G4 h1 a( o7 ~- c" g
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。

- A. [1 @! c) |% c- T6 l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。

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。
- [; Z8 ^& m% |, l4 q& J

第二部分 空间间隙 (Clearance)

+ S: F+ V+ g1 z( g+ D/ x" e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。
, i! L4 I  g: k) H6 r
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。
; P, S2 Y" z5 a, T
Q2. 如何计算加强绝缘所需要的隔空间隙？

, r) \' v$ Q! c. p5 w$ n8 q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。
9 t* l9 {, Q( X* D: F. T( C1 ~2 b
& p7 I( {8 z4 ?, q" V7 jA2. 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」  

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。  
0 d& i5 G9 V, m
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」

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)。
2 ?1 ]/ M  U  M9 r) S7 Y9 N
. `7 z0 Z8 f7 E9 `& 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。

. I4 x3 E0 V; x/ g) v

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。
6 Z8 F2 C7 m8 m/ n8 A' \. @( _* f
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。
6 I9 Z/ g8 {& s
) ]; a+ r/ x9 e. F/ }3 E' E/ I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。

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。