电气间隙爬电距离标准

此标准是：GB7251.1-2013，标准名称：低压成套开关设备和控制设备 第1部分。等同使用的IEC标准是：IEC 61439.1:2011：

事实上，电气间隙和爬电距离对于开发人员和制造人员来说是十分重要的。例如我们要设计一款带灭弧的隔离开关，它的三个极当然要固定到底板上。于是固定螺丝之间的距离、触头之间的距离，还有灭弧罩之间的距离就很有讲究。距离太大了浪费材料，同时使得产品尺寸变大；距离太小了又不能满足标准要求。在这里，就需要仔细斟酌电气间隙和爬电距离问题

再例如母线的安装。如果以为简单地把母线表面包敷热缩套管就能够减小电气间隙和爬电距离，就象是猴子捞月一场空。事实上，母线之间的电气间隙是由它的连接处决定的。一般来说，母线连接处的电气间隙和爬电距离最小，且无法包裹热缩套管，只能按标准要求来考核绝缘距离。事实上，母线连接处的绝缘距离参数就代表了母线的绝缘距离参数。可见它与绝缘套管毫无关系

总之，电气间隙和爬电距离对于非制造业的电气人员来说，可能只是一个概念而已。但对于制造业的设计者来说，就不仅仅只是概念，更多的是有关材料、空间尺寸和制造成本等极具专业性的技术难题了

一般来说，爬电距离要求的数值比电气间隙要求的数值要大，布线时须同时满足这两者的要求（即要考虑表面的距离，还要考虑空间的距离），开槽（槽宽应大于1mm）只能增加表面距离即爬电距离而不能增加电气间隙，所以当电气间隙不够时，开槽是不能解决这个问题的，开槽时要注意槽的位置、长短是否合适，以满足爬电距离的要求。
4.2.2元件及PCB的电气隔离距离：（电气隔离距离指电气间隙和爬电距离的综合考虑）
对于Ⅰ类设备的开关电源（本公司的大部分开关电源均为Ⅰ类设备）,在元件及PCB板上的隔离距离如下：（下列数值未包括裕量）
a、对于AC—DC电源（以不含有PFC电路及输入额定电压范围为100-240V～为例）
                          电气间隙          爬电距离
L线-N线（保险管之前）      2.0mm            2.5mm
输入-地（整流桥前）          2.0mm            2.5mm
输入-地（整流桥后）          2.2mm            3.2mm
输入-输出（变压器）          4.4mm            6.4mm
输入-输出（除变压器外）      4.4mm            5.5mm
输入-磁芯、输出-磁芯        2.0mm            2.5mm
b、对于AC—DC电源（以含有PFC电路及输入额定电压范围为100-240V～为例）
                          电气间隙          爬电距离
L线-N线（保险管之前）      2.0mm            2.5mm
输入-地（整流桥前）          2.0mm            2.5mm
输入-地（整流桥后）          2.2mm            3.2mm
输入-输出（变压器）          5.2mm            9.0mm
输入-输出（除变压器外）      4.4mm            6.4mm
输入-磁芯、输出-磁芯        2.2mm            3.2mm
  c、对于DC—DC电源（以输入额定电压范围为36-76V  为例）
                                电气间隙        爬电距离
（DC+）-（DC-）（保险管之前）    0.7mm          1.4mm
输入-地（保险管之前）            0.7mm          1.4mm
输入-地（保险管之后）            0.9mm          1.4mm
输入-输出（考虑为基本绝缘）      0.9mm          1.4mm
输入-输出（考虑为加强绝缘）      1.8mm          2.8mm
输入-磁芯、输出-磁芯            0.7mm          1.4mm
4.2.3变压器内部的电气隔离距离：
变压器内部的电气隔离距离是指变压器两边的挡墙宽度的总和，如果变压器挡墙的宽度为3mm，那么变压器的电气隔离距离值为6mm（两边的挡墙宽度相同）。如果变压器没有挡墙，那么变压器的隔离距离就等于所用胶纸的厚度。另外，对于AC-DC电源，变压器初、次间绕组应用三层胶纸隔离，DC-DC电源，可只用二层胶纸隔离。下列数值未包括裕量：
                                      要求的隔离距离      挡墙的最小宽度
AC—DC（输入电压100-240V~，未含PFC电路）  6.4mm                3.2mm  
AC—DC（输入电压100-240V~，含有PFC电路）  9.0mm                4.5mm    
DC—DC（电压36-76V  ）                    2.8mm                1.4mm
注：变压器的引脚如果没有套上绝缘套管，那么在引脚处的隔离距离可能也仅为胶纸加挡墙的厚度，所以变压器的引脚需要套上绝缘套管且套管要穿过挡墙。
空间距离(Creepage distance):在两个导电组件之间或是导电组件与物体界面之间经由空气分离测得最短直线距离;
沿面距离(clearance):沿绝缘表面测得两个导电组件之间或是导电组件与物体界面之间的最短距离.
沿面距离(clearance)不满足标准要求距离时：PCB板上可采取两个导电组件之间开槽的方法，导电组件与外壳、可触及部分之间距离不够，则可将导电组件用绝缘材料包住。
将导电组件用绝缘材料包住既解决了空间距离(Creepage distance)也解决了沿面距离(clearance)问题，此方法一般用在电源板上变压器和周边组件之间距离不够时，将变压器包住。
另外可在不影响产品功能的情况下适当降低两导体之间的电压差


电气间隙的决定：
根据测量的工作电压及绝缘等级，即可决定距离
一次侧线路之电气间隙尺寸要求，见表3及表4
二次侧线路之电气间隙尺寸要求见表5
但通常：一次侧交流部分：保险丝前L—N≥2.5mm，L.N PE（大地）≥2.5mm，保险丝装置之后可不做要求，但尽可能保持一定距离以避免发生短路损坏电源。
一次侧交流对直流部分≥2.0mm
一次侧直流地对大地≥2.5mm （一次侧浮接地对大地）
一次侧部分对二次侧部分≥4.0mm，跨接于一二次侧之间之元器件
二次侧部分之电隙间隙≥0.5mm即可
二次侧地对大地≥1.0mm即可
附注：决定是否符合要求前，内部零件应先施于10N力，外壳施以30N力，以减少其距离，使确认为最糟情况下，空间距离仍符合规定。
爬电距离的决定：
根据工作电压及绝缘等级，查表6可决定其爬电距离

但通常：（1）、一次侧交流部分：保险丝前L—N≥2.5mm，L.N 大地≥2.5mm，保险丝之后可不做要求，但尽量保持一定距离以避免短路损坏电源。
（2）、一次侧交流对直流部分≥2.0mm
（3）、一次侧直流地对地≥4.0mm如一次侧地对大地
（4）、一次侧对二次侧≥6.4mm，如光耦、Y电容等元器零件脚间距≤6.4mm要开槽。
（5）、二次侧部分之间≥0.5mm即可
（6）、二次侧地对大地≥2.0mm以上
（7）、变压器两级间≥8.0mm以上
3、绝缘穿透距离：
应根据工作电压和绝缘应用场合符合下列规定：
——对工作电压不超过50V（71V交流峰值或直流值），无厚度要求；
——附加绝缘最小厚度应为0.4mm；
——当加强绝缘不承受在正常温度下可能会导致该绝缘材料变形或性能降低的任何机械应力时的，则该加强绝缘的最小厚度应为0.4mm。
如果所提供的绝缘是用在设备保护外壳内，而且在操作人员维护时不会受到磕碰或擦伤，并且属于如下任一种情况，则上述要求不适用于不论其厚度如何的薄层绝缘材料；
——对附加绝缘，至少使用两层材料，其中的每一层材料能通过对附加绝缘的抗电强度试验；或者：
——由三层材料构成的附加绝缘，其中任意两层材料的组合都能通过附加绝缘的抗电强度试验；或者：
——对加强绝缘，至少使用两层材料，其中的每一层材料能通过对加强绝缘的抗电强度试验；或者：
——由三层绝缘材料构成的加强绝缘，其中任意两层材料的组合都能通过加强绝缘的抗电强度试验。
4、有关于布线工艺注意点：
如电容等平贴元件，必须平贴，不用点胶
如两导体在施以10N力可使距离缩短，小于安规距离要求时，可点胶固定此零件，保证其电气间隙。
有的外壳设备内铺PVC胶片时，应注意保证安规距离（注意加工工艺）
零件点胶固定注意不可使PCB板上有胶丝等异物。
在加工零件时，应不引起绝缘破坏。
5、有关于防燃材料要求：
热缩套管 V—1或VTM—2以上；PVC套管 V—1或VTM—2以上
铁氟龙套管 V—1或VTM—2以上；塑胶材质如硅胶片，绝缘胶带V—1或VTM—2以上
PCB板 94V—1以上
6、有关于绝缘等级
（1）、工作绝缘：设备正常工作所需的绝缘
（2）、基本绝缘：对防电击提供基本保护的绝缘
（3）、附加绝缘：除基本绝缘以外另施加的独*立绝缘，用以保护在基本绝缘一旦失效时仍能防止电击
（4）、双重绝缘：由基本绝缘加上附加绝缘构成的绝缘
（5）、加强绝缘：一种单一的绝缘结构，在本标准规定的条件下，其所提供的防电击的保护等级相当于双重绝缘

各种绝缘的适用情形如下：
A、操作绝缘oprational insulation
a、介于两不同电压之零件间
b、介于ELV电路（或SELV电路）及接地的导电零件间。
B、基本绝缘 basic insulation
a、介于具危险电压零件及接地的导电零件之间；
b、介于具危险电压及依赖接地的SELV电路之间；
c、介于一次侧的电源导体及接地屏蔽物或主电源变压器的铁心之间；
d、做为双重绝缘的一部分。
C、补充绝缘 supplementary insulation
a、一般而言，介于可触及的导体零件及在基本绝缘损坏后有可能带有危险电压的零件之间，如：
Ⅰ、介于把手、旋钮，提柄或类似物的外表及其未接地的轴心之间。
Ⅱ、介于第二类设备的金属外壳与穿过此外壳的电源线外皮之间。
Ⅲ、介于ELV电路及未接地的金属外壳之间。
b、做为双重绝缘的一部分
D、双重绝缘
Double insulation Reinforced insulation
一般而言，介于一次侧电路及
a、可触及的未接地导电零件之间，或
b、浮接（floating）的SELV的电路之间或
c、TNV电路之间
双重绝缘=基本绝缘+补充绝缘
注：ELV线路：特低电压电路
在正常工作条件下，在导体之间或任一导体之间的交流峰值不超过42.4V或直流值不超过60V的二次电路。
SELV电路：安全特低电压电路。
作了适当的设计和保护的二次电路，使得在正常条件下或单一故障条件下，任意两个可触及的零部件之间，以及任意的可触及零部件和设备的保护接地端子（仅对I类设备）之间的电压，均不会超过安全值。
TNV：通讯网络电压电路
在正常工作条件下，携带通信信号的电路。