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)
9 s, v( o; W; Q  ~1 }. ?
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。

8 R' W& Q- r$ y( ?! C+ u& Y. n现在就由以下的举例，示范线性插入法的计算运用。

- J1 C* ]$ y" U5 D范例 = 电路信息
  r! l/ @* q3 L6 C% U' X
输入电压：100-240V AC
" c4 U5 \* i! e& ]
' o3 w& W, ], y0 ^+ d: h/ _2 i测出的工作电压：365 Vms, 890 V peak

污染等级：2
/ J9 z% ~- j' x* {8 O) L; }
/ k! ~3 g8 b  q) _6 m8 S材料类别：IIIa 或 IIIb

5 U- _5 P% ?2 n+ Q9 {9 V
: g/ q8 `) W2 h* u1 K3 j& q( O) R. qQ1a：如何计算基本绝缘需要的沿面距离？
. \$ k9 q# }( r2 q, B6 y( [  t
' W. V) O) A& J7 X( `$ @300V 需要的沿面距离 = 3.2mm
, Q- j6 y5 Q/ W" W' V% D
400V 需要的沿面距离 = 4.0mm
) O  M) B7 R6 V% N$ [
(4.0－3.2)÷(400－300)×65＝0.52

4 s' Z+ b2 o4 S! d+ f3.2＋0.52＝3.72

2 c+ Y, A* z" v! ?9 h1 x6 X! {A1a. 基本绝缘需要的的最小沿面距离 = 3.8mm
  A$ P6 M3 ^4 ]6 h
. q* z2 D7 Z3 E( h; \7 {+ \
注意事项：

4 T& s. q8 @* D8 H6 j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。
% J* O) \2 s. T& Z1 |, N9 k3 I% mQ1b. 如何计算加强绝缘 (Reinforced Insulation) 需要的沿面距离？
" I/ a4 l; {& c公式：(基本绝缘需要的沿面距离) × 2

4 M- @, x9 i% s==== > 3.72×2=7.44
* W1 M) U' Y8 ]5 @1 k. X
; |, w5 I1 O4 U+ IA1b. 加强绝缘需要的的最小沿面距离 = 7.5 mm

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。
5 N+ d8 s" V; G5 r
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 s) V( r8 N* Y- E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。
. r4 O) ?' G) |. Y8 H2 ]
8 A, j2 l. n  A. e3 f
: u. b- `  v$ K2 V0 u4 N2 k第二部分 空间间隙 (Clearance)

7 ~# g* J5 A+ z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。

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。

% s7 y/ G$ i7 P8 N4 G2 qQ2. 如何计算加强绝缘所需要的隔空间隙？

& A1 Y6 B$ Y% K/ x3 e* I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。

  h: k7 d& y5 j  a6 ]- o/ b9 X+ n1 C8 PA2. 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」  

' h% {: {! t4 ^$ \$ 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。  

$ N3 l  c0 t$ 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」
- w. {7 t+ V& ^
7 \5 w1 W. w" z2 a% N, I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)。
! z1 |+ m8 S: T; E& h: l
; R7 C6 M/ E: Z) Z1 ?" M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。
' a# d) S9 u/ U- e! O
; g' E2 p: B" E, E8 E8 z9 Z) t6 [" q) x

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。

, j2 |0 q+ D; X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。
! b& A# V% ]  ~& L
/ w2 z4 b7 y) d5 O6 x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)。
3 f7 ?4 {, F; T  P8 ~
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。
% Q5 X9 c- R" q# T. F& d3 V: \
3 {& G' L; ~5 M4 X1 Y" ~9 b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。