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)
+ f, M6 v! l* Q/ R. e
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。
# Q: E0 g2 m/ G
, i. i$ Z8 h% m: [现在就由以下的举例，示范线性插入法的计算运用。
2 R. a2 Q7 U5 n$ P6 e/ `) d
! k  F( o& B  \3 x5 p7 o范例 = 电路信息

输入电压：100-240V AC
' z% l+ N2 W4 e1 \2 i3 A3 a
测出的工作电压：365 Vms, 890 V peak

7 A  X  `% O' r0 i" L5 o* A+ d污染等级：2

* T+ P2 [5 H  g9 A材料类别：IIIa 或 IIIb


1 P0 y( c* e) e* [4 t4 e- S& OQ1a：如何计算基本绝缘需要的沿面距离？

300V 需要的沿面距离 = 3.2mm

$ [/ T$ J7 N2 ]. {9 g400V 需要的沿面距离 = 4.0mm

(4.0－3.2)÷(400－300)×65＝0.52

8 ?9 g( q, d; E. z5 m3.2＋0.52＝3.72
8 W# w: w$ B7 \1 \" ]
A1a. 基本绝缘需要的的最小沿面距离 = 3.8mm
2 _" M4 I2 q* V6 i
# |2 O/ O! V4 L* H# A
8 _0 U; t4 z! w注意事项：
: N  W9 i# w: O& ^, f% B9 ~
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。
3 I8 w6 a. Z% |; @% |Q1b. 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

+ a7 u$ ]% v0 ^0 A6 }==== > 3.72×2=7.44

$ h# l3 ?9 E9 ]. c( XA1b. 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。
# W7 q; D' Y+ |; x; M: N
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。
/ ~1 h& a0 |( r! p
6 G2 {) A9 L! b' t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。


' N& f4 @7 u: P5 F$ z9 m1 }. B第二部分 空间间隙 (Clearance)
) N' Q, y' l" m" \1 Q
/ Z. c* }' ?6 b2 r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。

8 y( }: P. M4 j( ~" O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。
5 ^) T, z: K* O! o
Q2. 如何计算加强绝缘所需要的隔空间隙？
6 _) O5 [& {# j3 \* c2 v, z8 o
/ Q+ |4 ^( q# V  B; T' |  K+ }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。
, l; o$ A: z9 z! b- k. [
0 p$ O5 r6 x" D* h: G8 V- y! q/ NA2. 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」  
" x, l* w) [" z9 H2 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。  

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」
9 z4 |/ u/ _4 T/ D! Y' N. x
7 d5 C; O  I% l6 m, M" L  f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)。
0 w! E3 Z: {, f
/ F+ {4 P& X2 P2 o0 E; L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。

; o/ r/ i2 I3 o4 Y8 Y
+ h$ ?" @( s5 C; S6 g# N1 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。
* c- X2 k4 f& t5 P$ u' A4 ^5 w; }
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。

- n8 ~/ f' {4 D6 e/ G0 h3 M% c: W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。
# J, B2 F  m% U. v  D8 K9 {
: S' {( Z- W6 d- d: L  d: }1 Q7 G* L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。

. Z" i6 i  F% m8 h+ A( [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。