電氣間隙和爬電距離的定義

電氣間隙(Clearance)指的是兩個導(dǎo)電部件之間在空氣中的最短距離，這一距離的設(shè)計必須保證在設(shè)備遭受瞬態(tài)過電壓或內(nèi)部產(chǎn)生的峰值電壓時，空氣間隙不會被擊穿，從而保護設(shè)備的安全。

爬電距離(Creepage)則是指兩個導(dǎo)電部件在固體絕緣材料表面上的最短距離。這一距離需足夠大，以確保在特定的工作電壓和污染等級下，絕緣材料表面不會出現(xiàn)閃絡(luò)或擊穿現(xiàn)象，即避免電痕化的發(fā)生。

詳細解析

?電氣間隙(Clearance)?

?定義?：最短空間直線距離，依賴空氣作為絕緣介質(zhì)，確保在瞬態(tài)過電壓或峰值電壓下不發(fā)生擊穿。

?關(guān)鍵因素?：

工作電壓峰值(如220-250V電網(wǎng)下，基本絕緣需3.0mm，加強絕緣需6.0mm);

污染等級(分1-4級，等級越高所需間隙越大);

絕緣類型(功能絕緣、基本絕緣等)。

?爬電距離(Creepage Distance)?

?定義?：沿絕緣表面的最短路徑，防止因材料表面污染、潮濕或電極化導(dǎo)致的漏電或閃絡(luò)。

?關(guān)鍵因素?：

工作電壓有效值及材料組別(如Ⅲb組為默認高風險材料);

絕緣材料特性(如耐泄痕指數(shù));

污染等級(潮濕或?qū)щ娢廴拘柙龃缶嚯x)。

?區(qū)別與聯(lián)系?

?空間 vs 表面?：電氣間隙是空氣距離，爬電距離是沿面路徑。

?安全要求?：爬電距離在任何情況下不得小于電氣間隙。

?互補性?：兩者需同時滿足，不可互相替代，共同保障絕緣安全。

爬電距離，可形象理解為一螞蟻沿絕緣材料表面從一導(dǎo)電部件爬至另一導(dǎo)電部件所經(jīng)最短路徑。它涉及兩個導(dǎo)電部件間沿絕緣材料表面測量的最短空間距離，這一距離的設(shè)定需綜合考量電氣設(shè)備的額定電壓、絕緣材料的耐泄痕性能以及絕緣材料表面形狀等諸多因素，其大小直接決定了電氣設(shè)備耐受環(huán)境的水平，且與工作電壓的有效值密切相關(guān)，絕緣材料對其影響顯著。

電氣間隙則是兩個導(dǎo)電部件之間的空間最短距離。它囊括帶電零件之間、帶電零件與接地零件之間以及帶電零件與易碰零件之間的最短空氣距離。電氣間隙主要由雷電沖擊電壓決定，關(guān)乎電氣設(shè)備的外絕緣水平，其大小取決于工作電壓的峰值，電網(wǎng)的過電壓等級對其影響較大。在實際應(yīng)用中，爬電距離與電氣間隙雖是不同概念，但在進行安全判斷時必須同時滿足，不可相互替代，且依據(jù)定義，爬電距離任何時候不可小于電氣間隙。

2.安全層面的關(guān)鍵作用

爬電距離和電氣間隙對電氣產(chǎn)品的安全起著舉足輕重的作用。若電氣產(chǎn)品中帶電部件與外殼之間距離過小，極易引發(fā)短路或漏電，使外殼帶電，從而危及人身安全;不同電位的帶電部件之間距離過小，也易造成極間短路或極間漏電，進而可能引發(fā)火災(zāi)或?qū)е陆^緣功能失效，使電氣產(chǎn)品的絕緣性能大幅下降。在安全檢驗環(huán)節(jié)，需在熟悉電器產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，精準分辨出各絕緣結(jié)構(gòu)的組成，清晰區(qū)分帶電部件和可觸及部位，進而確定它們之間的爬電距離和電氣間隙路徑，并借助符合標準要求的測量設(shè)備對路徑進行量化，以此判定產(chǎn)品在該項目上是否符合標準要求，確保電氣設(shè)備的安全可靠運行。

電氣間隙與爬電距離與設(shè)備的污穢程度有著密不可分的聯(lián)系，尤其在高壓設(shè)備上，這種關(guān)聯(lián)更為顯著。

污穢程度也稱污穢等級，指的是設(shè)備所處的環(huán)境狀況。為準確確定電氣間隙和爬電距離，通常將污穢程度劃分為四個污染等級，即1、2、3、4級。1級為實驗室級別，干凈等級最高，無污染或僅有非電氣污染;2級存在非電氣污染，但需考慮因潮濕造成的導(dǎo)電性污染;3級污染較為嚴重，存在導(dǎo)電性污染，或因潮濕導(dǎo)致導(dǎo)電性污染;4級污染最為嚴重，存在持續(xù)導(dǎo)電性污染。

不同地域、不同維護程度的設(shè)備，其發(fā)生電擊穿的概率也大相徑庭。例如，在實驗室級別的1級環(huán)境下，相同的絕緣距離下，想發(fā)生絕緣擊穿都極為困難;然而若設(shè)備處于沿海地區(qū)或多酸堿的化工區(qū)，且維護程度跟不上，發(fā)生絕緣擊穿幾乎是遲早的事。

要確定工作電壓的有效值或直流值，這是基礎(chǔ)參數(shù)之一，直接影響爬電距離的計算。

需確定材料組別，不同材料的絕緣性能存在差異，對爬電距離的設(shè)定有著直接影響。

要確定污染等級，依據(jù)設(shè)備所處環(huán)境的污穢狀況，選擇合適的污染等級，進而確定相應(yīng)的爬電距離要求。

需確定絕緣類型，包括基本絕緣、附加絕緣、功能絕緣、加強絕緣等不同類型，不同絕緣類型對爬電距離的要求也有所不同。通過對燈具結(jié)構(gòu)和電路的詳細分析，金鑒實驗室確定各個導(dǎo)電零部件之間的絕緣關(guān)系，從而準確判斷絕緣類型，為選擇合適的爬電距離測試標準和計算方法提供關(guān)鍵依據(jù)。

為什么要測量爬電距離和電氣間隙?

燈具在通電后，會在絕緣材料表面會形成泄漏電流路徑，即爬電路徑。若這些泄漏電流路徑構(gòu)成一條導(dǎo)電通路，則會出現(xiàn)表面閃絡(luò)或擊穿現(xiàn)象，這就是爬電距離不足引發(fā)的電氣故障，輕則損壞燈具，重則造成人員傷亡。在確定爬電距離時要考慮工作電壓的大小、污染等級及所運用的絕緣材料的抗爬電特性。根據(jù)基準電壓、污染等級及絕緣材料組別來選擇爬電距離。同理，雖然電氣間隙的大小和絕緣材料表面老化現(xiàn)象無關(guān)，且能承受很高的過電壓，但當過電壓值超過某一臨界值后，此電壓很快就引起電擊穿，因此在考慮燈具可能會出現(xiàn)的最大的內(nèi)部和外部過電壓(脈沖耐受電壓為依據(jù))時，也需確認燈具的電氣間隙大小是否滿足燈具的安全使用要求。金鑒實驗室的專業(yè)檢測服務(wù)可以幫助您及時發(fā)現(xiàn)爬電距離不足引發(fā)的電氣故障，確保產(chǎn)品的安全使用。

總的來說，爬電距離和電氣間隙雖然可以通過增加距離和改變工藝來達到安全要求，但出于燈具本身結(jié)構(gòu)空間限制和生產(chǎn)成本考慮，爬電距離和電氣間隙大小總歸不能是盲目的改變，此時就需要有一套完備的標準方法來確定一個合適的數(shù)值。故爬電距離和電氣間隙的試驗意義就是在生產(chǎn)成本與安全之間做一個平衡，使其在達到安全要求的同時，又能節(jié)約生產(chǎn)成本。

本質(zhì)不同

電氣間隙：空間距離，測量導(dǎo)體之間或?qū)w與防護界面之間的最短空氣距離。

爬電距離：沿面距離，測量絕緣表面上導(dǎo)體之間或?qū)w與防護界面之間的最短路徑。

設(shè)置步驟不同

電氣間隙

1. 確定工作電壓峰值和有效值。

2. 確定設(shè)備供電電壓和供電設(shè)施類型。

3. 根據(jù)過電壓類別確定進入設(shè)備的瞬態(tài)過電壓。

4. 確定設(shè)備污染等級(一般設(shè)備為污染等級 2)。

5. 確定電氣間隙跨越的絕緣類型(功能絕緣、基本絕緣、附加絕緣、加強絕緣)。

爬電距離

1. 確定工作電壓有效值或直流值。

2. 確定材料組別(Ⅰ組、Ⅱ組、Ⅲa組、Ⅲb組)。

3. 確定污染程度。

4. 確定絕緣類型(功能絕緣、基本絕緣、附加絕緣、加強絕緣)。

影響因素不同

電氣間隙的大小取決于工作電壓峰值，電網(wǎng)過電壓等級對其影響較大。

爬電距離取決于工作電壓有效值，絕緣材料的 CTI 值(比較漏電起痕指數(shù))對其影響較大。