低压系统内设备的绝缘配合笔记一

一、低压系统内设备的绝缘配合

GB/T 16935-1用于规定低压系统中设备的绝缘配合（设备的电气间隙、爬电距离和固体绝缘等要求），适用于海拔至2000m，额定电压交流至1000V、额定频率至30KHz或直流至1500V的设备；不适用于具有电离气体之处，不涉及通过液体的绝缘、通过除空气以外的气体和通过压缩空气等3种距离的确定

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二、参考标准下载链接

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三、相关术语和定义

绝缘配合（insulation coordination）：考虑了预期微观环境及其他影响作用下的电气设备绝缘特性的相互关系

电气间隙（clearance）：两导电部件之间在空气中的最短距离

爬电距离（creepage distance）：两导电部件之间沿着固体绝缘材料表面的最短距离

固体绝缘（solid insulation）：插在两导电部件之间的固体绝缘材料

工作电压（working voltage）：在额定电压下，在设备的任何特定绝缘两端可能产生的交流电压或直流电压的最高有效值

再现峰值电压Urp（recurring peak voltage）：由于交流电压畸变或由于叠加在直流电压上的交流分量使电压波形发生周期性偏移的最大峰值电压，随机的过电压（如由于偶尔操作产生的过电压）不认为是再现峰值电压

过电压（overvolate）：峰值大于在正常运行下最大稳态电压的相应峰值的任何电压

耐受电压（withstand voltage）：在规定的试验条件下施加在样品上的电压，该电压不会引起样品的击穿和/或闪络

过电压类别（voervoltage category）：用I、II、III、IV表示过电压类别

污染（pollution）：使绝缘的电气强度和表面电阻率下降的外来物质（固体、液体或气体）的任何组合

宏观环境（macro-environment）：设备安装或使用的房间或其他场所的环境

微观环境（micro-environment）：特别会影响确定爬电距离尺寸的绝缘附近的环境

污染等级（pollution degree）：用数字表征微观环境受预期污染程度，用1、2、3、4表示污染等级

均匀电场（homogeneous field）：电极之间的电压梯度基本恒定的电场（一致电场），情况B

非均匀电场（inhomogeneous field）：电极之间的电压梯度基本上不恒定的电场（非一致电场），情况A

绝缘（insulation）：电子产品中用于分离具有不同电势的导电部件

功能绝缘（functional insulation）：导电部件之间仅适用于设备特定功能所需要的绝缘

基本绝缘（basic insulation）：设置在危险的带电部件上，提供基本保护的绝缘

附加绝缘（supplementary insulation）：除了用于故障保护的基本绝缘外，另外再设置的独立绝缘

双重绝缘（double insulation）：由基本绝缘和附加绝缘两者组成的绝缘

加强绝缘（reinforced insulation）：设置在危险的带电部分上，提供与双重绝缘相等的电击防护等级的绝缘（一般不能按照基本绝缘或附加绝缘单独地进行试验）

电击穿（electrical breakdown）：当放电完全桥接绝缘时在电应力下绝缘失效，导致电极间的电压下降接近至0

闪络（flashover）：在气体或液体介质中沿着固体绝缘表面的电击穿

击穿（puncture）：贯穿固体绝缘的电击穿

电痕化（tracking）：在电应力和电解杂质的联合作用下，固体绝缘材料表面和/或内部导电通道逐步形成

电蚀损（electrical erosion）：由于放电作用使电气绝缘材料产生耗损

相比电痕化指数CTI（comparative tracking index）：5个试样经受50滴电解液（0.1%氯化铵水溶液）期间未电痕化失效和不发生持续燃烧时的最大电压值，单位V

四、污染与绝缘材料

一般绝缘配合采用的额定冲击电压优选值为330V、500V、800V、1500V、2500V、4000V、6000V、8000V、12000V

对于污染的详细定义：固体微粒、尘埃和水能完全桥接小的电气间隙，因此凡微观环境可存在的污染之处都要规定最小电气间隙

1. 在潮湿的情况下污染将会变为导电性污染。由污染的水、油烟、金属尘埃、碳尘埃引起的污染是常见的导电性污染
2. 电离气体或金属沉积物引起的导电性污染仅在特定的情况下发生，例如开关设备和控制设备的灭弧室，这种情况不包含在GB/T 16935-1内

微观环境下的污染等级：

• 污染等级1：无污染或仅有干燥的、非导电性的污染，该污染没有任何影响
• 污染等级2：一般仅有非导电性污染，然而必须预期到凝露会偶然发生短暂的导电性污染
• 污染等级3：有导电性污染或由于预期的凝露使干燥的非导电性污染变为导电性污染
• 污染等级4：造成持久的导电性污染，例如由于导电尘埃或雨或其他潮湿条件引起的污染

绝缘材料组别（GB/T 4207）：

• 绝缘材料组别I：600 ≤ CTI
• 绝缘材料组别II：400 ≤ CTI ≤ 600
• 绝缘材料组别IIIa：175 ≤ CTI ≤ 400
• 绝缘材料组别IIIb：100 ≤ CTI ≤ 175

拓展至UL等级的划分表对比：

漏电起痕失效模型：

当前常用PCB板材的CTI水平：

最重要的环境影响参数：

• 对于电气间隙：气压、温度（如果变化较大）
• 对于爬电距离：污染、相对湿度、冷凝作用
• 对于固体绝缘：温度、相对湿度

我不再是从前那个少年——madmanazo