汪韬1.2 骆德汉1 胡研飞2
1广东工业大学,广东 广州 510643 2中国赛宝集团,广东 广州 510610
摘要:本文本着分析IEC62368-1:2018标准中电气间隙的要求,以及与现行版标准GB 8898-2011以及GB4943.1-2011的电气间隙异同,为相关生产企业的设计、研发人员,以及实验室检测人员提供参考。
关键词:电气间隙、安全设计
1引言
本文依据的IEC62368-1:2018标准要求对照最终被取代音视频类产品的安全标准IEC?60065和信息技术设备的安全标准IEC 60950-1标准, IEC62368-1:2018标准的电气间隙要求与IEC?60065和IEC 60950-1标准要求存在较大差异。我国电子产品安全标准工作组目前已经完成了基于IEC62368-1:2018版国家标准的编写工作,目前该标准已经处于报批阶段,预计在不久的将来,也将取代我国现有的音视频产品国家标准GB8898-2011和信息技术设备国家标准GB4943.1-2011为了使相关的生产企业基于IEC62388-1的标准要求特将 IEC62368-1:2018标准中变动较大的电气间隙的部分进行阐述,为相关生产企业的设计、研发人员,以及实验室检测人员提供参考。
一、电气间隙定义
电气间隙是指两个导电零部件在空气中最短的距离。
二、电气间隙的确定
对于涉及安全的场合,电气间隙的距离应确保绝缘不会被电气击穿,确定产品电气间隙限值相关的因素包括暂态过电压、瞬态电压、设备内出现的重复性峰值电压、重复性峰值电压频率、绝缘类别、污染等级等,通过查表的方式来确定最小电气间隙要求值。
根据IEC 62368-1:2018标准,针对电气间隙的确定有两种程序:
1.程序1确定电气间隙
1)首先通过使用跨在电气间隙上的工作电压的峰值、跨在电气间隙上的重复性峰值电压(如果有)、暂态过电压值这三个电压中的最大值;
2)按照基频不超过 30kHz 的电路按下表1确定电气间隙;
3)基频高于 30kHz 的电路,按下表2确定电气间隙;
4)电路中既存在高于 30kHz 的频率,也有低于 30kHz 的频率,则选下表 1 和表 2 中电气间隙值的最大值。
表1 频率不超过 30kHz 对应电压的最小电气间隙
表1中允许在最接近的两点间使用线性内插法,计算得到的最小电气间隙按指定的增量进位。对数值:
——不超过 0.5mm,指定的增量是 0.01mm;和
——超过 0.5mm 的数值,指定的增量是 0.1mm。
表2 频率超过 30kHz 对应电压的最小电气间隙
2. 程序2 确定电气间隙
承受来自电网电源或外部电路的瞬态电压的电气间隙的尺寸要根据对该电气间隙的要求的耐压来确定。通过以下步骤来确定最小电气间隙:
1)确定瞬态电压,通常预定要与交流电网电源连接的设备的电气间隙应当按II类过电压来确定(2500V峰值),可以通过测量来确定实际绝缘部位的瞬态电压值;
2)确定要求的耐压,通常确定要求的电压等于确定的瞬态电压,几种特殊情况详见IEC62368-1标准5.4.2.3.3条款;
3)通过要求的耐压、设备使用的海拔高度、污染等级,通过查下表3的方式确定最小电气间隙要求值。
表3 使用要求的耐压确定最小电气间隙
3.最小电气间隙的确定
依据IEC 62368-1标准要求,选择程序1和程序2确定的两个电气间隙值的最大值作为产品电气间隙的要求值,一般来说程序2的值会大于程序1确定的电气间隙值。如果产品抗电强度确定电气间隙满足要求值,此时可以使用程序1的数值作为产品的电气间隙限值。
选择程序1的电气间隙值时,具体抗电强度要求如下表4:
表4 抗电强度试验
三、电气间隙的测量
在进行测量时,如下要求适用:
1.可移动零部件应当使其置于最不利位置。
2.对配有普通不可拆卸电源软线的设备,电气间隙应当分别在安装和不安装电源软线的情况下进行测量。
3.当测量绝缘材料的外壳防护界面通过外壳上的沟槽或开孔或可触及连接器上的开孔的电气间隙时,应当认为可触及的表面如图用有关节的试验指在不施加明显力的情况下进行测量。
4.对于测试的部位要考虑作用力的影响。
结语:
通过对IEC62368-1:2018标准的电气间隙与现行版与现行版标准GB 8898-2011和GB4943.1-2011的电气间隙异同比较,使我们认识到新版标准新版标准考虑的因素更加全面,更加合理,针对绝缘位置的最小电气间隙要求降低了不少,对于企业的设计研发人员来讲,可以进行优化绝缘防护的结构设计,降低企业生产成本的同时,满足用户的轻薄化的结构需求。
参考文献:
1.陈立辉主编.电子信息产品安全标准解读与应对[M].北京:中国质检出版社.2013
2.中华人民共和国标准:音频/视频、信息技术和通信技术设备第1部分:安全要求