電氣間隙是指在兩個導電零部件之間或導電零部件與設備防護界面之間測得的最短空間距離。即在保證電氣性能穩定和安全的情況下,通過空氣能實現絕緣的最短距離。
電氣間隙的大小和老化現象無關。電氣間隙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,因此在確認電氣間隙大小的時候必須以設備可能會出現的最大的內部和外部過電壓(脈沖耐受電壓為依據)。在不同場合使用同一電氣設備或運用過電壓保護器時所出現的過電壓大小各不相同。
爬電距離是沿絕緣表面測得的兩個導電零部件之間或導電零部件與設備防護界面之間的最短路徑。即在不同的使用情況下,由于導體周圍的絕緣材料被電極化,導致絕緣材料呈現帶電現象。此帶電區(導體為圓形時,帶電區為環形)的半徑,即為爬電距離 。
在絕緣材料表面會形成泄漏電流路徑。若這些泄漏電流路徑構成一條導電通路,則出現表面閃絡或擊穿現象。絕緣材料的這種變化需要一定的時間,它是由長時間加在器件上的工作電壓所引起的,器件周圍環境的污染能加速這一變化。
因此在確定端子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。根據基準電壓、污染等級及絕緣材料組別來選擇爬電距離?;鶞孰妷褐凳菑墓╇婋娋W的額定電壓值推導出來的。
可見,爬電距離和電氣間隙實際是兩個相關參數,都是針對電氣絕緣性而來。特別是在繼電器、開關等工控產品的選用中,需要遵守相關標準的同時,還要按實際的使用環境要求(氣壓、污染等),設定合適的爬電距離及電氣間隙,以保障人民生命財產安全和電氣性能的穩定。
低壓成套開關設備內裸露的裸露帶電導體和端子(如母線、電器之間的連接、電纜接 頭)或沖擊耐受電壓至少應符合與其直接相連的電器元件的有關規定及表2-7、表2-8的規定。
表2-7低壓成套開關設備在空氣中的最小電氣間隙
額定沖擊耐受 電壓U/kV | 最小電氣間隙/mm | |||
非均勻電場條件 | 均勻電場條件 | |||
2.5 | 1.5 | 1.2 | ||
4 | 3 | 2 | ||
6 | 5.5 | 3 | ||
8 | 8 | 4.5 | ||
12 | 14 | 4.5 | ||
表2-8低壓成套開關設備爬電距離的最小值 | ||||
額定絕緣 電壓U/v | 設備長期承受電壓的爬電距離/mm | |||
材料組別 | ||||
I | Ⅱ | Ⅲa | Ⅲb | |
250 | 3.2 | 3.6 | 4 | 4 |
400 | 5 | 5.6 | 6.3 | 6.3 |
500 | 6.3 | 7.1 | 8.0 | 8.0 |
630 | 8 | 9 | 10 | 10 |
800 | 10 | 11 | 12.5 | |
1000 | 12.5 | 14 | 16 | — |
注:材料組別按相比漏電起痕指數分類:
材料組別I 600≦CTI; 材料組別Ⅱ 400≦CTI<600;
材料組別Ⅲa 175≦CTI<400; 材料組別Ⅲb 100≦CTI< 175
對隔離距離的要求是:功能單元處于分離位置時,它的主電路接插件裸露帶電部件與垂直母線或靜觸頭的隔離距離應不小于20mm.
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