案例問題
某適配器電源板中，有兩個Y2電容串聯(lián)跨接初級的地與次級的地，如圖1、圖2和圖3所示。圖中A點銅箔為初級電路地，C點為人手可以接觸到次級電路地，B點為兩個Y電容串聯(lián)連接點，AC之間電壓實測110V～，AB之間實測55V～，BC之間實測55V～。
圖1 開關(guān)電源帶2個Y電容跨接初次級
（圖片來源于實拍）
圖2 PCB焊點面
（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）
圖3 電路圖
（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）
關(guān)于A、B、C三點之間PCB線路板絕緣爬電距離的要求有以下不同的觀點：
觀點1：B點是危險帶電部件，AB之間按55V功能絕緣，BC之間按110V加強(qiáng)絕緣要求。
觀點2：B點不是危險的導(dǎo)電部件可以觸摸，AB之間按110V加強(qiáng)絕緣要求，BC之間不要求絕緣。
觀點3：B是中間未接地金屬，AB之間按220V基本絕緣，BC之間按220V附加絕緣，AC之間按220V雙重絕緣要求。
觀點4：B點既不是中間金屬也不是帶電部件，而是連接保護(hù)阻抗中間金屬，AB之間、BC之間均以220V加強(qiáng)絕緣距離的“一半”要求，AC之間按220V加強(qiáng)絕緣要求。
哪一種觀點更合理?
案例分析
筆者認(rèn)為案例問題中B點的“定性”是關(guān)鍵，根據(jù)GB?4706.1-2005《家用和類似用途電器的安全 第1部分：通用要求》標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)阻抗的定義，B點為2個Y2電容串聯(lián)中間點，任一個Y2電容短路，人手直接觸摸B點流過人體的電流仍應(yīng)不超過限值（見22.42條款），所以B點不是“危險的帶電部件”。
在一般的雙重絕緣系統(tǒng)中，帶電部件-中間金屬按基本絕緣考慮，“工作電壓”要考慮附加絕緣失效時整個絕緣系統(tǒng)的額定電壓220V；而中間金屬-易觸及部件之間附加絕緣亦然。而案例問題中B點不具備雙重絕緣系統(tǒng)的“中間金屬”的特征，它是連接在保護(hù)阻抗兩個元件中間點，正常情況跨接電壓110V被平均分配，即UAB = UBC = UAC ÷2 = 55V，其中一個Y2電容短路異常情況下UAB =0, UBC=110V。
值得指出，按GB 4706.1-2005標(biāo)準(zhǔn)表17注3,AC、AB、BC之間“工作電壓”是電源額定電壓220V，而不是實測值110V。
因為AC之間按GB 4706.1-2005標(biāo)準(zhǔn)22.26條款要符合加強(qiáng)絕緣的要求，由此推論AB之間、BC之間應(yīng)符合“加強(qiáng)絕緣的一半”的要求。換句話說，這種特殊的情況，AB、BC“平均分配承擔(dān)”地承擔(dān)加強(qiáng)絕緣，并且不考慮保護(hù)阻抗兩個元件之一失效異常狀態(tài)AB、BC銅箔之間要求的變化。
綜上所述觀點1、觀點2、觀點3均有待進(jìn)一步商榷，觀點4比較合理，具體要求限值見表1。
表1 爬電距離限值要求
|
污染等級 |
材料組別 |
AC爬電距離 |
AB爬電距離 |
BC爬電距離 |
|
/mm |
/mm |
/mm |
|
1 |
-- |
0.6×2=1.2 |
0.6 |
0.6 |
|
2 |
Ⅲa/Ⅲb |
2.5×2=5.0 |
2.5 |
2.5 |
|
3 |
Ⅲa/Ⅲb |
4.0×2=8.0 |
4 |
4 |
注：AC、AB、BC工作電壓：220V
實際操作時，要注意安全特低電壓Ⅲ類結(jié)構(gòu)與帶電部件之間AC并不是最短的路徑，U2光耦合器之間才是最嚴(yán)酷的情況，如圖4所示。
圖4 U2光耦合器之間爬電路徑更短
值得指出，少數(shù)開關(guān)電源2個Y2電容跨接在一次電路+310Vd.c.與二次電路地之間，如圖5所示。此時工作電壓為（310+12）=322Vd.c.
圖5 2個Y2電容跨接在一次電路+310V與二次電路地之間
這種情況，爬電距離具體要求限值見表2。
表2 爬電距離限值要求
|
污染等級 |
材料組別 |
AC爬電距離 |
AB爬電距離 |
BC爬電距離 |
|
/mm |
/mm |
/mm |
|
1 |
-- |
1.0×2=2.0 |
1 |
1 |
|
2 |
Ⅲa/Ⅲb |
4.0×2=8.0 |
4 |
4 |
|
3 |
Ⅲa/Ⅲb |
6.3×2=12.6 |
6.3 |
6.3 |
注：AC、AB、BC工作電壓：322Vd.c.
關(guān)于每一個Y2電容額定電壓的要求，原則是：其中一個Y2電容短路時，全部的跨接電壓將施加在另一個Y2電容上要求仍能正常工作。所以第一種跨接110V情況，Y2電容額定電壓應(yīng)為250V或以上，第二種跨接322Vd.c.情況，Y2電容額定電壓應(yīng)為400V或以上。
標(biāo)準(zhǔn)條款
GB?4706.1-2005《家用和類似用途電器的安全 第1部分：通用要求》標(biāo)準(zhǔn)
3.3.6保護(hù)阻抗 protective impedance
連接在帶電部件和II類結(jié)構(gòu)的易觸及導(dǎo)電部件之間的阻抗，在正常使用中及器具出現(xiàn)可能的故障狀態(tài)時，它將電流限制在一個安全值。
8.1.4如果易觸及部件為下述情況，則不認(rèn)為其是帶電的：
——該部件通過保護(hù)阻抗與帶電部件隔開。
在有保護(hù)阻抗的情況下，該部件與電源之間的電流；對直流應(yīng)不超過2mA；對交流其峰值應(yīng)不超過0.7mA，而且：
……
19.11任何流過保護(hù)阻抗的電流，都不應(yīng)超過8.1.4中規(guī)定的限值。
22.26 帶有III類結(jié)構(gòu)的器具，其結(jié)構(gòu)應(yīng)使在安全特低電壓下工作的部件與其他帶電部件之間的絕緣符合雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣的要求。
22.27應(yīng)采用雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣將由保護(hù)阻抗連接的各個部件隔開。
22.42保護(hù)阻抗應(yīng)至少由兩個單獨的元件構(gòu)成。如果這些元件中的任何一個出現(xiàn)短路或開路，則8.1.4中規(guī)定的值不應(yīng)被超過。
29 電氣間隙、爬電距離和固體絕緣
京公網(wǎng)安備11010802046783號
