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01案例問題

GB/T 4706.1-2024《家用和類似用途電器的安全 第1部分：通用要求》標準29.2.3條款中規(guī)定：“加強絕緣的爬電距離至少為表17對基本絕緣的規(guī)定值的兩倍或GB/T16935.4-2011中表2規(guī)定值的兩倍。”

那么，加強絕緣爬電距離的限值應如何選擇？是依據(jù)GB/T 4706.1-2024標準表17對基本絕緣的規(guī)定值的兩倍，還是依據(jù)GB/T 16935.4-2011《低壓系統(tǒng)內(nèi)設備的絕緣配合 第4部分:高頻電壓應力考慮事項》標準表2規(guī)定值的兩倍？判定的依據(jù)是什么？

02標準適用性分析

筆者認為，在進行產(chǎn)品加強絕緣設計時，應根據(jù)產(chǎn)品的具體工作頻率來選擇合適的絕緣標準，見表1。

表1 適用標準限值對比

03典型應用場景驗證

例如，某家電產(chǎn)品采用開關電源模塊，電氣原理圖如圖1所示。芯片UC3844工作頻率40kHz，輸出5V和12V安全特低電壓。電源模塊PCB線路板微觀環(huán)境污染等級3級，Ⅲa/Ⅲb材料組別，初級-次級之間工作電壓有效值299Vrms，峰值344Vpeak。

圖1 UC3844開關電源原理圖

人手可以摸到的次級5V、12V電路與初級310V帶電部件之間的加強絕緣的爬電距離限值，如果只取GB/T 16935.4-2011中表2規(guī)定值的兩倍（0.101×1.4×2=0.28mm）是錯誤的。

正確做法就是比較兩個標準不同的限值：

GB/T 16935.4-2011表2規(guī)定值×2 =0.28mm，

GB/T 4706.1-2024表17規(guī)定值×2=9.5mm  （250V 4.0mm與400V 6.3mm基本絕緣插值，再×2倍）。

取較大者9.5mm為限值。

需特別注意，GB/T16935.4-2011作為高頻場景的補充標準，應與GB/T 16935/IEC60664系列標準配套使用，共同構成完整的絕緣配合技術體系。錯誤的標準選擇可能導致兩種風險：高頻場景下絕緣失效或低頻場景下過度設計。建議企業(yè)建立產(chǎn)品頻率特征數(shù)據(jù)庫，配套開展FMEA分析。

04標準條款

GB/T 4706.1-2024《家用和類似用途電器的安全 第1部分：通用要求》標準

29.2.1基本絕緣的爬電距離應不小于表17的規(guī)定值。但是，如果工作電壓是周期性的，且頻率超過30kHz，則爬電距離也應由GB/T16935.4-2011中表2決定，如果該值大于表17的值，則應取代表 17的值。

除了1級污染外，如果第14章的試驗用來檢查特殊的電氣間隙，相應的爬電距離不應小于表16規(guī)定 的電氣間隙的最小尺寸。

表17  基本絕緣的最小爬電距離

通過測量檢查其符合性。

29.2.3依據(jù)適用性，加強絕緣的爬電距離至少為表17對基本絕緣的規(guī)定值的兩倍或GB/T16935.4-2011中表2規(guī)定值的兩倍。

注:表17的注1和注2不適用。

通過測量檢查其符合性。

GB/T16935.4-2011《低壓系統(tǒng)內(nèi)設備的絕緣配合第4部分:高頻電壓應力考慮事項》標準

1 范圍

……

本部分適用于低壓設備內(nèi)耐受高頻電壓應力的基本絕緣、附加絕緣及加強絕緣。本部分中的絕緣尺寸數(shù)據(jù)直接適用于基本絕緣;對于加強絕緣，IEC60664-1中給出的附加要求適用;本部分適用于基波頻率在30kHz至10MHz范圍之內(nèi)的任意類型的周期電壓作用條件下的電氣間隙，爬電距離及固體絕緣尺寸的確定。本部分應與IEC60664-1或IEC60664-5配合使用。通過上述三項標準的配合使用，可使得IEC60664-1及IEC60664-5的電壓頻率限值提高至30kHz以上。在電壓頻率超過30kHz時，本部分也適用于IEC60664-3及對類型1的保護。對于類型2的保護仍在考慮之中。

表 2  不同頻率范圍內(nèi)的爬電距離的最小值