所谓安全距离

所谓安全距离,就是为保护人在使用电子产品的时候,危险电压带电部分与人不能轻易接触到,也不能让它来引起危险导致威胁人身安全.因此必须在一般情况下,安全距离是在产品设计中最重要的部分之一.检查安全距离从设计阶段开始.结构检查人员会首先检查PCB板上的安全距离(最好拿空的PCB板用透明薄尺或游标卡尺来测量),之后,就是检查危险电压带电部分与其它部分(如外壳、安全电压部分等)距离等等.总之,一切关乎与安全的部分都要测量,特别重点会在电源部分.具体参考各种安全标准:IEC60950\IEC60065\UL60950\GB8898\GB4943等以下引自其他文章:安全距离包括电气间隙(空间距离),爬电距离(沿面距离)和绝缘穿透距离1、电气间隙:两相邻导体或一个导体与相邻电机壳表面的沿空气测量的最短距离.2、爬电距离:两相邻导体或一个导体与相邻电机壳表面的沿绝绝缘表面测量的最短距离.电气间隙的决定:根据测量的工作电压及绝缘等级,即可决定距离一次侧线路之电气间隙尺寸要求,见表3及表4二次侧线路之电气间隙尺寸要求见表5但通常:一次侧交流部分:保险丝前L—N≥2.5mm,L.NPE(大地)≥2.5mm,保险丝装置之后可不做要求,但尽可能保持一定距离以避免发生短路损坏电源.一次侧交流对直流部分≥2.0mm一次侧直流地对大地≥2.5mm(一次侧浮接地对大地)一次侧部分对二次侧部分≥4.0mm,跨接于一二次侧之间之元器件二次侧部分之电隙间隙≥0.5mm即可二次侧地对大地≥1.0mm即可附注:决定是否符合要求前,内部零件应先施于10N力,外壳施以30N力,以减少其距离,使确认为最糟情况下,空间距离仍符合规定.爬电距离的决定:根据工作电压及绝缘等级,查表6可决定其爬电距离但通常:(1)、一次侧交流部分:保险丝前L—N≥2.5mm,L.N大地≥2.5mm,保险丝之后可不做要求,但尽量保持一定距离以避免短路损坏电源.(2)、一次侧交流对直流部分≥2.0mm(3)、一次侧直流地对地≥4.0mm如一次侧地对大地(4)、一次侧对二次侧≥6.4mm,如光耦、Y电容等元器零件脚间距≤6.4mm要开槽.(5)、二次侧部分之间≥0.5mm即可(6)、二次侧地对大地≥2.0mm以上(7)、变压器两级间≥8.0mm以上3、绝缘穿透距离:应根据工作电压和绝缘应用场合符合下列规定:——对工作电压不超过50V(71V交流峰值或直流值),无厚度要求;——附加绝缘最小厚度应为0.4mm;——当加强绝缘不承受在正常温度下可能会导致该绝缘材料变形或性能降低的任何机械应力时的,则该加强绝缘的最小厚度应为0.4mm.如果所提供的绝缘是用在设备保护外壳内,而且在操作人员维护时不会受到磕碰或擦伤,并且属于如下任一种情况,则上述要求不适用于不论其厚度如何的薄层绝缘材料;——对附加绝缘,至少使用两层材料,其中的每一层材料能通过对附加绝缘的抗电强度试验;或者:——由三层材料构成的附加绝缘,其中任意两层材料的组合都能通过附加绝缘的抗电强度试验;或者:——对加强绝缘,至少使用两层材料,其中的每一层材料能通过对加强绝缘的抗电强度试验;或者:——由三层绝缘材料构成的加强绝缘,其中任意两层材料的组合都能通过加强绝缘的抗电强度试验.4、有关于布线工艺注意点:如电容等平贴元件,必须平贴,不用点胶如两导体在施以10N力可使距离缩短,小于安规距离要求时,可点胶固定此零件,保证其电气间隙.有的外壳设备内铺PVC胶片时,应注意保证安规距离(注意加工工艺)零件点胶固定注意不可使PCB板上有胶丝等异物.在加工零件时,应不引起绝缘破坏.5、有关于防燃材料要求:热缩套管V—1或VTM—2以上;PVC套管V—1或VTM—2以上铁氟龙套管V—1或VTM—2以上;塑胶材质如硅胶片,绝缘胶带V—1或VTM—2以上PCB板94V—1以上6、有关于绝缘等级(1)、工作绝缘:设备正常工作所需的绝缘(2)、基本绝缘:对防电击提供基本保护的绝缘(3)、附加绝缘:除基本绝缘以外另施加的独立绝缘,用以保护在基本绝缘一旦失效时仍能防止电击(4)、双重绝缘:由基本绝缘加上附加绝缘构成的绝缘(5)、加强绝缘:一种单一的绝缘结构,在本标准规定的条件下,其所提供的防电击的保护等级相当于双重绝缘各种绝缘的适用情形如下:A、操作绝缘oprationalinsulationa、介于两不同电压之零件间b、介于ELV电路(或SELV电路)及接地的导电零件间.B、基本绝缘basicinsulationa、介于具危险电压零件及接地的导电零件之间;b、介于具危险电压及依赖接地的SELV电路之间;c、介于一次侧的电源导体及接地屏蔽物或主电源变压器的铁心之间;d、做为双重绝缘的一部分.C、补充绝缘supplementaryinsulationa、一般而言,介于可触及的导体零件及在基本绝缘损坏后有可能带有危险电压的零件之间,如:Ⅰ、介于把手、旋钮,提柄或类似物的外表及其未接地的轴心之间.Ⅱ、介于第二类设备的金属外壳与穿过此外壳的电源线外皮之间.Ⅲ、介于ELV电路及未接地的金属外壳之间.b、做为双重绝缘的一部分D、双重绝缘DoubleinsulationReinforcedinsulation一般而言,介于一次侧电路及a、可触及的未接地导电零件之间,或b、浮接(floating)的SELV的电路之间或c、TNV电路之间双重绝缘=基本绝缘+补充绝缘注:ELV线路:特低电压电路在正常工作条件下,在导体之间或任一导体之间的交流峰值不超过42.4V或直流值不超过60V的二次电路.SELV电路:安全特低电压电路.作了适当的设计和保护的二次电路,使得在正常条件下或单一故障条件下,任意两个可触及的零部件之间,以及任意的可触及零部件和设备的保护接地端子(仅对I类设备)之间的电压,均不会超过安全值.TNV:通讯网络电压电路在正常工作条件下,携带通信信号的电路.IEC60335-1：2001《家用和类似用途电器的安全通用要求》（第四版）标准在2001年5月公布，但由于配合使用的各个产品《家用和类似用途电器的安全XX特殊要求》很多还没有制订出来，所以目前还没有普遍使用2001版本的《通用要求》。与第三版相比，新版标准在许多方面，特别是在爬电距离和电气间隙方面有了很多变化。可以预见这些变化将会影响全世界未来10年家用电器及类似产品的结构设计，希望引起相关人员的注意，尤其是家电产品设计和测试方面人员的足够重视。欧洲标准化组织在2002年对EN60335-1进行了换版，而中国国家标准GB4706.1相信很快更新。据悉全国家用电器标准化技术委员会已经于2003年9月在烟台召开了GB4706.1-XXXX标准的起草工作会议，有希望在今年内完成征求意见稿。下面笔者结合工作实践，给大家介绍一下标准制订的一些背景情况，并重点对变化较大的第29章作简单介绍。背景介绍：在过去40多年里，第一版(1976)，第二版(1988)，第三版(1991)标准关于爬电距离和电气间隙的内容要求一直没有什么变化。它们都是以过去积累的经验为基础制订出来的，但是现在看来这些要求相对保守，留有余地太多，或者说对制造商的要求高了。例如：对于230V和小于130V的危险带电部件与易触及部件之间都是8mm爬电距离和电气间隙的要求和同样的交流耐压测试值的要求。虽然TC61(制订IEC60335标准的委员会)早在编写第三版时，就已经注意到这些内容要求不尽合理，并打算修改，可是由于在这方面经验不足，更改条件还不成熟，所以被耽搁了好几年。最近几年，随着IEC60664绝缘配合系统系列标准的不断完善，对于直流电压小于1000V和交流电压小于1500V绝缘配合有了更明确和具体的电气间隙和耐压要求，TC61委员会就有了修订标准的技术基础。因而参照IEC60664所制订的新版IEC60335与旧版相比，有很多变化，并且这些新增内容比较复杂，不太容易理解和掌握。变化介绍：第3章定义：在新的标准中引入了一些新的概念，原来的一些定义稍作了改动。3.3.5功能绝缘functionalinsulation：为实现电器正确功能，两导电体之间的绝缘，没有安全的功能。其实这也不是“新”的概念，在开关标准、电子产品标准早就有这个概念了。大家不妨打开GB4943-1995（idtIEC60950-1:1991）《信息技术设备（包括电气事务设备）的安全》标准，我们就会发现有类似的概念1.2.9.1“工作绝缘：设备正常工作所需的绝缘，并不起防电击作用”。最常见的功能绝缘的例子：PCB板上带电件之间的绝缘，如图1中所示，带电件1和带电件2之间的绝缘即为功能绝缘。而在IEC60335-1：1991版中，会把它当作基本绝缘来考核。第13.3条：电气强度试验电压发生了变化。IEC60335-1：1991（第三版）标准的要求：试验电压值：——对其他基本绝缘为1000V——对附加绝缘为2750V——对加强绝缘为3750V可以认为器具内部的部件工作电压都是小于250V，按额定电压小于250V的水平来考核的。但随着技术的发展，越来越多的白色家电采用新的技术，譬如家用空调变频技术，微波炉高压倍压电路等，器具使用的是220V的额定电源电压，但在器具内部可能出现高于电源电压的工作部件，有的部件工作电压高达数千伏。经过大量的实践，技术专家们觉得应该修改第三版标准不分工作电压考核的情况。请看标准中的表4：表4-电气强度试验电压绝缘试验电压V额定电压V工作电压SELV≤150V＞150V且≤250V＞250V基本绝缘500100010001.2U+700附加绝缘100017501.2U+1450加强绝缘200030002.4U+2400我们可以看到，附加绝缘和加强绝缘的试验电压从原来的2750V和3750V分别下降到了1750V和3000V，但是增加了对工作电压大于250V的部件/位置的试验。第14章：瞬时过电压（冲击电压试验），它与29章电气间隙试验密切相关。通俗地说，瞬时过电压试验模拟闪电瞬时引入的一个高电压，看看器具的电气承受能力。某种意义上讲，也可以说它是第13章电气强度试验的延伸。第22.3条：增加了直接插入插座式器具的插脚保持力的测试，要求经过70C处理1h后，沿插脚纵向施加50N拉力，插片不应有大于1mm的位移。第29章：电气间隙，爬电距离和固体绝缘。由于采用了新的体系，而且与前面14章紧密相连，有必要先给大家理一理29章各条款的联系。29章提出总的要求：电气间隙、爬电距离和固体绝缘要能够承受电气应力，是充分的。29.1条电气间隙的要求，并提出基本绝缘和功能绝缘的电气间隙可以减小的条件和试验。29.1.1条基本绝缘的电气间隙要求；29.1.2条附加绝缘的电气间隙要求：按表16中基本绝缘的限值；29.1.3条加强绝缘的电气间隙要求：按表16中的限值，但采用额定冲击电压更高一级别的限值。29.1.4条功能绝缘的电气间隙要求：按表16的限值，但某些情况可以不考虑（例外情况）。29.1.5条对工作电压大于额定电压的情况电气间隙的要求；29.2条爬电距离的要求；29.2.1条基本绝缘的爬电距离要求：按表17；29.2.2条附加绝缘的爬电距离要求：按表17中基本绝缘的限值；29.2.3条加强绝缘的爬电距离要求：按表17中两倍于基本绝缘的限值；29.2.4条功能绝缘的爬电距离要求：按表18，但某些情况可以不考虑（例外情况）；29.3条附加绝缘和加强绝缘的固体绝缘（穿通绝缘）距离要求；为方便理解，试归纳查电气间隙的步骤如下：步骤一：根据过电压类别、额定电压查标准中表15得出额定冲击电压；步骤二：查表16得出基本绝缘电气间隙；步骤三：必要时，按一定的条件减少基本绝缘的电气间隙；步骤四：按不同的绝缘，得出相应的电气间隙。举例：问某220V额定电压电吹风内部布线到外壳外表面，沿外壳安装缝（如图2）的电气间隙是多少？解释：从防触电的角度分析，内部布线的绝缘层提供基本绝缘防护，风扇外壳提供附加绝缘防护，两者合称双重绝缘。现在要考核附加绝缘的电气间隙。步骤一：查表15得知额定电压220V，过电压类别II的情况下额定冲