电路板爬电距离、电气间隙该是多少?来看看专家说的

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专业电路板设计中的爬电距离与电气间隙原则

在电路设计和制造领域,爬电距离和电气间隙是确保设备安全运行、抗电气干扰以及防止外部电击的重要电气和机械设计参数。这两项参数确保了在不同组件间以及组件与设备防护界面间的电气绝缘可靠性和电气稳定性。本篇专业文章深入解析这两个概念,提供了指导性的设计规则,尤其针对开关电源、电源板的电气安全隔离层面,并介绍了PCB设计中确保符合安全标准所需的布线工艺和防燃材料要求。

爬电距离与电气间隙的定义与比较

爬电距离:是在绝缘体表面上测得的沿绝缘表面两个电气部件之间或电气部件与设备防护界面间的最短路径长度。

电气间隙:是在绝缘空气中两个电气部件之间或电气部件与设备防护界面测量的最短空间距离。

爬电距离通常比电气间隙的要求更为严格,两者都是为确保设备电气安全的关键尺寸参数。

设备的电气隔离距离

为了确保设备安全、稳定运行,具体电气隔离距离需考虑多个因素,包括设计阶段的电压等级、电源类型和工作模式(如PFC电路的应用、输入电压范围等)。

变压器内部的电气隔离距离

利用变压器挡墙宽度确定电气隔离值,挡墙宽度越大,需相应增加电气隔离距离。若无挡墙,则隔离距离等于所用绝缘材料的厚度。




对于变压器绕组间的隔离,ACDC电源采用三层胶纸隔离,ACDC电源在PFC电路情况下采用四层胶纸,而DCDC电源则采用二层胶纸。

安全距离的计算与实现

空间距离与沿面距离:确保当电气间隙不满足标准要求时,通过开槽方法(槽宽应大于1mm)增加爬电距离,同时可将易触及的导电组件包裹在绝缘材料中以满足空间距离要求。

布线工艺:遵守元件贴平、避免点胶在电容等位置以及通过加工工艺确保绝缘完整性的原则。

防燃材料要求:使用满足特定阻燃特性标准的热缩套管、PVC套管、铁氟龙套管及硅胶片、绝缘胶带等。

绝缘等级的理解


工作绝缘:设备正常运行所必需的绝缘。


基本绝缘:提供基础电击防护的绝缘。

附加绝缘、双重绝缘与加强绝缘:额外的绝缘层用于防止基本绝缘失效时可能的电击风险,增强系统的电气安全性。

设计基本步骤与材料选择原则

在给定工作电压、供电类别及污染级别下验证电气间隙与爬电距离要求,考量所需绝缘类型(基本、附加、加强或双重)。

因适配不同定义准则和标准(如GB 4943与GB 88982001),选择正确的表格,通过跨电压测试、污染等级和绝缘材料组别确定所需的电气间隙和爬电距离值。

注意设计的最小尺寸,优先考虑采用导致无法触及危险带电部件的机械结构,并确保爬电距离至少大于电气间隙。

关注可动部件的设计及其它安全特性

考虑可动部件在设计中的不利位置,通过合理的结构设计与材料选择,确保有足够的爬电距离,满足安全使用标准。

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