汪 超
中國家用電器研究院技術(shù)中心 北京 100053
跨接尺寸是爬電距離與電氣間隙測量過程中的一個關(guān)鍵參數(shù),它關(guān)系到路徑的走向以及數(shù)值的大小。同時,它作為重要的考點,經(jīng)常出現(xiàn)在爬電距離與電氣間隙的能力驗證計劃中。
測量爬電距離與電氣間隙依據(jù)方法標(biāo)準(zhǔn)[1-7]主要有:GB/T 16935.1-2008、GB 2099.1-2008、GB 4943.1-2011、GB 4706.1-2005、GB 7000.1-2015、GB 8898-2011。筆者在與參加實驗室的接觸中發(fā)現(xiàn):參加能力驗證計劃的檢測實驗室對于跨接尺寸的理解不夠深入,再確定跨接尺寸時往往只考慮污染等級的規(guī)定,而標(biāo)準(zhǔn)中對于最小電氣間隙的概念往往容易被忽略。
為分析爬電距離與電氣間隙標(biāo)準(zhǔn)對于跨接尺寸的等效性,本文闡述了上述標(biāo)準(zhǔn)容易產(chǎn)生歧義的地方;梳理和介紹了確定跨接尺寸的步驟;進而比較了不同標(biāo)準(zhǔn)跨接尺寸的影響因素和等效性;最后,通過能力驗證計劃實例對上述分析進行驗證說明。
對于電氣領(lǐng)域測量爬電距離與電氣間隙的檢測實驗室,最常用的就是上述提到的六項標(biāo)準(zhǔn)。從它們涉及跨接尺寸的內(nèi)容來看,有4項標(biāo)準(zhǔn)均引用了GB/T 16935.1-2008作為測試依據(jù)的基本方法??梢哉f,GB/T 16935.1-2008是測量爬電距離與電氣間隙的基本方法標(biāo)準(zhǔn)。
上述六項標(biāo)準(zhǔn)對于跨接尺寸表述中,有一些容易產(chǎn)生歧義,同時也可能是實驗室容易忽略的問題,需要先解釋說明清楚,才能進一步確定跨接尺寸值。說明如下:
(1)在GB/T 16935.1-2008第6.2節(jié)中提到,“如果有關(guān)的電氣間隙小于3mm,則尺寸X的最小電氣間隙可減小至該電氣間隙的1/3”。這句話被大部分的實驗室理解成:“如果電氣間隙的實際測量值小于3mm,那么跨接尺寸X可以是電氣間隙實際測量距離的1/3”。但是,本文通過分析比較其他標(biāo)準(zhǔn)的說法發(fā)現(xiàn),GB/T 16935.1-2008提到的“相關(guān)電氣間隙”應(yīng)該是規(guī)定的“最小電氣間隙”,而“最小電氣間隙”是通過被測樣品的測試條件,查詢標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)附表確定的。
(2)在GB 7000.1-2015第11.2節(jié)中提到,“小于1mm寬的任何空氣間隙,在計算總電氣間隙時應(yīng)忽略不計,但當(dāng)總電氣間隙小于3mm時,要用1/3電氣間隙的寬度代替上述的1mm”。其中“總電氣間隙”指的是規(guī)定的“最小電氣間隙”;若理解成為“實際電氣間隙”,那么“實際電氣間隙”小于3mm與GB 7000.1-2015表11.1中規(guī)定的最小電氣間隙會產(chǎn)生矛盾。
表1 采用不同標(biāo)準(zhǔn)確定跨接尺寸的步驟
表2 影響跨接尺寸的參數(shù)
(3)除GB 7000.1-2015,上述標(biāo)準(zhǔn)在討論跨接尺寸時,都分成2個條件:相關(guān)的電氣間隙大于等于、或小于3mm。而GB 7000.1-2015分為電氣間隙實測值大于等于、或小于3mm兩個方面探討。
由表1可以看出,最小電氣間隙大于等于3mm時,除去GB 2099.1-2008,其他標(biāo)準(zhǔn)的最小電氣間隙都依據(jù)GB/T 16935.1-2008的步驟得到。最小電氣間隙小于3mm時,GB/T 16935.1-2008、GB 7000.1-2015和GB 4706.1-2005最小電氣間隙的確定步驟基本一致,GB 4943.1-2011與GB 8898-2011的步驟完全一致,GB 2099.1-2008與其他標(biāo)準(zhǔn)有很大區(qū)別。
本文發(fā)現(xiàn)對于上述標(biāo)準(zhǔn),影響跨接尺寸的因素有許多個,分析統(tǒng)計見表2。
由表2可以看出,最小電氣間隙小于3mm時,GB 4943.1-2011與GB 8898-2011影響因素完全一致;GB/T 16935.1-2008、GB 7000.1-2015和GB 4706.1-2005擁有3個相同影響因素,分別是額定電壓(交流電網(wǎng)電壓)、海拔、污染等級,標(biāo)準(zhǔn)基本一致。最小電氣間隙大于等于3mm時,跨接尺寸僅有2個影響因素,所有標(biāo)準(zhǔn)都一致。
綜合表1和表2分析,在上述列舉的六項標(biāo)準(zhǔn)中,按照差異性評價可以歸為三組,組內(nèi)差異較小,組間差異較大,詳見表3。
下面通過本文所在機構(gòu)開展的CHEARI-PT043電氣產(chǎn)品的爬電距離與電氣間隙能力驗證計劃為案例,探討標(biāo)準(zhǔn)的差異性,并對其等效性進行評價。
表3 不同標(biāo)準(zhǔn)等效性評價
表4 規(guī)定的工作條件
圖1 樣品實物圖
本次計劃依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)有GB/T 16935.1-2008、GB 2099.1-2008、GB 4943.1-2011、GB 4706.1-2005、GB 7000.1-2015、GB 8898-2011等。樣品為墻壁插座(樣品視同于電氣領(lǐng)域通用樣品),如圖1。
經(jīng)過分析,只有使最小電氣間隙大于等于3mm時,上述標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)的跨接尺寸才能夠一致,據(jù)此,規(guī)定樣品工作條件如表4。
根據(jù)表4規(guī)定的樣品工作條件,按照表1查得最小電氣間隙值均大于等于3mm,則跨接尺寸均為1mm。這樣,依據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)的實驗室在參加此項能力驗證計劃時,考慮的跨接尺寸是一致的,被測樣品在上述工作條件下測量時,可認(rèn)為所有標(biāo)準(zhǔn)等效。
本文重點分析了電氣領(lǐng)域爬電距離與電氣間隙能力驗證計劃采用不同標(biāo)準(zhǔn)對于跨接尺寸的影響,為此類計劃的開展提供技術(shù)支撐,為檢測實驗室理解跨接尺寸提供重要指導(dǎo),本文結(jié)論如下:
(1)能力驗證計劃中,列舉的標(biāo)準(zhǔn)越多,需要在作業(yè)指導(dǎo)書中規(guī)定的工作條件就越復(fù)雜,為了簡化規(guī)定,建議按標(biāo)準(zhǔn)等效性列舉適用標(biāo)準(zhǔn),或針對燈具、信息、電氣等不同的產(chǎn)品,開展不同的PT計劃。
(2)檢測實驗室在參加此類計劃時,要留意作業(yè)指導(dǎo)書中規(guī)定的工作條件,以便根據(jù)條件判斷跨接尺寸。
[1] GB/T 16935.1-2008 低壓系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的絕緣配合 第1部分 原理、要求和試驗[S].
[2] GB 2099.1-2008 家用和類似用途插頭插座 第1部分:通用要求[S].
[3] GB 4943.1-2011 信息技術(shù)設(shè)備 安全 第1部分:通用要求[S].
[4] GB 4706.1-2005 家用和類似用途電器的安全通用要求 第1部分:通用要求[S].
[5] GB 7000.1-2015 燈具 第1部分 一般要求與試驗[S].
[6] GB 8898-2011 音頻、視頻及類似電子設(shè)備 安全要求[S].
[7] GB 4943.1-2011 電子產(chǎn)品安全標(biāo)準(zhǔn)工作組決議005號.