【国家标准(GB)】 低压系统内设备的绝缘配合 第5部分：不超过2mm的电气间隙和爬电距离的确定方法

ICS29. 120
中华人民共和国国家标准　
GB/T16935.5—2008/IEC60664-5:2007低压系统内设备的绝缘配合
第5 部分:不超过 2 mm的电气
间隙和爬电距离的确定方法
Insulation coordination for equipment within low-voltage systems-Part 5:Comprehensive method for determining clearances and creepagedistances equal to or less than 2 mm(IEC60664-5:2007,IDT)
2008-07-16发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2009-04-01实施
GB/T16935.5—2008/IEC60664-5:2007前言
1范围和目的
规范性引用文件
术语和定义
确定电气间隙和爬电距离的基本原则导言
4.2基本原则
电压及其额定值
承受电压作用的时间
设备提供的资料
4.8绝缘材料
5要求及确定尺寸的规则
5.1概述
5.2电气间隙的确定
5.3爬电距离的确定
5.4固体绝缘的设计要求
6试验和测量
6.1试验…
6.2电气间隙和肥电距离的测量
附录A（资料性附录）确定保持最小绝缘电阻的尺寸附录B(规范性附录）
附录C(资料性附录）
吸水试验
确定尺寸的框图
附录D(资料性附录）
潮湿条件下爬电距离的耐受电压试验参考文献
GB/T16935《低压系统内设备的绝缘配合》分为5部分：第1部分：原理、要求和试验；
一第2部分：应用指南；
一第3部分：利用涂层、罐封和模压进行防污保护；—第4部分：高频电压应力的考虑事项；CB/T16935.5—2008/IEC60664-5:2007一第5部分：不超过2mm的电气间隙和爬电距离的确定方法。本部分为GB/T16935的第5部分。本部分等同采用IEC60664-5:2007《低压系统内设备的绝缘配合第5部分：不超过2mm的电气间隙和爬电距离的确定方法》（英文版）。为便于使用，本部分做了下列编辑性修改：a）删除国际标准的前言；
第2章“规范性引用文件”中补充引用了GB/T17045—2006、GB/T17627.1-1998、b）
GB/T17627.2-1998、IEC 60068、IEC 60364-5-51:2005、IEC60664-4:1997(因在条文中有引用）。
本部分的附录B是规范性附录，附录A、附录C、附录D是资料性附录。本部分由中国电器工业协会提出。本部分由全国低压电器标准化技术委员会（SAC/TC189）归口。本部分负责起草单位：上海电器科学研究所（集团）有限公司。本部分参加起草单位：施耐德电气（中国）投资有限公司。本部分主要起草人：黄蔬业、刘金琰、吴庆云。本部分参加起草人：刘振忠。
GB/T16935.5-—2008/IEC60664-5:2007引言
本部分规定了有关湿度对爬电距离影响的湿度等级。本部分介绍了下列需一起考虑的确定尺寸的准则：一在污染等级为2和3下比第1部分表F.2中规定的那些值更精确的不大于2mm的新的最小电气间；
一在污染等级为3时印制线路板和类似结构件的比第1部分表F.4中规定值更小的爬电距离；避免绝缘表面发生闪络的最小爬电距离的规定，此值根据材料的吸水特性而定；一在潮湿条件下确保足够绝缘电阻的最小爬电距离的规定。注：表A.2给出了有关确定爬电距离尺寸的信息，以便在电压方均根值不超过10 000V、相应的爬电距离不超过250mm时，保持足够的绝缘电阻，本部分的信息基于1989年公开发布的研究数据[1,2]1)。下列研究细节给出相关背景资料：-研究在试品上进行，这些试品采用与电路图案间距从0.16mm～6.3mm印制线路板相同的工艺流程进行生产；
——试品采用了10 种不同的材料，制造过程对材料表面的影响，如模压、加工等，不作为本研究项自的一部分；
试品置于不同的地域、如城市、农村、工业、沙漠和沿海区域；一试品定期暴露在电压应力下，相关数据已累积了很长一段时间。附录B规定了将未分类的绝缘材料分配到相关的吸水组别的吸水试验方法。当采用不同材料的试验方法获得进一步的经验数据时，本附录将会做修订。1）方括号中的数字参阅参考文献。1
1范围和目的
GB/T16935.5-2008/IEC60664-5:2007低压系统内设备的绝缘配合
第5部分：不超过2mm的电气
间隙和爬电距离的确定方法
GB/T16935的本部分规定了印制线路板和类似结构件中不超过2mm的电气间隙和爬电距离的尺寸确定方法，在这些结构中，电气间隙和爬电距离相同且均沿着固体绝缘的表面，如第1部分2)中6.2所描述的路径（示例1、5和11)。本尺寸确定方法比第1部分规定的方法更为精确。但如果不要求精确尺寸，第1部分内容可适用。本部分只能作为一个整体使用，不允许从本部分中摘选一条或几条使用，也不允许将它们代替第1部分的相应条款来使用。而且本部分只能与第1部分配合使用。当使用本部分确定电气间隙和爬电距离尺寸时，应采用全部条款代替第1部分给出的相应条款。对于大于2mm的电气间隙和爬电间隙以及通用的固体绝缘，第1部分适用。注1：等于或小于2mm距离的限制适用于基本绝缘或附加绝缘，加强绝缘或双重绝缘的总距离可能大于2mm。本部分基于以下准则确定尺寸：一与微观环境无关的最小电气间隙（见表2）；—适用于污染等级1、2和3的避免由于电痕化而失效的最小爬电距离（见表4）；避免跨接绝缘表面闪络的最小爬电距离（见表5)。注2：保持足够绝缘电阻的最小爬电距离见表A2。注3：本部分不适用于比污染等级3或湿度等级3差的微观环境条件。本部分规定了一种将未分类的绝缘材料分配到相关的吸水组别的试验方法。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T16935的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。第1部分的第2章以及下列内容适用：GB/T4798.3—2007电工电子产品应用环境条件第3部分：有气候防护场所固定使用（IEC60721-3-3:2002,MOD）
GB/T4798.7—2007电工电子产品应用环境条件第7部分：携带和非固定使用（IEC60721-3-7:2002,MOD)
GB/T4798.9-1997电工电子产品应用环境条件产品内部的微气候（idtIEC60721-3-9:1993）GB/T16895.18一2002建筑物电气装置第5部分：电气设备的选择和安装第51章：通用规则(IEC60364-5-51：1997,IDT)
GB/T16935.1-2008低压系统内设备的绝缘配合第1部分：原理、要求和试验（IEC60664-1：2007,ID)
GB/T17045—2006电击防护装置和设备的通用部分（IEC61140：2001，IDT）GB/T17627.1-1998低压电气设备的高电压试验技术第一部分：定义和试验要求（eqvIEC2）第1部分指GB/T16935.1。
GB/T16935.5—2008/IEC.60664-5:200761180-1:1992)
GB/T17627.2一1998低压电气设备的高电压试验技术第二部分：测量系统和试验设备(eqvIEC61180-2:1994)
IEC60068环境试验
IEC60664-4：1997低压系统内设备的绝缘配合第4部分：高频电压应力的考虑事项3术语和定义
除GB/T16935.1一2008规定外，下列术语和定义适用。3.1
吸水性wateradsorption
绝缘材料吸附其表面水分的能力。3.2
临界相对湿度critical relativehumidity当爬电距离的冲击耐受电压（其值是在70%相对湿度下测得的值）降至95%时的相对湿度值。4确定电气间隙和爬电距离的基本原则4.1导言
有关低压系统内设备的绝缘配合的第一份出版物是IEC60664，1980出版。它仅涉及电气间隙，数据来源于击穿电压的基本数据。接着，在1981年IEC60664A出版，该出版物涉及了爬电距离，数据从多年实践经验及印制线路板试验中获得。1992年，对上述出版物进行合并出版了IEC60664-1（第1部分），但修订版并未改变基本数据。4.2基本原则
绝缘配合是指根据设备的使用及其周围的环境来选择设备的电气绝缘特性。只有设备的设计基于在其期望寿命中所承受的应力时才能实现绝缘配合。除下列条款另有规定外，第1部分中4.2适用。4.2.5关于暂时过电压的绝缘配合有关暂时过电压的绝缘配合以IEC60364-4-44中442（见本部分5.4.3.2.3）规定的暂时过电压为基础。
注：目前的电痛保护器（SPD)不能充分吸收暂时过电压所产生的能量。4.2.6关于环境条件的绝缘配合
应考虑绝缘的微观环境条件。这主要取决于设备所处的宏观环境。在许多情况下，微观环境和宏观环境是相同的。但是，微观环境可能会好于或坏于宏观环境。例如，外壳、加热、通风或灰尘可能会影响微观环境。
注：符合 GB4208[3]规定的防护等级的外壳防护可以提高微观环境的湿度。主要的环境参数如下：
一对于电气间隙：
·气压，
·温度，如果变化范围大，
—对于爬电距离：
·气压；
·污染；
·相对湿度；
·凝露；
一对于固体绝缘：
·温度；
·相对湿度。
4.3电压及其额定值
4.3.1概述
第1部分中4.3.1适用。
4.3.2长期作用电压的确定
4.3.2.1概述
第1部分中4.3.2.1适用。
4.3.2.2确定基本绝缘的电压
GB/T16935.5—2008/IEC60664-5:20074.3.2.2.1直接由低压电网供电的设备第1部分中表F.3a和表F.3b中已将低压电网的标称电压转化为合理化电压，此电压可以作为选定爬电距离的电压最小值，也可用来选定设备的额定绝缘电压。电气设备可以有几个额定电压以便可以使用在不同标称电压的低压电网中，这种设备电压应选取其最高额定电压。
各产品标准技术委员会应考虑如何选定电压：以“线对线”电压为基础，或
一以“线对中性点”电压为基础。对于后者，产品标准技术委员会应规定如何使用户知道该设备只能用于中性点接地系统中的方法。4.3.2.2.2非直接由低压电网供电的系统、设备和内部电路第1部分中4,3.2.2.2适用。
4.3.2.3确定功能绝缘的电压
第1部分中4,3.2.3适用。
4.3.3额定冲击电压的确定
4.3.3.1概述
第1部分中4.3.3.1适用。
4.3.3.2过电压类别
4.3.3.2.11概述
第1部分中4.3.3.2.1适用。
4.3.3.2.2直接由电网供电的设备第1部分中4.3.3.2.2适用。
4.3.3.2.3非直接由低压电网供电的系统和设备第1部分中4,3.3.2.3适用。
4.3.3.3设备额定冲击电压的选择第1部分中4.3.3.3适用。
4.3.3.4设备内部冲击电压的绝缘配合4.3.3.4.1受外来瞬时过电压影响显著的设备内部的部件或电路第1部分中4.3.3.4.1适用。
4.3.3.4.2具有特定瞬时过电压保护的设备内部的部件或电路由于受外来瞬时过电压影响不大，这些部件的基本绝缘要求的冲击耐受电压与设备的额定冲击电压无关，但与该部件或电路的实际条件有关，推荐应用第1部分中4.2.3列出的冲击电压优选值使之标准化，其他情况，可用本部分的表2之值的插入值法得到。3
GB/T16935.5-2008/IEC60664-5:20074.3.3.5设备产生的操作过电压
第1部分中4.3.3.5适用。
4.3.3.6交界面的要求
第1部分中4.3.3.6适用。
4.3.4再现峰值电压的确定
第1部分中4.3.4适用。
4.3.5暂时过电压的确定
4.3.5.1概述
第1部分中4.3.5.1适用。
4.3.5.2故障电压
第1部分中4.3.5.2适用。
4.3.5.3暂时过电压引起的应力
低压设备由于高压系统的接地故障而引起的暂时过电压的大小及持续时间在5.4.3.2.3中给出。4.4频率
第1部分中4.4适用。
4.5承受电压作用的时间
第1部分中4.5适用。
4.6污染
4.6.1概述
污染不仅会削弱与引起电痕化的长期有效值电压应力有关的绝缘，也会削弱与峰值电压和吸水性有关的绝缘。污染引起短距离冲击耐受耐力降低，结果可能会跨越绝缘表面产生闪络。湿度对绝缘表面的影响由4.6.4规定的湿度等级确定。吸水特性对绝缘表面的影响由4.8.6规定的吸水组别确定。
4.6.2微观环境的污染等级
第1部分中4.6.2适用。
4.6.3导电性污染条件
不适用。
4.6.4湿度等级
为了确定与绝缘表面产生闪络有关的爬电距离或最小绝缘电阻，微观环境的湿度规定以下3个等级：
一—湿度等级1（HL1）：绝缘表面的相对湿度决不会达到产生凝露的水平，因此闪络不受湿度影响；
湿度等级2（HL2）：在微观环境瞬间变化中绝缘表面的相对湿度偶尔会产生凝露，因此闪络受湿度的影响；
一湿度等级3（HL3）：绝缘表面的相对湿度经常产生凝露，因此闪络受湿度影响严重。4.6.5，湿度等级与宏观环境的关系宏观环境条件在GB/T16895,18—2002、GB/T4798.3—2007,GB/T4798.7—2007和GB/T4798.9—1997中作了规定。
注：在GB/T4798.9-1997中使用不同气候分类。微观环境的湿度等级与规定的宏观环境分类之间的关系见表1。4
规定气候分类的标准
GB/T4798.9—1997
GB/T 4798.3—2007
GB/T4798.72007
GB/T16895.18—2002
GB/T16935.5-2008/IEC60664-5:2007表1湿度等级与宏观环境等级之间的关系（宏观环境的）气候分类
=微观环境与宏观环境湿度相同：（一）微观环境湿度低于宏观环境湿度：（十）微观环境湿度高于宏观环境湿度。4.7设备提供的资料
第1部分中4.7适用。
4.8绝缘材料
4.8.1概述
湿度等级
绝缘材料应按其CTI值分为不同的组别。各产品标准技术委员会应考虑绝缘材料的电气强度特性、热、机械、化学和吸水特性。关于固体绝缘的要求，本部分的5.4适用。
4.8.2相比电痕化指数（CTI)
4.8.2.1闪烁作用下绝缘材料的性能第1部分中4.8.1.1适用。
4.8.2.2用于绝缘材料分类的CTI值第1部分中4.8.1.2适用。
4.8.2.3材料组别
第1部分中4.8.1.3适用。
4.8.2.4相比电痕化指数(CTI)试验第1部分中4.8.1.4适用。
4.8.2.5无电痕化材料
对于玻璃、陶瓷或其他无机绝缘材料，不会发生电痕化，爬电距离无须大于其相应的为实现绝缘配合而要求的电气间隙。表2中用于非均匀电场条件的尺寸适用。4.8.3电气强度特性
第1部分中4.8.2适用。
4.8.4热特性
第1部分中4.8.3适用。
4.8.5机械和化学特性
第1部分中4.8.4适用。
4.8.6吸水特性
吸水特性是一种与绝缘材料特性相关的表面现象。鉴于吸水特性对耐受电压能力的影响，根据附录B的试验程序，绝缘材料分成如下几种吸水组别：吸水组别WAG1（影响可忽略）；一吸水组别WAG2（微弱影响）：5
GB/T16935.5-2008/IEC60664-5:2007吸水组别WAG3（中度影响）；
-吸水组别WAG4（强烈影响）。
注1，材料吸水组别的分类可能会受填充物、添加剂和生产过程的影响。注2：各种绝缘材料吸水组别的分类见5.3.2.3.5。5要求及确定尺寸的规则
5.1概述
所确定的电气间隙应能承受本部分5.2.2规定的瞬时过电压。相应的爬电距离应符合本部分5.3.2.3.3和5.3.2.3.4的要求。固体绝缘的设计应符合本部分5.4的要求。5.2电气间隙的确定
5.2.1概述
电气间隙应以承受所要求的冲击耐受电压来确定。对于直接接至低压电网的设备，其所要求的冲击耐受电压是在第1部分4.3.3.3基础上确定的额定冲击电压。如果稳态有效值电压、暂时过电压或再现峰值电压比冲击耐受电压所要求的电气间隙更大，则应使用表3相应值。应在考虑冲击耐受电压、稳态有效值电压、暂时过电压和再现峰值电压后选择最大的电气间隙。注：对于稳态有效值电压或再现峰值电压，电气间隙的确定应保证在这些电压连续施加时无击穿现象发生，产品标准技术委员会应考虑这情况。
5.2.2确定准则
5.2.2.1概述
选择电气间隙应考虑下列影响因素：功能绝缘的冲击耐受电压要求按本部分的5.2.5；基本绝缘、附加绝缘和加强绝缘的冲击耐受电压要求按本部分的5.2.6；
-稳态耐受电压和暂时过电压（见本部分5.2.2.3)；再现峰值电压（见本部分5.2.2.3）；电场条件（见本部分5.2.3）；
一海拔。表2和表3规定的电气间隙，对用在海拔2000m及以下的设备具有足够的冲击电压耐受能力；对用在高于海拔2000m的设备，5.2.4适用。机械影响，如振动或外施力，则要求有较大的电气间隙。5.2.2.2耐受瞬时过电压的确定
应根据表2确定能承受所要求的冲击耐受电压的电气间隙。对于直接接至电网的设备，其所要求的冲击耐受电压是第1部分表F.1基础上确定的额定冲击电压。表2耐受瞬时过电压的电气间隙
空气中海拨2000m及以下的最小电气间隙/mm所要求的冲击耐受电压“
情况A
非均匀电场条件
（见第1部分3.15）
情况B
均匀电场条件
（见第1部分3.14）
所要求的冲击耐受电压\
表2（续）
GB/T16935.5—2008/1EC60664-5:2007空气中海拔2000m及以下的最小电气间隙/mm情况A
非均勾电场条件
（见第1部分3.15）
情况BWww.bzxZ.net
均匀电场条件
（见第1部分3.14）
此电压
对功能绝缘而言，是指预期发生在跨电气间隙两端的最大冲击电压（见本部分的5.2.5)；对直接承受或受低压电网瞬时过电压较大影响的基本绝缘而言（见第1部分4.3.3.3.4,3.3.4.1和本部分5.2.6），是指设备的额定冲击电压；一对其他基本绝缘而言（见本部分4.3.3.4.2)，是指电路中可能发生的最大冲击电压；一对加强绝缘而言，见本部分5.2.6。b优选值规定在第1部分的4.2.3。c根据本部分4.3.3.4.2,对有冲击电压要求的设备中的部件或线路，允许采用插值法。但标准的方法应该是采用第1部分4.2.3规定的系列优选值。5.2.2.3耐受稳态电压和暂时过电压或再现峰值电压的确定应根据表3确定能承受稳态电压峰值（直流或50/60Hz电压）暂时过电压或再现峰值电压的电气间隙。
根据表2确定的尺寸应与表3的值进行比较，两者取较大的电气间隙。表3耐受稳态电压、暂时过电压或再现峰值电压的电气间隙空气中海拨2000m及以下的最小电气间隙/mm电压/kV
(峰值)6
情况A
非均匀电场条件
（见第1部分3.15）
情况B
均匀电场条件
（见第1部分3.14）
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