【每日一问】电气间隙和爬电距离有什么区别?
一、电气间隙
1. 定义
电气间隙是指两个导电部件之间,或者一个导电部件与设备可接触的金属外壳之间,通过空气测量的最短空间直线距离。
2. 比喻
想象一下两个带电的山峰,电气间隙就是山峰之间悬崖的直线宽度。如果这个宽度太窄,强大的电压(就像一阵狂风)就能让“电子”跳过这个悬崖,形成电弧,也就是空气被击穿。
3. 主要作用
(1)防止瞬时过电压(如雷击浪涌、开关浪涌)导致空气间隙电离,从而发生电弧放电和短路。
(2)保证足够的绝缘强度,以承受短期的高压冲击。
4. 影响因素:
(1)电压等级:电压越高,所需的电气间隙越大。
(2)过电压类别(安装类别):设备所处的电网环境(如直接接入电网的设备比由插座供电的设备要求更严格)。
(3)海拔高度:海拔越高,空气越稀薄,绝缘性能越差,所需的电气间隙也越大。
二、爬电距离
1. 定义
爬电距离是指两个导电部件之间,或者一个导电部件与设备可接触的金属外壳之间,沿绝缘材料表面测量的最短路径距离。
2. 形象比喻
同样想象两个带电的山峰,但这次山峰之间不是悬崖,而是覆盖着灰尘和湿气的斜坡。爬电距离就是“电流”需要沿着这个脏污的表面,从一座山峰爬行到另一座山峰的最短路径长度。路径越长,爬过去就越困难。
3. 主要作用
防止在长期工作电压下,由于绝缘材料表面沉积了污染物(灰尘、水分、盐雾等),在电场作用下形成漏电电流,并逐渐产生碳化导电通路(即“漏电起痕”),最终导致表面绝缘失效甚至起火。
4. 影响因素:
(1)电压等级:电压越高,所需的爬电距离越大。
(2)污染等级:这是最关键的因素。污染越严重,要求爬电距离越长。
(3)绝缘材料的CTI值(相比漏电起痕指数):材料抵抗漏电起痕的能力。CTI值越高,材料抗爬电能力越强,在相同条件下所需的爬电距离可以越短。
关系:
在绝大多数情况下,爬电距离的要求值 ≥ 电气间隙的要求值。因为电流沿着被污染的表面“爬行”比直接穿过纯净空气更容易。所以,在设计时,通常先确定电气间隙,然后确保爬电距离至少满足同等甚至更大的要求。