電氣間隙、爬電距離與電壓額定值

有時,尋找與個人或系統保護相關的電氣操作電壓資訊會讓人感到困惑。一般而言,設備的最小絕緣距離可提供最佳的保護資訊,特別是用於避免設備故障。適當的電氣間隙(Clearance)爬電距離(Creepage Distance) 有助於決定連接器或設備的電壓額定值。

電氣間隙(Clearance)

電氣間隙定義為 兩個導電元件之間,通過空氣的最短距離

以下以 HARTING 的零件號 09031966921 為例,逐步說明如何判定電氣間隙。

判斷電氣間隙的步驟

  1. 定義安裝類別(Installation Category)
  2. 定義預期的污染等級(Degree of Pollution)
  3. 從表 1 中選擇額定耐受衝擊電壓(Rated Impulse Withstand Voltage)
  4. 從表 2 中選擇所需的最小電氣間隙

爬電距離(Creepage Distance)

爬電距離定義為 兩個導電元件之間,沿著絕緣材料表面測量的最短距離

判斷爬電距離的步驟

  1. 定義安裝類別
  2. 定義預期的污染等級
  3. 根據額定電壓及電源系統的類型,從表 3 中選擇額定電壓
  4. 判定絕緣材料的耐追蹤性能 : 若無特別說明,則默認絕緣材料的 CTI < 400,屬於 絕緣組別 III a/b

CTI(Comparative Tracking Index,比較追蹤指數數)

CTI 用來衡量絕緣材料的表面導電性,並影響所需的爬電距離。

其影響如下:

  • CTI 越高 → 所需爬電距離越短
  • CTI 用於將塑料分成不同絕緣組別
絕緣組別 CTI 值
I ≥ 600
II 400 ≤ CTI < 600
IIIa 175 ≤ CTI ≤ 400
IIIb 100 ≤ CTI < 175

示例計算

若已知爬電距離、絕緣類別與污染等級,可用下列方式推導可使用的電壓:

如何判定電壓額定值(Voltage Rating)

  1. 定義安裝類別
  2. 定義預期的污染等級
  3. 從表 2 選擇額定耐受衝擊電壓(kV)
  4. 從表 1 選擇相對大地的系統相電壓
  5. 從表 4 選擇電壓額定值
  6. 定義相數,並判定表 3 是否適用
  7. 從表 3 選擇電源系統的額定電壓
  8. 以上步驟所得的較低電壓即為實際電壓額定值
表 1

表 2

表 3

單相、三線或兩線交流或直流系統

三相、三線或四線交流系統

表 4

範例:HARTING 09031966921 連接器的電壓額定值是多少?

根據其設計與使用條件:

  • 爬電距離:1.2 mm
  • 安裝類別:II
  • 污染等級:2
  • 絕緣組別:III a/b
  • CTI < 400

因此,09031966921 在一般使用情況下,其額定電壓為 50V


更多資訊:

若您想更深入了解爬電距離與電氣間隙,可參考 HARTING 技術應用指南:
Voltage - Creepage and Clearance (002).pdf (274.2 KB)