1 导言
跟着科学技能的迅猛开展,人们的生活水平的不断提高,越来越多的电子产品进入咱们的家庭,并向着小型化、高集成化的方向开展,产品的安全性成为其在出产和出售之前必需要处理的一个重要问题。
为确保运用者的人身安全,世界各国均有相关法规、规范以束缚电器产品对人身形成的各种损伤。因而,安全性规划在产品的整个规划进程中有着至关重要的效果,其间安全间隔是在产品规划中最重要的部分之一。每类电器产品所对应的安全规范简直都触及漏(爬)电间隔和电气空隙这两个实验。
虽然各类电器产品对应的IEC规范或国家规范中对漏电间隔和电气空隙的限值略有不同,但关于音频视频类、信息产品类、家电类、开关插座类、灯具类产品在实验中根据的根底办法规范都是共同的,即GB/T 16935.1-2008《低压体系内设备的绝缘合作第1部分:原理、要求和实验》(同等选用IEC60664-1:2007 Insulation coordination for equipmentwithin low-voltage systems – Part 1:Principles,requirements and tests)。因而怎么进行正确的漏电间隔和电气空隙的途径挑选和丈量以及运用合理的东西,现已成为每一个产品规划人员和安全检测工程师有必要把握的技能。
2010年3月,由中国合格鉴定国家认可委员会(CNAS)组织了一次有百余家实验室参加的T0529电器产品的漏电间隔和电气空隙测验的才能验证实验。才能验证即运用实验室间比对确认实验室的校准、检测才能或查看组织的检测才能。经过才能验证活动查核参加该项意图检测实验室的技能才能,是否能正确运用GB/T 16935.1-2008规范(对应国际规范为IEC 60664-1:2007)第6.2条款以及相关CTL抉择的内容,进行正确的漏电间隔和电气空隙的剖析和丈量。本文首要根据GB/T 16935.1-2008《低压体系内设备的绝缘合作第1部分:原理、要求和实验》、GB 8898-2001《音频、视频及相似电子设备安全要求》和CTL抉择590,针对这次才能验证实验的丈量办法进行具体阐明,并对典型的问题进行总结。
2 才能验证实验样品的环境和条件
(1)本次实验样品为印制电路板,在进行实验之前,不需对样品进行任何方式的预处理。实验的场所应是坚持稳定温度在(20±5)℃之间的房间。
(2)设定样品污染等级为2(正常状况)。
(3)样片中的角悉数按“尖角”考虑,不视为圆角。
(3)漏电间隔和电气空隙丈量值准确到0.01 mm.
(4)印制电路板上基本参数的丈量(T:印制电路板的厚度,W:印制电路板中轨道线T 2的宽度,如图1、图2)。
(5)印制电路板中各轨道线间的漏电间隔和电气空隙的丈量(样品示意图如图3所示,带有“CHEARI-A” 标识的为样片的正面,其间:三角形白色区域代表样片上的镂空部分;①线代表样品正面的轨道线;②线代表样品反面的轨道线)。此次才能验证活动首要考察T1 与 T2、T3 与 T4之间漏电间隔和电气空隙丈量的准确性,并制作丈量途径图并在相应方框中描绘关注点、分段尺度及核算进程。而T1与 T4、T1与R1之间漏电间隔和电气空隙的途径确认及丈量仅作为附加题,不参加断定。
(6)引荐运用丈量东西:手持透镜、带刻度的透镜、游标卡尺、千分尺、放大镜、显微镜或其它丈量东西。
3 实验办法与丈量
3.1 根底丈量
关于本样品丈量印制电路板的厚度T,比较合理的丈量东西是游标卡尺。丈量印制电路板中轨道线T2的宽度时,比较合适的丈量东西是带刻度的显微镜或视频显微镜。丈量和比对成果的具体数值见表1.
根据CNAS-GL02《才能验证成果的核算处理和才能点评攻略》根底丈量数据选用稳健核算,根据Z比分数进行断定,由丈量数据核算得出印制电路板的厚度和印制电路板中轨道线T2的宽度的︱Z︱≤2,成果为满足。
3.2 印制电路板中各轨道线间的电气空隙和漏电间隔的丈量
3.2.1 电气空隙和漏电间隔的丈量
印制电路板中轨道线T1 与 T2、T3 与 T4、T1与 T4、T1与R1之间的电气空隙是这些轨道线部分之间在空间上的最短间隔,且该间隔是最短的直线间隔。而漏电间隔则是指轨道线T1 与 T2、T3 与 T4、T1与 T4、T1与R1之间沿绝缘材料外表丈量的最短途径间隔。影响漏电间隔的途径的要素首要与污染等级有关,在本次才能验证实验中给出的模仿实验条件是设定样品污染等级为2(正常状况)。关于微观环境的污染等级GB/T 16935.1-2008中给出了清晰的解说。为了核算漏电间隔和电气空隙,微观环境的污染等级规矩有以下4个等级:污染等级1:无污染或仅有枯燥的、非导电性的污染,该污染没有任何影响;污染等级2:一般仅有非导电性污染,但是有必要预期到凝露会偶尔产生时间短的导电性污染;污染等级3:有导电性污染或由于预期的凝露使枯燥的非导电性污染变为导电性污染;污染等级4:形成耐久的导电性污染,例如由于导电尘土或雨或其他湿润条件所引起的污染。由于以上轨道线之间沿绝缘材料外表上或许存在槽或缝,这样会导致漏电间隔和电气空隙的途径并不彻底相同,有时乃至是天壤之别的两条途径。槽或缝的宽度假如小于一个定值X时,丈量漏电间隔时槽或缝的深度是能够忽略不计的。但这个定值X是由污染等级抉择的。所以说污染等级会直接影响漏电间隔的途径。槽宽度X基本上适用于以污染等级为函数的一切状况见表2.
假如有关的电气空隙小于3 mm,则尺度X的最小值可减小至该电气空隙的1/3.在确认沟槽时还应特别注意,不是恣意两个邻边都能看成是凹槽并用X值来连线“短接”.关于凹槽和不规矩外表的漏电间隔的丈量准则,在CTL抉择的DSH No:590号中现已清晰指出:当凹槽的底部夹角小于80°时,槽的底部才能够用X值来连线“短接”.下面来对这四对轨道线的电气空隙和漏电间隔的途径和丈量作逐个剖析。
3.2.1.1 T1与T2之间的电气空隙和漏电间隔
T1与T2之间的电气空隙即T1与T2间视野最矮处间隔,直接经过读数显微镜丈量T1与T2间最短的二点间间隔。T1与T2之间的漏电间隔为由T1沿三角形边至角,然后由角至T2的垂直间隔,但角底部需别离短路掉1 mm.此处短路掉1 mm是根据GB8898-2001《音频、视频及相似电子设备安全要求》
中13.2条款中附录图E3的V型沟槽要求,条件是所要丈量的通路包括有一个内角小于80°和宽度大于X mm的V型沟槽。
规矩便是漏电间隔的通路便是沿沟槽轮廓线扩展的通路,但沟槽底部要短路掉X mm,又由于实验条件是设定样品污染等级为2,所以X值取1.0 mm.
如图4所示,图中虚线为电气空隙途径,实线为漏电间隔途径。
T3与T4之间的电气空隙即T3与T4间视野最矮处间隔,经过T4轨道线中的A点向T3作垂线,即为T3与T4间最短的直线间隔。而漏电间隔与T1与T2之间的漏电间隔同理,由T4沿三角形边至角,然后由角至T3的垂直间隔,但角底部需别离短路掉X mm,此处短路掉X mm有两种挑选,能够挑选短路掉1.0 mm,也能够根据规范要求电气空隙小于3 mm时,则尺度X的最小值可减小至该电气空隙的1/3.如图5所示,图中虚线为电气空隙途径,实线为漏电间隔途径。
3.2.1.3 T1与T4之间的电气空隙和漏电间隔
T1与T4之间的电气空隙即T1与T4间视野最矮处间隔,直接经过读数显微镜丈量T1与T4间最短的二点间间隔。如图6所示,图中虚线为电气空隙途径,实线为漏电间隔途径。T1与T4之间的漏电间隔如图7所示,以A-A′为轴,将该部分印制电路板竖直镂空面逆时针水平打开仰望,即得出具体途径图。该漏电间隔的值为BE+CD,一起根据GB 8898-2001《音频、视频及相似电子设备安全要求》中13.2条款中附录图E1的窄沟槽要求,条件是所要丈量的通路包括有一条恣意深度,宽度小于X mm,槽壁平行或缩短的沟槽。规矩便是直接跨沟槽丈量漏电间隔。
又由于实验条件是设定样品污染等级为2,所以X值取1.0 mm.所以在此项测验中经过塞尺测出样品的沟槽小于1 mm,即可直接跨沟槽丈量。
3.2.1.4 T1与R1之间的电气空隙和漏电间隔
T1与R1之间的电气空隙即T1与R1间视野最矮处间隔,T1沿三角形边至角A间隔为AB,R1沿三角形边至角A间隔为,印制线路板的厚度为T,T1与R1之间的电气空隙BC=√(A’C+T2)+AB2 ,如图8所示,图中虚线为电气空隙途径,实线为漏电间隔途径。T1与R1之间漏电间隔如图9所示,以A-A′为轴将该部分印制电路板的竖直镂空面逆时针方向水平打开仰望,即得具体途径图。这些组数据都能够经过显微镜丈量得到。
3.2.2 电气空隙和漏电间隔的丈量成果
本次才能验证实验仅对根底丈量数据和T1与T2、T3与T4的漏电间隔和电气空隙的丈量数据进行断定,而T1与 T4、T1与R1之间漏电间隔和电气空隙的途径确认及丈量仅作为附加题,不参加断定。终究CNAS对本实验室的比对实验成果是满足的。数据在表3中。
4 典型问题总结
关于本次才能验证实验中或许存在过错丈量成果和途径,这儿简略的做一个总结:(1)在丈量印制电路板的厚度T时,不适宜用带刻度的显微镜或视频显微镜,由于这样或许导致板子的被测面对焦禁绝,产