GB／Z 37754-2019标准规范下载简介
GB／Z 37754-2019 关于确定不超过2mm距离的电气间隙和爬电距离的指南 对影响参数进行研究的试验结果B/Z37754—2019/IECTR63040:2016
法使用溶液A验证PTI。 按GB/T4207一2003中相比电痕化指数（CTI)试验比较各种绝缘材料在试验条件下的性能，可提 共定性比较，同时就绝缘材料具有形成漏电痕迹的超向来说，相比电痕化指数试验也可给出定量比较。 对于玻璃、陶瓷或其他无机绝缘材料，由于不会发生电痕化，所以爬电距离无需大于其相应的为实 现绝缘特性相关性而要求的电气间隙。用于非均匀电场条件的尺寸适用。然而，相关的闪络特性需要 重点考虑
在设备的寿命周期内，应考虑绝缘材料由于电气强度、热、机械和化学特性可能产生的应力。 吸水特性是一种与绝缘材料特性相关的表面现象。鉴于吸水特性对闪络性能的影响CJJT 85-2017 城市绿地分类标准.pdf，根据第7章 的试验程序，绝缘材料分成如下几种吸水组别： 吸水组别W1（影响可忽略）； 吸水组别W2（微弱影响）； 吸水组别W3（中度影响）； 吸水组别W4（强烈影响）。 注：材料吸水组别的分类可能会受填充物、添加剂 面加工等的影响
电气间隙应以承受所要求的瞬时过电压和稳态电压来确定。爬电距离尺寸的确定应避免在潮温 下由于电痕化和闪络引起的失效
5.2.1.1确定电气间隙的影响因素
选择电气间隙应考下列影响因素： 冲击过电压： 稳态耐受电压和暂态过电压； 再现峰值电压； 电场条件； 海拔。 注1：表2规定的电气间隙，对用在海拨2000m以下的设备具有足够的冲击电压耐受能力，对用在高于海拨2000m 的设备，5.2.2适用。 注2：机械影响，如振动或外施力，则要求有较大的电气间隙
1.2耐受瞬时电压的电
根据表2确定的不超过2mm的电气间隙能够承受所要求的冲击耐受电压 对于直接接至电网的设备，其所要求的冲击耐受电压就是额定冲击电压（见GB/T16935.1一2008 的表F.1)。
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表2与绝缘特性相关的耐受瞬时过电压的电气间隙
5.2.1.3非均匀电场条件（表2中情况A）
选用不小于表2中非均匀电场的电气间隙可不必考虑导电部件的形状结构，也不必用电压耐受试 验进行验证。 由于不能控制形状结构，可能会对电场的均匀性产生不利影响，因此通过绝缘材料的外壳中缝隙的 电气间随应不小于非均匀电场条件规定的电气间隙
5.2.1.4均匀电场条件（表2中情况B）
表2中情况B的电气间隙之值仪适用于均匀电场。只有当导电部件的形状结构设计成使该处电 场强度基本上为恒定的电压梯度时才能采用此值。 电气间隙小于表2中非均匀电场条件（情况A）要求之值，需要通过电压耐受试验进行验证。表2 中的数值见图1
5.2.2.1一般要求
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每拔2000m的与绝缘特性相关的耐受瞬时过电
表2和表3中规定的电气间隙值对海拔不超过2000m是有效的，海拔高于2000m以上的电气 可隙值需要乘以GB/T16935.1一2008中表A.2规定的海拨修正系数。 表5中规定的尺寸对海拨不超过2000m之处是有效的，为避免闪络，海拨高于2000m以上的爬 电距离值需要乘以GB/T16935.1一2008中表A.2规定的海拔修正系数 注：对于均匀电场，根据帕邢定律，空气中电气间隙的击穿电压正比于电极间距离和大气压的乘积。因此在接近海 平面记录的经验数据是接海披2000m与海平面之问的大气压差异进行修正。对于非均匀电场也采用同样的 修正。
5.2.2.2稳态电压、暂态过电压或再现峰值电压
摩值电压的电 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。
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表3耐受稳态电压，暂态过电压或再现峰值电压的电气间隙
其他电压的电气间隙可采用插值法来获得。 再现峰值电压见GB/T16935.1—2008中的图1。 这些值是基于大气压力下的经验数据获得。 所给值仅允许峰值电压从一低级值到相应于2mm值（根据本指导性技术文件最大值)之间插值。 本表给出的值仅供参考，不能代替GB/T16935.1中的值
中击穿值确定的尺寸可能 为了使操作中无电晕放电，采用 GB/T16935.1一2008中表F.7b中给出的较力 善电场分布是很有必要的。
5.2.2.3电气间隙
电气间隙应按表2规定各自对应如下电压予以确定
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按GB/T16935.1一2008中表F.1的额定冲击电压，或 本指导性技术文件的冲击耐受电压要求。 及按表3规定各自对应如下峰值电压予以确定： 稳态电压； 再现峰值电压； 暂态过电压， 在绝缘配合系统中，电气间隙大于要求的最小值对要求的冲击耐受电压而言没有必要，但是对于除 缘配合以外的原因（例如，由于机械影响)增天电气间隙是必要的。在此情况下，试验电压仍应保持在 备的额定冲击电压基础上，否则有关的固体绝缘可能会出现过高的应力
5.3. 1 一般要求
确定不超过2mm的爬电距离应考虑5.3.2的要求。从适用于相关应力的表中获得爬电距离值，比 交不同条件下的值，取大值（见第8章中的确定尺寸的框图）
5.3.2.1一般要求
5.3.2.1一般要求
从表4获得的有关电痕化的距离值应与从表5中获得的有关闪络的距离值进行比较，两者取天值。 表4中考虑了下述影响因素： 有关电痕化的电压（有效值或直流电压）； 微观环境内的污染等级（PD)； 绝缘材料。 表5中考虑了下述影响因素： 有关跨接绝缘材料表面闪络的电压（峰值）； 微观环境内的湿度等级（HL）； 绝缘材料； 一海拔。 表5中规定的爬电距离值对海拔不超过2000m是有效的，为避免产生闪络，对于海拔高于2000m 匝电距离值应乘以GB/T16935.1一2008中的表A.2规定的海拨修正系数
确定有关电痕化的爬电距离以作用在跨接爬电距离两端的长期电压有效值为基础。该电压可以是 工作电压、额定绝缘电压或额定电压。 确定有关闪络的爬电距离以表5相关电压的峰值为基础，峰值电压是在额定条件下预期跨接爬电 巨离两端的任何电压的最大值
5.3.2.3气候条件
5.3.,2.3. 1一般要求
表5中考虑了微观环境中气候条件，即湿度等级（HL)的影响。在确定尺寸时应考虑下列准则：
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最小绝缘电阻； 由于电痕化而失效； 一闪络； 一导电污染的连续路径。 注：在一台设备中可能存在不同的微观环境条件
5.3.2.3.2最小绝缘电阻
当各产品标准技术委员会规定了两带电部件之间或带电部件与设备可接触表面之间的最大泄漏电 流时，应考虑最小绝缘电阻。上述准则同样适用于功能绝缘的尺寸确定，因绝缘电阻过小可能导致过量 泄漏电流，从而影响设备正常功能
5.3.2.3.3由于电痕化而失效
为了避免由于电痕化而失效，爬电距离应按表4规定确定尺寸
为了避免沿着绝缘材料表面发生闪络，应按表5确定爬电距离。表5中包含湿度等级2（HL2)和 湿度等级3（HL3）。 对于湿度等级1（HL1），不会产生闪络，表2和表3规定的电气间隙适用于确定爬电距离。 注1：表面闪络耐受能力的吸水特性受爬电距离影响严重，对于天于2mm的距离，该影响相对较小，对于等于或小 于2mm的距离，该影响非常严重 注2：除了确定避免闪络的尺寸外，空气最小电气间隙和最小可接受爬电距离之间无关 如果对按表5确定的爬电距离施加超过500V（峰值）的稳态电压，可能会发生局部放电（电晕）。 对于局部放电，绝缘材料按吸水组别分类（见第7章）。 注3：绝缘材料污染表面的局部放电是由表层电场分布的微扰引起的，电极形状在该现象中属于次级影响
于电痕化而失效的与电器绝缘特性相关的爬电距
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对功能绝缘来说，该电压是工作电压 对于不会发生电痕化的绝缘材料，如玻璃、陶瓷或其他无机绝缘材料，由于绝缘配合的目的，爬电距离不必大 于它们相关的电气间隙。表2或表3中非均匀电场条件下的尺寸适用，但需根据表5考虑有关闪络特性。 本表给出的值仅供参考，不能代替GB/T16935.1中的值。
图2避免由于电痕化而失效的与电器绝缘特性相关的爬电距离
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5.3.2.3.5避免导电污染的连续路径的设计
图3避免闪络的与绝缘特性相关的爬电距离
剩余的不受导电污染的路径属于比污染等级3和/或HL3好的微观环境条件，这些总长即为有 电距离，其尺寸需要符合相应湿度等级下的要求
5.3.2.4与电气间隙的
当爬电距离能承受相应电气间隙所要求的冲击耐受电压时，小于表2非均匀电场条件电气间隙的 爬电距离仅可以在HL1和HL2条件下使用。但需要考虑5.3.2.3.4中的闪络。应用在HL2条件下 时，冲击耐受电压试验必须在潮湿条件下进行。 爬电距离不能小于相应的电气间隙，最短的爬电距离可能等于所要求的电气间隙。 注潮湿条件下的试验举例见第9章
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5.3.3功能绝缘相关爬电距离的确定
功能绝缘的爬电距离应按表 根据表5确定的为避免闪络所要求的爬电距离可以大于表4要求的值。 注：当用工作电压来确定爬电距品 压的柜电距离
电距离特性的附加信息一跨接爬电距离表面的电
电器设计中，是否符合规定的最大泄漏电流或最小绝缘电阻要求可通过表6的电阻值来检验，同时 应考虑预计发生在绝缘材料表面的最大相对湿度。表6中的值是根据对表6给定的长度50mm的平 行导体之间的爬电距离的研究数据得出。对于其他长度尺寸，绝缘电阻可通过反比关系进行估算。当 存在多个平行爬电距离时，可将各泄漏电流值之和与规定的数据相比较。 只要绝缘表面不发生凝露 能给出最小绝缘电阻信息
注1：最小绝缘电阻值适用于最差的环境条件，最小电阻平均值至少高于1个数量级。 注2：试验结果表明：如果微观环境的相对湿度从50%增至75%，绝缘电阻值将减少2个数量级；相对湿度从75% 增至95%，绝缘电阻值将进一步减少2个数量级， 表5和表7确定的爬电距离适用于表6规定的最高湿度。湿度超过95%，或存在凝露，当电压施 加在爬电距离两端，将导致绝缘电阻持续下降。 注3：图4表明在相同的绝缘电阻下，电压增加，爬电距离必然增加。 表7中爬电距离的最小尺寸通过对系统收集的数据进行估算以及对长期工作在电压应力下预期寿 命至少15年的设备进行计算后评定得出
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表7保持最小绝缘电阻的爬电距离（无凝露
绝缘来说，该电压是工作电
HL：湿度等级。 DC：直流电压应力。 AC：交流电压应力。 此条件下，对于表面泄漏电流，不宜使用环氧玻璃布层压板，FR4和聚碳酸酯。 该值及用于更高电压的值可通过研究数据的线性外插法确定。 表中给出的值仅供参考，不能代替GB/T16935.1的值
上述尺寸数据仅适用于HL2和HL3。对于HL2和HL3，确定避免闪络的数据也需要检验，特别 当峰值电压（再现或瞬时)比有效值电压的影响更大时。对于比HL3更恶劣的环境条件，只有避免导电 污染的连续路径的设计才可行
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图4保持最小绝缘电阻的爬电距离
确定有关闪络的爬电距离与绝缘材料表面的吸水特性有关。根据各种绝缘材料表面在湿度下的冲 击耐受能力，吸水组别可分为W1、W2、W3和W4四类。本试验的目的是评估还未分类的绝缘材料表 面的相关吸水组别
7.2高湿度下爬电距离的耐受特性
高湿度可明显降低爬电距离的电压耐受能力。在此条件下绝缘材料表面可能将水分吸收。爬电距 驾越小，此现象的影响越大
则量点的试验结果。样品可通过印制线路板加工方法制备，需仔细清除样品上的残留物，因这些残留物 丁能会明显影响试验结果 如果推荐的试品无法使用，可使用具有平坦表面的材料，如图5显示的平面电极压在此表面上。考 意到填充材料结构不均匀引起的临界相对湿度的分散性，同一试品在不同的地方至少应进行10次试 检。在这之后，可估算试验平均值和分散性
7.3.2冲击耐受电压的测量
试验电路见图6。负极的试验电压由一台冲击发生器（1)提供，电压波形为1.2/50us，输出阻抗介 16
试验电路见图6。负极的试验电压由一台冲击发生器（1)提供，电压波形为1.2/50us，输出阻抗
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冲击发生器给试品（3）通电，可 通过紫外线照明（6），例如通过一个水银汽灯来降低冲击耐受电压的统计分散性。如果连续进行 10次～20次闪络试验，特别是在相同试品上进行，则不需安装紫外线照明。在这种情况下，分析闪络 电压的分散性，耐受电压处于较低限值（3c值）。用一根高压探针（7)和数字存储示波器（4）测量所施试 验电压。如果提供足够的接口，可用计算机（5）控制试验程序
7.3.3绝缘材料特性试验程扇
准备电极间距为6.3mm、2.5mm、1mm、0.4mm和0.16mm的样品。考虑到制造过程（如模塑或 机械加工过程)对材料表面的影响，应对样品表面进行适当预处理。 估算试品每个电极间距的临界湿度，应测量不同相对湿度的冲击耐受电压。 试验在相对湿度为70%时开始，以5%为一级递增，在每一级测量冲击耐受电压。当冲击耐受电压 降至在70%相对湿度测得的冲击耐受电压值的95%时得出临界湿度。 建议采用下列简化程序： 试品置于温度为20℃25℃，相对湿度为（70士3）%的环境下至少4h。振幅不断增高的冲击电 压施加到每个电极间距两端直至闪络产生。在最少5次试验后，可以计算导致闪络的平均冲击电压值。 当冲击耐受电压降至在70%相对湿度测得的冲击耐受电压值的95%时得出临界湿度。相应的电压称 为临界湿度电压U。。 相对湿度以5%为一级递增，在每一级施加具有95%U。峰值的冲击电压10次。记录每个湿度等级 直到产生闪络为止。 图7给出了结果，与7.4的规定进行比较，以便于确定绝缘材料的吸水组别。 注：图7是基于较小湿度等级1%绘制
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图7绝缘材料的临界相对湿度
图8、图9和图10表示了影响绝缘配合中确定电气间隙和爬电距离的各因素之间的关系。流程图 强调了主要因素，不用于代替全部相关条款的回顾。 应注意确定电气间隙和爬电距离的程序是各自独立的，因此，在同一绝缘表面，如电气间隙和爬电 距离相重合，将使用二者中较大值
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包括所有受外部瞬时电压影响不明显的电路
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1）采用最大电压值； 2） 对于不发生电痕化的玻璃、陶瓷或其他无机绝缘材料，爬电距离不必大于相关的电气间隙。表2和表3中的 据适用于非均匀电场条件。但需要根据表5考虑有关闪络的特性： 3） 如果湿度等级为HL1，采用相关的电气间隙，如果湿度等级为HL2或HL3，表5适用； 4）如无吸水组别，可由第7章的试验确定； 5）如果湿度等级为HL1，采用相关的电气间隙，如果湿度等级为HL2或HL3，表7适用 注：步骤1)~5)用于确定最小爬电距离
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9潮湿条件下爬电距离的耐受电压试验
一般用冲击电压试验检测潮湿条件下爬电距离的相关耐受能力。对于独立的爬电距离进行本试验 并不困难，但一般很难将爬电距离隔离开来，所以对一台完整设备进行冲击耐压试验实际上并不可行。 下列试验程序引入了一种交流或直流试验，可代替在潮湿条件下设备的冲击电压试验。本试验也 包括有关短时暂态过电压的耐受要求 对于直接与电源连接的设备，下列试验适用。设备连接的SPD断开。 潮湿条件应按湿度等级选择。推荐下列相对湿度等级：HL2，（85土3）%和HL3，（95土3）%。设备 应置于相应湿度等级和温度20℃～25℃下保持至少4h。 与电源相连的设备输人端（所有相和中性线端子)按照图11连接在一起。在这些接线端子与地之 间接入试验发生器。交流试验电压的频率为50/60Hz。如允许，也可用电压值等于交流峰值电压的直 流电压进行试验。本试验电压的幅值为1200V十U.（当U.为250V时，峰值为2050V)或根据 GB/T16935.1一2008中表F.1要求的冲击耐受电压（对于过电压类别2，峰值为2500V），两者取高 值，该电压持续施加60S
GB 51428-2021 煤化工工程设计防火标准.pdf图11潮湿条件下爬电距离的耐受电压试验
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