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【摘 要】灯具在设计过程中对爬电距离和电气间隙的要求是避免发生漏电起痕和电气击穿事故的重要安全指标。本文通过对爬电距离和电气间隙产生原理的分析，结合现行标准和决议的要求，对爬电距离和电气间隙测量方法及其注意事项进行了说明，有助于对爬电距离和电气间隙的理解，并对测量工作的开展有一定帮助。
【关键词】灯具 爬电距离 电气间隙
在科技日新月异的今天，灯具产品百花齐放，随着人民生活水平的日益提高，需求也变得多元化，因此各种款式新颖，功能先进的灯具应运而生。但随之而来的安全问题也层出不穷，对人身和财产造成了危害。为此世界各国都制定了各自灯具安全设计的标准，其中爬电距离和电气间隙是灯具安全标准中的一个重要指标。文章结合作者本人在灯具安全检测中的实际经验，就爬电距离和电气间隙安全标准要求谈谈几点理解。
一、爬电距离和电气间隙的定义和原理
（一）名词解释
爬电距离是指两个带电部件之间或者是一个带电部件和相邻的金属部件之间沿绝缘材料表面测量所得的最短路径。 电气间隙是指两个带电部件之间或一个带电部件与相邻的金属部件之间通过空气间隙测量的最短距离。 我们从定义上不难发现，对爬电距离和电气间隙的考察其用意是不同的。爬电距离是检验绝缘材料在一定的工作电压和环境污染等级下的耐受力，其大小应能保证不会发生闪络或者漏电起痕的现象。电气间隙考核的是瞬态过电压或峰值电压，其大小应能保证不会在设备内部产生电气击穿。
（二）产生原因
在一般情况下，空气是一种普通的、可靠的电气绝缘介质，在通常情况下，对于1mm的空气间隙，只要电压的有效值小于1200V就能够维持其绝缘性能，当电压的有效值增加到2900V以上时，空气将失去其绝缘性能。不同的带电导体之间或者带电导体和大地之间，当它们彼此之间的空气间隔小到一定程度时，由于电场的作用，带电导体之间的空气介质可能会被击穿，所以我们必需将两个带电导体之间的空气间隔维持在一个不会发生电气击穿的安全距离上，这就形成了电气间隙。
从电气间隙的产生原理不难发现，空气的绝缘性能和空气之间的间隙是成正比的，但与空气不同的是，固体绝缘材料在某种程度上是一种不可逆的绝缘介质，电场强度、高温、潮湿等不利环境因素都会造成绝缘材料老化，从而使其绝缘性能下降。爬电距离其实是一个横跨两种完全不同的额定电气强度的边界平面，其作用就是为了防止在电压差不断增加时，漏电起痕或电弧放电在固体绝缘材料上产生碳化路径。
（三）影响因素
通过对爬电距离和电气间隙产生原因的分析，我们可以发现，工作电压与爬电距离和电气间隙的大小成反比的关系，既工作电压越低，对爬电距离和电气间隙的要求就相对越低。另一方面，长期的使用和工作环境的差别，如灰尘、其它导电微粒会积累污染绝缘材料表面，也会使电气绝缘属性降低，引起泄漏电流和漏电起痕的发生。同时积累在灯具内部或者灯具安装表面的固体颗粒，灰尘和水滴等，也能使接小的间隙和凹槽被桥接。因此，灯具的工作环境，污染等级也是影响爬电距离和电气间隙的重要因素。
二、爬电距离和电气间隙的测量
（一）标准要求
依据GB7000.1-2007《灯具 第1部分：一般要求与试验》的要求，其污染等级默认为2，桥接距离为1.0 mm。
由图1，图2可知，当槽口宽度小于1 mm，爬电距离仅计算其槽口的宽度，不考虑槽的轮廓，直接跨过槽加以测量，另外，在计算爬电距离时也不考虑槽两边的深度。反之，当槽口不小于1 mm时，爬电距离不仅计算其槽口的宽度，还要计算其轮廓，即爬电距离包括槽底宽度和2倍槽的深度。小于1 mm宽的空气间隙，在计算总电气间隙时忽略不计，要求的距离是1 mm或更小的除外。
依据CTL决议DSH 590的规定，当出现由图3所示的V形凹槽时，如果其内角小于80度并且V形槽底部槽径小于1 mm， 则该V形槽可以被桥接。
CTL决议DSH0717规定，如果凹槽为开放式的结构，或者在通风良好的环境下，位于凹槽角落或底部的灰尘或导电颗粒无法沉积，则认为不可桥接。
如图4，图5所示，金属螺钉存在于凹槽内，由于凹槽结构的限制，散落在其中的灰尘或导电颗粒不易散出。此时如果导体与凹槽壁的间距小于1 mm，则形成桥接。反之，则不能形成桥接。
（二）爬电距离和电气间隙的测量
1.通常在灯具的安全检测中，爬电距离应从GB/T 16935.1表4中选取，且必须考虑以下影响因素：工作电压（有效值），绝缘材料组别，绝缘类型（基本绝缘，附加绝缘，加强绝缘），爬电距离的方向和位置，污染等级。
在这里需要特别强调一点，在确定工作电压时，如果该电压小于额定电压，但不是通过隔离变压器供电的，则依然按照灯具的额定电压确定爬电距离。
2.电气间隙应以承受所要求的冲击耐压来确定。电气间隙应从GB/T16935.1表2中选取，且必须考虑以下影响因素：额定电压，额定脉冲电压，过电压类别，电场条件。
3.对于普通灯具，爬电距离和电气间隙的确定除了遵循上述a）和b）原则外，还要基于以下原则：污染等级2，对基本绝缘，用过电压类别I，对附加绝缘和加强绝缘，用过电压类别II。
4.对于分类为IPX1或分类更高的灯具， 爬电距离和电气间隙的确定除了遵循上述（1）和（2）原则外，还要基于以下原则：污染等级3，对所有绝缘，用过电压类别II。
在充分理解了标准和确定了以上各个要素的基础上，我们在实际测量中还需要考虑选择一条最严酷的线路进行测量。同时对测量的工具的选择也是有讲究的。通常根据情况的不同，我们可以相应的使用量规，游标卡尺，显微镜等工具。对于结构简单的情况，我们可以选用量规，这样可以比较直观的获取测量结果。但是对于结构相对复杂，需要进行多次测量和读取情况，选用量规就不太合适了。
在获得测量值之后，与GB7000.1-2007表11.1，11.2中给出的限值进行比较。按照标准规定，测量值必须大于限值。
表11.1和表11.2的使用步骤如下：
（1）明确测试部位：不同极性的带电部件之间；带电部件和可触及金属部件之间，以及带电部件和绝缘部件的外部可触及表面之间；II类灯具中由于功能绝缘损坏而成为带电部件和可触及金属部件之间；软缆或软线的外表面和可触及金属部件之间，该软缆或软线用绝缘材料的软线固定架，电线支架和线夹固定；带电部件和其他金属部件之间，它们和支撑面之间，或带电部件和中间无金属隔板的支撑面之间。
（2）根据测试部位，工作电压和灯具的防触电类型，查表11.4（GB7000.1-2007附录M），以确定防触电保护的绝缘种类，是基本绝缘，附加绝缘还是加强绝缘；
工作电压分为24V，50V，250V，500V，1000V五种。
（3）根据防触电保护的绝缘种类和工作电压，查表11.1或11.2，得到要求的爬电距离和电气间隙的最小值。表11.1和表11.2中基本绝缘一栏分PTI≥600和PTI<600兩种情况。PTI为耐电痕指数（Proof Tracking Index），是用来确认绝缘材料组别的重要指标，其含义是：在耐起痕指数试验中，在绝缘材料上滴氯化铵溶液的同时施加一定的电压值V，在50滴溶液滴完前，电极之间没有出现闪络或击穿，此时的电压值V就是耐起痕指数。
三、结束语
爬电距离和电气间隙是灯具安全测试中的重要项目，只有在完全掌握标准，充分理解其概念与核心要素的前提下，运用正确的测量方法和测量工具，才能确保结论的准确性。
参考文献：
[1]CTL决议DSH0717，2008[S]
[2]CTL决议DSH590[S]
[3]GB7000.1-2007《灯具 第1部分：一般要求与试验》
【关键词】灯具 爬电距离 电气间隙
在科技日新月异的今天，灯具产品百花齐放，随着人民生活水平的日益提高，需求也变得多元化，因此各种款式新颖，功能先进的灯具应运而生。但随之而来的安全问题也层出不穷，对人身和财产造成了危害。为此世界各国都制定了各自灯具安全设计的标准，其中爬电距离和电气间隙是灯具安全标准中的一个重要指标。文章结合作者本人在灯具安全检测中的实际经验，就爬电距离和电气间隙安全标准要求谈谈几点理解。
一、爬电距离和电气间隙的定义和原理
（一）名词解释
爬电距离是指两个带电部件之间或者是一个带电部件和相邻的金属部件之间沿绝缘材料表面测量所得的最短路径。 电气间隙是指两个带电部件之间或一个带电部件与相邻的金属部件之间通过空气间隙测量的最短距离。 我们从定义上不难发现，对爬电距离和电气间隙的考察其用意是不同的。爬电距离是检验绝缘材料在一定的工作电压和环境污染等级下的耐受力，其大小应能保证不会发生闪络或者漏电起痕的现象。电气间隙考核的是瞬态过电压或峰值电压，其大小应能保证不会在设备内部产生电气击穿。
（二）产生原因
在一般情况下，空气是一种普通的、可靠的电气绝缘介质，在通常情况下，对于1mm的空气间隙，只要电压的有效值小于1200V就能够维持其绝缘性能，当电压的有效值增加到2900V以上时，空气将失去其绝缘性能。不同的带电导体之间或者带电导体和大地之间，当它们彼此之间的空气间隔小到一定程度时，由于电场的作用，带电导体之间的空气介质可能会被击穿，所以我们必需将两个带电导体之间的空气间隔维持在一个不会发生电气击穿的安全距离上，这就形成了电气间隙。
从电气间隙的产生原理不难发现，空气的绝缘性能和空气之间的间隙是成正比的，但与空气不同的是，固体绝缘材料在某种程度上是一种不可逆的绝缘介质，电场强度、高温、潮湿等不利环境因素都会造成绝缘材料老化，从而使其绝缘性能下降。爬电距离其实是一个横跨两种完全不同的额定电气强度的边界平面，其作用就是为了防止在电压差不断增加时，漏电起痕或电弧放电在固体绝缘材料上产生碳化路径。
（三）影响因素
通过对爬电距离和电气间隙产生原因的分析，我们可以发现，工作电压与爬电距离和电气间隙的大小成反比的关系，既工作电压越低，对爬电距离和电气间隙的要求就相对越低。另一方面，长期的使用和工作环境的差别，如灰尘、其它导电微粒会积累污染绝缘材料表面，也会使电气绝缘属性降低，引起泄漏电流和漏电起痕的发生。同时积累在灯具内部或者灯具安装表面的固体颗粒，灰尘和水滴等，也能使接小的间隙和凹槽被桥接。因此，灯具的工作环境，污染等级也是影响爬电距离和电气间隙的重要因素。
二、爬电距离和电气间隙的测量
（一）标准要求
依据GB7000.1-2007《灯具 第1部分：一般要求与试验》的要求，其污染等级默认为2，桥接距离为1.0 mm。
由图1，图2可知，当槽口宽度小于1 mm，爬电距离仅计算其槽口的宽度，不考虑槽的轮廓，直接跨过槽加以测量，另外，在计算爬电距离时也不考虑槽两边的深度。反之，当槽口不小于1 mm时，爬电距离不仅计算其槽口的宽度，还要计算其轮廓，即爬电距离包括槽底宽度和2倍槽的深度。小于1 mm宽的空气间隙，在计算总电气间隙时忽略不计，要求的距离是1 mm或更小的除外。
依据CTL决议DSH 590的规定，当出现由图3所示的V形凹槽时，如果其内角小于80度并且V形槽底部槽径小于1 mm， 则该V形槽可以被桥接。
CTL决议DSH0717规定，如果凹槽为开放式的结构，或者在通风良好的环境下，位于凹槽角落或底部的灰尘或导电颗粒无法沉积，则认为不可桥接。
如图4，图5所示，金属螺钉存在于凹槽内，由于凹槽结构的限制，散落在其中的灰尘或导电颗粒不易散出。此时如果导体与凹槽壁的间距小于1 mm，则形成桥接。反之，则不能形成桥接。
（二）爬电距离和电气间隙的测量
1.通常在灯具的安全检测中，爬电距离应从GB/T 16935.1表4中选取，且必须考虑以下影响因素：工作电压（有效值），绝缘材料组别，绝缘类型（基本绝缘，附加绝缘，加强绝缘），爬电距离的方向和位置，污染等级。
在这里需要特别强调一点，在确定工作电压时，如果该电压小于额定电压，但不是通过隔离变压器供电的，则依然按照灯具的额定电压确定爬电距离。
2.电气间隙应以承受所要求的冲击耐压来确定。电气间隙应从GB/T16935.1表2中选取，且必须考虑以下影响因素：额定电压，额定脉冲电压，过电压类别，电场条件。
3.对于普通灯具，爬电距离和电气间隙的确定除了遵循上述a）和b）原则外，还要基于以下原则：污染等级2，对基本绝缘，用过电压类别I，对附加绝缘和加强绝缘，用过电压类别II。
4.对于分类为IPX1或分类更高的灯具， 爬电距离和电气间隙的确定除了遵循上述（1）和（2）原则外，还要基于以下原则：污染等级3，对所有绝缘，用过电压类别II。
在充分理解了标准和确定了以上各个要素的基础上，我们在实际测量中还需要考虑选择一条最严酷的线路进行测量。同时对测量的工具的选择也是有讲究的。通常根据情况的不同，我们可以相应的使用量规，游标卡尺，显微镜等工具。对于结构简单的情况，我们可以选用量规，这样可以比较直观的获取测量结果。但是对于结构相对复杂，需要进行多次测量和读取情况，选用量规就不太合适了。
在获得测量值之后，与GB7000.1-2007表11.1，11.2中给出的限值进行比较。按照标准规定，测量值必须大于限值。
表11.1和表11.2的使用步骤如下：
（1）明确测试部位：不同极性的带电部件之间；带电部件和可触及金属部件之间，以及带电部件和绝缘部件的外部可触及表面之间；II类灯具中由于功能绝缘损坏而成为带电部件和可触及金属部件之间；软缆或软线的外表面和可触及金属部件之间，该软缆或软线用绝缘材料的软线固定架，电线支架和线夹固定；带电部件和其他金属部件之间，它们和支撑面之间，或带电部件和中间无金属隔板的支撑面之间。
（2）根据测试部位，工作电压和灯具的防触电类型，查表11.4（GB7000.1-2007附录M），以确定防触电保护的绝缘种类，是基本绝缘，附加绝缘还是加强绝缘；
工作电压分为24V，50V，250V，500V，1000V五种。
（3）根据防触电保护的绝缘种类和工作电压，查表11.1或11.2，得到要求的爬电距离和电气间隙的最小值。表11.1和表11.2中基本绝缘一栏分PTI≥600和PTI<600兩种情况。PTI为耐电痕指数（Proof Tracking Index），是用来确认绝缘材料组别的重要指标，其含义是：在耐起痕指数试验中，在绝缘材料上滴氯化铵溶液的同时施加一定的电压值V，在50滴溶液滴完前，电极之间没有出现闪络或击穿，此时的电压值V就是耐起痕指数。
三、结束语
爬电距离和电气间隙是灯具安全测试中的重要项目，只有在完全掌握标准，充分理解其概念与核心要素的前提下，运用正确的测量方法和测量工具，才能确保结论的准确性。
参考文献：
[1]CTL决议DSH0717，2008[S]
[2]CTL决议DSH590[S]
[3]GB7000.1-2007《灯具 第1部分：一般要求与试验》