浅析影响爬电距离和电气间隙的因素

李子恒

【摘要】随着我国科学技术水平的不断提高，电气产业也随之快速的发展，越来越多功能齐全的电器产品投入市场中，在一定程度上促进了人们生活水平的不断提高。为了使得电器能够安全投入使用，对其安全性的设计是一项十分重要的内容，而爬电距离和电气间隙则是其最重要的环节之一。为了能够对影响爬电距离和电气间隙的因素进行评定，本文结合具体的实际案例，对其进行了相关的分析与研究。

【关键词】爬电距离；电气间隙；因素；评定

在电气产业不断发展的现阶段，其产品的安全性能已经被越来越多的人所重视，其质量直接关系到人们的正常生活与生产。对于电气产品而言，影响爬电距离和电气间隙的因素的评定是其产品生产过程当中重要的内容。如果电器产品中的外壳和带电部件之间的距离过小，很容易发生短路或漏电的现象，不仅会缩减其使用寿命，也会对人们的生活安全产生一定的影响。因此，在对电气产品进行安全检测时，一定要对影响其爬电距离和电气间隙的因素进行评定，对其测量方法进行正确的掌握，以保证测量结果的准确性。

一.爬电距离和电气间隙概述

1.爬电距离

在电气两个相邻接的导电构件之间，或者是导电构件与电器产品的可触碰到的表面之间，沿绝缘体材料所测量出来的两者之间的最短距离，就是所称的爬电距离。爬电距离是评定电器产品安全性能的重要指标之一，它的合理设计能够有效减少电气漏电的发生。

2.电气间隙

与爬电距离相似，电气间隙也是评定电器安全质量的重要指标。对电器设备而言，在不同的导电构件之间，或者是带电构件与电器的外壳之间，为了保证其安全性，通常会设置一个使空气介质不会击穿外壁的安全距离，这就是所称的电气间隙。简而言之，电气间隙就是两个导电构件之间在空气中的最短距离。

二.影响爬电距离和电气间隙的因素

1.海拔高度

由于不同高度的大气密度不同，对同一电气间隙而言，其所承受的冲击电压值也会产生变化。如果将电器设备放置在海拔为2000m的高度上，让其进行工作，由于受到强烈的电压冲击，使其电气间隙发生改变，与实际的爬电距离不相适应，最后导致电器的损坏。

表1：海拔5000m以内的电气间隙倍增系数

2.电场条件

电场条件是影响电器设备爬电距离和电气间隙的主要因素之一。电场条件通常分为均匀电场和非均匀电场两类，其强度的均匀性会受到导电构件的形状和相关配置设施的影响。一般情况下，为了保证电器的安全使用，要求非均匀现场的电气间隙要大于均勻电场。

3.污染等级

除此之外，爬电距离和电气间隙极易受到外来物质污染的干扰。通常情况下，外来物质的污染会降低绝缘材料的表面电阻，使之无法承受出现中的瞬间过大电压，从而出现桥接小的电气间隙。

除了以上所谈到的几种影响因素之外，绝缘材料、微观环境、电压作用的时间以及爬电距离的方向和位置等因素都会对爬电距离和电气间隙产生不同程度上的影响，因而在对其进行评定的时候，需要对这些影响因素加以控制。

三.爬电距离和电气间隙的测量

1.测量对象和要求

为了能够对测量结果进行有效的分析，现选取一种跷板开关，结构为单刀单掷型，呈微断开的状态。对样品开关进行测量的标准GB15092.1-2010为参考依据；在没有污染和正常情况下对开关中的两个带电插片的爬电距离和电气间隙进行测量。如果路径为直线，则直接进行测量；如果路径为折线，则进行多次测量，对所测量的数据进行相加，以得到最终的测量结果。

2.测量前的准备工作

首先，要对测量中会使用到的工具进行准备，包括投影仪、游标卡尺、千分尺等仪器；其次，在拆卸开关的时候，为了避免对开关的构件产生损坏或发生相对位移的现象，要对开关进行X光片透视；另外，由于开关的外壳硬度不够，为了保证测量结果的准确性，采用小面积去除外壳的方法，在开关的两个侧面分别打开一个方形的小孔。

3.路径的选取及测试结果

3.1没有污染的情况

对于爬电距离而言，在没有污染的环境之中，需要忽略对沟槽及凹口的宽度，具体为0.25mm；对于开关的静触片和底座之间的沟槽而言，其宽度大于0.25mm，因此不能对其进行忽略。电气间隙在开关的内部，也就是两个插片之间在空气中的最短距离。

由于爬电距离和电气间隙很难实现及其精准的判定，因而采用间接法对其机型计算，首先测量可以直接得到的相关数值，然后通过计算来得出爬电距离和电气间隙的离数值。经过分析比较，开关外部底座中的两片插片之间沿开关外表面的实际距离就是最短的爬电距离。游标卡尺工具的精度为0.02mm，则爬电距离为6.26mm，电气间隙为2.88mm。

图1：没有污染的最终确定的爬电距离和电气间隙路径

3.2污染等级正常情况

在污染等级为正常值的情况之下，需要忽略的沟槽和凹口的实际宽度为1mm；由于开关的底座与静触片之间的最大宽度值小于0.6mm，所以在测量爬电距离的时候，需要对此沟槽进行忽略。由此可以看出，从开关的内部沿凹台直接跨接的路径就是最短的爬电距离。按照没有污染情况的计算方法，通过计算得出电气间隙（图2中的C1）为2.88mm，与上一种情况中的电气间隙数值相同；爬电距离为（图2中a+b+d+e）3.36mm。

图2：正常污染等级中爬电距离和电气间隙路径确定示意图

4.结果分析

以开关为案例，通过对没有污染和污染等级正常的两种环境的设定，在进行爬电距离测量的时候，由于所忽略的沟槽和凹口的长度不同，使其最终的测量结果也出现不同。因此，在进行其他种类电气爬电距离和电气间隙的测量时，在进行路径选择的时候需要进行全面的分析，以保证测量结果的精确性。

四、结束语

综上所述，对电器设备的爬电距离和电气间隙的测量对于电器使用安全性具有十分重要的意义。为了能够得到更为精准的测量结果，在其过程中要对测量方法、路径的选择等方面进行合理的选择。除此之外，由于不同要求标准最短路径的结果是不同的，所以，为了能够保证电气在实际工作中的安全可靠，相关人员必须要不断提高自身的技术水平。

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