高频变压器的安规了解

2024-11-10
设计高频变压器时,电气间隙和爬电距离是两个关键的安全参数,它们对于确保设备的安全运行至关重要。以下是关于高频变压器电气间隙与爬电距离的一些概念及设计知识
         
           
一、电气间隙(Clearance):
  • 电气间隙是指在两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间测得的最短空间距离,即通过空气能实现绝缘的最短距离;
  • 电气间隙的决定基于工作电压和绝缘等级。对于220V的设备,电气间隙至少应保持在2mm以上,这是在过电压类别II的情况下的最小电气间隙要求
二、爬电距离(Creepage Distance)
  • 爬电距离是指沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间的最短路径 ;
  • 爬电距离的要求通常比电气间隙要大,设计时需要同时满足这两者的要求
  • 对于220V的设备,如果使用的是FR4材料(CTI值一般低于250V),属于材料组别IIIa和IIIb,在3级污染情况下的爬电距离要求是4.0mm ; 
三、设计考虑:
  • 开槽(槽宽应大于1mm)只能增加表面距离即爬电距离而不能增加电气间隙,因此当电气间隙不够时,开槽是不能解决这个问题的;
  • 变压器内部的电气隔离距离是指变压器两边的挡墙宽度的总和。如果变压器挡墙的宽度为3mm,那么变压器的电气隔离距离值为6mm(两边的挡墙宽度相同);
  • 设计时,如果电气间隙和爬电距离不满足标准要求,可以在PCB板上采取开槽的方法来增加表面距离,即爬电距离;
四、标准和规范:
  • 设计时应参考相关的安全标准,如IEC60079-11和GB 8898-2001等,这些标准提供了电气间隙和爬电距离的具体计算方法和要求;
  • 根据工作电压、绝缘等级及材料组别,查表确定爬电距离数值。如果工作电压数值在表两个电压范围之间时,需要使用内差法计算其爬电距离。

    综上所述,高频变压器的电气间隙与爬电距离设计需要综合考虑工作电压、绝缘等级、材料组别和污染等级等因素,以确保变压器的安全和可靠性。