关于电源插座检验中爬电距离检验方法的分析应用

张又珺，李嘉

（许昌开普检测研究院股份有限公司, 河南 许昌461000）

1 引言

电源插座是人们工作、生活中不可或缺的电器产品。爬电距离是电源插座检验中重要的安全检验项目。论文结合检验经验就爬电距离检验方法在电源插座中的应用进行分析。

2 术语定义

爬电距离：不同电位的两个导电部件之间沿着绝缘材料表面的最短距离[1]。

3 样品说明

如图1。

①样品为常见两孔电源插座，L、N 为插座两个电极铜件，筋1、筋2 及面板为绝缘件，虚线框内为筋1。

②样品在海拔2000m 以下使用，污染等级为2；

③样品额定电压220V，频率50Hz；

④所有带电部件均按加强绝缘考虑。

4 检验工具

图1 电源插座俯视图

游标卡尺及电子显微镜。游标卡尺用于测量电极、筋的长、宽、高数据，电子显微镜用于测量与面板平行的平面上任意两点的横纵坐标。

5 检验方法

图1 中，L1和L2分别为L、N 电极与筋左右两壁外侧的最小距离。根据GB 14598.27—2008《量度继电器和保护装置 第27 部分：产品安全要求》（以下简称《GB 14598.27—2008》）表E.1，由于被测样品污染等级为2，故电极与筋左右两壁外侧之间的距离最小值X=1.0mm[2]。若L1和L2小于1.0mm，则L、N电极的爬电路径分为经面板表面和不经面板表面两种情况，实际的爬电距离取两种情况的最小值。若L1和L2大于等于1.0mm，则L、N 电极的爬电路径必经面板表面。

①L1和L2小于1.0mm

第一，L、N 电极的爬电路径不经面板表面。

L 极右壁在面板投影的两个顶点记为A、B，U、V 是N 极左壁在面板投影的两个顶点。筋1 左右壁外侧在面板投影的两个顶点记为Y、Z，筋2 左右壁外侧在面板投影的四个顶点记为C、D、R、S，OC、RT、MD、NS 相等，均等于筋2 的厚度。作AB 的平行线与其相距1.0mm，该平行线与CD 相交于F 点，过F 点作FE 垂直于AB。以B 点为圆心，1.0mm 为半径作圆与CD 相交于P、Q 两点。AE 上所有点（E 点除外）与YC、CD 上各点的距离均大于1mm，仅EB 之间的点可以通过空气到达CD，EB 上的点通过空气到达CD 的路径在BEFQ 区域内。EF=BQ=1.0mm，测量得FC＜QD，由于爬电距离是最小值，所以L、N极之间爬电路径经过F 点而不经过MNSD。由于样品的对称性，可以作出XW 垂直于UV 且XW 为1.0mm。

经分析及实测得，L、N 极之间爬电路径为EF=＞FC=＞CR=＞RW=＞WX，爬电距离是EF+FC+CR+RW+WX。

第二，L、N 电极的爬电路径经面板表面。

图2 爬电距离路径俯视图

图2 中各点均位于面板上，从图2 分析，L 极在面板上的投影HE 段与N 极的爬电路径PCre_HE。通过上文可知FC＜QD，故FC＜FD，因此，PCre_HE的投影不经过MNSD 区域。若PCre_HE的投影经过OTWF 区域PCre_HE经过筋2 左右壁内侧高度Hj2，由于Hj2＞FC，故PCre_HE的投影不经过OTWF 区域。因此，PCre_HE的投影必经CRTO 区域。由于OH 垂直于HE，所以PCre_HE必经OH。由于CR 是筋1、筋2 交界面的投影，如果PCre_HE的投影不经CR，则PCre_HE必经筋2 左右壁外侧高度Hj2，由上文可知OC＜Hj2-Hj1，故OC＜Hj2。C′、R′与C、R 均位于筋1、筋2 交界面，且C′、R′距离面板的高度均为Hj1，C′R′=CR，因此，PCre_HE必经C′R′及OC。通过对PCre_HE的分析不难得知PCre_HJ（L 极上HJ 段与N 极的爬电路径，J、C、R、J′四点共线）必经C’R’，由于CI 垂直于HJ，故PCre_HJ必经CI。由于OC+OH＞CH＞IC，且HJ 与EH 等电位，故PCre_EJ（L极上EJ 段与N 极的爬电路径）必经IC、C′R′，因此，PCre_EJ为IC=＞CC′=＞C′R′=＞R′R=＞RZ，PCre_EJ长度应为IC+2Hj1+CR+RZ。K为AJ 间任意一点（不含A、J），K 点到达N 极的爬电路径如果不经C′R′，则应为沿虚线方向到达N 极，此时需经过筋1 的左右壁内侧，长度为KY+4Hj1。从图中可见KY＞JC+CR+RJ′＞IC+CR+RZ，故KY+4Hj1＞IC+2Hj1+CR+RZ，由于J、K 点等电位，故PCre_EK（L 极上EK 段与N 极的爬电路径）为IC=＞CC′=＞C′R′=＞R′R=＞RZ，爬电距离是IC+Hj1+CR+Hj1+RZ。从图2 可见，A 点可以通过路径AU 到N 极，路径长度为AU；B 点可以通过路径BD=＞DS=＞SV 到N 极，路径长度为BD+DS+SV。因此，L 极与N 极间的爬电距离应为IC+Hj1+CR+Hj1+RZ、AU、BD+DS+SV 中的最小值。通过测量比较，IC+Hj1+CR+Hj1+RZ 最小。

②L1和L2大于等于1.0mm

该情形符合《GB 14598.27—2008》附录E 的例10。分析及检验方法同上。

6 结语

爬电距离是电源插座电气安全检验中常见而重要的检验项目，本文通过对电源插座案例中的各种可能路径的分析，加深了检验人员对爬电距离概念的理解，同时对其在检验爬电距离的方法上具有重要的参考意义。