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本文围绕高压设备的爬电距离（CPG）和电气间隙（CLR）展开，详细阐述了相关定义、绝缘等级、确定方法、PCB间距标准及例外情况，并结合实例进行说明。
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关键术语定义
- 爬电距离（CPG）
：在工作电压下，沿固体绝缘材料表面两个导电部分之间的最短距离，需考虑污染度、湿度、凝露等因素，其尺寸取决于均方根工作电压、污染度和材料组别，目的是防止长期使用中出现绝缘击穿或漏电起痕。 - 电气间隙（CLR）
：在空气中两个导电部分之间的最短距离，主要受气压（海拔）、温度影响，尺寸由瞬态过电压、污染度和海拔（2000米以上需乘修正系数，如5000米为1.48）决定，用于承受短期瞬态过电压，防止空气电离或电弧产生。 - 材料组别与CTI
：材料组别基于相比漏电起痕指数（CTI）划分，CTI是绝缘材料在0.1%氯化铵溶液50滴（每30秒1滴）作用下不产生漏电起痕（<0.5A）的最大均方根电压。具体分为：材料组I（CTI≥600）、II（400≤CTI<600）、IIIa（175≤CTI<400）、IIIb（100≤CTI<175或未指定），需依据IEC 60112测试数据验证。 - 污染度
：共分4级，1级为无污染或仅干燥非导电污染（如密封元件、洁净室）；2级为偶尔凝露导致暂时导电（如符合IEC 60950-1或62368-1的电信外壳、实验室、办公室）；3级存在导电污染或非导电污染可能因凝露变导电（如工业、未加热厂房、农业环境）；4级因导电尘埃、雨水等持续导电（如户外应用）。 - 瞬态过电压类别
：又称所需冲击耐受电压，用于直接从低压电网供电的设备，不同电压等级对应不同过电压类别下的瞬态电压，如电压线对中性线≤300V RMS（如欧盟、中国230V）在过电压类别III下瞬态电压为4000V PPK，测试采用1.2/50μs波形。
绝缘等级及选择指南
- 绝缘等级类型
：包括功能绝缘（确保电路正常工作，如次级电路间的地弹、高压、瞬态）、基本绝缘（单一层级绝缘，在正常和异常工况下防触电）、附加绝缘（在基本绝缘外增加的独立绝缘）、双重绝缘（基本绝缘加附加绝缘，应对正常、异常和单一故障情况）、加强绝缘（单一层级绝缘系统，提供与双重绝缘相同的额定值）。 - 绝缘等级对应关系
：IEC 62368-1中的ES1对应IEC 60664-1、60950-1中的TNV-1和安全特低电压（SELV）；ES2对应TNV-2、TNV-3*；ES3对应危险的一次电路（连接交流电网），其中TNV-1、TNV-2、TNV-3在IEC 60950-1第2.3节定义。
CLR和CPG的确定流程及实例
- 确定流程依据
：主要参考IEC 60664-1标准，先根据设备电压等级确定瞬态过电压，结合污染度从表F.2查得基本电气间隙，若为加强绝缘则按表F.2中冲击电压高一个等级确定；爬电距离根据工作电压、污染度和材料组别从表F.4查得，加强绝缘为基本绝缘的2倍，同时需考虑海拔修正系数（如2000米为1.0×，5000米为1.48×）。 - 电信AC/DC前端实例
：过电压类别II，污染度2，绝缘等级为加强绝缘，AC mains瞬态电压4000V，5000米处电气间隙为3.8mm×1.48=5.7mm；爬电距离材料组I为2mm×2=4.0mm，组II为2.8mm×2=5.6mm，组III为4.0mm×2=8.0mm。 - 12V输出服务器实例
：过电压类别II，污染度2，绝缘等级基本绝缘，AC mains瞬态电压2500V，5000米处电气间隙1.8mm×1.48=2.7mm；爬电距离材料组I为2mm，组II为2.8mm，组III为4.0mm。 - 车载电池充电器实例
：过电压类别II，污染度2，绝缘等级加强绝缘，AC mains瞬态电压4000V，5000米处电气间隙1.5mm×1.48=2.3mm或3mm×1.48=4.5mm；400V时爬电距离材料组I为2mm×2=4.0mm，组II为2.8mm×2=5.6mm；800V时组I为4mm×2=8.0mm，组II为5.6mm×2=11.2mm。
高压印刷电路板（PCB）间距标准和指南
- 相关标准
：IEC 60664-1提供防漏电起痕的爬电距离指南；IPC 2221“印制板设计通用标准”基于环境条件和 conformal涂层给出广泛的PCB间距指南；IPC 9592“计算机和电信行业功率转换设备要求”针对非绝缘导体的间距要求；UL 796“印制线路板安全标准”提供垂直层间距指南。 - 不同标准间距对比
：以电压400V为例，IEC 60664-1要求2mm，IPC 9592B按公式0.6+VPK×0.005计算为2.6mm，IPC 2221B未涂层为2.5mm、涂层为0.8mm；800V时，IEC 60664-1为4mm，IPC 9592B为4.6mm，IPC 2221B未涂层4mm、涂层2.44mm。
高压间距的其他例外情况
- 功能绝缘例外
：对于高压环境中为实现正常工作的功能绝缘，若爬电距离和电气间隙不满足前述要求，可通过承受电强度例行测试（耐压测试）来验证，测试电压由峰值工作电压或所需冲击耐受电压决定，例如手机或PC适配器可接受1kV/1mm的耐压测试。
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