ГОСТ Р 55210-2012/IEC/TR 60664-2-1:2011 Координация изоляции для оборудования в низковольтных системах. Часть 2-1. Руководство по применению серии стандартов IEC 60664. Примеры применения типов изоляции и испытания электроизоляционных свойств

     4.4 Практическое применение серии МЭК 60664 для назначения размеров расстояний утечки

4.4.1 Общие положения

Значения измерений по МЭК 60664-1 не учитывают факта минимального сопротивления изоляции. Поэтому, например, в электронном оборудовании по функциональным причинам могут потребоваться большие размеры и расширение микросреды на путях утечки. Информация по назначениям в соответствии с минимальным сопротивлением изоляции приведена в МЭК 60664-5 (приложение А, таблицы А.1 и А.2).

Для расстояний утечки на материале печатного монтажа только для степеней загрязнения 1 и 2 согласно МЭК 60664-1 применяют пониженные значения. Необходимо обратить внимание на возможное уменьшение размеров или существование другого пути утечки в связи с компонентами.

Назначение расстояний утечки согласно МЭК 60664-5 по отношению к трекингу и пробою по поверхности материала для размеров 2 мм и менее ведет к уменьшению расстояний.

4.4.2 Практическое применение МЭК 60664-1 (таблица 4) и МЭК 60664-5 (таблица 4) для назначения расстояний утечки

Предполагается, что сухое загрязнение на поверхности материала обычно не бывает проводящим. Однако присутствие воды на поверхности меняет проводимость загрязнения. Высокая проводимость позволяет току циркулировать по поверхности материала, как между токоведущими частями, так и между токоведущими частями и землей. Такие токи обычно называют "блуждающими" токами (поверхностного разряда). В процессе сушки ток поверхностного разряда прервется, вызвав вспышку на поверхности, высокая температура которой (около 1200 °С) положит начало разрушению поверхности изоляционного материала. Неизбежным следствием этого явления является трекинг.

Примечание - Очевидно, что загрязнение степени 4 не пригодно для назначения расстояний утечки, так как является постоянно токопроводящей.

Некоторые материалы, например керамика и стекло, не вызывают трекинга ввиду того, что искрение не может разорвать химические связи на поверхности этих материалов. По опыту известно, что материалы, имеющие более высокую характеристику по отношению к трекингу, также имеют приблизительно такой же высокий сравнительный индекс трекингостойкости (СИТ). СИТ определяют по методу, указанному в МЭК 60112.

Для удобства пользования в МЭК 60664-1 приведены четыре группы материалов:

- материалы группы I - 600СИТ

- материалы группы II - 400СИТ600

- материалы группы IlIa - 175СИТ400

- материалы группы IIIb - 100СИТ175

Из вышеприведенного пояснения следует, что МЭК 60664-1 (приложение F, таблица F.4) можно использовать следующим образом:

- 1-й этап: выбрать подходящую степень загрязнения в соответствии с нормальными условиями использования оборудования;

- 2-й этап: выбрать изоляционный материал и отнести его к группе материалов согласно его СИТ;

- 3-й этап: определить наибольшее значение длительного напряжения (действующее значение) на пути утечки. Наибольшим значением может быть либо эксплуатационное напряжение, либо наибольшее номинальное напряжение, если оборудование рассчитано на несколько номинальных напряжений. В случае постоянного тока по МЭК 60664-1 (приложение F, таблица F.4) выбирают эквивалентное номинальное напряжение (действующее значение);

- 4-й этап: выбрать значение на пересечении выбранной графы с выбранной строкой.

На данном этапе следует рассмотреть два варианта:

- если расстояние утечки больше связанного с ним изоляционного промежутка, дальнейших испытаний не требуется;

- если расстояние утечки меньше связанного с ним изоляционного промежутка, а поле является промежуточным между однородным и неоднородным (т.е. между случаем А и случаем В в МЭК 60664-1 (приложение F, таблицы F.2 и F.7), тогда связанный изоляционный промежуток испытывают согласно МЭК 60664-1 (пункт 6.1.2) на отсутствие пробоя в изоляционном промежутке (см. МЭК 60664-1, подпункт 5.2.2.6). Это объясняется так. Если электрическое поле однородное (случай В), то из МЭК 60664-1 (приложение F, таблицы F.2 и F.7) выбирают наименьший изоляционный промежуток, способный выдержать установленное напряжение. Поэтому не представляется возможным уменьшить расстояние утечки до значения, меньшего, чем значение изоляционного промежутка по МЭК 60664-1 (приложение F, таблицы F.2 и F.7). Однако на практике электрическое поле обычно неоднородно, но не настолько неоднородно, как описанное для случая А в МЭК 60664-1 (приложение F, таблицы F.2 и F.7). Поэтому возможно, что фактические условия электрического поля через изоляционный промежуток, связанный с расстоянием утечки, позволяют испытуемому оборудованию выдерживать нагрузку максимального напряжения. Это проверяют испытанием импульсным напряжением.

4.4.3 Практическое применение МЭК 60664-5 (таблица 5) для назначения расстояний утечки

В присутствии влажности явление, происходящее на поверхности, называемое водопоглощением (абсорбцией воды), заключается во впитывании воды в поверхность изоляционного материала, приводящее к повышению опасности пробоя. Изоляционные материалы могут быть классифицированы по способности адсорбировать воду. Испытание, содержащееся в МЭК 60664-5 (приложение В), позволяет классифицировать изоляционные материалы по абсорбции воды. Существуют четыре водоабсорбирующие группы материалов (ВАГ).

Присутствие воды на поверхности материалов зависит от ВАГ и уровня влажности (УВ). Опасность пробоя по пути утечки на поверхности изоляционного материала возрастает с увеличением УВ и способностью материала впитывать воду.

Для УВ1 изоляционных промежутков проводят по МЭК 60664-5 (таблицы 2 и 3), потому что влияние воды на возрастание опасности пробоя не существенно.

Для УВ2 и УВ3 в МЭК 60664-5 (таблице 5) показаны размеры расстояний утечки по отношению к ВАГ во избежание пробоя. Так как пробой по поверхности случается в воздухе, МЭК 60664-5 (таблица 5) применима для высот до 2000 м выше уровня моря. Для высот свыше 2000 м применяют корректирующий коэффициент согласно МЭК 60664-1.

Расстояние утечки - это наибольшее значение в МЭК 60664-5 (таблицы 4 и 5). В любом случае очевидно, что для условий однородного поля расстояние утечки не может быть меньше связанного с ним изоляционного промежутка. Для условий неоднородного поля расстояние утечки менее связанного с ним изоляционного промежутка может быть выбрано по МЭК 60664-5 (таблица 2) только при УВ1 и УВ2.