5.3 Размеры расстояний утечки

"ГОСТ IEC 60664-5-2013. Межгосударственный стандарт. Координация изоляции для оборудования в низковольтных системах. Часть 5. Комплексный метод определения зазоров и путей утечки, равных или менее 2 мм" (введен в действие Приказом Росстандарта от 15.04.2014 N 341-ст)

5.3 Размеры расстояний утечки

5.3.1 Основные положения

Размеры расстояний утечки должны назначаться с учетом указанного в 5.3.2. Значения расстояний утечки, полученные в таблице 4 с учетом трекинга и в таблице 5 с учетом искровых пробоев должны сопоставляться и выбирается значение (см. диаграмму размеров в приложении C).

5.3.2 Воздействующие факторы

5.3.2.1 Основные положения

С учетом трекинга должны быть приняты во внимание следующие воздействующие факторы:

- напряжение согласно 4.3.3 (см. также 5.3.2.2);

- степень загрязнения локальной окружающей среды (микросреды) (см. 5.3.2.3 и IEC 60664-1, подпункт 4.6.2);

- ориентация и расположение расстояний утечки (см. IEC 60664-1, подпункт 5.2.2.4);

- характеристики изоляционных материалов (см. 4.8.2).

С учетом искровых пробоев должны быть приняты во внимание следующие воздействующие факторы:

- напряжение согласно 4.3.3 (см. также 5.3.2.2);

- уровень влажности локальной окружающей среды (микросреды) (см. 4.6.4);

- характеристики изоляционных материалов (см. 4.8.2 и 4.8.6);

- ориентация и расположение расстояний утечки (см. IEC 60664-1, подпункт 5.2.2.4);

- высота над уровнем моря. Расстояния утечки, указанные в таблице 5, приемлемы для импульсной стойкости оборудования, применяемого при высоте над уровнем моря не более 2000 м. Для оборудования, применяемого на высотах, руководствуются 5.2.4.

5.3.2.2 Напряжение

Основой для назначения расстояний утечки является трекинг при длительно приложенном действующем значении входящего напряжения. Данное напряжение характеризуется:

- рабочим напряжением для функциональной изоляции (см. 5.3.3);

- номинальным напряжением изоляции или номинальным напряжением основной, дополнительной и усиленной изоляции (см. 5.3.4).

С учетом искровых пробоев основой для назначения размеров расстояний утечки является пиковое значение подходящего напряжения согласно таблице 5 (см. 5.3.2.3.4). Пиковое напряжение максимального значения любого ожидаемого напряжения прикладывается поперек расстояния утечки, которое:

- для функциональной изоляции является максимальным пиковым значением любого ожидаемого напряжения, которое прикладывается поперек расстояния утечки при номинальных условиях применения оборудования:

- для основной изоляции, непосредственно подвергаемой воздействиям кратковременных перенапряжений от основного источника питания (см. 5.2.6, а также IEC 60664-1, подпункты 4.3.3.3 и 4.3.3.4.1) или периодически повторяющихся пиковых напряжений является максимальным пиковым значением любого уровня напряжения оборудования;

- для другой основной изоляции (см. 4.3.3.4.2) это максимальное пиковое значение любого напряжения, которое приложено к цепи;

- для усиленной изоляции - см. 5.3.4.

5.3.2.3 Критерии назначения размеров с учетом климатических условий

5.3.2.3.1 Основные положения

Воздействие климатических факторов в локальной среде в виде уровней температуры и влажности, указанных в 4.6.4, представлено в таблице 5. Следующие критерии должны учитываться при назначении размеров:

- минимальное сопротивление изоляции (см. 5.3.2.3.2);

- повреждаемость вследствие трекинга (см. 5.3.2.3.3);

- искровые пробои (см. 5.3.2.3.4).

Примечание - В оборудовании исключаются различные условия локальной среды.

5.3.2.3.2 Назначение размеров для поддержания сопротивления изоляции

Сопротивление изоляции согласовывается с размерами, при которых максимальные токи утечки частей, находящихся под напряжением, или между частями, находящимися под напряжением, и доступными поверхностями оборудования установлены техническими комитетами. Это же применимо для функциональной изоляции, когда недостаточное сопротивление изоляции может вызвать рост токов утечки, нарушающих функционирование оборудования.

Руководящая информация и данные для проектирования оборудования приведены в приложении A.

Примечание - Расстояния утечки, имеющие такие размеры, не подвержены пробою, поскольку энергия для других пробоев существенно ниже и сравнительный индекс трекингостойкости материала не важен.

5.3.2.3.2 Назначение размеров с учетом повреждений в результате трекинга

С учетом повреждений в результате трекинга размеры расстояний утечки должны назначаться согласно данным таблицы 4.

Примечание - Высокая точность размеров, приведенная в таблице 4, не означает, что погрешность измерения должна быть того же порядка.

5.3.2.3.4 Назначение размеров с учетом искровых пробоев

С учетом искровых пробоев по поверхности изоляционного материала размеры расстояний утечки должны назначаться согласно данным таблицы 5.

Для уровня влажности HL 1 назначение размеров производится согласно значениям зазоров по таблице 2 и таблице 3.

Если размеры расстояний утечки назначаются согласно данным таблицы 5 как для воздействия установившегося длительного напряжения, превышающего приблизительно 500 В (пиковое значение), частичные разряды (короны) могут исключаться. С учетом частичных разрядов изоляционный материал классифицируют в зависимости от групп влагопоглощения (см. 5.3.2.3.5).

Примечание - Частичные разряды на загрязненной поверхности изоляционных материалов вызваны локальными микровоздействиями распределения поля в поверхностных слоях. Эти частичные разряды (короны) отличаются от частичных разрядов внутри твердой изоляции и имеют более низкий начальный уровень от 500 В против 700 В (пикового значения) для частичных разрядов внутри твердой изоляции.

Таблица 4

Расстояния утечки, исключающие повреждения

вследствие трекинга

Действующее значение напряжения <a>, В

Минимальные расстояния утечки <b>, мм

Степень загрязнения 1

Степень загрязнения 2

Степень загрязнения 3

Все группы материалов

Все группы материалов, исключая IIIb

Группы материалов

I

II

IIIa

<= 40

0,025

0,04

1,00

1,00

1,00

50

0,025

0,04

1,00

1,00

1,00

63

0,040

0,063

1,00

1,00

1,00

80

0,063

0,100

1,00

1,10

1,25

125

0,100

0,160

1,25

1,40

1,60

160

0,250

0,400

1,60

1,80

2,00

200

0,400

0,630

2,00

2,20 <c>

<*>

250

0,560

1,000

<*>

<*>

-

320

0,75

1,6

-

-

400

1,0

2,0

500

1,3

<*>

630

1,8

-

800

2,4 <c>

<*> См. IEC 60664-1.

<a> Это напряжения для:

- функциональной изоляции - рабочее напряжение;

- основной и дополнительной изоляции для цепей, питаемых непосредственно от основного источника питания - см. 4.3.2.2.1; напряжения, указанные в IEC 60664-1, таблица F.3a и таблица F.3b (приложение F), основаны на номинальном напряжении оборудования или номинальном напряжении изоляции;

- основной и дополнительной изоляции систем, оборудования или внутренних цепей, когда питание осуществляется не от основного источника - см. IEC 60664-1, 4.3.2.2.2; высокое значение действующего напряжения может воздействовать на систему, оборудование или внутренние цепи, питаемые номинальным напряжением и работающие в различных сочетаниях комбинаций номинальных характеристик оборудования.

<b> Для изоляционных материалов, не образующих токопроводящих дорожек, таких как стекло, керамика или другие неорганические материалы, расстояния утечки могут не превышать соответствующих зазоров, примененных для целей координации изоляции. Размеры, указанные в таблице 2, предназначены для неоднородной среды. Тем не менее, поведение с учетом искровых пробоев должно быть рассмотрено в соответствии с 5.3.3.3.4.

<c> Данные значения применимы только при пересчете действующего значения напряжения на одну ступень ниже к значению, относящемуся к 2 мм (максимальное значение для настоящего стандарта).

Размеры, приведенные в таблице 5, приемлемы для высоты не более 2000 м над уровнем моря, при высоте более 2000 м для изоляционных промежутков применяются корректирующие коэффициенты, приведенные в IEC 60664-1 (таблица A.2, приложение A).

Таблица 5

Расстояния утечки, исключающие повреждения

вследствие искровых пробоев

Пиковое значение напряжения <a>, кВ

Минимальные расстояния утечки при высоте над уровнем моря не более 2000 м, мм

Уровень влажности

HL 2

HL 3

Группа влагопоглощения материала

Группа влагопоглощения материала

WAG 1

WAG 2

WAG 3

WAG 4

WAG 1

WAG 2

WAG 3

WAG 4

0,10

-

-

-

-

0,030

0,042

0,055

0,095

0,12

0,020

0,022

0,024

0,025

0,037

0,053

0,07

0,115

0,15

0,028

0,029

0,032

0,035

0,050

0,070

0,09

0,15

0,20

0,043

0,046

0,049

0,052

0,075

0,105

-, 13

0,20

0,25

0,06

0,065

0,07

0,075

0,10

0,14

0,17

0,26

0,33

0,09

0,09

0,10

0,11

0,14

0,19

0,23

0,34

0,40

0,12

0,13

0,14

0,15

0,19

0,24

0,30

0,44

0,50

0,17

0,18

0,20

0,22

0,26

0,32

0,39

0,56

0,60

0,23

0,26

0,29

0,32

0,33

0,41

0,50

0,70

0,80

0,35

0,41

0,47

0,54

0,47

0,58

0,69

0,95

1,0

0,50

0,57

0,64

0,72

0,63

0,76

0,90

1,2

1,2

0,68

0,76

0,84

0,93

0,82

0,96

1,1

1,5

1,5

0,93

1,02

1,11

1,2

1,1

1,3

1,5

2,0

2,0

1,4

1,53

1,66

1,8

1,6

1,8

2,0

-

2,5

1,9

2,10 <b>

2,25 <b>

2,4 <b>

2,1 <b>

2,4 <b>

-

-

3,0

2,5 <b>

-

-

-

-

-

-

<a> Это напряжения для:

- функциональной изоляции - максимальное пиковое значение любого напряжения, приложенного поперек расстояния утечки в нормальных условиях применения оборудования;

- основной изоляции, подвергаемой непосредственному воздействию перенапряжений от основного источника питания (см. 5.2.6 и IEC 60664-1, 4.3.3.3 и 4.3.3.4.1) или пиковому повторяющемуся напряжению - максимальное пиковое значение любого напряжения оборудования;

- прочей основной изоляции (см. 4.3.3.4.2) максимальное пиковое значение любого напряжения, которое прикладывается к цепям;

- усиленной изоляции - см. 5.3.4;

<b> Данные значения применимы только при пересчете пикового значения напряжения на одну ступень ниже к значению, относящемуся к 2 мм (максимальное значение для настоящего стандарта).

5.3.2.3.5 Группы влагопоглощения

Характеристики влагопоглощения изоляционного материала идентифицируются группами влагопоглощения. Следующие материалы классифицированы по группам:

- WAG 1: материалы, у которых не наблюдается снижения критической относительной влажности расстояний утечки - полиэстровая резина, тип 802, меламиновая резина, тип 150;

- WAG 2: материалы, у которых не наблюдается снижения критической относительной влажности для расстояний утечки 1 мм и выше - фенольная резина тип 31,5, поликарбонат;

- WAG 3: материалы, у которых не наблюдается снижения критической относительной влажности для расстояний утечки 2,55 мм и выше - стеклонаполненные эпоксидные ламинаты FR4, полиимидные пленки, покрывающие стеклонаполненные эпоксидные ламинаты FR4, фенольная резина, оклеивающая ламинат FR2, полибутилентерефталат;

- WAG 4: материалы, у которых не наблюдается снижения критической относительной влажности для расстояний утечки 6,3 мм и выше - керамика (97% Al2O3, без стекла), полиэстеровый ламинат GPO III.

5.3.2.4 Ориентация и расположение расстояний утечки

Применяется IEC 60664-1 (подпункт 5.2.2.4).

5.3.2.5 Форма изоляционной поверхности

Не применяется.

5.3.2.6 Взаимосвязь с изоляционными промежутками

Расстояния утечки должны иметь размеры в соответствии с данными таблицы 4 с учетом трекинга и в соответствии с данными таблицы 5 с учетом искровых пробоев; должно выбираться значение. Окончательно выбранные расстояния утечки не могут быть менее расположенных рядом зазоров, так что кратчайшие расстояния утечки равны требуемым зазорам.

Расстояния утечки меньшие, чем зазоры, установленные таблицей 2, могут быть применены только для условий неоднородного поля в условиях уровней влажности HL 1 и HL 2, когда расстояния утечки могут выдерживать напряжения, прикладываемые к соответствующим зазорам. Испытания, удостоверяющие, что расстояния утечки могут выдерживать напряжения для соответствующих зазоров, должны проводиться с соответствующим корректирующим коэффициентом, учитывающим высоту над уровнем моря (см. 6.1.2.2). Для установок, применяемых в условиях влажности HL 2, должно быть проведено испытание импульсным напряжением во влажных условиях.

Примечания

1 Примеры испытаний во влажных условиях представлены в таблице A.1 (приложение A).

2 Процедуры испытаний для законченного (комплектного) оборудования в условиях влажности HL 2 описаны в приложении D.

5.3.2.7 Расстояния утечки при применении более чем одного материала или наличии более чем одной степени загрязнения

Применяется IEC 60664-1 (подпункт 5.2.2.7).

5.3.2.8 Расстояния утечки, разделяемые плавающими проводящими частями

Применяется IEC 60664-1 (подпункт 5.2.2.8).

5.3.3 Расстояния утечки функциональной изоляции

Расстояния утечки должны иметь размеры в соответствии с данными таблицы 4 с учетом трекинга и в соответствии с данными таблицы 5 с учетом искровых пробоев; должно выбираться значение.

Когда для назначения размеров применяется рабочее напряжение, допускается применять среднее значение напряжения. При вычислении среднего значения напряжения применяется линейная зависимость, значение должно быть округлено до ближайшего значения, из указанных в таблице.

5.3.4 Расстояния утечек основной, дополнительной и усиленной изоляции

Расстояния утечки должны иметь размеры в соответствии с данными таблицы 4 с учетом трекинга и в соответствии с данными таблицы 5 с учетом искровых пробоев; должно выбираться значение. Напряжения, применяемые для назначения размеров согласно данным таблицы 4 и таблицы 5, устанавливаются по 5.3.2.2.

Примечание 1 - Для дополнительной изоляции уровень влажности, изоляционный материал, механические воздействия и условия среды могут быть иными, чем для основной изоляции.

Когда для назначения размеров применяется напряжение по IEC 60664-1 (подпункт 4.3.2.2.2), допускается применять среднее значение напряжения. При вычислении среднего значения напряжения применяется линейная зависимость, значение должно быть округлено до ближайшего значения из указанных в таблице.

Расстояния утечки двойной изоляции суммируются из расстояний утечки основной и дополнительной изоляции, образующих двойную изоляцию.

Расстояния утечки усиленной изоляции должны быть равны удвоенным значениям расстояний утечки основной изоляции.

Примечание 2 - Ограничение расстояний утечки двумя миллиметрами применимо для основной и дополнительной изоляции. Общий размер расстояния утечки усиленной изоляции может быть более двух миллиметров.

Примечание 3 - Когда размеры зазоров назначаются для доступных поверхностей из изоляционного материала, такая поверхность должна покрываться металлической фольгой. Дальнейшие детали должны быть определены техническими комитетами.

5.3.5 Уменьшение расстояний утечек при применении ребер

Не применяется.