〔摘　要〕電氣間隙和爬電距離作為衡量電氣絕緣能力的重要指標，其測量數值的真實性對于醫用電氣產品安全至關重要。現首先介紹了GB 4793.1-2007標準要求，概述其內容，然后從電氣間隙和爬電距離的標準要求、測試方法及實驗儀器的角度出發，結合日常檢測工作中遇到的具有代表性的技術問題，詳細分析產品在設計和結構、檢測實驗條件等方面存在的嚴重干擾檢驗結論的因素，進一步對電氣安全風險點進行總結，提出解決方案和技術建議。

〔關鍵詞〕電氣安全；電氣間隙；爬電距離

電氣間隙和爬電距離是衡量電氣絕緣能力的重要指標。隨著科技和生活水平的提高，人們越來越注重電氣產品的便攜性，小體積、易攜帶的醫用電氣產品越來越受到用戶青睞，但是產品越小，集成化程度越高，其內部設計越復雜，結構布局越緊湊，測量爬電距離和電氣間隙的難度越來越高。如何正確測量電氣間隙和爬電距離值，是當前需要解決的熱點問題。 

1、標準要求和限值的選取

根據國家標準GB 4793.1-2007《測量、控制和實驗室用電氣設備的安全要求 第1部分：通用要求》中規定可知，空氣中，2個任意導電部件最短距離的測量值可以作為電氣間隙值。最小電氣間隙應該可以承受電路中由于外因（例如雷擊）導致的，或者由于設備工作運行時引起的最大瞬態過電壓，如果瞬態過電壓不可能發生，則電氣間隙按最大工作電壓來規定。因此，電氣間隙防范的是瞬態過電壓或峰值電壓產生的危害，其值取決于電路的絕緣類型、耐受電壓（工作電壓）、海拔高度和電氣間隙的微環境污染等級，一般情況下，污染等級2的最小電氣間隙為0.2 mm，污染等級3的最小電氣間隙為0.8 mm[1]。 

爬電距離是2個導電零部件沿絕緣材料表面的最短距離，要能承受施加在2個電路之間絕緣上的實際工作電壓，因此爬電距離考核了絕緣在給定的工作電壓和環境污染等級下的耐受能力，其值取決于電路的工作電壓、絕緣類型、 CTI值和絕緣材料的污染等級。電氣間隙和爬電距離應當滿足圖1中的規定值，基本絕緣和附加絕緣的電氣間隙和爬電距離同樣應當滿足圖1中的規定值，加強絕緣的數值是基本絕緣數值的2倍。 

此外，海拔高度會對絕緣性能產生影響。如果制造商聲明設備可以在海拔2000 m以上的高度上運行工作，則其電氣間隙要乘以從圖2中查得的系數，但是該系數不適用于爬電距離，同時要注意爬電距離不應該小于電氣間隙的規定值。

隨著產品不斷小型化，依靠游標卡尺和千分尺等常規測量工具已無法滿足測量要求，需要借助具有更高精度的測量設備。目前，國內外的部分實驗室已經開始采用影像測量儀和光學測量顯微鏡等高精度測量儀器[2]，其測量精度 可以達到0.5 μm,與常規測量儀器相比，大大提高了測量精度，保證了實驗結果的準確性。

3、注意事項

同時，在實際測量時要特別注意設備內部導線的連接方式。如果導線連接采用鉤焊的方式，常常會因導線發熱引起焊錫松動甚至開焊脫落，導致電氣間隙和爬電距離減小。對于Ⅰ類設備來說，由于外殼接地，不會造成危險，但Ⅱ類設備不具備這樣的保護，因此Ⅱ類設備存在鉤焊導線的情況時，必須在導線連接處附加其他措施，如采用緊固裝置固定導線，以達到加強安全防護、避免發生危險的目的。目前，有國內Ⅱ類的醫用電氣產品連接網電源時，采用將電源軟線一端直接焊到電路板上的情況，這樣做看似可以減少工序、節約成本，其實是將產品設計成為只有專業人員才能更換電源軟電線的Y連接設備，反而增加了用戶后期維護的成本，因此，不推薦在Ⅱ類設備中采用鉤焊的方式進行導線連接。 

提高電氣間隙和爬電距離測量值準確性的關鍵點是正確選取最短路徑。GB4793.1-2007作為基礎性的標準，在附錄C中對電氣間隙和爬電距離的測量路徑做了充分的說明，本研究不再一一詳述，僅對附錄C中易混淆的部分進行解釋和分析。 

通過觀察附錄C的例1~13，可以發現，在測量爬電距離溝槽角度≥90°時，不可以進行跨接測量，在例3中出現了允許跨接的情況，沒有注明溝槽的角度值。在IECEE的CTL717和590文件中有相關規定：只有當溝槽角度<80°時才可以進行跨接，見圖3。行業監管機構在歷年的能力驗證和比對活動經常將上述問題作為考點，希望引起大家的注意。

GB4793.1-2007 14章規定，涉及安全的元件應符合相關GB或IEC標準的適用安全要求，如有必要，元件應承受本部分的實驗；因此，在考核電氣間隙和爬電距離時，即使元件已經按照相關適用標準認證，仍要按照GB4793.1-2007的要求進行評估；特別是對于光耦、固態繼電器等工控元件，要重點關注，設計時盡量選用本體較長的元件，如寬爬電距離光耦，以保證可靠的電氣絕緣，避免由于元器件本體過短、電氣間隙與爬電距離達不到最小要求值而存在電氣安全隱患的情況。

3.4  常見安全標準中對電氣間隙和爬電距離的要求

由表1可知，各類產品對應的國家標準中對電氣間隙和爬電距離的定義基本相同，因為各標準在實驗中依據的標準是一致的，即GB/T 16935.1-2008《低壓系統內設備的絕緣配合第一部分:原理、要求和實驗》（等同采用 IEC 606641：2007 Insulation coordination for equipment within low-voltage systems - Part 1: Principles requirements and tests）[3]。

此外，各類產品對應的國家標準中對電氣間隙和爬電距離的確定方法有所不同，主要體現在工作電壓值的選取上（見表1）。以開關電源為例，當污染等級為2、工作電壓為220 V時，GB4943.1-2011規定的基本絕緣最小電氣間隙和爬電距離要求值分別為2.0 mm和2.5 mm，而GB4706.1-2007規定的要求值分別為1.5 mm和3.0 mm，因此，通過GB4943.1-2011認證的元器件，其爬電距離值不一定符合 GB4793.1-2007的要求，在認可各類元器件證書時，要注意各個標準要求值的差異，避免采用不符合GB4793.1-2007要求的元器件。 

本研究介紹了GB4793.1-2007《測量、控制和實驗室用電氣設備的安全要求 第1部分：通用要求》對電氣間隙和爬電距離的要求，簡析了測量儀器，并結合日常需要注意的問題進行了詳細分析，希望能規范和提高行業內人員對標準相關內容的理解，推動行業的發展。

【參考文獻】

［1］鄧振進.GB 4793.1-2007標準中電氣間隙和爬電距離[J].醫療裝備，2011，24（1）：9-12.

［2］曹琛，曹寒梅.爬電距離和電氣間隙測量方法實用解析[J].科技創新與應用，2015，29（1）：83.

［3］劉婷，金悅，史慶飛.EN 62368-1（音視頻、信息技術和通訊技術設備：安全要求）的絕緣距離要求[J].電子質量，2019，3（5）：69-72，77.