一句话总结:IEC 61058-1-2:2016 (Ed 1.0) 的 Clause 20 只有一句"适用 Part 1",所以电子开关的间距判定与机械开关共用一套表——电气间隙查表 13,输入是额定冲击耐受电压与污染等级,不是额定电压;爬电距离查表 14(基本绝缘)或表 15(功能绝缘/印制板),输入是工作电压、污染等级与材料组 PTI;两套表的输入不同,不能互相套用。
一、两套表,两套输入
这是整章最容易出错的地方。很多人拿额定电压去查间隙表,得到的数只是巧合对上了某一行。
| 项目 | 查哪张表 | 输入参数 | 条款 |
|---|---|---|---|
| 电气间隙(基本绝缘) | 表 13 | 额定冲击耐受电压(7.12)+ 污染等级(7.8/7.9) | 20.2.2 |
| 电气间隙(功能绝缘) | 表 13 | 同基本绝缘 | 20.2.3 |
| 电气间隙(附加绝缘) | 表 13 | 同基本绝缘 | 20.2.4 |
| 电气间隙(加强绝缘) | 表 13 | 在基本绝缘基础上取高一档冲击电压 | 20.2.5 |
| 爬电距离(基本绝缘) | 表 14 | 工作电压 RMS + 污染等级 + 材料组 | 20.4.2 |
| 爬电距离(功能绝缘/印制板) | 表 15 | 同基本绝缘,另有印制板专用列 | 20.4.3 |
| 爬电距离(附加绝缘) | 表 14 | 同基本绝缘 | 20.4.4 |
| 爬电距离(加强绝缘) | 表 14 | 基本绝缘值的 2 倍 | 20.4.5 |
额定冲击耐受电压按 7.12 分七档:330 V、500 V、800 V、1 500 V、2 500 V、4 000 V、6 000 V;它与额定电压、过电压类别的关系由 Annex E 给出。所以正确的顺序是:先按额定电压 + 过电压类别定冲击电压,再拿冲击电压查间隙。
二、表 13:电气间隙
| 额定冲击耐受电压 | 污染等级 1 | 污染等级 2 | 污染等级 3 |
|---|---|---|---|
| 0,33 kV | 0,01 | 0,2 | 0,8 |
| 0,50 kV | 0,04 | 0,2 | 0,8 |
| 0,80 kV | 0,10 | 0,2 | 0,8 |
| 1,5 kV | 0,5 | 0,5 | 0,8 |
| 2,5 kV | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
| 4,0 kV | 3 | 3 | 3 |
| 6,0 kV | 5,5 | 5,5 | 5,5 |
(单位 mm。表中 0,2 与 0,8 两列带脚注 e):这些值基于经验而非基础数据。)
读这张表要注意三件事:
- 2,5 kV 以上,污染等级不再影响间隙。4 kV 与 6 kV 两行三列同值,因为此时间隙由冲击电压主导,污染的影响被淹没。
- 小间隙有救济通道。20.2.2 允许采用比表 13 更小的间隙(但带脚注 e) 的值除外),条件是开关通过 Annex G 的冲击耐受电压试验,且部件刚性固定或由模压定位,不会因变形或装配位移而减小。用这条通道的,生产阶段还要按 Annex K 做例行试验。
- 印制板有专用注。表 13 注 d):印刷线路材料按污染等级 1 取值,但不得小于 0,04 mm。
三、表 14:基本绝缘的爬电距离
材料组由 PTI(耐漏电起痕指数)划分,也可用 CTI 替代:
| 材料组 | PTI 范围 |
|---|---|
| I | 600 ≤ PTI |
| II | 400 ≤ PTI < 600 |
| IIIa | 175 ≤ PTI < 400 |
| IIIb | 100 ≤ PTI < 175 |
表 14 的关键行(单位 mm):
| 额定电压 RMS | PD1 | PD2·I | PD2·II | PD2·III | PD3·I | PD3·II | PD3·III |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 125 V | 0,3 | 0,8 | 1,1 | 1,5 | 1,9 | 2,1 | 2,4 |
| 250 V | 0,6 | 1,3 | 1,8 | 2,5 | 3,2 | 3,6 | 4,0 |
| 400 V | 1,0 | 2,0 | 2,8 | 4,0 | 5,0 | 5,6 | 6,3 |
| 600 V | 1,8 | 3,2 | 4,5 | 6,3 | 8,0 | 9,0 | 10,0 |
同一行内从 PD1 到 PD3·III 差到 6 倍以上,所以"污染等级"这一项的实际权重比电压更大。电子开关常见的失效模式是凝露与助焊剂残留把局部环境从 PD2 拉到 PD3,间距按 PD2 设计却按 PD3 使用,是最典型的间距不足来源。
表 15 是功能绝缘的爬电表,多了两列印制板专用值(PD1、PD2 各一列),例如 250 V 时为 0,56 mm 与 1,0 mm;其余列按材料组细分。用印制板做功能绝缘时优先取这两列。
四、四条容易漏的规则
| 规则 | 条款 | 内容 |
|---|---|---|
| 加强绝缘不用查表 | 20.4.5 | 爬电距离取基本绝缘值的 2 倍,不是查表 14 的另一列 |
| 爬电不得小于间隙 | 20.1 注 4 | 同一路径上,爬电距离不能小于对应的电气间隙 |
| 断开处的爬电 | 20.4.6 | 按功能绝缘(表 15)的数值 |
| 固体绝缘厚度 | 20.5 | 可触及附加绝缘 ≥0,8 mm;可触及加强绝缘在冲击 ≤1 500 V 时 ≥0,8 mm、≥2 500 V 时 ≥1,5 mm |
另有两条关于测量的硬要求(20.1):可拆卸件拆下、可动件置于最不利位置;对裸导体施加 2 N、对可触及表面施加 30 N 的力,试图压缩间隙与爬电;穿过绝缘材料开槽的距离,量到贴附于表面的金属箔,箔用 Probe B 推入拐角但不得压入开孔。
五、印制板的豁免通道
表 13 注 g) 与表 15 注 f) 都写了同一句话:刚性印制板上的间隙/爬电数值可以不执行,前提是满足 Clause 23 的要求,且过流保护能提供全断开。
这条豁免很实用:一块高密度板如果按 PD2 查表,走线间距根本排不下,此时可以走"故障试验 + 全断开保护"的路径。但代价是把风险转移到 Clause 23——必须证明即使发生间距短路,也不会引燃绢纸、不会让带电件可触及。见 Clause 23 四类故障。
需要把这条豁免与 20.6 的涂覆层区分开:豁免靠"故障试验 + 保护",涂覆层靠"type 1 降污染等级"或"type 2 转固体绝缘",三条路径互不替代,见 [[PCB 涂覆层 type 1/2]]。
六、Clause 20 在 1-2 里的状态
1-2 的 Clause 20 正文只有一句 This clause of part 1 is applicable.——没有任何增补或替换。这一点与 Clause 17、23 完全不同:
| 条款 | 1-2 的处理 |
|---|---|
| Clause 20 | 原样适用,无增补 |
| Clause 17 | 整体替换 |
| Clause 23 | 整体替换 |
| Clause 15 | 增补两条例外 |
所以电子开关的间距判定与机械开关完全一致,不存在"电子开关专用间距表"。真正的差别在绝缘类型的认定上:电子断开处按功能绝缘查(20.4.6),而电子断开不要求间隙(20.3.1)。
关键事实
- IEC 61058-1-2:2016 Clause 20 原样适用 Part 1,无增补或替换
- IEC 61058-1:2026 20.2.2 表 13 规定基本绝缘电气间隙由额定冲击耐受电压与污染等级共同确定,4,0 kV 与 6,0 kV 时三档污染等级取值相同,分别为 3 mm 与 5,5 mm
- IEC 61058-1:2026 20.2.5 与 20.4.5 规定加强绝缘间隙取高一档的额定冲击耐受电压、爬电距离取基本绝缘值的 2 倍
- IEC 61058-1:2026 20.4.1 规定材料组按 PTI 分 I(≥600)、II(400~175)
- IEC 61058-1:2026 表 13 注 d) 规定印刷线路材料按污染等级 1 取值但不得小于 0,04 mm;注 g) 与表 15 注 f) 规定满足 Clause 23 且有过流全断开时刚性印制板间距可不执行
常见问题
Q: IEC 61058-1-2 的电气间隙按额定电压查表吗? A: 不是。表 13 的输入是额定冲击耐受电压(7.12 的七档)与污染等级;额定电压要先经 Annex E 换算成冲击电压才能查表。
Q: 250 V 额定、污染等级 2 的 PCB,电气间隙要多少? A: 不能只按 250 V 定。要先按过电压类别查出额定冲击耐受电压,再查表 13 的对应行;例如 2,5 kV 行在 PD2 下为 1,5 mm,4,0 kV 行则为 3 mm。
Q: 爬电距离和电气间隙哪个更容易不达标? A: 通常是爬电。表 14 在 PD3·III 组下 250 V 就要 4,0 mm,是 PD1 值的 6 倍以上;而间隙在 2,5 kV 以上就与污染等级无关了。
Q: 加强绝缘的间隙和爬电怎么取? A: 间隙按基本绝缘但取高一档的额定冲击耐受电压(20.2.5);爬电直接取基本绝缘值的 2 倍(20.4.5)。两者取法不同,不要都乘 2。
Q: 电子开关有专用的间距表吗?印制板间距能否完全不做? A: 没有专用表。1-2 的 Clause 20 原文只有"适用 Part 1",间距表与机械开关共用,差别仅在绝缘类型的认定(如跨电子断开按功能绝缘)。表 13 注 g) 与表 15 注 f) 允许不执行刚性印制板的间距值,但要同时满足 Clause 23 的故障试验要求与过流保护的全断开条件。
参考文献
- IEC 61058-1-2:2016 (Ed 1.0), Clause 20 — Clearances, creepage distances, solid insulation and coatings,原样适用
- IEC 61058-1:2026 (Ed 5.0), 20.1 — General requirements
- IEC 61058-1:2026 (Ed 5.0), 20.2 — Clearances,含 Table 13 及注 d)、e)、g)
- IEC 61058-1:2026 (Ed 5.0), 20.4 — Creepage distances,含 Table 14、Table 15
- IEC 61058-1:2026 (Ed 5.0), 20.5 — Solid insulation
- IEC 61058-1:2026 (Ed 5.0), 7.12 — 额定冲击耐受电压分档
- IEC 61058-1:2026 (Ed 5.0), Annex E / Annex G / Annex K — 过电压类别、冲击试验、例行试验
- 版本说明:1-2:2016 原文引用为 Tables 12~15