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IEC 61058-1-2 PCB 电气间隙与爬电距离:冲击电压定间隙、材料组定爬电

按 Part 1 的 Clause 20 说明电子开关的间距判定路径:电气间隙由额定冲击耐受电压与污染等级查表 13,爬电距离由工作电压、污染等级与材料组查表 14/15,并给出印制板的专用注、测量力值与固体绝缘厚度。

KBA·发布于 2026/11/2·LinkSpec 技术团队联合整理·21 分钟阅读

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:

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
间距的两条独立路径 额定电压 + 过电压类别 7.12 额定冲击耐受电压 330 V – 6 000 V 七档 表 13 电气间隙 再叠加污染等级 1/2/3 工作电压 + 污染等级 + 材料组 PTI 材料组 I / II / IIIa / IIIb 600 / 400 / 175 / 100 分界 表 14 / 表 15 爬电距离 基本用表 14,功能与板用表 15 两条路径不交叉:间隙不吃材料组,爬电不吃冲击电压 加强绝缘:间隙取高一档冲击电压,爬电取基本绝缘 2 倍

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

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