防电击和保护接地防电击的三个主要规范

本文介绍了防触电保护要考虑的安全标准。它还描述了使用保护接地 (PE) 作为提供电气绝缘的附加方法。

安全标准考虑了防电击的三个主要规范：

介电强度
间隙分离
爬电距离分离

安全介电强度测试可以使用直流或交流测试电压（峰值交流电压等于稳态直流电压）来完成。绝缘层必须承受该电压 60 秒而不被击穿。交流测试的优点是在转换器上施加正电压应力和负电压应力。缺点是，如果将 EMC 电容器放置在隔离栅上，则交流无功电流可能会被误解为击穿。如有疑问，请使用 DC。

间隙是“直线距离”将输入侧与输出侧分开的距离。有时也称为飞弧距离。爬电距离是沿表面将输入侧与输出侧分开的距离。有时也称为跟踪距离。图 1 以图表形式描述了这些分离。

间隙/爬电距离

安全标准中根据转换器两端的电压、使用的材料和工作环境定义了电气间隙和爬电距离。

间隙距离由“空气中，2000m 以下”标准定义，并且取决于转换器的输入电压和隔离等级。由于完全灌封的 DC/DC 转换器不含空气，因此间隙只是转换器之间的距离，内部变压器绕组间距不包括在间隙计算中，而是从变压器初级绕组到次级引脚或从变压器初级绕组到次级引脚的间隙。如果其中任何一个比 PCB 上输入和输出之间的间隙短，则将使用初级绕组连接到次级侧的相邻组件。

爬电距离由工作电压、所用材料的表面电导率和污染程度决定。爬电距离是在 PCB 上主走线和次走线之间近的点处测量的。

显示爬电距离和间隙间隔的 DC/DC 转换器的 PCB 布局

保护接地

除了提供电气绝缘之外，还可以使用保护接地 (PE) 作为防触电方法。因此，具有基本绝缘和一个连接到 PE 的输出的 AC/DC 电源将满足两种保护方法的安全要求。如果输出电压浮动，则只能使用双重或加强绝缘电源。在正常操作期间和单一故障条件下，不得暴露任何危险电压，并且暴露的导电部件不得变得危险。

IEC 电路分类为：

I 类设备：使用保护接地（例如，接地金属外壳或接地金属外壳或接地输出）和故障断开（保险丝或断路器）作为保护的系统，因此仅需要基本绝缘

II 类设备：使用双重或强化绝缘，无需接地金属外壳，无暴露危险电压（非导电外壳）

III 类设备：由 SELV 电源供电，内部不存在产生危险电压的可能性，因此仅需要功能性绝缘。可以使用功能接地，但不允许连接到 PE（没有通过电源接地的返回路径）