电气间隙、爬电距离与固体绝缘是电器绝缘配合的核心，直接决定器具抵御电气应力、污染放电的能力，避免短路、电击或火灾风险。IEC 60335-1:2020第29章（电气间隙、爬电距离和固体绝缘）、附录N（耐漏电起痕试验）明确了绝缘配合的设计依据、限值要求及验证方法，是产品绝缘设计的关键合规依据。本文将依据标准原文，拆解核心合规要点。
一、电气间隙：空气绝缘的安全距离
电气间隙是导电部件间或导电部件与易触及表面间的最短空气距离，用于抵御瞬态过电压击穿风险。
1. 核心设计依据
- 过电压类别
：器具默认按过电压类别Ⅱ设计（常规家用场景），工业级或高可靠性要求器具按类别Ⅲ，限制瞬态过电压的电路按类别Ⅰ。 - 额定脉冲电压
：由额定电压和过电压类别确定（见表15），是电气间隙限值的核心依据，例如额定电压≤150V、过电压类别Ⅱ的器具，额定脉冲电压为1500V。 - 海拔修正
：海拔超过2000米时，需按IEC 60664-1附录A的修正系数增加电气间隙，避免空气绝缘强度下降导致击穿。
2. 关键限值与试验方法
- 最小电气间隙
：根据额定脉冲电压确定（见表16），例如额定脉冲电压1500V时最小电气间隙0.5mm，2500V时为1.5mm；污染等级3时，≤1500V额定脉冲电压的间隙需增至0.8mm。 - 测量要求
：器具处于最不利位置（如活动部件极限位置），对易触及表面施加30N力、裸露导线施加2N力，测量最短空气路径；窄孔按被金属平板覆盖处理。 - 脉冲电压试验
：对小于表16限值的电气间隙，施加1.2/50μs标准脉冲电压（见表6），无闪络即为合格；功能绝缘闪络可豁免（短路后器具符合第19章要求）。
3. 合格判定标准
-
实测电气间隙不小于对应额定脉冲电压的限值，海拔修正后仍满足要求； -
脉冲电压试验无击穿、无持续性闪络； -
零部件移动、装配偏差后，电气间隙仍不低于限值的80%（需预留安全余量）。
二、爬电距离：表面绝缘的防污路径
爬电距离是导电部件间或导电部件与易触及表面间沿绝缘表面的最短路径，用于抵御污染导致的表面放电。
1. 核心设计依据
- 污染等级
：默认按污染等级2（非导电性污染，偶尔冷凝）设计，密封良好的内部绝缘可按等级1，潮湿/粉尘环境按等级3。 - 材料组
：按相对漏电起痕指数（CTI）划分4组（Ⅰ类≥600V，Ⅱ类400 600V，Ⅲa类175400V，Ⅲb类100~175V），CTI未知时需通过附录N试验确定。 - 工作电压
：包括正常工作电压及谐振、感应产生的最高电压，三相器具按线对地电压计算。
2. 关键限值与试验方法
- 最小爬电距离
：由工作电压、污染等级、材料组共同确定（见表17、表18），例如工作电压≤250V、污染等级2、材料组Ⅰ的基本绝缘，最小爬电距离0.6mm。 - 测量要求
：沿绝缘表面轮廓测量，包括凹槽、缝隙的路径；器具处于最不利装配位置，考虑零部件变形、磨损后的路径缩短。 - 耐漏电起痕试验（附录N）
：对Ⅲa/Ⅲb类材料，施加175V/100V试验电压，滴加氯化铵溶液，5个试样无漏电起痕或燃烧即为合格。
3. 合格判定标准
-
实测爬电距离不小于对应工况的限值，且不小于同条件下电气间隙的最小值； -
耐漏电起痕试验中，试样无击穿、无持续燃烧，PTI（耐漏电起痕指数）不低于材料组要求； -
冷凝、污染积累后，爬电距离仍能维持防放电功能。
三、固体绝缘：厚度与耐受的双重保障
固体绝缘通过厚度和材料性能提供长期绝缘保护，分为基本绝缘、附加绝缘和加强绝缘。
1. 核心要求
- 最小厚度
：附加绝缘≥1mm，加强绝缘≥2mm；单层加强绝缘的可触及部分，按工作电压和过电压类别增加厚度（见表19），例如工作电压>150V、过电压类别Ⅱ时≥0.6mm。 - 多层绝缘
：附加绝缘至少2层、加强绝缘至少3层，每层需单独通过电气强度试验；天然云母、陶瓷等鳞状材料可豁免层数要求。 - 热稳定性
：绝缘材料需耐受器具工作温升，经19章非正常工作最高温升+50K的干热试验后，仍能通过电气强度试验。
2. 关键试验方法
- 厚度测量
：使用精度0.01mm的仪器，测量绝缘最薄处，多层绝缘测量总厚度及每层厚度。 - 电气强度试验
：基本绝缘施加2000V/15分钟，附加绝缘施加1250V/1分钟，加强绝缘施加2500V/1分钟，无击穿即为合格。 - 热老化试验
：按IEC 60068-2-2进行48小时干热试验，冷却后及试验中均需通过电气强度试验。
3. 合格判定标准
-
绝缘厚度不小于对应类型的最小限值，多层绝缘无分层、开裂； -
电气强度试验无击穿、无明显辉光放电； -
热老化后绝缘性能无退化，拉伸强度、冲击强度保留率≥70%。
四、特殊场景补充要求
- 印刷电路板
：涂覆PCB按附录J要求，1类保护（微环境防护）对应污染等级1，2类保护（基本绝缘）导线间距≥IEC 60664-3表1限值；轨道间电气间隙可降至0.2mm（污染等级1/2）。 - 湿热环境器具
：爬电距离需增加20%，固体绝缘厚度增加15%，避免冷凝导致绝缘失效。 - 多电源器具
：按最高过电压类别的额定脉冲电压设计电气间隙，不同电源电路间爬电距离按最高工作电压计算。 - 高频电路
：工作频率超过30kHz时，电气间隙和爬电距离需按IEC 60664-4调整，抵御高频电压应力。
总结
IEC 60335-1:2020对电气间隙、爬电距离与固体绝缘的要求，核心是“环境适配+材料耐受+结构冗余”——电气间隙抵御瞬态过电压，爬电距离适配污染环境，固体绝缘保障长期稳定性。三者需结合过电压类别、污染等级、材料性能综合设计，避免因单一指标不达标导致电击或火灾风险。产品设计阶段需提前明确使用环境，针对性选择绝缘材料、预留足够距离，是欧盟认证绝缘配合的核心难点。
