Перейти к содержанию

Какой зазор нужен между дорожками двух фаз 400 В на печатной плате?

Обновлено Редакция GAW

Между двумя линейными проводами трёхфазной сети 230/400 В действующее напряжение 400 В — откуда оно берётся, разобрано в ответе «Почему между двумя фазами 400 В, а не 460 В?». Для зазоров на плате нужна амплитуда: IPC-2221 задаёт таблицу 6-1 для постоянного напряжения или пикового значения переменного.

Расчёт по таблице 6-1

Амплитуда синуса: Um=2⋅400 В≈566 ВU_\text{m} = \sqrt{2} \cdot 400\ \text{В} \approx 566\ \text{В}. Это выше 500 В, поэтому к значению строки 301–500 В прибавляют добавку на каждый вольт сверх 500:

d=d500+k⋅(Um−500 В)d = d_{500} + k \cdot (U_\text{m} - 500\ \text{В})

Наш расчёт для Um = 566 В (превышение 66 В):

Где проходят проводникиd500k, мм/ВЗазор
внутренний слой (B1)0,25 мм0,00250,41 мм
наружный слой без покрытия, до 3050 м (B2)2,5 мм0,0052,83 мм
наружный слой под маской или лаком (B4)0,8 мм0,003051,00 мм
открытые выводы компонентов (A6)1,5 мм0,003051,70 мм

Для 380 В по старому номиналу амплитуда 537 В, и зазоры получаются чуть меньше — 2,69 мм для B2. Любое напряжение пересчитает калькулятор зазоров.

Функциональный зазор — не защита человека

IPC-2221 обеспечивает работу платы: чтобы между проводниками не было пробоя и утечки. Если сетевая часть отделяет то, чего касается человек, — корпус, разъёмы, низковольтные цепи, — расстояния задают IEC 60664-1 и стандарт на изделие. По данным TI (SLUP419), для сетей с напряжением фаза–нейтраль до 300 В — к ним относится и 230/400 В — импульсное напряжение категории II составляет 2500 В для основной изоляции и 4000 В для усиленной, и воздушные зазоры выбирают уже от него; путь утечки для усиленной изоляции удваивают. Что такое путь утечки и чем основная изоляция отличается от усиленной, рассказывает статья «Изоляция».

Разработку и проверку плат под напряжением сети доверяют тем, кто имеет допуск к таким работам: ошибка в зазоре здесь означает пробой, пожар или поражение током.

Похожие вопросы

Почему в расчёт идёт амплитуда, а не 400 В?

Таблица 6-1 IPC-2221 задана для постоянного напряжения или амплитуды переменного. Для синуса амплитуда в √2 раза больше действующего значения: 400 · 1,414 ≈ 566 В. Если в цепи бывают выбросы при коммутации, считают по наибольшему напряжению между проводниками.

Чем опасна плата с двумя фазами для того, кто её проверяет?

Между фазами 400 В — напряжение, смертельно опасное при касании. Измерения и любые работы с такой платой выполняют только обученные люди, при отключённом и защищённом от включения питании; щупы и приборы должны иметь категорию измерений для этой сети. На столе такие платы не отлаживают «под током».

Достаточно ли покрыть плату лаком вместо большого зазора?

Для функционального зазора — да, IPC-2221 разрешает меньшие расстояния под постоянным покрытием (столбцы B4 и A5). Но для изоляции, защищающей человека, покрытие засчитывается только по правилам стандарта безопасности, и путь утечки по поверхности остаётся обязательным.

Источники

  1. IPC-2221B. Generic Standard on Printed Board Design, 2012 — табл. 6-1: напряжение — постоянное или амплитуда; строка 301–500 В: B1 0,25 мм, B2 2,5 мм, B4 0,8 мм, A6 1,5 мм; выше 500 В — добавка на вольт сверх 500: B1 0,0025 мм, B2 0,005 мм, B4 и A6 0,00305 мм; п. 6.3 — пример: B1, 600 В — 0,25 мм + 100 × 0,0025 мм = 0,50 мм; значения сверены с редакцией IPC-2221 (февраль 1998)
  2. Texas Instruments. SLUP419: Demystifying Clearance and Creepage Distance for High-Voltage End Equipment, Power Supply Design Seminar, March 2024 — IPC-2221B — функциональные зазоры платы, а не безопасность; табл. 4 (часть табл. F.1 IEC 60664-1) — для систем с напряжением фаза–нейтраль до 300 В (например, 230 В в ЕС) номинальное импульсное напряжение 2500 В в категории перенапряжения II и 4000 В в категории III; при 230 В фаза–нейтраль в категории II — 2500 В для основной изоляции и 4000 В для усиленной; путь утечки для усиленной изоляции удваивают; путь утечки и воздушный зазор для изоляции выбирают по стандарту на изделие

Нашли ошибку?

Смотрите также