医用电器设备的出现,大大丰富了人类的医疗手段。随着电子、生物、材料和医学等科技的进步,医用电器设备的应用越来越广。
电气间隙和爬电距离 电器间隙是指两个导体部件之间的最短空气路径。爬电距离是指两个导体部件之间绝缘材料表面的最短路径。在电器产品的安全设计中,电气间隙和爬电距离是最基础的内容之一。
1.电器间隙和爬电距离之间的意义 电器间隙是为使绝缘承受可能在电路中出现的,由外部事件(例如雷击或开关过度过程)引起的,或者由设备运行引起的最大瞬态过电压不可能发生,则电器间隙按最大工作电压来规定。
爬电距离是考核绝缘在给定的工作电压和污染等级下的耐受能力。
2.电气间隙和爬电距离的量值 电气间隙和爬电距离的量值是由多种因素决定的,主要影响量值的因素由如下几种。
(1)绝缘类型 绝缘类型是确定电气间隙和爬电距离数值的重要因素,隔离措施所采用的绝缘类型单层防护或双重防护结构。在其它参数相同的情况下,双重绝缘的数值是单层绝缘的两倍(见IEC60601-1:2005)。
(2) 环境污染等级的影响 环境污染等级会造成爬电距离和电气间隙的要求不同。
(3 )大气压力 大气压力的变化所造成的绝缘能力的影响前面已经提过了,在一些基础的电气安全标准中,给出了海拔变化时电气间隙所乘的系数,在GB9706.1医用电器安全标准中,没有提到大气压力大影响,在IEC60601-1:2005中对这种情况进行修正,增加了大气压力的影响因素。
(4)材料组别 材料组别时针对爬电距离来说的,当绝缘材料收到污染的表面由于干燥而使泄漏电流分断时,其闪烁过程集中释放出来的能量使绝缘材料受到损伤,根据绝缘性能从不衰变到形成导电通路的损伤等程度的不同,分为四组I组、II组、IIIa组和IIIb组,不同组别的材料在相同的工作电压和绝缘等级的爬电距离是不同的。
(5)工作电压 工作电压是决定电气间隙和爬电距离的重要因素,原因等不同于电介质强度。
(6)电路类型 不同的电路类型其安全性相差很大,例如网电源电路的风险最高,患者电路次之,之后为操作者电路、通信电路和次级电路等。