在高频变压器的设计与选材过程中,材料的 “CTI” 扮演着至关重要的角色。它不仅与变压器的爬电距离紧密相关,还在很大程度上影响着变压器的安全性能和使用寿命。接下来,我们将深入探讨高频变压器材料的 “CTI”。
“CTI” 是 “Comparative Tracking Index” 的英文缩写,中文意思是相对漏电起痕指数。它具体指的是绝缘材料表面能够承受 50 滴 0.1% 氯化铵电解液滴加,而不会形成漏电痕迹的电压值。CTI 作为材料重要的电气指标,决定了材料表面所能承受的电压泄漏路径。一般来说,CTI 值越高,所需的爬电距离就越短,这意味着该材料对电气爬电漏电流的抵抗能力越强,也就越适用于高电压及高频的应用场景。
目前,常用的绝缘材料按照 CTI 值可以划分为四种类型:
I 组:CTI ≥ 600V;
II 组:400V ≤ CTI < 600V;
IIIa 组:100V ≤ CTI < 400V;
IIIb 组:100V ≤ CTI < 175V。
例如,常用的电木材料 PM9630、PM9820 都属于 III 组材料,其 CTI 值在 175V 至 250V 之间;而塑胶材料 WH9100、WH8100 则属于 I 组材料,满足 CTI ≥ 600V 的要求。
在日常的变压器设计中,变压器的爬电距离不仅与材料的 CTI 值有关,还受到环境中污染物的影响。根据环境污染物的程度,一般将其分为 4 级:
PD1:无污染或仅干燥非导电污染(如洁净实验室);
PD2:一般污染(如普通工业环境,凝露偶发);
PD3:严重污染(如沙尘、盐雾环境,凝露频繁);
PD4:极严重污染(如导电粉尘、化工腐蚀环境)。
在 GBT16935.1 国家标准中,明确提出了避免漏电起痕的距离要求。通过污染等级、材料 CTI 值以及直流电压要求,我们就可以确定在相关电压下必须满足的爬电距离。以常用的开关电源电压 220VAC 为例,其对应直流电压 311VDC。通过查表可知,当电压为 320VDC、污染等级为 2 级、CT 等级为 III 级材料时,对应的爬电距离为 3.2mm,这也就是我们常说的基本绝缘。如果初次级之间采用加强绝缘,则需满足 2 倍基本绝缘,即 6.4mm,这与我们常说的输入型变压器初次级安规要求满足的距离 6.4mm 是一致的。


综上所述,了解高频变压器的 “CTI” 对于变压器的设计和应用具有重要意义。只有充分考虑材料的 CTI 值以及环境因素,才能确保变压器的安全可靠运行。