爬电距离与电气间隙：PCB安规空间设计的双生博弈
在PCB Layout评审中，经常听到工程师说："这里间距不够，安规过不了。"但问他是爬电距离不够，还是电气间隙不够？多数人答不上来。这两个概念虽然都跟"绝缘距离"有关，但物理含义和决定因素完全不同。
| 维度 | 爬电距离 | 电气间隙 |
|---|---|---|
| 定义 | 沿绝缘表面测得的两个导电部件之间的最短路径 | 两个导电部件之间通过空气的最短直线距离 |
| 物理介质 | 绝缘体表面 | 空气 |
| 决定因素 | 工作电压、污染等级、材料组别（CTI值） | 脉冲耐压、过电压类别、海拔高度 |
| 核心标准 | IEC 60664-1 第6.2节 | IEC 60664-1 第6.1节 |
简单记：电气间隙防"空气击穿"，爬电距离防"表面爬电"。
电气间隙决定了两个导体之间在空气中能承受多高的过电压而不发生击穿。影响电气间隙的核心参数是脉冲耐压等级和过电压类别。
| 脉冲耐压(kV) | 污染等级1(mm) | 污染等级2(mm) | 污染等级3(mm) |
|---|---|---|---|
| 0.5 | 0.04 | 0.2 | 0.8 |
| 1.5 | 0.5 | 0.5 | 0.8 |
| 2.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
| 4.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 |
| 6.0 | 5.5 | 5.5 | 5.5 |
关键认知：对于220V/380V的工业设备，根据IEC 60664-1表F.1，相电压230V对应的脉冲耐压为2.5kV，电气间隙至少1.5mm。但如果设备安装海拔超过2000m，电气间隙需要乘以海拔修正系数——3000m时修正系数约1.14，5000m时约1.48。
爬电距离不仅取决于工作电压，还受三个因素影响：污染等级、材料组别（CTI值）、PCB表面是否涂覆。
| 等级 | 描述 | 典型场景 |
|---|---|---|
| 1 | 无污染或仅有干燥的非导电污染 | 密封设备内部 |
| 2 | 通常只有非导电污染，可能出现暂时导电 | 一般工业电子（最常用） |
| 3 | 有导电污染，或干燥非导电污染因凝露变为导电 | 户外未密封设备、光伏逆变器 |
CTI（相比漏电起痕指数）决定PCB基材的耐爬电能力。FR-4的CTI通常在175~250V（属IIIb组），需要更大的爬电距离。高CTI材料（≥600V，属I组）可以显著减小间距。
在PCB上开槽可以阻断表面爬电路径，但槽宽必须≥1mm才能被安规标准认可为有效隔离。小于1mm的槽视为不存在。
白色丝印油墨的CTI值可能与PCB基材不同，不能认为丝印覆盖的区域爬电距离自动满足。除非丝印材料有明确的高CTI认证。
多层板的内层导体间距同样需要满足爬电距离要求。内层通过半固化片隔离，其CTI值和厚度决定了绝缘能力。
插件变压器、继电器、连接器的引脚间距要在元件选型时就确认满足安规要求，不要等到PCB画完才发现不够。
三防漆涂覆不能降低污染等级！IEC 60664-1明确规定，涂覆只能防止污染物沉积，不能将污染等级3降为等级2。
以最常见的应用场景——220VAC输入、污染等级2、材料组别IIIb（FR-4）——计算得到的安规间距：
| 绝缘类型 | 电气间隙 | 爬电距离 | 典型位置 |
|---|---|---|---|
| 基本绝缘 | ≥2.0mm | ≥2.5mm | L/N对地、初次级间 |
| 附加绝缘 | ≥2.0mm | ≥2.5mm | 双重绝缘的第二层 |
| 加强绝缘 | ≥4.0mm | ≥5.0mm | 仅有一层绝缘的初次级间 |
注意：如果使用开槽来增大爬电距离，槽宽必须≥1mm，且槽的两端不能有导体跨接。此外，开槽位置要避开PCB弯曲应力集中区域（如靠近固定孔），否则长期热循环可能导致槽端开裂。
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