【導(dǎo)讀】“漏電流”與“泄露電流”兩個(gè)專(zhuān)業(yè)名詞十分相似，導(dǎo)致很多工程師對(duì)著兩個(gè)量經(jīng)常混淆，傻傻分不清楚。實(shí)際上他們之間的實(shí)質(zhì)截然不同，一個(gè)是用電器在輸入正常電壓下的測(cè)試，另一個(gè)是用電器不同電下，用另外的幾千伏的電壓施加在設(shè)備輸入對(duì)地-輸入對(duì)輸出等的電流測(cè)試。
根據(jù)GB/T13870.1在 “15～100Hz正弦電流的效應(yīng)” 中闡述，感知閾和反應(yīng)閾為0.5mA，擺脫閾為10 mA。
泄露電流相對(duì)比較小，一般零點(diǎn)幾毫安，比如220VAC/0.42ma，漏電流相對(duì)較大，一半幾毫安到幾十毫安，比如2000VAC/5ma，當(dāng)然也有漏電流有求很高的應(yīng)用場(chǎng)合，比如醫(yī)療電源，才零點(diǎn)幾毫安。
對(duì)于電源工程師耐壓測(cè)試漏電流非常熟悉，我們今天來(lái)講講泄露電流。
泄漏電流是指在沒(méi)有故障施加電壓的情況下,電氣中帶相互絕緣的金屬零件之間,或帶電零件與接地零件之間,通過(guò)其周?chē)橘|(zhì)或絕緣表面所形成的電流稱(chēng)為泄漏電流.
按照美國(guó)UL標(biāo)準(zhǔn),泄漏電流是包括電容耦合電流在內(nèi)的,能從家用電器可觸及部分傳導(dǎo)的電流.
泄漏電流包括兩部分,一部分是通過(guò)絕緣電阻的傳導(dǎo)電流I1;另一部分是通過(guò)分布電容的位移電流I2,后者容抗為XC=1/2pfc與電源頻率成反比,分布電容電流隨頻率升高而增加,所以泄漏電流隨電源頻率升高而增加.例如:用可控硅供電,其諧波分量使泄漏電流增大.
若考核的是一個(gè)電路或一個(gè)系統(tǒng)的絕緣性能,則這個(gè)電流除了包括所有通過(guò)絕緣物質(zhì)而流入大地(或電路外可導(dǎo)電部分)的電流外,還應(yīng)包括通過(guò)電路或系統(tǒng)中的電容性器件(分布電容可視為電容性器件)而流入大地的電流.較長(zhǎng)布線(xiàn)會(huì)形成較大的分布容量,增大泄漏電流,這一點(diǎn)在不接地的系統(tǒng)中應(yīng)特別引起注意.
測(cè)量泄漏電流的原理測(cè)量與絕緣電阻基本相同,測(cè)量絕緣電阻實(shí)際上也是一種泄漏電流,只不過(guò)是以電阻形式表示出來(lái)的.不過(guò)正規(guī)測(cè)量泄漏電流施加的是交流電壓,因而,在泄漏電流的成分中包含了容性分量的電流.
在進(jìn)行耐壓測(cè)試時(shí),為了保護(hù)試驗(yàn)設(shè)備和按規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)測(cè)試,也需要確定一個(gè)在不破壞被測(cè)設(shè)備(絕緣材料)的最高電場(chǎng)強(qiáng)度下允許流經(jīng)被測(cè)設(shè)備(絕緣材料)最大電流值,這個(gè)電流通常也稱(chēng)為泄漏電流,但這個(gè)要領(lǐng)只是在上述特定場(chǎng)合下使用.請(qǐng)注意區(qū)別.
泄漏電流實(shí)際上就是電氣線(xiàn)路或設(shè)備在沒(méi)有故障和施加電壓的作用下,流經(jīng)絕緣部分的電流.因此,它是衡量電器絕緣性好壞的重要標(biāo)志之一,敢是產(chǎn)品安全性能的主要指標(biāo).
將泄漏電流限制在一個(gè)很小值,這對(duì)提高產(chǎn)品安全性能具有重要作用.
泄漏電流測(cè)試儀用于測(cè)量電器的工作電源(或其他電源)通過(guò)絕緣或分布參數(shù)阻抗產(chǎn)生的與工作無(wú)關(guān)的泄漏電流,其輸入阻抗模擬人體的阻抗.
泄漏電流測(cè)試儀主要由阻抗變換、量程轉(zhuǎn)換、交直流變換、放大、指示裝置等組成.有的還具有過(guò)流保護(hù)、聲光報(bào)警電路和試驗(yàn)電壓調(diào)節(jié)裝置,其指示裝置分模擬式和數(shù)字式兩種.
泄漏電流也稱(chēng)之為接觸電流，然而經(jīng)常會(huì)與耐壓測(cè)試中的漏電流混為一談，因此近些年的標(biāo)準(zhǔn)中或是相關(guān)的刊物中都把泄漏電流稱(chēng)作為“接觸電流”。
●泄露電流測(cè)試的目的
對(duì)于 I 類(lèi)設(shè)備的電子產(chǎn)品可觸及的金屬部件或是外殼還應(yīng)具備良好的接地線(xiàn)路，以作為基本絕緣以外的一種防電擊保護(hù)措施。但是我們也經(jīng)常遇到一些使用者隨意將 I 類(lèi)設(shè)備當(dāng)成 II 類(lèi)設(shè)備使用，或是說(shuō)其 I 類(lèi)設(shè)備電源輸入端直接將接地端 (GND) 拔除，這樣就存在一定的安全隱患。即便如此，作為生產(chǎn)廠(chǎng)商有義務(wù)去避免這種情況對(duì)使用者造成的危險(xiǎn)。這就是我們?yōu)槭裁匆鼋佑|電流測(cè)試的目的所在。
●泄漏電流測(cè)試接線(xiàn)圖
●關(guān)于人體阻抗網(wǎng)絡(luò)
泄漏電流測(cè)試儀，用于測(cè)量電器的工作電源（或其它電源）通過(guò)絕緣或分布參數(shù)阻抗產(chǎn)生的與工作無(wú)關(guān)的泄漏電流。產(chǎn)品泄漏電流的量測(cè)不但要做產(chǎn)品正常工作和異常時(shí)的量測(cè)，同時(shí)必須做電源極性反向時(shí)的量測(cè)，以避免當(dāng)產(chǎn)品在輸入電壓的最高值(通常為輸入電壓額定值的110%)工作時(shí)，因異常或使用不當(dāng)而所引起的諸多問(wèn)題和危險(xiǎn)。
接觸電流測(cè)試為一種產(chǎn)品的泄漏電電流經(jīng)由一組人體仿真阻抗模型作為量測(cè)依據(jù)的測(cè)試，這個(gè)摸擬人體阻抗的電路被稱(chēng)為“人體仿真阻抗模型(Measuring Device，MD)”。
人體仿真阻抗模型(MD)代表人體在不同情況之下的阻抗，而人體的阻抗由于人機(jī)接觸點(diǎn)的位置、面積和電流的流向而有所不同，基于上述這些理由，人體仿真阻抗模型規(guī)格的選擇必須依據(jù)要做何種測(cè)試以及所能允許的最大泄漏電流量來(lái)決定。
●泄露電流的分類(lèi)
接觸電流分為三種不同的測(cè)試，分別為對(duì)地泄漏電電流、對(duì)表面泄漏電流和表面間泄漏電電流。 主要的不同點(diǎn)在于測(cè)試棒所量測(cè)位置的不同而有所不同，對(duì)地泄漏電流為漏電電流經(jīng)由電源線(xiàn)上的接地線(xiàn)流回大地，而表面泄漏電流是由于人員觸摸機(jī)體時(shí)，泄漏電流經(jīng)由人體流回大地。 另外表面間泄漏電流或稱(chēng)為治療泄漏電流則為任何應(yīng)用對(duì)象之間或流向應(yīng)用對(duì)象的泄漏電流，通常只有醫(yī)療儀器有這項(xiàng)測(cè)試的要求。
對(duì)地接觸電流(Ground Leakage Current)
“由電源網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的漏電流穿過(guò)或跨過(guò)絕緣層并流入保護(hù)接地導(dǎo)線(xiàn)的電流。” I 類(lèi)設(shè)備在保護(hù)接地導(dǎo)線(xiàn)斷開(kāi)的單一故障條件下，如果接地的人體接觸到與該保護(hù)接地導(dǎo)線(xiàn)相連的可觸及導(dǎo)體（如外殼），則這個(gè)對(duì)地接觸電流將通過(guò)人體流到地 (GND) ，當(dāng)這個(gè)電流大于一定值時(shí)，就有電擊的危險(xiǎn)。
表面對(duì)地接觸電流(Surface to Line Leakage Current)
“從在正常使用時(shí)操作者或患者可觸及的外殼或外殼部件（應(yīng)用部分除外），經(jīng)外部導(dǎo)電連接而不是保護(hù)接地導(dǎo)線(xiàn)流入大地或外殼其它部分的電流。" 如果是II類(lèi)內(nèi)部電源設(shè)備，由于它們不具備保護(hù)接地線(xiàn)路，則要考慮其全部外殼的漏電流；但如果是I類(lèi)設(shè)備，而它又有一部分的外殼沒(méi)有和地連接，則要考核這部分的外殼接觸電流。
根據(jù)IEC60601-1 《醫(yī)用電氣設(shè)備 第一部分：安全通用要求》標(biāo)準(zhǔn)，外殼接觸電流還包括患者漏電流以及F型的患者漏電流。 這里是指由于應(yīng)用部分要接觸到患者，而患者又接地，如果應(yīng)用部分對(duì)地存在一個(gè)電位差，則必然有一個(gè)電流從應(yīng)用部件經(jīng)患者流到地（這要排除設(shè)備治療上需要的功能電流），這便是患者漏電流。
由于在患者身上意外地出現(xiàn)一個(gè)來(lái)自外部電源的電壓而從患者經(jīng)F型應(yīng)用部分流入地的電流。
表面間接觸電流(Surface to Surface Leakage Current)
在正常或是單一故障條件下，設(shè)備與地?zé)o關(guān)聯(lián)任意兩點(diǎn)之間的漏電流，電流從設(shè)備的一部分流經(jīng)人體后流入設(shè)備的另一部分；
而對(duì)于醫(yī)療設(shè)備來(lái)說(shuō)，就包括患者輔助電流， “正常使用時(shí)，流入處于應(yīng)用部分部件之間的患者的電流。” 這里是指設(shè)備有多個(gè)部件的應(yīng)用部分，當(dāng)這些部件同時(shí)接在一個(gè)患者身上，若部件與部件之間存在著電位，則有電流流過(guò)患者。而這個(gè)電流又不是設(shè)備生理治療功能上需要的電流，例如心電圖機(jī)各導(dǎo)聯(lián)電極之間的流過(guò)患者身上的電流。作為 F 型隔離（浮動(dòng)）應(yīng)用部分，指當(dāng)患者身上同時(shí)有多臺(tái)設(shè)備在使用，或者發(fā)生其它意外情況，使患者身上出現(xiàn)一個(gè)外部電源電壓（作為一種單一故障狀態(tài)），這時(shí)也會(huì)產(chǎn)生患者漏電流。
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