一、什么是泄漏电流
在IEC990:1990之前,“泄漏电流”出现在各式各样的测量标准当中,并被广泛应用,包括GB4706、GB4943、GB9706、GB8898国家标准。在GB/T12113-1996(接触电流和保护导体电流的测量方法)中,“泄漏电流”被称之为“泄电流”,有如下两种定义:
1型电流(Type1 current):正常条件或单一故障条件下,当人体接触连接到不同电源系统的接地或不接地的I类或II类设备时候流过人体的电流;
2型电流(Type2 current):正常条件下流过I类设备的保护导体电流;
二、什么是接触电流
为了协调不同设备委员会制定的测量要求,方便参与国际**产品认证,IEC国际委员会在ICE60990:1999中不再使用“漏电流”这一术语。“漏电流”已用于表达不同的概念,比如绝缘耐压测试中的漏电流。进而提出了“接触电流”的说法,并做了明确的定义:
当人或动物接触一个或者多个装置设备可触及部件时,流经他们身体的电流(见IEV195-05-21)称为接触电流。
三、接触电流对人体危害和特点
当不同的接触电流流经人体时候,将会产生四种不同人体效应:感知、反应、摆脱和电**,在四种效应中,感知、反应和摆脱接触电流和峰值有关,并且随频率的变化而不同。由于测量有效值(RMS)*为方便,因此习惯上将电击作为正弦波来处理。峰值测量方法更适合于非正弦波形(接触电流在这里预计有更重要的价值)但也同样适用于正弦波形。对测量感知、反应和摆脱电流所规定的网络是具有频率响应特性的网络,这种加权网络可以对工频下的单一限值进行规定并作为基准。
四、测量网络
1、感知电流和反应电流(a. c), 使用图4的网络;
2、摆脱电流(a. c. ), 使用图5的网络;
3、电灼伤(a.c.), 使用图3的网络;
图3 未加权的接触电流的测量网络
图4 加权接触电流(感知电流或反应电流)的测量网络
图5 加权接触电流(摆脱电流)的测量网络
五、如何校准接触电流测试仪
正因为感知、反应和摆脱接触电流和峰值有关,并且随频率的变化而不同,所以测量网络的频率特性显得尤为重要。在GB/T12113-2003(ICE60990:1999)附录L1-L6表中明确给出了测量网络的频率特性,测量项目包括输入阻抗和传输阻抗(L1/L2/L3),输出电压和输入电压比值(L4/L5/L6)。由于设备电路组件分布电容、引线电感和电压测量装置的特性差异,直接体现在输出电压和输入电压比值之上,而输出电压和输入电压比值又与输入阻抗和传输阻抗息息相关,所以L1-L6的测量精度直接体现接触电流测试仪的整体性能。
表 L. 4未加权接触电流测量网络(图3)的输出电压和输入电压的比值
频率/Hz | 输出电压和输入电压 的比值 | 输人电压和输出电压的比值 | 每毫安示值的 输人电压 |
20 | 0.250 | 4.00 | 2.00 |
50 | 0.251 | 3.98 | 1.99 |
60 | 0.252 | 3.97 | 1.99 |
100 | 0.255 | 3.92 | 1.96 |
200 | 0.269 | 3.72 | 1.86 |
500 | 0.349 | 2.87 | 1.43 |
1000 | 0.511 | 1.96 | 0.979 |
2000 | 0.740 | 1.35 | 0.675 |
5000 | 0.937 | 1.07 | 0.533 |
10000 | 0.983 | 1.02 | 0.509 |
20000 | 0.996 | 1.00 | 0.502 |
50000 | 0.999 | 1.00 | 0.500 |
100000 | 1.00 | 1.00 | 0.500 |
200000 | 1.00 | 1.00 | 0.500 |
500000 | 1.00 | 1.00 | 0.500 |
1000000 | 1.00 | 1.00 | 0.500 |
表 L.5 感知电流/反应电流测f网络(图4)的输出电压和输入电压的比值
频率/Hz | 输出电压和输人电压的比值 | 输人电压和输出电压的比值 | 每毫安示值的输入电压 |
20 | 0.250 | 4.00 | 2.00 |
50 | 0.251 | 3.99 | 2.00 |
60 | 0.251 | 3.99 | 1.99 |
100 | 0.252 | 3.96 | 1.98 |
200 | 0.259 | 3.87 | 1.93 |
500 | 0.282 | 3.54 | 1.77 |
1000 | 0.292 | 3.43 | 1.71 |
2000 | 0.246 | 4.06 | 2.03 |
5000 | 0.133 | 7.50 | 3.75 |
10000 | 0.0708 | 14.1 | 7.06 |
20000 | 0.0360 | 27.8 | 13.9 |
50000 | 0.0145 | 69.2 | 34.6 |
100000 | 0.00723 | 138 | 69.1 |
200000 | 0.00362 | 277 | 138 |
500000 | 0.00145 | 691 | 346 |
1000000 | 0.000723 | 1382 | 691 |
表 L.6 摆脱电流测量网络(图5)的输出电压和输入电压的比值
频率/Hz | 输出电压和输人电压的比值 | 输人电压和输出电压的比值 | 每毫安示值的输入电压 |
20 | 0.250 | 4.00 | 2.00 |
50 | 0.251 | 3.99 | 1.99 |
60 | 0.251 | 3.98 | 1.99 |
100 | 0.253 | 3.95 | 1.98 |
200 | 0.261 | 3.83 | 1.92 |
500 | 0.298 | 3.36 | 1.68 |
1000 | 0.348 | 2.87 | 1.44 |
2000 | 0.377 | 2.65 | 1.33 |
5000 | 0.280 | 3.57 | 1.79 |
10000 | 0.164 | 6.09 | 3.04 |
20000 | 0.0860 | 114 | 5.81 |
50000 | 0.0349 | 28.7 | 14.3 |
100000 | 0.0175 | 57.2 | 28.6 |
200000 | 0.00874 | 114 | 57.2 |
500000 | 0.00350 | 286 | 143 |
1000000 | 0.00175 | 572 | 286 |
从L5、L6表中我们不难发现,1MHz的正弦波信号经过(图4)网络、(图5)网络时候分别衰减1382倍和572倍。也就是说,如果输入信号是4V的正弦波信号,在频率1MHz,加入(图4)网络、(图5)网络上,校准仪器显示的电压应该是4V/1382=0.0029V和4V/572=0.0069V.当然,容许5%误差的存在。这种计量方式也是目前许多国家计量单位所采用的。但是目前,能符合这样误差要求的接触电流测试仪少之甚少!一般的接触电流测试仪只能做到0Hz ~ 200KHz时,计量时还在10%误差范围内,但是200KHz ~ 1MHz时,误差很大,完全偏离了IEC60990表L5和L6。
解释权:鲁国森 13902928961