淺談泄漏電流 接觸電流測試儀的計量和測試
一、什麼是泄漏電流
在IEC990：1990之前，“泄漏電流”出現在各式各樣的測量標準當中，並被廣泛應用，包括GB4706、GB4943、GB9706、GB8898國家標準。在GB/T12113-1996（接觸電流和保護導體電流的測量方法）中，“泄漏電流”被稱之為“泄電流”，有如下兩種定義：
1型電流（Type1 current）:正常條件或單一故障條件下，當人體接觸連接到不同電源係統的接地或不接地的I類或II類設備時候流過人體的電流；
2型電流（Type2 current）:正常條件下流過I類設備的保護導體電流；
二、什麼是接觸電流
為了協調不同設備委員會製定的測量要求，方便參與國際安全產品認證，IEC國際委員會在ICE60990：1999中不再使用“漏電流”這一術語。“漏電流”已用於表達不同的概念，比如絕緣耐壓測試中的漏電流。進而提出了“接觸電流”的說法，並做了明確的定義：
當人或動物接觸一個或者多個裝置設備可觸及部件時，流經他們身體的電流（見IEV195-05-21）稱為接觸電流。
三、接觸電流對人體危害和特點
當不同的接觸電流流經人體時候，將會產生四種不同人體效應：感知、反應、擺脫和電**，在四種效應中，感知、反應和擺脫接觸電流和峰值有關，並且隨頻率的變化而不同。由於測量有效值(RMS)*為方便，因此習慣上將電擊作為正弦波來處理。峰值測量方法更適合於非正弦波形(接觸電流在這裡預計有更重要的價值)但也同樣適用於正弦波形。對測量感知、反應和擺脫電流所規定的網絡是具有頻率響應特性的網絡，這種加權網絡可以對工頻下的單一限值進行規定並作為基準。
四、測量網絡
1、感知電流和反應電流(a. c), 使用圖4的網絡;
2、擺脫電流(a. c. ), 使用圖5的網絡;
3、電灼傷(a.c.), 使用圖3的網絡;
圖3 未加權的接觸電流的測量網絡
圖4 加權接觸電流（感知電流或反應電流）的測量網絡
圖5 加權接觸電流（擺脫電流）的測量網絡
五、如何校準接觸電流測試儀
正因為感知、反應和擺脫接觸電流和峰值有關，並且隨頻率的變化而不同，所以測量網絡的頻率特性顯得尤為重要。在GB/T12113-2003(ICE60990：1999)附錄L1-L6表中明確給出了測量網絡的頻率特性，測量項目包括輸入阻抗和傳輸阻抗（L1/L2/L3），輸出電壓和輸入電壓比值（L4/L5/L6）。由於設備電路組件分布電容、引線電感和電壓測量裝置的特性差異，直接體現在輸出電壓和輸入電壓比值之上，而輸出電壓和輸入電壓比值又與輸入阻抗和傳輸阻抗息息相關，所以L1-L6的測量精度直接體現接觸電流測試儀的整體性能。
表 L. 4未加權接觸電流測量網絡(圖3)的輸出電壓和輸入電壓的比值
|
頻率/Hz |
輸出電壓和輸入電壓
的比值 |
輸人電壓和輸出電壓的比值 |
每毫安示值的
輸人電壓 |
|
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 感知電流/反應電流測f網絡(圖4)的輸出電壓和輸入電壓的比值
|
頻率/Hz |
輸出電壓和輸人電壓的比值 |
輸人電壓和輸出電壓的比值 |
每毫安示值的輸入電壓
|
|
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 擺脫電流測量網絡(圖5)的輸出電壓和輸入電壓的比值
|
頻率/Hz |
輸出電壓和輸人電壓的比值 |
輸人電壓和輸出電壓的比值 |
每毫安示值的輸入電壓 |
|
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 |
從L5、L6表中我們不難發現，1MHz的正弦波信號經過（圖4）網絡、（圖5）網絡時候分彆衰減1382倍和572倍。也就是說，如果輸入信號是4V的正弦波信號，在頻率1MHz，加入（圖4）網絡、（圖5）網絡上，校準儀器顯示的電壓應該是4V/1382=0.0029V和4V/572=0.0069V.當然，容許5%誤差的存在。這種計量方式也是目前許多國家計量單位所采用的。但是目前，能符合這樣誤差要求的接觸電流測試儀少之甚少！一般的接觸電流測試儀隻能做到0Hz ~ 200KHz時，計量時還在10%誤差範圍內，但是200KHz ~ 1MHz時，誤差很大，完全偏離了IEC60990表L5和L6。
解釋權：魯國森 13902928961
