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一文看懂“泄漏电流”与“接触电流”

2025-05-19 来源: YIQIFUWU宜器服务网 阅读量 :
01

什么是泄漏电流

在IEC 990:1990发布之前,“泄漏电流”这一概念已广泛出现在各类测量标准中,并被应用于多个领域,包括GB 4706、GB 4943、GB 9706和GB 8898等国家标准。在GB/T 12113-1996(接触电流和保护导体电流的测量方法)中,“泄漏电流”被称为“泄电流”,并给出了以下两种定义:


I型电流(Type 1 current):在正常条件或单一故障条件下,当人体接触到连接至不同电源系统的接地或不接地的Ⅰ类或Ⅱ类设备时,流经人体的电流;


II型电流(Type 2 current):在正常条件下,流过Ⅰ类设备保护导体的电流。

02

什么是接触电流

为协调各设备委员会制定的测量要求,并便于参与国际安全产品认证,IEC国际委员会在IEC 60990:1999中不再使用“漏电流”这一术语。“漏电流”已用于描述其他不同概念,例如绝缘耐压测试中的漏电流。因此,引入了“接触电流”这一表述,并对其进行了明确的定义:

当人或动物接触一个或多个装置设备的可触及部件时,流经其身体的电流(见IEV 195-05-21)被称为接触电流。

03

接触电流对人体危害和特点

当不同接触电流流经人体时,会产生四种不同的生理效应:感知、反应、摆脱和电灼伤。在这四种效应中,感知、反应和摆脱与接触电流的峰值密切相关,并且会随着频率的变化而有所不同。由于测量有效值(RMS)最为便捷,因此通常将电击电流视为正弦波进行处理。然而,峰值测量方法不仅适用于非正弦波形(在这种情况下,接触电流的峰值可能具有更重要的意义),同时也适用于正弦波形。用于测量感知、反应和摆脱电流所规定的网络是一种具备频率响应特性的加权网络,该网络能够为工频下的单一限值提供规定并作为参考基准。

04

测量网络

1、感知电流和反应电流(a. c), 使用图2的网络;

2、摆脱电流(a. c. ), 使用图3的网络;

3、电灼伤(a.c.), 使用图1的网络;

未加权的接触电流的测量网络.jpg

图1 未加权的接触电流的测量网络

1747184410960111.png

图2 加权接触电流(感知电流或反应电流)的测量网络

1747184449333710.png

图3 加权接触电流(摆脱电流)的测量网络

05

如何校准接触电流测试仪

由于感知、反应和摆脱接触电流的峰值与频率密切相关,并随频率变化而有所不同,因此测量网络的频率特性显得尤为重要。根据GB/T12113-2003(IEC60990:1999)附录中的L1、L2、L3表,明确列出了测量网络的频率特性要求。测量内容涵盖输入阻抗和传输阻抗、输出电压与输入电压的比值。由于设备电路中分布电容、引线电感以及电压测量装置特性的差异,这些因素会直接影响输出电压与输入电压的比值,而该比值又与输入阻抗和传输阻抗紧密相关。因此,测量精度直接反映了接触电流测试仪的整体性能水平。

表 L. 1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.2 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.3 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L2和L3表格中可以明显看出,1MHz的正弦波信号通过图2所示网络和图3所示网络时,分别衰减了1382倍和572倍。这意味着,如果输入信号为4V的正弦波,在1MHz频率下,经过图2和图3网络后,校准仪器显示的电压应分别为4V/1382=0.0029V和4V/572=0.0069V。当然,这里允许存在5%的误差范围。这种计量方法已被许多国家的计量单位广泛采用。然而,目前能够满足如此严格误差要求的接触电流测试仪极为少见。大多数接触电流测试仪仅能在0Hz至200KHz范围内实现10%以内的误差精度,但在200KHz至1MHz的频率范围内,误差显著增大,结果严重偏离IEC60990标准中L2和L3表格的要求。



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