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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,方便参与国际安全产品认证,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、摆脱和电烧伤,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)最为方便,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 |
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 |
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。
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