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讲讲泄露电流是什么!

时间:2018-09-07 21:19 来源:未知 编辑:admin

核心提示

漏电流与泄露电流两个专业名词十分相似,导致很多工程师对着两个量经常混淆,傻傻分不清楚。 实际上他们之间的实质截然不同,一个是用电器在输入正常电压下的测试,另一个是用...

“漏电流”与“泄露电流”两个专业名词十分相似,导致很多工程师对着两个量经常混淆,傻傻分不清楚。

实际上他们之间的实质截然不同,一个是用电器在输入正常电压下的测试,另一个是用电器不同电下,用另外的几千伏的电压施加在设备输入对地-输入对输出等的电流测试。

根据GB/T13870.1在 “15~100Hz正弦电流的效应” 中阐述,感知阈和反应阈为0.5mA,摆脱阈为10 mA。

泄露电流相对比较小,一般零点几毫安,比如220VAC/0.42ma,漏电流相对较大,一半几毫安到几十毫安,比如2000VAC/5ma,当然也有漏电流有求很高的应用场合,比如医疗电源,才零点几毫安。

对于电源工程师耐压测试漏电流非常熟悉,我们今天来讲讲泄露电流。

泄漏电流是指在没有故障施加电压的情况下,电气中带相互绝缘的金属零件之间,或带电零件与接地零件之间,通过其周围介质或绝缘表面所形成的电流称为泄漏电流.

按照美国UL标准,泄漏电流是包括电容耦合电流在内的,能从家用电器可触及部分传导的电流.

泄漏电流包括两部分,一部分是通过绝缘电阻的传导电流I1;另一部分是通过分布电容的位移电流I2,后者容抗为XC=1/2pfc与电源频率成反比,分布电容电流随频率升高而增加,所以泄漏电流随电源频率升高而增加.例如:用可控硅供电,其谐波分量使泄漏电流增大. 

若考核的是一个电路或一个系统的绝缘性能,则这个电流除了包括所有通过绝缘物质而流入大地(或电路外可导电部分)的电流外,还应包括通过电路或系统中的电容性器件(分布电容可视为电容性器件)而流入大地的电流.较长布线会形成较大的分布容量,增大泄漏电流,这一点在不接地的系统中应特别引起注意. 

测量泄漏电流的原理测量与绝缘电阻基本相同,测量绝缘电阻实际上也是一种泄漏电流,只不过是以电阻形式表示出来的.不过正规测量泄漏电流施加的是交流电压,因而,在泄漏电流的成分中包含了容性分量的电流. 

在进行耐压测试时,为了保护试验设备和按规定的技术指标测试,也需要确定一个在不破坏被测设备(绝缘材料)的最高电场强度下允许流经被测设备(绝缘材料)最大电流值,这个电流通常也称为泄漏电流,但这个要领只是在上述特定场合下使用.请注意区别. 

泄漏电流实际上就是电气线路或设备在没有故障和施加电压的作用下,流经绝缘部分的电流.因此,它是衡量电器绝缘性好坏的重要标志之一,敢是产品安全性能的主要指标. 

将泄漏电流限制在一个很小值,这对提高产品安全性能具有重要作用. 

泄漏电流测试仪用于测量电器的工作电源(或其他电源)通过绝缘或分布参数阻抗产生的与工作无关的泄漏电流,其输入阻抗模拟人体的阻抗. 

泄漏电流测试仪主要由阻抗变换、量程转换、交直流变换、放大、指示装置等组成.有的还具有过流保护、声光报警电路和试验电压调节装置,其指示装置分模拟式和数字式两种.

泄漏电流也称之为接触电流,然而经常会与耐压测试中的漏电流混为一谈,因此近些年的标准中或是相关的刊物中都把泄漏电流称作为“接触电流”。

●泄露电流测试的目的

对于 I 类设备的电子产品可触及的金属部件或是外壳还应具备良好的接地线路,以作为基本绝缘以外的一种防电击保护措施。但是我们也经常遇到一些使用者随意将 I 类设备当成 II 类设备使用,或是说其 I 类设备电源输入端直接将接地端 (GND) 拔除,这样就存在一定的安全隐患。即便如此,作为生产厂商有义务去避免这种情况对使用者造成的危险。这就是我们为什么要做接触电流测试的目的所在。

●泄漏电流测试接线图

●关于人体阻抗网络

泄漏电流测试仪,用于测量电器的工作电源(或其它电源)通过绝缘或分布参数阻抗产生的与工作无关的泄漏电流。产品泄漏电流的量测不但要做产品正常工作和异常时的量测,同时必须做电源极性反向时的量测,以避免当产品在输入电压的最高值(通常为输入电压额定值的110%)工作时,因异常或使用不当而所引起的诸多问题和危险。

接触电流测试为一种产品的泄漏电电流经由一组人体仿真阻抗模型作为量测依据的测试,这个摸拟人体阻抗的电路被称为“人体仿真阻抗模型(Measuring Device,MD)”。

人体仿真阻抗模型(MD)代表人体在不同情况之下的阻抗,而人体的阻抗由于人机接触点的位置、面积和电流的流向而有所不同,基于上述这些理由,人体仿真阻抗模型规格的选择必须依据要做何种测试以及所能允许的最大泄漏电流量来决定。

●泄露电流的分类

接触电流分为三种不同的测试,分别为对地泄漏电电流、对表面泄漏电流和表面间泄漏电电流。 主要的不同点在于测试棒所量测位置的不同而有所不同,对地泄漏电流为漏电电流经由电源线上的接地线流回大地,而表面泄漏电流是由于人员触摸机体时,泄漏电流经由人体流回大地。 另外表面间泄漏电流或称为治疗泄漏电流则为任何应用对象之间或流向应用对象的泄漏电流,通常只有医疗仪器有这项测试的要求。

对地接触电流(Ground Leakage Current)

“由电源网络产生的漏电流穿过或跨过绝缘层并流入保护接地导线的电流。” I 类设备在保护接地导线断开的单一故障条件下,如果接地的人体接触到与该保护接地导线相连的可触及导体(如外壳),则这个对地接触电流将通过人体流到地 (GND) ,当这个电流大于一定值时,就有电击的危险。

表面对地接触电流(Surface to Line Leakage Current)

“从在正常使用时操作者或患者可触及的外壳或外壳部件(应用部分除外),经外部导电连接而不是保护接地导线流入大地或外壳其它部分的电流。" 如果是II类内部电源设备,由于它们不具备保护接地线路,则要考虑其全部外壳的漏电流;但如果是I类设备,而它又有一部分的外壳没有和地连接,则要考核这部分的外壳接触电流。

根据IEC60601-1 《医用电气设备 第一部分:安全通用要求》标准,外壳接触电流还包括患者漏电流以及F型的患者漏电流。 这里是指由于应用部分要接触到患者,而患者又接地,如果应用部分对地存在一个电位差,则必然有一个电流从应用部件经患者流到地(这要排除设备治疗上需要的功能电流),这便是患者漏电流。

由于在患者身上意外地出现一个来自外部电源的电压而从患者经F型应用部分流入地的电流。

表面间接触电流(Surface to Surface Leakage Current)

在正常或是单一故障条件下,设备与地无关联任意两点之间的漏电流,电流从设备的一部分流经人体后流入设备的另一部分;

而对于医疗设备来说,就包括患者辅助电流, “正常使用时,流入处于应用部分部件之间的患者的电流。” 这里是指设备有多个部件的应用部分,当这些部件同时接在一个患者身上,若部件与部件之间存在着电位,则有电流流过患者。而这个电流又不是设备生理治疗功能上需要的电流,例如心电图机各导联电极之间的流过患者身上的电流。作为 F 型隔离(浮动)应用部分,指当患者身上同时有多台设备在使用,或者发生其它意外情况,使患者身上出现一个外部电源电压(作为一种单一故障状态),这时也会产生患者漏电流。

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