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NTEK北测带您一文分清接触电流、剩余电流和电击防护能力测试

发布时间:2022年06月09日 浏览数:4 文章出自:北测实验室

对于电器设备,为了保证产品对人的绝对安全,在安规认证中,提到了很多人体用电安全的测试项目,其中在正常工作电压下,与漏电/人体感应到电流相关的指标有接触电流,剩余电流和电击防护能力测试等三个,本文希望用最平实的语言,帮助大家分清这三个测试。

上文提到的三个概念中,最常接触的概念是接触电流,在IEC60990 《接触电流和保护导体电流的测量方法》中提到接触电流是“当人体或动物接触一个或多个装置的或设备的可触及零部件时,流过他们身体的电流。” 接触电流也称之为泄漏电流,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。由于经常会把泄漏电流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 ”。

对于不同结构的电子产品,接触电流的量测也是有不同的要求,但总括来说接触电流可分为对地接触电流、表面对地接触电流以及表面间接触电流测试三种。

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 (Protective Conductor) 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。如下图所示,此时人就是充当了接地线路,流经人体电流也应在标准规定的限值之内。

对地接触电流测试.jpg

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。

表面对地接触电流测试.jpg

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;

表面间接触电流测试.jpg

接触电流测试作为产品安全性能的主要指针之一,是对产品是否存在触电危险的重要判断依据。接触电流测试较其它安规测试更复杂,我们在测试时,须使用人体仿真电路进行测试,依不同的产品的安规标准有不同的人体仿真电路,比较常见的人体仿真电路有感知电流仿真电路和摆脱电流仿真电路,如果想进一步了解各种仿真电路的参数,可以参考标准GB8898、GB4943等标准。北测集团在安规认证和测试方面已经有十多年的丰富经验,可以帮助您快速准确的判定出产品的安规性能。

剩余电流,是指低压配电线路中各相(含中性线)电流矢量和不为零的电流。通俗讲,当用电侧发生了事故,使主电路进出线中的电流I相和I中的大小不相等,此时电流的瞬时矢量合成有效值称为剩余电流,此时电流有可能从带电体通过人体流到大地,俗称漏电。剩余电流的产生,主要是由于建筑物内的导线年久失修,或安装不规范,以及极端天气等原因导致的电线的绝缘层老化破损,导致部分电流直接泄露进大地,当人身接触到这些电线时,即可能出现触电的情况。由于剩余电流保护一般只出现在配电领域,相对较专业,与大众的交集较少,这个概念在以前很少被提及,但在近年,在飞速发展的汽车充电桩/充电枪领域,这些领域需要用户直接从配电箱里取电,剩余电流保护越来越被重新重视起来。

剩余电流测试.jpg

剩余电流保护器分为AC型、A型、F型、B型等多种类型,后一种都是在前一种的基础上再增加一部分功能,适用于不同的应用场景。AC型剩余电流保护器只能对突然施加或缓慢上升的剩余正弦交流电流确保脱扣。随着科学技术的进步和经济的不断发展,人们的生活水平有了很大的提高,用电设备越来越复杂,尤其是变频调速器,如水泵、风机、空调、起重机、电梯等,以及直流设备,如电焊机、充电器、电信设备、电动机、直流电动机的日益增多,电气线路中出现非正弦交流剩余电流也越来越多。为了应对这些非正弦的剩余电流场景,陆续出现了A型剩余电流保护器(在AC型的基础上增加了脉动直流电流的保护),F型剩余电流保护器(在A型的基础上增加了可能产生的复合剩余电流的保护),以及目前最高等级的B型剩余电流保护器,它能在1000Hz及以下的正弦交流剩余电流、脉动直流剩余电流、复合剩余电流以及平滑直流剩余电流均能提供保护功能。对于充电桩/充电枪领域,由于这些产品与人身安全息息相关,一般都会要求具备最高等级的B型剩余电流保护功能。北测集团也是有能力完成B型剩余电流保护功能测试的。

电击防护能力测试,这个概念出自标准《GBT 4208 外壳防护等级(IP代码)》,相信这个标准大家都非常的熟悉,但可能大家都没注意到,在这个描述IP等级的标准里,也界定了电气设备对人体触及外壳内的危险部件的防护能力。它的目的是要求人的手指或人手持直径在某范围的工具接近电气设备时,不会出现电击的情况。其测试方法是使用GBT 4208标准中规定的标准试验丝,在标准试验丝与被测电气设备外壳内危险部件之间串接一个指示灯,并供以不低于40V但不超过50V的安全特低电压。在测试过程中,如果指示灯不点亮,则测试通过。

标准中提到的标准试验丝及对应的IP等级如下图所示:

标准试验丝及对应的IP等级图示.jpg

希望本文可以帮助大家更好的理解文初出现的三个安规概念,如果想了解更详细的信息,欢迎留言咨询。

NTEK北测检测,专业第三方可靠性检测机构,作为国家级高新技术企业、新型材料及电子产品综合公共测试平台,是中国第三方检测认证服务的开拓者,也是国内最早从事商品检验、鉴定、测试、认证等服务的专业机构之一,独立第三检测、测试、认证机构,多种检测设备,资深测试、认证工程师,为客户提供一站式检测、测试、认证服务。

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