泄漏電流(接觸電流)測試知識

高質(zhì)量的電氣產(chǎn)品要進行許多項目的安全規(guī)格測試，包含耐壓測試、絕緣阻抗測試、接地阻抗測試、泄漏電流(接觸電流)測試等，在這些安規(guī)測試項目中最煩瑣的部分就是泄漏電流測試(接觸電流測試)。產(chǎn)品透過泄漏電流測試可以量測出非正常的泄漏電流，而泄漏電流測試器則是執(zhí)行泄漏電流測試普遍使用的測試儀器。

何謂泄漏電流(接觸電流)測試

泄漏電流測試是一個總括的名詞，實際是包含三種不同的測試。其中兩種分別為對地泄漏電流測試和外殼泄漏電流測試，一般情況下是應(yīng)用于具有接地金屬外殼的產(chǎn)品中。第三種是部件泄漏電流測試，大部分應(yīng)用在醫(yī)療設(shè)備上。上面所提到的這些測試都以確保產(chǎn)品可以被安全的使用并且不會產(chǎn)生危害為前提。
操作泄漏電流(接觸電流)測試
近年來，許多產(chǎn)品安全規(guī)范已經(jīng)要求產(chǎn)品必須進行泄漏電流測試，不論是在產(chǎn)品設(shè)計測試或是生產(chǎn)線測試，尤其在設(shè)計階段，透過泄漏電流測試，產(chǎn)品設(shè)計工程師可以獲得許多有關(guān)產(chǎn)品完整性的重要信息，并且讓產(chǎn)品可以更符合安全標(biāo)準的要求。當(dāng)被測物在額定電壓或1.1倍指定輸出額定電壓下，也就是產(chǎn)品在實際使用和故障條件下進行測試，在對地泄漏電流測試中，量測被測物的對地引線，從而決定流回系統(tǒng)中性點(System Neutral)的電流大��；在機殼泄漏電流測試中，量測被測物機殼上的不同點到系統(tǒng)中性點的電流大小(見附圖一)。

圖一泄漏電流(接觸電流)測試器：包括8種測試狀態(tài)，量測的泄漏電流是通過MD到被測物外殼電流

對地泄漏電流測試必須在正常電壓條件和單相故障條件下進行，例如中性點開路，或把電源線和對地線對調(diào)。實際應(yīng)用中，需要進行部件泄漏電流測試。對應(yīng)每類測試相應(yīng)有八種可能組合，以及指定使用部件的附加測試。根據(jù)被測設(shè)備的類型和測試進行的情況，泄漏電流的限制從0.01毫安培到10毫安培范圍變化。在不同泄漏電流測試之間的主要區(qū)別在于量測儀器放置的位置。泄漏電流測試是測量從外殼到外殼其它部分的泄漏電流，正常使用時不包括可能接近操作者或病人的應(yīng)用部件。應(yīng)用部件泄漏電流測試是量測從病人的引接線回到中性導(dǎo)性和病人引接線之間的泄漏電流，這些都會隨著設(shè)備類型的不同而變化。

何謂耐壓測試

耐壓(絕緣)測試是仿真被測物絕緣系統(tǒng)在遠超出正常使用條件下，在一定的時間內(nèi)必須能承受更高的電壓，產(chǎn)品通過耐壓測試代表在一般使用時能夠安全運行，并且能夠負擔(dān)正常的開關(guān)瞬態(tài)，這是最普遍有效的測試，也是產(chǎn)品制造商能用來決定使用者對產(chǎn)品的最基本質(zhì)量認定。

在最簡單的測試組合中，耐壓測試器和被測物的連接，既可以通過插座盒，也可以通過測試引線，然后耐壓測試器給被測物一個電壓。如果通過的泄漏電流數(shù)過大，耐壓測試器會顯示失敗，代表被測物沒有通過測試；如果測試并沒有過量的泄漏電流通過，耐壓測試器即會顯示通過，代表被測物通過測試。過量泄漏電流數(shù)值由最大允許通過電流水平的設(shè)定值決定，在耐壓測試器上可以調(diào)整這個數(shù)值以決定測試是否通過。耐壓測試器實際上強調(diào)在載流導(dǎo)體和非載流導(dǎo)體之間的絕緣程度，例如外露的不通電金屬，這是用來查出產(chǎn)品設(shè)計問題的最好方法，例如導(dǎo)體放得過近。

一般性的耐壓測試
在耐壓測試時，被測設(shè)備火線和中線短路，接到從耐壓測試器的高電壓輸出端。耐壓測試器的回饋引線(Return)接被測物的機殼(圖二)，應(yīng)用的電壓數(shù)值從若干個安全機構(gòu)的規(guī)范中變化。在一般的生產(chǎn)線測試，普通經(jīng)驗法則是在一秒鐘內(nèi)給予1000VAC加上兩倍于被測物的操作電壓，其它要求1500V或者3000V電壓測試。

圖二:絕緣耐壓測試─測試耐壓時，高電壓加在被測物的交流輸入兩端，量測被測物金屬外殼和高壓回饋端之間的電流.

操作耐壓測試具備的條件

安規(guī)機構(gòu)的規(guī)范一般并不會指定耐壓測試的量測值，而是由被測產(chǎn)品的制造商決定。如果耐壓泄漏電流的最大值沒有規(guī)定，最好的測試方法是設(shè)定一個達到跳閘水平的耐壓泄漏電流數(shù)值，此數(shù)值稍微高于被測物在此種測試下正常切斷電源時的數(shù)值。

耐壓泄漏電流最普遍的安規(guī)標(biāo)準規(guī)范可以參考UL的幾個標(biāo)準，一般以“120千歐＂為參考。這個規(guī)范設(shè)立了一個固定電阻，一定會引起耐壓測試的失敗顯示。早期開始，1000V加上兩倍于被側(cè)設(shè)備的額定電壓。是耐壓測試的一個普通設(shè)定。自從大多數(shù)在美國使用的被測物額定電壓是120V后，規(guī)定正常的耐壓測試電壓是1240V。因此，當(dāng)輸出引線連接120千歐電阻器時，只要耐壓達到1240伏，120千歐規(guī)范要求耐壓測試設(shè)為失敗的顯示。根據(jù)奧姆定律(電壓÷電阻=電流)，可以計算出實際的跳閘電流設(shè)定值。這個例子中是(1240V÷120K=10.33mA)。只要被測設(shè)備的切斷電流超過10.33毫安培。耐壓測試的跳閘設(shè)定將會設(shè)置為顯示失敗。當(dāng)然，重要的是記住這是一個最大值限制，制造者總是允許設(shè)置耐壓測試儀到達低一些的電流跳閘設(shè)定值。

壓泄漏電流和泄漏電流(接觸電流)之間的相互關(guān)系

泄漏電流測試中，測量的電流可用來計算耐壓測試的電流跳閘設(shè)定的近似值。這只是一個近似值，因為不同的被測物，設(shè)備組件的偏差可能引起泄漏電流的讀數(shù)細小的差別。計算相互關(guān)聯(lián)的泄漏電流設(shè)定值時，重要的是了解所進行的耐壓測試和泄漏電流測試的基本區(qū)別，即使大多數(shù)泄漏電流測試器提供輸出線(L/N)的切換測試，但僅量測在同一時間內(nèi)一個載流組件到被測設(shè)備外殼的泄漏電流大小。耐壓測試同時測量兩個載流組件之用的泄漏電流，因此會顯示出較高的泄漏電流讀數(shù)值。有效的經(jīng)驗法則是設(shè)定耐壓測試跳閘電流大約是以下公式計算結(jié)果的20%到25%：

(耐壓測試電壓÷泄漏電流測試電壓)×泄漏電流測試電流=耐壓測試電流的近似值。

例如，泄漏電流測試的電壓是240V，耐壓測試的電壓是1480V，測量的實際泄漏電流是2.0毫安培。計算如下：(1480V÷240V)×2.0mA=12.33mA�；�于這個計算結(jié)果，加上大約25%的偏差，耐壓測試的設(shè)定值大約是15mA。

結(jié)論

雖然耐壓測試和泄漏電流測試都可用來測試被測物的絕緣強度，但在其測試過程和結(jié)果有一些關(guān)鍵的區(qū)別，耐壓測試是在被測物其所有載流組件的絕緣系統(tǒng)短路后通入高電壓下進行的，泄漏電流(接觸電流)測試使用測試設(shè)備模擬人體阻抗，在通電的條件下進行的。

兩種測試雖然不盡相同，但在確保產(chǎn)品安全性方面是非常有用的，耐壓測試是百分之百生產(chǎn)線測試(Routine Test)，泄漏電流測試一般則被認為是型式測試(Type Test)。

今天隨著低電壓(LVD)指導(dǎo)規(guī)范被普遍采用，耐壓測試和泄漏電流測試將會成為標(biāo)準的生產(chǎn)線測試，而且將會再加入更多測試，如絕緣阻抗測試和接地阻抗測試等。

現(xiàn)今全功能的安規(guī)測試儀器可以用來進行許多必要的安全測試，在功能上可以與被測物進行更方便與安全的連接，完全自動化記錄測試結(jié)果，并且可以更快速完成測試，這一切的變化都為講求迅速的制造環(huán)境提供更多更好的選擇。