引言:泄漏電流測試是家用電器產品安全性能檢測中,國家強制要求的一個安全性能測試的項目。市場上泄漏電流測試儀有老式的模擬儀表,也有新型的數字儀表,內部電路也不盡統(tǒng)一。因此在用戶使用現(xiàn)場很容易出現(xiàn)這樣的問題:同樣的被測產品,采用不同廠商提供的測試儀測試結果往往對比后明顯不一致,甚至差別很大。分析一下,這其中主要原因有兩個: 1、泄漏測試線路的不同 2、泄漏測量儀器的頻響不同 一、 泄漏測試線路 國標GB4706.1—2004中明確規(guī)定,泄漏電流的測試中“被測電器應與大地絕緣或者電源采用隔離變壓器供電”。根據此要求,可以有以下兩種測試方式。 1、 *種測試線路方式: 待測電器放在絕緣體上,直接使用電網給被測電器供電,進行泄漏測試 在實際應用中,如果被測電器僅僅放置在絕緣體上(與大地絕緣),使用電網電源直接供電進行泄漏測試,則測試結果很難準確,因為一般的木墊和橡膠墊(工業(yè)現(xiàn)場zui常見的絕緣方式)在工業(yè)環(huán)境中,因為厚度、濕度、溫度、表面潔凈度等諸多因素很難做到比較好的與大地絕緣,其絕緣等效電阻RG是變化的、不確定的,而電網電源與大地又有著直接的關聯(lián)回路(火零線的電位和大地直接相關),如果這些會導致測試數據結果的很多不確定因素,測試結果是很難準確的。這種方式的泄漏測試示意圖如下: 上圖中,RM是人體模擬阻抗 RG是電器外殼對大地的交流等效電阻 RL是電器火線對電器外殼的交流等效電阻 RN是電器零線對電器外殼的交流等效電阻 在電網供電的情況下,N與G電位是相等的,L與G之間的電位是電網電壓 火線的泄漏電流走向是:從a點,經d、e、f到g ,中間經過電流表和交流等效電阻RN 和 RG,此時電流表測試結果為火線泄漏電流 零線的泄漏電流走向是:從b點,經c、e、f到h ,中間經過電流表和交流等效電阻RN,此時電流表測試結果為零線泄漏電流 火線的泄漏電流大小公式為: IL= ULN / (RM+RG//RN) --------------------(1) 其中ULN 為電網電壓 由于RM的數值在GB4706.1—2004中規(guī)定數值為1.5k歐姆左右,遠小于RG//RN 所以上式可簡化為: IL= ULN / RG//RN --------------------(2) 由(2)式可見,火線泄漏電流值的大小取決于RG//RN并聯(lián)阻值的大小,當RG阻值與RN阻值接近時會引起火線泄漏電流值非常大的偏差,而工業(yè)現(xiàn)場一些情況下RG阻值并不會比RN阻值大多少,甚至還要小的多,這樣,測出來的泄漏電流值就*不對了!此種測試方式中若要得到較準確的泄漏電流值,RG阻值必須遠大于RN阻值才可以,即待測電器外殼與大地的絕緣必須遠遠優(yōu)于待測電器本身火零線與外殼的絕緣才可以。而這在工業(yè)現(xiàn)場并不容易做到。 2、 第二種測試線路方式: 采用隔離變壓器給待測電器供電,進行泄漏測試 上述*種測試存在較大問題,很難測準泄漏電流。所以,在工業(yè)現(xiàn)場的泄漏測試中,都是采用隔離變壓器給待測電器供電,為了測試的可靠和安全,待測電器依然要放置在與大地基本絕緣的木墊和橡膠墊之上,這樣,隔離變壓器輸出測試電源與大地不再有直接的關系((此時的火零線的電位和大地不再有關),測試回路僅僅與測試電源和待測電器的泄漏狀態(tài)有關。 采用了隔離變壓器后,火零線電壓不再與大地有關,雖然仍然存在RG,但RG兩端已不存在電勢差,也就不再有泄漏電流回路,此時火線泄漏電流公式為: IL= ULN / RN --------------------(3) 所以,此時的泄漏電流值僅僅與RN有關。 請注意:以上分析中,零線泄漏電流值不受RG的大小影響,所以沒有加以細致分析。 因此,使用*種方式和第二種方式去測試同一待測產品,得出的泄漏電流測試值可能會相差較大 二、泄漏測量儀器的頻率響應(頻響)范圍 泄漏電流測試儀的頻響是由其內部信號處理電路的設計原理決定的。由于電網電壓含有較高的諧波,所以產生的泄漏電流信號頻率也會含有較高頻率的諧波。一般來說,儀表電路的頻響設計范圍越高,信號被衰減慮除的部分就越少,測試就越能反映信號的真實大小,而頻響越低,則信號被過濾掉的成分越多,對信號的特定頻率選擇性就越強。 在國標GB4706.1—2004中,要求泄漏電流測試儀具有一定的頻響,但該標準沒有明確規(guī)定頻響的范圍,在JJG 843-93《泄漏電流測量儀檢定規(guī)程》,提出了頻響范圍的要求:通用被檢儀表為20Hz-5KHz,醫(yī)用被檢儀表為20Hz-1kHz,其高于1kHz的頻率響應,應與對1kHz的響應成反比。 在實際應用中,測試感性負載的泄漏電流時,往往會產生更多的諧波電流,諧波電流頻率能超過1MHz,對于這樣的泄漏電流信號,不同頻響的泄漏電流測試儀測試結果是相差很大的。儀迪公司生產的泄漏電流測試儀*按照JJG 843-93《泄漏電流測量儀檢定規(guī)程》要求的頻響來設置,不追求寬頻測試,能更好的符合標準和客戶的使用要求。 以上所述的不同頻響的泄漏測試儀表,在各級計量所進行檢定時,都是合格的,因為計量機構檢定儀表時,一般只進行工頻50Hz泄漏電流測試校準和準確度檢定。而不同頻響的泄漏測試儀在工頻信號段的測試響應都是相對一致的、準確的,區(qū)別都集中高頻段。 綜上所述,同一產品在進行泄漏測試時,必須明確測試條件,選擇合適的測試儀表,正確理解標準和檢定規(guī)程的條文和要求,才能zui終做出合適、準確的泄漏電流測試結果。