泄漏電流測試差異性分析

1、泄漏電流測試差異性分析 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。因此在用戶使用現場很容易出現這樣的問題：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GB4706.12004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、 第一種測試線路方式：待測電器放在絕緣體上

2、，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)現場最常見的絕緣方式）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

3、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GB4706.12004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

4、大小取決于RG/RN并聯阻值的大小，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完全不對了！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，進行泄漏測試上述第一種測試存在較大問題，很難測準泄漏電流。所以，在工業(yè)現場的泄漏測試中，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

5、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，使用第一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

6、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GB4706.12004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 84393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

7、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完全按照JJG 84393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，才能最終做出合適、準確的泄漏電流測試結果。此文章由青島東方嘉儀電