泄漏電流的測量

高質(zhì)量的電氣產(chǎn)品要進(jìn)行許多項目的安全規格測試，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，在這些安規測試項目中zui煩瑣的部分就是泄漏電流測試（接觸電流測試）。產(chǎn)品透過(guò)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行泄漏電流測試普遍使用的測試儀器。

泄漏電流測試是一個(gè)總括的名詞，實(shí)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，大部分應用在醫療設備上。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(huì )產(chǎn)生危害為前提。

近年來(lái)，許多產(chǎn)品安全規范已經(jīng)要求產(chǎn)品必須進(jìn)行泄漏電流測試，不論是在產(chǎn)品設計測試或是生產(chǎn)線(xiàn)測試，尤其在設計階段，透過(guò)泄漏電流測試，產(chǎn)品設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準的要求。當被測物在額定電壓或1.1倍輸出額定電壓下，也就是產(chǎn)品在實(shí)際使用和故障條件下進(jìn)行測試，在對地泄漏電流測試中，量測被測物的對地引線(xiàn)，從而決定流回系統中性點(diǎn)（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(diǎn)到系統中性點(diǎn)的電流大?。ㄒ?jiàn)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(guò)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(jìn)行，例如中性點(diǎn)開(kāi)路，或把電源線(xiàn)和對地線(xiàn)對調。實(shí)際應用中，需要進(jìn)行部件泄漏電流測試。對應每類(lèi)測試相應有八種可能組合，以及使用部件的附加測試。根據被測設備的類(lèi)型和測試進(jìn)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(shí)不包括可能接近操作者或病人的應用部件。應用部件泄漏電流測試是量測從病人的引接線(xiàn)回到中性導性和病人引接線(xiàn)之間的泄漏電流，這些都會(huì )隨著(zhù)設備類(lèi)型的不同而變化。

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

在zui簡(jiǎn)單的測試組合中，耐壓測試器和被測物的連接，既可以通過(guò)插座盒 ，也可以通過(guò)測試引線(xiàn)，然后耐壓測試器給被測物一個(gè)電壓。如果通過(guò)的泄漏電流數過(guò)大，耐壓測試器會(huì )顯示失敗，代表被測物沒(méi)有通過(guò)測試；如果測試并沒(méi)有過(guò)量的泄漏電流通過(guò)，耐壓測試器即會(huì )顯示通過(guò)，代表被測物通過(guò)測試。過(guò)量泄漏電流數值由zui大允許通過(guò)電流水平的設定值決定，在耐壓測試器上可以調整這個(gè)數值以決定測試是否通過(guò)。耐壓測試器實(shí)際上強調在載流導體和非載流導體之間的絕緣程度，例如外露的不通電金屬，這是用來(lái)查出產(chǎn)品設計問(wèn)題的方法，例如導體放得過(guò)近。

在耐壓測試時(shí)，被測設備火線(xiàn)和中線(xiàn)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(xiàn)（Return）接被測物的機殼（圖二），應用的電壓數值從若干個(gè)安全機構的規范中變化。在一般的生產(chǎn)線(xiàn)測試，普通經(jīng)驗法則是在一秒鐘內給予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(shí)，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.

安規機構的規范一般并不會(huì )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zui大值沒(méi)有規定，的測試方法是設定一個(gè)達到跳閘水平的耐壓泄漏電流數值，此數值稍微高于被測物在此種測試下正常切斷電源時(shí)的數值。

耐壓泄漏電流zui普遍的安規標準規范可以參考UL的幾個(gè)標準，一般以“120千歐＂為參考。這個(gè)規范設立了一個(gè)固定電阻，一定會(huì )引起耐壓測試的失敗顯示。早期開(kāi)始，1000V加上兩倍于被側設備的額定電壓。是耐壓測試的一個(gè)普通設定。自從大多數在美國使用的被測物額定電壓是120V后，規定正常的耐壓測試電壓是1240V。因此，當輸出引線(xiàn)連接120千歐電阻器時(shí)，只要耐壓達到1240伏，120千歐規范要求耐壓測試設為失敗的顯示。根據奧姆定律（電壓÷電阻=電流），可以計算出實(shí)際的跳閘電流設定值。這個(gè)例子中是（1240V÷120K=10.33mA）。只要被測設備的切斷電流超過(guò)10.33毫安培。耐壓測試的跳閘設定將會(huì )設置為顯示失敗。當然，重要的是記住這是一個(gè)zui大值限制，制造者總是允許設置耐壓測試儀到達低一些的電流跳閘設定值。

泄漏電流測試中，測量的電流可用來(lái)計算耐壓測試的電流跳閘設定的近似值。這只是一個(gè)近似值，因為不同的被測物，設備組件的偏差可能引起泄漏電流的讀數細小的差別。計算相互關(guān)聯(lián)的泄漏電流設定值時(shí)，重要的是了解所進(jìn)行的耐壓測試和泄漏電流測試的基本區別，即使大多數泄漏電流測試器提供輸出線(xiàn)（L/N）的切換測試，但僅量測在同一時(shí)間內一個(gè)載流組件到被測設備外殼的泄漏電流大小。耐壓測試同時(shí)測量?jì)蓚€(gè)載流組件之用的泄漏電流，因此會(huì )顯示出較高的泄漏電流讀數值。有效的經(jīng)驗法則是設定耐壓測試跳閘電流大約是以下公式計算結果的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(shí)際泄漏電流是2.0毫安培。計算如下：（1480V÷240V） ×2.0mA=12.33mA?；谶@個(gè)計算結果，加上大約25%的偏差，耐壓測試的設定值大約是15mA。

雖然耐壓測試和泄漏電流測試都可用來(lái)測試被測物的絕緣強度，但在其測試過(guò)程和結果有一些關(guān)鍵的區別，耐壓測試是在被測物其所有載流組件的絕緣系統短路后通入高電壓下進(jìn)行的，泄漏電流（接觸電流）測試使用測試設備模擬人體阻抗，在通電的條件下進(jìn)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，耐壓測試是生產(chǎn)線(xiàn)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(zhù)低電壓（LVD）指導規范被普遍采用，耐壓測試和泄漏電流測試將會(huì )成為標準的生產(chǎn)線(xiàn)測試，而且將會(huì )再加入更多測試，如絕緣阻抗測試和接地阻抗測試等。

現今全功能的安規測試儀器可以用來(lái)進(jìn)行許多必要的安全測試，在功能上可以與被測物進(jìn)行更方便與安全的連接，*自動(dòng)化記錄測試結果，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。