電氣電子產品接觸電流測量方法

                          電氣電子產品接觸電流測量方法
一、 接觸電流的含義

    過去的電氣電子產品**標準常使用“泄漏電流”這一術語，但“泄漏電流”這一術語在不同的標準中用於表達若乾不同的概念，如接觸電流、保護導體電流、絕緣特性等。就**而言，主要考慮可能流過人體的有害電流，而該電流又不一定等於流過保護導體的電流。因此，為準確起見，新的電氣電子產品**標準正在逐步采用接觸電流這一術語反映電氣電子產品的泄漏電流**特性，並另增加了保護導體電流這一術語供需要時采用。

    接觸電流是指當人體或動物接觸一個或多個電氣電子產品的可觸及零部件時，流過他們身體的電流。接觸電流僅在人體或人體模型形成電流通路時才存在。電流對人體的效應由生理參數和電氣參數決定，電氣參數主要包括電流持續時間、電流的大小和電流的種類等。電流測量網絡對電氣參數值有很大影響。因此，分析比較接觸電流的測量網絡和測量值的選擇，對製定電氣**規範，設計電擊防護裝置和分析電氣事故，保障人身和財產**有重要意義。

二、接觸電流的人體效應

    接觸電流的人體效應包括 ：感知、反應、擺脫、心室纖維性顫動、電灼傷等。對接觸電流的人體效應研究表明，電流的效應由生理參數和電氣參數決定。

        1.感知、反應和擺脫

    感知、反應和擺脫閾由人體與電極接觸的麵積、接觸的狀態（乾、濕、壓力、溫度）以及個人的生理特點等因素決定。感知、反應和擺脫與接觸電流的峰值有關，並且隨頻率的變化而不同，因此，峰值測量方法更適合於非正弦波，也適用於正弦波，感知、反應和擺脫電流的測量網絡應具有規定的頻率響應特性。

        2.心室纖維性顫動

    心室纖維性顫動閾由生理參數，如人體解剖特點、心臟功能狀態等，和電氣參數，如電流持續時間和通路、電流的種類等決定。

       3．電灼傷

    電流達數安培延續超過幾秒，則可能發生內部灼傷或其他嚴重損傷。電灼傷與接觸電流的有效值有關，與頻率無關。

三、電氣電子產品接觸電流測量比較

    過去，電氣電子產品標準普遍采用兩種傳統的技術測量泄漏電流，一是測量保護導體中的實際電流，二是采用一個簡單的電阻器－電容器網絡代表人體模型測量泄漏電流，兩種方法都是把泄漏電流定義為流過電阻器的電流，並習慣上將其作為正弦波來處理，取有效值作為測量結果，因為測量有效值*為方便。

    電子開關技術被廣泛應用於電源係統和電氣電子產品中，因而產生了高頻諧波電壓和高頻諧波電流，使得過去使用的測量網絡和測量值不能準確反映電氣電子產品在實際使用中可能出現的接觸電流特性，需要采用新的測量網絡和測量值以適用新環境的需要。

    下麵對幾種常用的電氣電子產品接觸電流測量網絡和測量值進行比較分析，以期為標準的執行和修訂提供參考。
    1．家用電器產品的接觸電流測量

     標準GB4706.1-2005/IEC 60335-1:2004（ED4.1）第13.2條規定：“泄漏電流通過用GB/T12113(idt IEC 60990)中          圖4（見本文圖1）所描述的電路裝置進行測量”。該條注1中提及GB/T12113   （idt IEC60990）中圖4（見本文圖1）所示的電壓表應能測量電壓的實際有效值（英文原文是truer.m.s value of the voltage，筆者認為，應該翻譯成真有效值）。而該條又規定：“泄漏電流的限值為0.25mA、0.5mA、0.75mA、3.5mA等”。從標準3.1條規定：“除另行規定，術語‘電壓’和‘電流’都是指有效值（r.m.s）”看，該泄漏電流限值應為有效值，但標準冇有明確如何從電壓的實際有效值轉換到電流有效值。而GB/T 12113（ idt IEC 60990）中圖4則規定加權接觸電流=U2/500（峰值）。

    2．燈具產品的接觸電流測量

    標準GB7000.1-2007/IEC 60598-1:2003第10.3條規定：合格性根據IEC60990：1999的第7章檢驗。該條規定：“泄漏電流*大有效值為0.5、1.0等。同時，該條注c中提及當使用IEC60990圖4（見本文圖1）和圖5(見本文圖2）網絡時，應分彆測量峰值電壓U2和U3，且轉換到有效值，但標準冇有明確如何從峰值電壓轉換到有效值電壓並再次轉換到電流有效值，以便與泄漏電流*大有效值限值進行比較和判定。而GB/T12113（idt IEC60990）中圖4（見本文圖1）則規定加權接觸電流=U2/500（峰值）。 

    3.音視頻產品的接觸電流測量

    標準GB8898-2001第9.1.1條規定：“按GB/T12113-1996的規定使用本標準附錄D的測量網絡（見本文圖3）進行接觸電流的測量，以電壓U1和U2表示的接觸電流不應超過下列規定值：對交流：U1=35V(峰值)，U2=0.35V（峰值）；對直流：U1=1.0V”。同時，該條注5中提及，交流限值U2=0.35V（峰值）和直流限值U1=1.0V相當於交流限值0.7mA（峰值）和直流限值2.0mA。交流限值U1=35V(峰值)相當於頻率大於100kHz時的交流限值70mA（峰值）。由此可以看出，交流電流限值=交流電壓限值/500Ω。經過對比，GB8898-2001標準附錄D的測量網絡與GB/T12113(idt IEC 60990)中圖4（見本文圖1）所描述的測量網絡是一致的。

     4．信息技術產品的接觸電流測量

     標準GB4943-2001第5.1.6條規定：使用圖D1（見本文圖4）的測量儀器測量電壓U2的有效值或者使用圖D2（見本文圖5）的測量儀器測量電流的有效值。如果波形是非正弦波，諧波頻率超過100Hz，D1測量儀器能給出比D2測量儀器更**的測量值。換一種方法，使用第D1章所述的測量儀器測量電壓U2的峰值。如果使用第D1章所述的測量儀表測量電壓U2，可使用下述公式計算：接觸電流（A）=U2/500。該條的注解提及：儘管傳統上已經測量了接觸電流的有效值，對非正弦電流波形，提供峰值電流相對於人體阻抗更準確。表5A中規定的*大接觸電流為0.25、0.75、3.5mAr.m.s等，同時，對此有效值限值又加上備注中解釋說：如果測量接觸電流的峰值，可通過有效值乘以1.414得到*大值。由此可以認定，接觸電流的限值可以用有效值表示，也可以用峰值表示，二者的關係是以正弦波為基礎的，是1.414倍的關係。經過對比，GB4943-2001標準圖D1的測量儀器選自GB/T12113中圖4。
四、結論

    綜上所述，可以得出以下意見。

   （1）家用電器產品、燈具產品、音視頻產品、信息技術產品的接觸電流（泄漏電流）測量，都是使用GB/T12113( idt IEC 60990)中圖4（見本文圖1）的測量網絡。

   （2）原則上，測量值應與限值相對應，即測量電壓值對應電壓限值，測量有效值對應有效值限值，測量峰值對應峰值限值。

   （3）測量電壓U2，可使用下述公式計算接觸電流：接觸電流（A）=U2/500。

   （4）接觸電流的峰值限值等於有效值限值的1.414倍。