電子電氣產(chǎn)品接地電阻測(cè)試要點(diǎn)解析

王婷婷 / 上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院

電子電氣產(chǎn)品接地電阻測(cè)試要點(diǎn)解析

王婷婷 / 上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院

0　引言

電子電氣產(chǎn)品的接地電阻測(cè)試是電器安全檢測(cè)中的一項(xiàng)基本測(cè)試，也是電子電氣產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證（CCC）的一項(xiàng)基本檢測(cè)項(xiàng)目。接地電阻是指電器易觸及的金屬部件與接地端子或接地觸點(diǎn)之間的連接電阻，它是評(píng)價(jià)電器接地連續(xù)性的量化指標(biāo)。接地電阻值的大小，標(biāo)志著設(shè)備接地性能的可靠程度。接地電阻過(guò)大，使用設(shè)備時(shí)會(huì)導(dǎo)致大電流通過(guò)人體，有可能對(duì)人體造成傷害。由于接地電阻測(cè)試對(duì)測(cè)試設(shè)備要求較高，且試驗(yàn)人員易混淆接地電阻和普通電阻的測(cè)試方法，故不能正確完成該項(xiàng)目測(cè)試。

正確進(jìn)行接地電阻測(cè)試，可有效杜絕電子電氣產(chǎn)品該項(xiàng)安全隱患，可以規(guī)范電子電氣產(chǎn)品市場(chǎng)，對(duì)保障國(guó)家和人民群眾的安全具有重要意義。

1　接地電阻測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

多類(lèi)電子電氣產(chǎn)品的安全測(cè)試均須進(jìn)行接地電阻測(cè)試，如音頻、視頻及類(lèi)似電子設(shè)備，信息技術(shù)設(shè)備，家用和類(lèi)似用途電器，燈具，測(cè)量、控制和實(shí)驗(yàn)室用電氣設(shè)備，手持式電動(dòng)工具，醫(yī)用電氣設(shè)備，電力變壓器、電源、電抗器和類(lèi)似產(chǎn)品等，所涉及標(biāo)準(zhǔn)［1-8］有 GB 4706.1-2005、GB 4943.1-2011、GB 8898-2011、GB 19212.1-2008、GB 3883.1-2008、GB 7000.1-2007、GB 7251.1-2005、GB 9706.1-2007、GB 2099.1-2008、IEC 60335-1（ed.5.1）、IEC 60950-1（ed.2.2）、IEC 60065（ed.7.2）、IEC 61558-1（ed.2.1）、IEC 60745-1（ed.4.0）、IEC 60598-1（ed.7.0 ）、IEC 60439-1（ed.4.1）、IEC 60601-1（ed.3.1）、IEC 60884-1（ed.3.2）等。雖然各標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)試驗(yàn)電流、試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間、判定接地電阻值要求存在差異，但測(cè)試方法基本一致。

2　接地電阻測(cè)試要點(diǎn)

接地電阻測(cè)試可使用接地電阻測(cè)試儀或類(lèi)似設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，也可用電流表、電壓表、電源等自行搭建試驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行測(cè)試。如果使用接地電阻測(cè)試儀或類(lèi)似設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，可直接讀取數(shù)據(jù)。記錄一定時(shí)刻通過(guò)樣品的電流值、樣品兩端電壓值和接地電阻值；如果不使用接地電阻測(cè)試儀或類(lèi)似設(shè)備，可測(cè)量一定時(shí)刻時(shí)通過(guò)樣品的電流值和樣品兩端電壓值，計(jì)算得到接地電阻值。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)與統(tǒng)計(jì)結(jié)果，是否選用集成的接地電阻測(cè)試儀對(duì)測(cè)試結(jié)果基本無(wú)影響。

3.1測(cè)試人員

相關(guān)測(cè)試人員應(yīng)具有相關(guān)崗位資質(zhì)證書(shū)，能正確進(jìn)行該項(xiàng)測(cè)試。

3.2測(cè)試設(shè)備

測(cè)試設(shè)備是影響接地電阻測(cè)試結(jié)果的重要因素，設(shè)備的準(zhǔn)確度、量程、分辨力和穩(wěn)定度直接決定了測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

1）應(yīng)選擇滿(mǎn)足適合檢測(cè)對(duì)象和參數(shù)量程的測(cè)試設(shè)備進(jìn)行測(cè)試。

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，測(cè)試用電源應(yīng)能保證對(duì)外提供穩(wěn)定的電流輸出，且該電源的空載電壓不超過(guò)12 V （AC或DC）。電流穩(wěn)定，主要是為了保證測(cè)試結(jié)果不會(huì)由于電流的波動(dòng)引起電阻發(fā)熱量不同，進(jìn)而導(dǎo)致熱態(tài)電阻值不同；空載電壓不超過(guò)12 V，主要是由于電壓越高，金屬表面越容易形成氧化層，接觸電阻越大，易形成接觸不良，影響測(cè)量結(jié)果。本試驗(yàn)可由集成的接地電阻儀測(cè)試，也可由獨(dú)立的電源、電流表、電壓表等構(gòu)成測(cè)試電路，兩者在原理上是相同的，均要滿(mǎn)足上述電流恒定和空載電壓輸出要求。

2）由于接地電阻是小電阻，測(cè)試導(dǎo)線電阻和接觸電阻會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生一定影響，為有效降低導(dǎo)線電阻和接觸電阻對(duì)接地電阻的影響，避免使用“兩端測(cè)量法”，應(yīng)采用“四端測(cè)量法”測(cè)量線路連接。

3）如果使用獨(dú)立的設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，由于被測(cè)電阻（接地電阻）為小電阻，應(yīng)使用電流表相對(duì)電壓表外接的方式，才可以保證測(cè)得較準(zhǔn)確的電壓降，得到較準(zhǔn)確的電阻值。

4）了解測(cè)試設(shè)備的計(jì)量指標(biāo)。根據(jù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)影響測(cè)試結(jié)果的所有設(shè)備參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，如電壓、電流、電阻、時(shí)間等。同時(shí)應(yīng)選擇有相應(yīng)資質(zhì)的校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行校準(zhǔn)，并嚴(yán)格核對(duì)各校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)是否齊全，校準(zhǔn)結(jié)果是否滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求。當(dāng)出現(xiàn)參數(shù)不齊或計(jì)量參數(shù)超差的情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)與校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)或設(shè)備供應(yīng)商確認(rèn)，并定期對(duì)測(cè)試設(shè)備進(jìn)行自校、期間核查。

3.3測(cè)試樣品

接地電阻測(cè)試一般用于整機(jī)而非元器件，一般測(cè)試對(duì)象為電器易觸及的金屬部件與接地端子或接地觸點(diǎn)之間的連接電阻。

3.4測(cè)試方法

1）正確使用設(shè)備，使用接地電阻儀進(jìn)行測(cè)試前需對(duì)設(shè)備進(jìn)行確認(rèn)，確保設(shè)備已調(diào)零。需注意測(cè)試電流是電路實(shí)測(cè)電流而非設(shè)定電流。例如，在使用TOS 6210接地電阻測(cè)試儀進(jìn)行接地電阻測(cè)試時(shí)，如果不對(duì)設(shè)備進(jìn)行先調(diào)零，夾緊裝置的接觸電阻值就會(huì)計(jì)入測(cè)試結(jié)果，導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果偏大。測(cè)試前，應(yīng)手動(dòng)將該設(shè)備的OFF SET開(kāi)關(guān)設(shè)置為ON狀態(tài)。當(dāng)OFF SET開(kāi)關(guān)設(shè)置為OFF時(shí)，夾緊裝置的接觸電阻將不扣除，得到一偏大的結(jié)果，即0.080 Ω，本電阻的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)為0.075 Ω（見(jiàn)圖1）。

圖1　設(shè)備誤操作時(shí)儀表讀數(shù)

2）現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)有可見(jiàn)的作業(yè)指導(dǎo)書(shū)等。

3）根據(jù)電流做功發(fā)熱原理，對(duì)于相同的電阻，不同電流不同時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量不同，不同的發(fā)熱量會(huì)直接影響電阻值的大小。如果進(jìn)行多次測(cè)量，再次測(cè)量時(shí)需等待樣品溫度恢復(fù)到環(huán)境溫度。

3.5測(cè)試環(huán)境

1）試驗(yàn)預(yù)處理：試驗(yàn)前，將試驗(yàn)盒放置在穩(wěn)定的環(huán)境中，進(jìn)行預(yù)處理2 ～ 3 h，使其和環(huán)境溫度達(dá)到熱平衡。

2）試驗(yàn)環(huán)境條件：試驗(yàn)過(guò)程中保持環(huán)境溫濕度應(yīng)基本恒定，一般環(huán)境設(shè)定為：溫度（20±5）℃、相對(duì)濕度低于75%。

4　結(jié)語(yǔ)

本文根據(jù)接地電阻測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)要求，從測(cè)試人員、設(shè)備、樣品、環(huán)境、方法五方面詳細(xì)分析了接地電阻測(cè)試過(guò)程中的難點(diǎn)與要點(diǎn)，供相關(guān)人員參考，以期減少各實(shí)驗(yàn)室間的差異，提高實(shí)驗(yàn)室間檢測(cè)數(shù)據(jù)的再現(xiàn)性和互認(rèn)度，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)能力的提升。

［1］ 工業(yè)與電子信息部第四研究院. GB 8898-2011［S］. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011.

［2］ 工業(yè)與電子信息部第四研究院. GB 4943.1-2011［S］. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011.

［3］ 全國(guó)家用電器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì). GB 4706.1-2005［S］. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2005.

［4］ 全國(guó)照明電器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)燈具分會(huì). GB 7000.1-2007［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

［5］ 全國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究所. GB 4793.1-2007［S］. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

［6］ 全國(guó)電動(dòng)工具標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì). GB 3883.1-2008［S］. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

［7］ 全國(guó)醫(yī)用電器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì). GB 9706.1-2007［S］. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

［8］ 全國(guó)變壓器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì). GB 19212.1-2008［S］. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.