盲樣泄漏電流測試分析

劉忠

（青島海信日立空調(diào)系統(tǒng)有限公司測評中心，山東 青島 266510）

盲樣考核是開展CNAS 認(rèn)證評審的重要內(nèi)容,利用盲樣測試,能直接反映實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備和人員技術(shù)素質(zhì)的實(shí)際水平以及數(shù)據(jù)處理的能力。

1 基本概念

1.1 盲樣

待測樣品，其性能參數(shù)不明，用于測試測量過程的有效性。

1.2 泄漏電流

“泄漏電流”是指在正常工作狀態(tài)或單一故障狀態(tài)下，產(chǎn)生的并流經(jīng)電器絕緣部分（不是導(dǎo)電部分）到達(dá)金屬外殼（地）的電流，這是一種漏網(wǎng)電流、逃逸電流、散失電流、無定型電流。“泄漏電流”是衡量產(chǎn)品絕緣性能的主要參數(shù)，也是衡量產(chǎn)品電氣安全性能的重要指標(biāo)。

2 盲樣泄漏電流測試

2.1 測試依據(jù)GB4706.32-2012

2.2 被測負(fù)載

測量試驗(yàn)樣品為盲樣測試盒，Ⅱ類器具，額定輸入電壓為交流220V，50Hz。

2.3 測試條件

2.3.1 試驗(yàn)要求（1）將測試盒放置在(25±3)℃，濕度不大于75%的環(huán)境中約2 小時；（2）保持上述環(huán)境條件，在測試盒的L 端和N 端之間施加1.06 倍的額定電壓。

2.3.2 測試步驟

按照測試指導(dǎo)書要求，測試盒通電1 分鐘后，在5 分鐘內(nèi)測量B 端和L（開關(guān)“p”連至“1”點(diǎn)）之間的漏電流值，即為B-L；B 端和N（開關(guān)“p”連至“2”點(diǎn)）之間的漏電流值，即為B-N。

2.4 測量結(jié)果1

2.4.1 首次測量結(jié)果（測量設(shè)備為9620T 泄漏電流測試儀）

B-L 端泄漏電流xLAB：0.420mA，指定值xREF為0.580mA，變動性度量值s 為0.0074；B-N 端泄漏電流xLAB：0.445mA。

根據(jù)CNAS-GL02:2006《能力驗(yàn)證結(jié)果的統(tǒng)計(jì)處理和能力評價指南》的要求，參比試驗(yàn)室測試結(jié)果的|Z|≤2 為滿意結(jié)果。

2.4.2 原因分析1

測試過程中測試工況、電壓、接線方式及操作均按比對指導(dǎo)書的要求進(jìn)行，且試驗(yàn)結(jié)果為3 次測試的平均值，可以排除操作原因?qū)е聰?shù)據(jù)不準(zhǔn)的因素。測量設(shè)備9620T 泄漏電流測試儀,該測量網(wǎng)絡(luò)具有1750±250Ω 的總電阻，并且用一個C=0.13μF 的電容器并聯(lián)，以使得測量電路的時間常數(shù)為225μs±15μs。

經(jīng)過比對標(biāo)準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)，泄漏電流測試儀9620T 的測量網(wǎng)絡(luò)已不符合標(biāo)準(zhǔn)的要求，新標(biāo)準(zhǔn)GB4706.32-2012 標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于泄漏電流的測量電路引用的是GB/T12113-2003/IEC60990：1999《接觸電流和保護(hù)導(dǎo)體電流的測量方法》中圖4 加權(quán)接觸電流的測量網(wǎng)絡(luò)（RS=1500Ω，RB=500Ω，CS=0.22μF，R1=10KΩ,C1=0.022μF）。新標(biāo)準(zhǔn)要求測量電壓有效值，再除以500Ω，也就是要求測試經(jīng)阻容電路衰減后的電壓除以人體電阻作為泄漏電流的測試結(jié)果，這與9620T 測量泄漏電流的電路中的測量網(wǎng)絡(luò)不同。

從新舊測量網(wǎng)絡(luò)對比結(jié)果來看，導(dǎo)致第一次泄漏電流比對測試結(jié)果偏離的主要原因是測量設(shè)備的測量網(wǎng)絡(luò)，從新舊兩種測量網(wǎng)絡(luò)可以看出，兩種電路采用了不同的人體模型和對高頻電流的加權(quán)效應(yīng)。在舊電路中對人體模型不考慮其他因素，只考慮人體電阻，大約為1750±250Ω，也就是說，舊測量網(wǎng)絡(luò)對泄漏電流的定義為流過電阻的電流，而新測量網(wǎng)絡(luò)中除了考慮人體電阻外，還考慮了接觸電阻和接觸電容的影響，也就是綜合模擬了人體的總阻抗。

2.5 測量結(jié)果2

測量結(jié)果2 是在第一次比對測試結(jié)果不滿意后更換具有滿足標(biāo)準(zhǔn)要求測量網(wǎng)絡(luò)的泄漏電流儀后進(jìn)行的2次比對測試。

2.5.1 2 次測量結(jié)果（測量設(shè)備為9620TH 泄漏電流測試儀）

B-L 端泄漏電流xLAB：0.436mA，指定值xREF為0.580mA，變動性度量值s 為0.0074；B-N 端泄漏電流xLAB：0.588mA。

2.5.2 原因分析2

由于有第一次測量的經(jīng)驗(yàn)值，已知B 端和L 之間的泄漏電流為0.58mA，但從2 次試驗(yàn)數(shù)據(jù)來看，B-L 和B-N 的測試數(shù)據(jù)應(yīng)該是顛倒了，是什么導(dǎo)致數(shù)據(jù)顛倒的呢?盲樣的外部接線是嚴(yán)格按照比對指導(dǎo)書進(jìn)行連接的，可以排除接線錯誤導(dǎo)致數(shù)據(jù)顛倒。設(shè)備內(nèi)部的測量電路操作說明未明示，只給出了測量L 相時的設(shè)備設(shè)置狀態(tài)為：電源模式選G，測試棒選擇PH-L，測量N 相時的設(shè)備設(shè)置狀態(tài)為電源模式選RG，測試棒選擇PH-L。為了確認(rèn)設(shè)備的設(shè)置問題，與測量設(shè)備的廠方技術(shù)人員進(jìn)行了技術(shù)交流，廠方提供了測量電路圖，并說明了設(shè)備的測量網(wǎng)絡(luò)（模擬人體阻抗）是固定于N 相之間的，測量過程通過換相實(shí)現(xiàn)測量網(wǎng)絡(luò)在L 和N 間的切換。通過測量電路(圖1)可知，電源模式選擇G 時實(shí)際測量的是N 相與機(jī)殼之間的泄漏電流，而不是操作說明里的L 和機(jī)殼間的泄漏電流。

通過測量電路(圖2)可知，電源模式選擇RG 時實(shí)際測量的是L 相與機(jī)殼之間的泄漏電流，而不是操作說明里的N和機(jī)殼間的泄漏電流。

圖1 電源模式G

圖2 電源模式RG

由圖1 和圖2 的測量電路便可解釋B-L 和B-N 的測試數(shù)據(jù)顛倒的問題，操作說明的錯誤是導(dǎo)致測試數(shù)據(jù)顛倒的主要原因，實(shí)際B-L 間的泄漏電流為0.588mA，Z 值為1.08，第2次比對試驗(yàn)結(jié)果為滿意。

3 綜合測試分析

9620TH單相測試模式下，根據(jù)圖2測試原理來測泄漏電流：

如圖2 所示，電源模式為G，測試棒選擇PH-L 時，是正常模式，即為測試盒A/B →測量網(wǎng)絡(luò)→N，實(shí)現(xiàn)A-N 和B-N 測量。而實(shí)現(xiàn)A/B →測量網(wǎng)絡(luò)→L 回路測試，需要將輸出負(fù)載電源換相，即AN9620TH 電源模式調(diào)整為RG，則此時儀表將測量網(wǎng)絡(luò)連接的N 線接到輸出電源的L 線上，實(shí)現(xiàn)A/B →測量網(wǎng)絡(luò)→L，即A-L 和B-L。AN9620TH 的輸出電源G 和RG 模式通過換相實(shí)現(xiàn)GB4706.32 中“N →測量網(wǎng)絡(luò)→機(jī)殼”和“L →測量網(wǎng)絡(luò)→機(jī)殼”的測量要求，其測量電路存在一定缺陷，缺少切換開關(guān)控制測量網(wǎng)絡(luò)在L 和N 間的直接變換。

4 結(jié)語

盲樣比對測試過程中不但發(fā)現(xiàn)了設(shè)備存在的問題，同樣也發(fā)現(xiàn)了測試人員對于標(biāo)準(zhǔn)的查新，標(biāo)準(zhǔn)的理解不夠深入，對測量設(shè)備的受控狀態(tài)缺少監(jiān)控。盲樣比對測量評審是對試驗(yàn)室試驗(yàn)?zāi)芰Φ臋z驗(yàn)，它能夠直接反映參比試驗(yàn)室儀器設(shè)備和測試人員技術(shù)素質(zhì)的真實(shí)水平。試驗(yàn)室的能力水平在某種意義上取決于測試人員對標(biāo)準(zhǔn)的理解掌握程度以及對測量設(shè)備的熟悉程度。