探討小家電電流安全測(cè)試的重要性
泄漏電流測(cè)試是小型家電產(chǎn)品質(zhì)量質(zhì)量測(cè)試的重要環(huán)節(jié)之一，是衡量小型家用電器產(chǎn)品絕緣性能和電氣安全性能的重要指標(biāo)。所有泄漏檢測(cè)不合格的小型家用電器產(chǎn)品，一旦在正常工作狀態(tài)下與人體接觸，就容易產(chǎn)生觸電風(fēng)險(xiǎn)。目前階段，我國(guó)小型家電制造商往往不夠重視泄漏電流安全檢測(cè)項(xiàng)目，加上缺乏專(zhuān)業(yè)知識(shí)、技術(shù)能力等原因，導(dǎo)致小型家電產(chǎn)品電流安全檢測(cè)存在嚴(yán)重缺陷，具體實(shí)施過(guò)程仍存在困難，因此有必要討論小型家電產(chǎn)品電流安全檢測(cè)。
1 小家電電流安全的基本概念
泄漏電流是指通過(guò)周?chē)橘|(zhì)或絕緣表面形成的電流稱(chēng)為泄漏電流。泄漏電流包括兩部分，一部分是通過(guò)絕緣電阻傳導(dǎo)的電流I1 ；另一部分是通過(guò)分布電容的位移電流I2,后者容抗為XC=1/2pfc 與電源頻率成反比，分布式電容電流隨頻率的增加而增加，因此泄漏電流隨電源頻率的增加而增加。例如，通過(guò)可控硅電源，其諧波重量增加了泄漏電流。小型家用電器產(chǎn)生泄漏電流的主要原因是電磁感應(yīng)存在于其內(nèi)部，這些電磁感應(yīng)以電容寄生的形式相互作用。
值得注意的是，電容寄生產(chǎn)生的泄漏電流將在一定程度上形成海水流狀態(tài)。此時(shí)，泄漏電流將顯示三維和交叉的不規(guī)則流動(dòng)，不會(huì)沿著某條導(dǎo)線(xiàn)或某個(gè)平面流動(dòng)。然而，在小型家用電器的電流安全測(cè)試中，泄漏電流可以大致忽略電器內(nèi)部電流的傳輸方式，從宏觀(guān)角度分析泄漏電流對(duì)人體的危害。這樣，研究小型家用電器泄漏電流的強(qiáng)度已成為檢驗(yàn)產(chǎn)品使用質(zhì)量和可靠性的關(guān)鍵。
，人體是良好的導(dǎo)體。當(dāng)人體接觸到設(shè)備的帶電部分并形成電流通路時(shí)，電流會(huì)流過(guò)人體，導(dǎo)致觸電。觸電時(shí)，電流對(duì)人體的危害程度與電流通過(guò)人體的電流強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間、電流頻率、電壓大小、流過(guò)人體的方式等因素有關(guān)。在小型家用電器無(wú)接地線(xiàn)的使用條件下，一旦用戶(hù)接觸到家用電器的金屬外殼，泄漏電流就會(huì)通過(guò)人體流向地球。在這個(gè)過(guò)程中，人體會(huì)因觸電而造成一定的傷害。因此，在分析小型家用電器的電流安全測(cè)試時(shí)，必須定性和定量研究泄漏電流，并將泄漏電流視為參數(shù)；該參數(shù)可以表示小型家用電器以泄漏電流為標(biāo)志的泄漏與用戶(hù)之間的關(guān)系，即小型家用電器的安全性。
本文將小型家用電器的泄漏電流分為三種類(lèi)型：地面泄漏電流、外殼泄漏電流和應(yīng)用設(shè)備泄漏電流。
2 小家電電流安全測(cè)試
根據(jù)泄漏電流的性質(zhì)，可分為直流泄漏電流和交流泄漏電流。如果作用于小型家用電器的外部電壓為直流電壓，則通過(guò)其絕緣部分到達(dá)小型家用電器金屬外殼的電流為直流泄漏電流。通過(guò)兆歐表，測(cè)量指針中顯示的絕緣電阻值本質(zhì)上是一個(gè)直流電流值。計(jì)算公式如下：
絕緣電阻值= 500V(DC) /直流泄漏電流(DC)
從上述類(lèi)型可以看出，家電行業(yè)常用的絕緣電阻值在小型家電產(chǎn)品質(zhì)量中的應(yīng)用非常重要。當(dāng)測(cè)量動(dòng)電兆歐表產(chǎn)生的直流電壓時(shí)，應(yīng)與小型家電產(chǎn)品的直流泄漏電流相對(duì)應(yīng)，值成反比。
而交流電壓是作用于小家電產(chǎn)品上的外電壓，此時(shí)，流經(jīng)其絕緣部分到達(dá)小家電產(chǎn)品金屬外殼的電流，就是交流泄漏電流。
根據(jù)《家用及類(lèi)似用途電器安全部分：一般要求》第13章，要求在工作溫度下測(cè)試家用電器產(chǎn)品的泄漏電流和電氣強(qiáng)度，即在工作溫度下，電器的泄漏電流不應(yīng)過(guò)大，其電氣強(qiáng)度應(yīng)足夠。例如，使用交流電源的電氣產(chǎn)品，如空調(diào)、洗衣機(jī)和廚房電器，泄漏電流為交流泄漏電流值。
交流泄漏電流廣泛存在于小型家電產(chǎn)品中，泄漏電流的原理測(cè)量與絕緣電阻基本相同。絕緣電阻的測(cè)量實(shí)際上是一種泄漏電流，僅以電阻的形式表示。因此，對(duì)電流安全的研究可以引入絕緣阻抗的概念。絕緣阻抗相當(dāng)于傳感器橋路與地面之間串聯(lián)的電阻值。絕緣電阻的大小會(huì)影響傳感器的性能。當(dāng)絕緣阻抗低于一定值時(shí)，橋梁將無(wú)法正常工作。在小型家電產(chǎn)品中，考慮到各種電感、電容、電阻、電氣間隙和爬電距離的綜合總阻抗。小型家電產(chǎn)品絕緣阻抗尺寸的定義可以用以下公式表示：
絕緣阻抗值= 1.06×220V /交流泄漏電流(AC)
從計(jì)算公式中可以看出，絕緣阻抗符合電工學(xué)中阻抗的定義。當(dāng)小型家用電器上的電壓升高時(shí)，由于同一頻率下絕緣阻抗的變化值很小，此時(shí)檢測(cè)到的泄漏電流值相對(duì)較高。對(duì)于小型家用電器產(chǎn)品的絕緣阻抗檢測(cè)，不需要分解電感、電容、電阻、爬電距離等因素，只需在測(cè)量交流泄漏電流后計(jì)算上述公式即可獲得絕緣阻抗的大小。在小型家用電器產(chǎn)品電流安全測(cè)試中引入絕緣阻抗的概念，可視為交流泄漏電流的輔助參數(shù)，其目的是作為理論分析工具，如電氣中的復(fù)數(shù)計(jì)算方法，作為一種方便許多問(wèn)題分析的工具，引入小型家用電器產(chǎn)品電流安全測(cè)試，不需要實(shí)際測(cè)量。就像交流泄漏電流是一個(gè)矢量一樣，但通常在小型家用電器的電流安全測(cè)試過(guò)程中，無(wú)論是從小型家用電器產(chǎn)品的電流安全測(cè)量點(diǎn)還是從地球到地球的具體方向。絕緣阻抗的值不是恒定的。由于天氣干燥潮濕、熱老化和電老化、油煙灰塵沉積等外部因素的影響，小型家用電器的絕緣阻抗將逐漸發(fā)生變化。根據(jù)家用和類(lèi)似用途電器的安全部分：
一般要求要求家用電器產(chǎn)品的泄漏電流不應(yīng)過(guò)大，其電氣強(qiáng)度應(yīng)足夠。在測(cè)試小型家用電器產(chǎn)品的電流安全之前，首先要確保帶電部件斷開(kāi)的保護(hù)阻抗。例如，在一個(gè)小型家用電器產(chǎn)品的銘牌上給出它220V 電壓下的工作電流，即額定電流I0=6.5A.假設(shè)小家電產(chǎn)品中各種電氣元件的總工作阻抗，包括電阻阻抗、電容阻抗和電感阻抗的值Z0,則有：Z0 = ZR ZC ZL = 220V / 6.5A = 33.8Q
上式，Z0 = ZR ZC ZL,都暫時(shí)定義為標(biāo)量。我們假設(shè)小家電產(chǎn)品來(lái)自L(fǎng) 端和N 端二次測(cè)量的交流泄漏電流值分別為1.2mA 和1.8mA,此時(shí)，小家電產(chǎn)品的絕緣阻抗應(yīng)為ZSL = 130KΩ 和ZSN = 195KΩ。在正常工作條件下，小型家產(chǎn)品泄漏電流的測(cè)試值不超過(guò)其工作電流0.15%，或者小家電的工作阻抗值不會(huì)超過(guò)其絕緣阻抗值O.1 5%.
根據(jù)《家用及類(lèi)似用途電器安全部分：一般要求》中對(duì)小型家電產(chǎn)品的電流安全測(cè)試方法，測(cè)量( 交流) 泄漏電流，如上述中小型家電產(chǎn)品L 端和N 端二次測(cè) 交流泄漏電流值的大小分別為1.2mA 和1.8mA,用于表示產(chǎn)品在沒(méi)有接地線(xiàn)的情況下通過(guò)人體達(dá)到地球的電流和電流強(qiáng)度。通常，人體很容易接觸到的小型家用電器220V×1.06= 233.2V 電壓作用下，不論從L 端或N 端測(cè)得的泄漏電流值應(yīng)小于5.OmA.此時(shí)，ZSL 或者ZSN 值應(yīng)大于46.64 KΩ，電流安全測(cè)試儀本身的阻抗平均為1.75 KΩ，二者比值為3.75%.這表明，當(dāng)小型家電產(chǎn)品處于一定極限狀態(tài)時(shí)，大約96%的泄漏電流通過(guò)泄漏電流測(cè)試儀，其余的通過(guò)小型家電產(chǎn)品本身的絕緣阻抗。然后得出以下結(jié)論：小型家電產(chǎn)品的泄漏電流值越小，絕緣阻抗越大，電流安全測(cè)試的準(zhǔn)確性越高。例如，當(dāng)小型家電產(chǎn)品的泄漏電流測(cè)量值為時(shí)1.0mA 時(shí)，ZSL 或者ZSN 值應(yīng)該是233.2 KΩ，此時(shí)，小家電產(chǎn)品中99%以上的泄漏電流將通過(guò)測(cè)試儀。
3 結(jié)束
綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，大量新型小型家電產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，性能也有了顯著提高，對(duì)小型家電產(chǎn)品的電流安全問(wèn)題有了更嚴(yán)格的要求。根據(jù)《家用及類(lèi)似用途電器安全部分：一般要求》中的相關(guān)定義，指出泄漏電流是電氣線(xiàn)路或電氣設(shè)備在*和施加電壓的作用下流經(jīng)絕緣部分的電流。因此，泄漏電流是衡量電氣絕緣質(zhì)量的重要標(biāo)志之一，也是測(cè)試產(chǎn)品使用質(zhì)量和可靠性的關(guān)鍵。鑒于此，本文重點(diǎn)分析了小型家電產(chǎn)品泄漏電流的測(cè)試。首先簡(jiǎn)要介紹了泄漏電流的相關(guān)概念，然后分析了直流泄漏電流與交流泄漏電流的區(qū)別，并在小型家電產(chǎn)品電流安全的研究中引入了絕緣阻抗的概念，從小型家電產(chǎn)品泄漏電流和絕緣阻抗值的確定和檢測(cè)方法的選擇提供了更科學(xué)、可靠的理論依據(jù)。
