安規測試面面觀 ─ 淺談洩漏電流測試(上)

高品質的電氣產品要進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、洩漏電流(接觸電流)測試等,在這些安規測試項目中最煩瑣的部分就是洩漏電流測試(接觸電流測試)。產品透過洩漏電流測試可以量測出非正常的洩漏電流,而洩漏電流測試器(如華儀生產的7600系列)則是執行洩漏電流測試普遍使用的測試儀器。

何謂洩漏電流(接觸電流)測試

洩漏電流測試是一個總括的名詞,實際是包含三種不同的測試。其中兩種分別為對地洩漏電流測試和外殼洩漏電流測試,一般情況下是應用於具有接地金屬外殼的產品中。第三種是部件洩漏電流測試,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品可以被安全的使用並且不會產生危害為前提。

操作洩漏電流(接觸電流)測試

近年來,許多產品安全規範已經要求產品必須進行洩漏電流測試,不論是在產品設計測試或是生產線測試,尤其在設計階段,透過洩漏電流測試,產品設計工程師可以獲得許多有關產品完整性的重要資訊,並且讓產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倍指定輸出額定電壓下,也就是產品在實際使用和故障條件下進行測試,在對地洩漏電流測試中,量測被測物的對地引線,從而決定流回系統中性點(System Neutral)的電流大小;在機殼洩漏電流測試中,量測被測物機殼上的不同點到系統中性點的電流大小(見附圖一) 。

圖一 洩漏電流(接觸電流)測試器:包括8種測試狀態,量測的洩漏電流是通過MD到被測物外殼電流

對地洩漏電流測試必須在正常電壓條件和單相故障條件下進行,例如中性點開路,或把電源線和對地線對調。實際應用中,需要進行部件洩漏電流測試。對應每類測試相應有八種可能組合,以及指定使用部件的附加測試。根據被測設備的類型和測試進行的情況,洩漏電流的限制從0.01毫安培到10毫安培範圍變化。在不同洩漏電流測試之間的主要區別在於量測儀器放置的位置。洩漏電流測試是測量從外殼到外殼其他部分的洩漏電流,正常使用時不包括可能接近操作者或病人的應用部件。應用部件洩漏電流測試是量測從病人的引接線回到中性導性和病人引接線之間的洩漏電流,這些都會隨著設備類型的不同而變化。

執行洩漏電流(接觸電流)測試的必備條件

在操作洩漏電流測試中,負責量測洩漏電流的洩漏電流測試儀器提供特定需求的負荷,同時模擬接觸阻抗和人體阻抗。市場上符合洩漏電流測試安全標準(見表一)

指定的量測設備(如符合CB和TUV/GS的華儀7600系列電源洩漏電流測試器)可以模擬人體阻抗(如圖二)

圖二

顯示被測物在正常和故障條件下,最終使用者能夠承受的洩漏電流大小,洩漏電流測試中對可以接受的最大允許洩漏電流有明確的限制,這些限制隨著被測物的不同而改變。以限制最嚴格的醫療設備產品來說,因為這些醫療設備未來將使用在病人身上,因生病或被麻醉的無意識病人並無法即時做出反應或者其抵抗的能力有限制,所以必須假設當病人皮膚被刺穿或其較小的皮膚阻抗可能因為這些設備所帶來更大的危險。

以上是針對洩漏電流測試的簡單說明,下期華儀電子報將再針對洩漏電流測試的另外一種測試模式─耐壓絕緣測試提出專文探討,敬請期待。

(如對本文有任何指教與建議請洽 華儀電子行銷組 )