電氣電子產(chǎn)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(chǎn)品**標(biāo)準(zhǔn)常使用“泄漏電流”這一術(shù)語，但“泄漏電流”這一術(shù)語在不同的標(biāo)準(zhǔn)中用于表達(dá)若干不同的概念，如接觸電流、保護(hù)導(dǎo)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于流過保護(hù)導(dǎo)體的電流。因此，為準(zhǔn)確起見，新的電氣電子產(chǎn)品**標(biāo)準(zhǔn)正在逐步采用接觸電流這一術(shù)語反映電氣電子產(chǎn)品的泄漏電流**特性，并另增加了保護(hù)導(dǎo)體電流這一術(shù)語供需要時采用。

    接觸電流是指當(dāng)人體或動物接觸一個或多個電氣電子產(chǎn)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(yīng)由生理參數(shù)和電氣參數(shù)決定，電氣參數(shù)主要包括電流持續(xù)時間、電流的大小和電流的種類等。電流測量網(wǎng)絡(luò)對電氣參數(shù)值有很大影響。因此，分析比較接觸電流的測量網(wǎng)絡(luò)和測量值的選擇，對制定電氣**規(guī)范，設(shè)計電擊防護(hù)裝置和分析電氣事故，保障人身和財產(chǎn)**有重要意義。

二、接觸電流的人體效應(yīng)

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

        1.感知、反應(yīng)和擺脫

    感知、反應(yīng)和擺脫閾由人體與電極接觸的面積、接觸的狀態(tài)（干、濕、壓力、溫度）以及個人的生理特點等因素決定。感知、反應(yīng)和擺脫與接觸電流的峰值有關(guān)，并且隨頻率的變化而不同，因此，峰值測量方法更適合于非正弦波，也適用于正弦波，感知、反應(yīng)和擺脫電流的測量網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有規(guī)定的頻率響應(yīng)特性。

        2.心室纖維性顫動

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

       3．電灼傷

    電流達(dá)數(shù)安培延續(xù)超過幾秒，則可能發(fā)生內(nèi)部灼傷或其他嚴(yán)重?fù)p傷。電灼傷與接觸電流的有效值有關(guān)，與頻率無關(guān)。

三、電氣電子產(chǎn)品接觸電流測量比較

    過去，電氣電子產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)普遍采用兩種傳統(tǒng)的技術(shù)測量泄漏電流，一是測量保護(hù)導(dǎo)體中的實際電流，二是采用一個簡單的電阻器－電容器網(wǎng)絡(luò)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，并習(xí)慣上將其作為正弦波來處理，取有效值作為測量結(jié)果，因為測量有效值*為方便。

    電子開關(guān)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于電源系統(tǒng)和電氣電子產(chǎn)品中，因而產(chǎn)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(wǎng)絡(luò)和測量值不能準(zhǔn)確反映電氣電子產(chǎn)品在實際使用中可能出現(xiàn)的接觸電流特性，需要采用新的測量網(wǎng)絡(luò)和測量值以適用新環(huán)境的需要。

    下面對幾種常用的電氣電子產(chǎn)品接觸電流測量網(wǎng)絡(luò)和測量值進(jìn)行比較分析，以期為標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行和修訂提供參考。
    1．家用電器產(chǎn)品的接觸電流測量

     標(biāo)準(zhǔn)GB4706.1-2005/IEC 60335-1:2004（ED4.1）第13.2條規(guī)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(jìn)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(yīng)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(rèn)為，應(yīng)該翻譯成真有效值）。而該條又規(guī)定：“泄漏電流的限值為0.25mA、0.5mA、0.75mA、3.5mA等”。從標(biāo)準(zhǔn)3.1條規(guī)定：“除另行規(guī)定，術(shù)語‘電壓’和‘電流’都是指有效值（r.m.s）”看，該泄漏電流限值應(yīng)為有效值，但標(biāo)準(zhǔn)沒有明確如何從電壓的實際有效值轉(zhuǎn)換到電流有效值。而GB/T 12113（ idt IEC 60990）中圖4則規(guī)定加權(quán)接觸電流=U2/500（峰值）。

    2．燈具產(chǎn)品的接觸電流測量

    標(biāo)準(zhǔn)GB7000.1-2007/IEC 60598-1:2003第10.3條規(guī)定：合格性根據(jù)IEC60990：1999的第7章檢驗。該條規(guī)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(dāng)使用IEC60990圖4（見本文圖1）和圖5(見本文圖2）網(wǎng)絡(luò)時，應(yīng)分別測量峰值電壓U2和U3，且轉(zhuǎn)換到有效值，但標(biāo)準(zhǔn)沒有明確如何從峰值電壓轉(zhuǎn)換到有效值電壓并再次轉(zhuǎn)換到電流有效值，以便與泄漏電流*大有效值限值進(jìn)行比較和判定。而GB/T12113（idt IEC60990）中圖4（見本文圖1）則規(guī)定加權(quán)接觸電流=U2/500（峰值）。 

    3.音視頻產(chǎn)品的接觸電流測量

    標(biāo)準(zhǔn)GB8898-2001第9.1.1條規(guī)定：“按GB/T12113-1996的規(guī)定使用本標(biāo)準(zhǔn)附錄D的測量網(wǎng)絡(luò)（見本文圖3）進(jìn)行接觸電流的測量，以電壓U1和U2表示的接觸電流不應(yīng)超過下列規(guī)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(dāng)于交流限值0.7mA（峰值）和直流限值2.0mA。交流限值U1=35V(峰值)相當(dāng)于頻率大于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(jīng)過對比，GB8898-2001標(biāo)準(zhǔn)附錄D的測量網(wǎng)絡(luò)與GB/T12113(idt IEC 60990)中圖4（見本文圖1）所描述的測量網(wǎng)絡(luò)是一致的。

     4．信息技術(shù)產(chǎn)品的接觸電流測量

     標(biāo)準(zhǔn)GB4943-2001第5.1.6條規(guī)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：盡管傳統(tǒng)上已經(jīng)測量了接觸電流的有效值，對非正弦電流波形，提供峰值電流相對于人體阻抗更準(zhǔn)確。表5A中規(guī)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(rèn)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(guān)系是以正弦波為基礎(chǔ)的，是1.414倍的關(guān)系。經(jīng)過對比，GB4943-2001標(biāo)準(zhǔn)圖D1的測量儀器選自GB/T12113中圖4。
四、結(jié)論

    綜上所述，可以得出以下意見。

   （1）家用電器產(chǎn)品、燈具產(chǎn)品、音視頻產(chǎn)品、信息技術(shù)產(chǎn)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(wǎng)絡(luò)。

   （2）原則上，測量值應(yīng)與限值相對應(yīng)，即測量電壓值對應(yīng)電壓限值，測量有效值對應(yīng)有效值限值，測量峰值對應(yīng)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于有效值限值的1.414倍。