盲樣泄漏電流測試分析

劉忠

（青島海信日立空調系統有限公司測評中心，山東 青島 266510）

盲樣考核是開展CNAS 認證評審的重要內容,利用盲樣測試,能直接反映實驗室的儀器設備和人員技術素質的實際水平以及數據處理的能力。

1 基本概念

1.1 盲樣

待測樣品，其性能參數不明，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或單一故障狀態下，產生的并流經電器絕緣部分（不是導電部分）到達金屬外殼（地）的電流，這是一種漏網電流、逃逸電流、散失電流、無定型電流。“泄漏電流”是衡量產品絕緣性能的主要參數，也是衡量產品電氣安全性能的重要指標。

2 盲樣泄漏電流測試

2.1 測試依據GB4706.32-2012

2.2 被測負載

測量試驗樣品為盲樣測試盒，Ⅱ類器具，額定輸入電壓為交流220V，50Hz。

2.3 測試條件

2.3.1 試驗要求（1）將測試盒放置在(25±3)℃，濕度不大于75%的環境中約2 小時；（2）保持上述環境條件，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

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

2.4 測量結果1

2.4.1 首次測量結果（測量設備為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CNAS-GL02:2006《能力驗證結果的統計處理和能力評價指南》的要求，參比試驗室測試結果的|Z|≤2 為滿意結果。

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書的要求進行，且試驗結果為3 次測試的平均值，可以排除操作原因導致數據不準的因素。測量設備9620T 泄漏電流測試儀,該測量網絡具有1750±250Ω 的總電阻，并且用一個C=0.13μF 的電容器并聯，以使得測量電路的時間常數為225μs±15μs。

經過比對標準發現，泄漏電流測試儀9620T 的測量網絡已不符合標準的要求，新標準GB4706.32-2012 標準中關于泄漏電流的測量電路引用的是GB/T12113-2003/IEC60990：1999《接觸電流和保護導體電流的測量方法》中圖4 加權接觸電流的測量網絡（RS=1500Ω，RB=500Ω，CS=0.22μF，R1=10KΩ,C1=0.022μF）。新標準要求測量電壓有效值，再除以500Ω，也就是要求測試經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果，這與9620T 測量泄漏電流的電路中的測量網絡不同。

從新舊測量網絡對比結果來看，導致第一次泄漏電流比對測試結果偏離的主要原因是測量設備的測量網絡，從新舊兩種測量網絡可以看出，兩種電路采用了不同的人體模型和對高頻電流的加權效應。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，舊測量網絡對泄漏電流的定義為流過電阻的電流，而新測量網絡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 測量結果2

測量結果2 是在第一次比對測試結果不滿意后更換具有滿足標準要求測量網絡的泄漏電流儀后進行的2次比對測試。

2.5.1 2 次測量結果（測量設備為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驗值，已知B 端和L 之間的泄漏電流為0.58mA，但從2 次試驗數據來看，B-L 和B-N 的測試數據應該是顛倒了，是什么導致數據顛倒的呢?盲樣的外部接線是嚴格按照比對指導書進行連接的，可以排除接線錯誤導致數據顛倒。設備內部的測量電路操作說明未明示，只給出了測量L 相時的設備設置狀態為：電源模式選G，測試棒選擇PH-L，測量N 相時的設備設置狀態為電源模式選RG，測試棒選擇PH-L。為了確認設備的設置問題，與測量設備的廠方技術人員進行了技術交流，廠方提供了測量電路圖，并說明了設備的測量網絡（模擬人體阻抗）是固定于N 相之間的，測量過程通過換相實現測量網絡在L 和N 間的切換。通過測量電路(圖1)可知，電源模式選擇G 時實際測量的是N 相與機殼之間的泄漏電流，而不是操作說明里的L 和機殼間的泄漏電流。

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

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 的測試數據顛倒的問題，操作說明的錯誤是導致測試數據顛倒的主要原因，實際B-L 間的泄漏電流為0.588mA，Z 值為1.08，第2次比對試驗結果為滿意。

3 綜合測試分析

9620TH單相測試模式下，根據圖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 →測量網絡→N，實現A-N 和B-N 測量。而實現A/B →測量網絡→L 回路測試，需要將輸出負載電源換相，即AN9620TH 電源模式調整為RG，則此時儀表將測量網絡連接的N 線接到輸出電源的L 線上，實現A/B →測量網絡→L，即A-L 和B-L。AN9620TH 的輸出電源G 和RG 模式通過換相實現GB4706.32 中“N →測量網絡→機殼”和“L →測量網絡→機殼”的測量要求，其測量電路存在一定缺陷，缺少切換開關控制測量網絡在L 和N 間的直接變換。

4 結語

盲樣比對測試過程中不但發現了設備存在的問題，同樣也發現了測試人員對于標準的查新，標準的理解不夠深入，對測量設備的受控狀態缺少監控。盲樣比對測量評審是對試驗室試驗能力的檢驗，它能夠直接反映參比試驗室儀器設備和測試人員技術素質的真實水平。試驗室的能力水平在某種意義上取決于測試人員對標準的理解掌握程度以及對測量設備的熟悉程度。