漏電流及接觸電流知識詳解 GB T 12113-2003 / IEC 60990：1999

漏電流及接觸電流知識詳解 GB T 12113-2003 / IEC 60990：1999

漏電流是指設備在施加電壓的作用下，在相互絕緣的金屬部件之間或帶電部件與接地部件之間，通過其周圍的介質或絕緣表面所形成的電流。為了降低電磁輻射，目前大多數產品使用電網濾波器。這樣，漏電流主要來自一次電路與地或一次電路與可觸及導電件間的耦合電容和雜散電容。電容量越大，漏電流越多。

漏電流包括在正常工作條件和某些故障條件下的有關生理效應和安裝場合的電流。

漏電流就安全而言，主要考慮可能流過人體的有害電流（該電流不一定等于流過保護導體的電流）。

電流對人體的效應*為重要的為下列幾種：
● 感知，感知閾：能引起人體任何感覺的*小電流值；
● 反應，反應閾：通過人體能引起肌肉不自覺收縮的*小電流值；
● 擺脫，擺脫閾：手握電極的人能自行擺脫電極的*大電流值；
● 電灼傷，是電流流過或穿過人體表皮而引起的皮膚或器官的灼傷。

以上四種人體效應中任一中都具有唯壹的閾值，但其中的某些閾值隨頻率的變化的差異是很大的。

15~100Hz正弦交流電的效應：

感知閾和反應閾由人體與電極接觸的面積，接觸的狀態（干、濕、壓力、溫度）以及個人的生理特點等因素決定。反應閾的通用值為0.5mA(r.m.s)。
擺脫閾由接觸面積、電極的形狀和大小，以及個人的生理特點等因素決定。擺脫閾的平均值為10mA(r.m.s)。

直流電的效應：

直流電流比交流電流易于擺脫。當電擊時間大于心搏周期時，直流電流的心室纖維顫動閾比交流電流高很多。要產生相同的刺激效應，恒定的直流電流的強度要比交流電流大二到四倍。

感知閾和反應閾由接觸面積，接觸狀態（干、濕、壓力、溫度），通電時間及個人的生理特點等因素決定。與交流電流不同，在感知閾的水平時，直流電流只有在接通和斷開時有感覺，而電流流動期間不會有其它感覺。直流電流的反應閾約為2mA。

與交流電流不同，直流電流沒有確定的擺脫閾。只有在直流接通和斷開時，才會引起肌肉疼痛和痙攣似的收縮。

兩種電流：

1型電流：在正常條件或單一故障條件下，當人體接觸連接到不同電源系統的接地或不接地的Ⅰ類或Ⅱ類設備時流過人體的電流；

2型電流：在正常條件下流過Ⅰ類設備的保護導體的電流。

漏電流經常表述為若干不同的概念，如1型電流和2型電流，故將流過人體的電流（1型電流）稱為接觸電流，將流過保護導體的電流（2型電流）稱為保護導體電流。

接觸電流僅在人體（或等效電路）作為電流通路時才存在。

常用的人體模型是根據一般意義上的電擊而選擇的，考慮到電流通路和接觸條件，使用正常條件下幾乎完全是從手到手、或手到腳接觸的人體模型。對較小區域的接觸（如一個手指接觸），選用特殊的人體模型比較合適。

在四種人體效應中，感知、反應和擺脫與接觸電流的峰值有關，并且隨頻率變化而不同。電灼傷與接觸電流的有效值有關，而與頻率無關。故對電擊是測量電流的峰值，對電灼傷是測量電流的有效值。

如果額定電壓為單一值，設備應在其額定電壓加上電源變化的相應工作容差下測量接觸電流。

額定電壓為某一電壓范圍的設備應在該范圍的*高電壓加上電源變化的相應工作容差下測量接觸電流。

我國規定的電源工作容差一般為±10%，IEC一般為－10%，＋6%。

電源頻率：應在*高額定頻率下測量接觸電流。

電擊是由于電流流過人體而造成的，只要毫安級的電流就能在健康人體內產生反應，而且可能會由于不知不覺的反應導致間接的危害。更高的電流會對人體產生更大的危害。電擊所引起人的生理反應取決于電流值的大小和持續時間及其通過人體的路徑。電流值取決于施加的電壓以及電源的阻抗和人體的阻抗。

人體的阻抗由電流通路、接觸電壓、通電時間、頻率、皮膚濕度、接觸面積、施加壓力和溫度等因素決定。由皮膚阻抗和人體內阻抗組成的人體總阻抗是由阻性和容性分量組成。

皮膚阻抗：

皮膚阻抗是由半絕緣層和許多小的導電體（毛孔）組成的電阻和電容的網絡。電流增加時皮膚阻抗即下降，有時可見到電流的傷痕。

接觸電壓約在50V以下時，皮膚的阻抗值，隨接觸面積、濕度、呼吸等變化而變化很大。即使同一個人也如此。

接觸電壓約為50~100V等級時，皮膚阻抗明顯降低，并且皮膚被擊穿時皮膚阻抗可忽略不計。

當頻率增加時，皮膚阻抗降低。

人體內阻抗：

人體內阻抗基本上是阻性的，其數值主要由電流通路決定。接觸表面積所占成分較小。但是當接觸表面積小到幾個平方毫米時，內阻抗就增大。

人體總阻抗：

人體總阻抗由阻性分量和容性分量組成。

接觸電壓約在50V以下時，由于皮膚阻抗的變化很大，人體總阻抗也有較大變化。

在接觸電壓愈高時，人體總阻抗越來越不取決于皮膚阻抗。當皮膚被擊穿時，總阻抗接近于人體內阻。

人體阻抗在直流時較高，且隨頻率增加而減小。

電壓50V以下帶有新鮮水潤濕的接觸面所測得的數值比干燥狀態下降低10%~25%，而導電溶液潤濕的接觸面的阻抗降低為干燥狀態的一半。

在電壓高約為150V以上時，人體總阻抗只略微與濕度和接觸表面積有關。兒童的人體總阻抗與**在同一數量級。

交流與直流電流對人體效應的主要差別是直流電流的刺激作用（刺激神經和肌肉，誘發心房或心室纖維性顫動）與電流量的變化有關，特別是接通和斷開電流時，恒定不變的直流電流量須比交流大二至四倍，才能產生同樣的刺激效應。直流/交流等效系數K系指直流電流與能誘發相同心室纖維顫動概率的等效交流電流（有效值）值之比。以電擊時間超過一個心搏周期，并且心室纖維性顫動概率為50%為依據，其等效系數約為K=3.75。

經研究分析采用1750±250Ω的電阻值模擬人體電阻，用0.105μF~0.160μF的電容量模擬人體電容，總的原則是模擬時間常數為225μs±15μs為前提，這樣使測得的電流既模擬了人體阻抗又具有可比性。 

漏電流中包含正弦波分量和非正弦波分量，也包括高頻諧波分量。一般要求測量20Hz~5000Hz范圍內的電流值。而大多數安全標準要求產品的漏電流不超過毫安級。故要求檢流計高靈敏度、低內阻。

一般漏電流測量：正常工作、發熱后、浪涌后、故障試驗后、潮熱后、風扇堵轉后、馬達堵轉后、電壓設定失配后、燈絲短路后等。

漏電流及接觸電流知識詳解 GB T 12113-2003 / IEC 60990：1999,

漏電流及接觸電流知識詳解 GB T 12113-2003 / IEC 60990：1999