漏电流测试接地探讨

【作 者】李雨明，周坚

1 江苏省科技情报所， 南京， 210042

2 熊猫电子集团有限公司， 南京，210002

漏电流测试是对人员触及电气设备上可触及部件后，流经测量网络（代表人体阻抗）的电流测试的称呼，这是电气设备安全运行，防止人员触电危险的重要测试项目。不同行业国标有不同的称呼：GB9706.1称漏电流； GB12113和 GB4943称接触电流； GB4706.1、 GB7000.1和GB3883.1称泄漏电流。但是漏电流测试的隔离电源接地与否，测试时会影响漏电流测试值，也会涉及测试人员的安全。针对漏电流测试接地问题在此提出并分析，供参考。

1 漏电流测试电源隔离要求和接地规定

目前，漏电流测试采用代表人体阻抗的测量网络主要有两种，分医用测试网络和非医用测试网络。医用测试网络均以GB9706.1—2007为标准。

1.1 漏电流测试电源隔离要求

在漏电流测试方法上，测试供电电源绝大部分国标均要求使用隔离变压器，以1.06倍或1.10倍的额定电压对产品漏电流进行测试。如：GB9706.1--2007《医用电气设备 第一部分：安全通用要求》[1]。

T1、T2——具有足够功率值和输出电压可调的单相、两相、多相隔离变压器。

编制说明指出，可调输出电压的单相或多相隔离变压器，可用固定输出电压的变压器和可调输出电压的自耦变压器的组合来代替。

又如：GB12113—2003 《接触电流和保护导体电流的测量方法》、《家用和类似用途电器的安全 第一部分：通用要求》均强调使用隔离变压器进行漏电流测试。

对漏电流测试的供电电路要求采用隔离的变压器，主要是为了测试人员安全。

GB4943—2001 《信息技术设备的安全》规定；试验电路必须使用隔离变压器，主要是起电气的隔离作用，隔绝电气相互间的联系，保护人身安全。

GB13028---91《隔离变压器和安全隔离变压器技术要求》等国标对其亦有相应规定。

从以上国家标准规定来看，使用隔离变压器的目的就是为了避免人员偶然同时触及带电体和地所带来的触电危险，并且有效地隔离了电网电源的各种干扰信号，保证了测试数据的可靠。

1.2 漏电流测试电源接地规定

大部分的国家标准要求漏电流测试供电电路的隔离变压器一端必须接地。

国家标准要求测试供电电路的隔离变压器一端与地线相连或与中线相连，我们认为，这与使用隔离变压器的初衷是相违背的，虽然隔离变压器将电源的原边和副边进行电气隔离，由于隔离变压器一端与地线相连，而测试人员与地是相接触的，只要测试人员同时触及隔离变压器高电压端带电体和地将带来触电危险，或者被测电器漏电，人员触及，也将会与地形成回路而有触电危险。

2 漏电流测试方法对比分析

根据目前漏电流对地的测试方法,大概有如下几种方式（见图1-图3）。

隔离变压器的原副边均存在分布电容, 分布电容的大小取决于隔离变压器的铁芯形式、绕组绕制方式、绕制工艺和隔离变压器的功率大小等。我们所使用的隔离变压器为环行，功率为500VA时，经测试，原副边的电容量为500pF，2000VA时为1000pF。

图1是目前大部分国标要求的漏电流的测试图，其隔离变压器输出的一端接大地，测试的漏电流应该是包含了两部分的电流：一部分为实际测试到的电气设备绝缘漏电流Ir；而另一部分则是隔离变压器和调压器存在分布电容形成的容性漏电流Ic。

图1

图2所示的是被测设备外壳接地后将有三部分电流，除了绝缘漏电流Ir和容性漏电流Ic外，增加了零线对地漏电流In。按图2我们进行了实验，容性漏电流Ic直接入地，测试负载的阻值在200kΩ以下时，Ir＞In，PE端接地与否不影响测试结果，如果负载在500 kΩ以上时，Ir＜In，测试数据随负载的变化而不同。

图3所示电路，其隔离变压器输出端不接地（浮地），由于分布电容无法形成电流回路，这部分的容性电流由于没有了与地的回路则不存在，而测试设备测试到的也只是电气设备上的实际漏电流Ir。

图3

分析对比以上电路的漏电流测试性能：由于供电电路的零线均与大地相连，图3中的隔离变压器输出端接大地后，一方面使得隔离变压器失去了电气安全隔离作用；另一方面，由于隔离变压器存在分布电容，测试过程中，容性漏电流也将形成。那么，测试出的漏电流值就存在误差，容性漏电流足够大，测试出的漏电流值就是一个错误的值。

在产品研制过程中，按图3和图1测试对比，有时隔离变压器的一端接地与不接地的漏电流测试数据相同，而有时则数据相差很大，这在相关的产品质检部门的检测中得到印证。在数据差别大时，则隔离变压器悬浮地端与大地接地端有一定的电位差，这个电位差高低可能与测试使用的变压器的对地电容量的大小有关。

3 漏电流测试安全与测试精度探讨

根据以上GB9706.1-2007等标准的规定，我们认为：隔离变压器输出端接地只是一个供选择的方案，如果不需要考虑测试变压器的容性漏电流，而供电电路可以保持浮地的图3接法；供电电路的中线与地之间电位差为1%或更高，则隔离变压器输出的一端不能接在保护接地导体上而接在中线上，这在测试角度来看是避免了由于供电电路的中线与地之间电位差带来的测试的数据误差，而从安全角度来看，这和隔离变压器输出的一端接地的效果是一样（见图4）。

图4

然而，大部分的国家标准都没有这样的明确说明，要是完全以隔离变压器输出一端接地进行漏电流的测试，不但测试安全性存在问题，其测试值，我们觉得有时也会存在较大的偏差。

漏电流测试的是流经测量人体阻抗网络的电流，在测试过程中，有多种漏电流的存在，既有穿过绝缘体的绝缘漏电流，又有经过分布电容的容性漏电流，还有其他电流。我们实际测试的应该是那部分的电流？被测设备在测试时的供电与实际使用的供电环境是不同的。实际使用的供电环境一般不存在容性漏电流，即使存在，也不会与测试时完全一样，何况我们考核的是被测设备的漏电流，与供电环境无关。因此，被测设备的漏电流测试应该仅限被测设备的绝缘漏电流。

根据以上分析，漏电流测试即要考虑测试精度，又要考虑测试安全，我们认为对地漏电流测试应使用（图3）隔离变压器输出的一端不接地（浮地）的测试电源为好，在此提出，供探讨。

[1] 贾真, 李兰芬. GB12113—2003 接触电流和保护导体电流的测量方法[S]. 中国标准出版社, 2004

[2] 俞西萍, 何骏, 何爱琴, 等. GB9706.1--2007医用电气设备 第一部分: 安全通用要求[S]. 中国标准出版社,2008

[3] 邢卫兵, 席树存, 罗祖蔚.GB8898--2001音频、视频及类似电子设备 安全要求[S]. 中国标准出版社, 2002

[4] 李兰芬, 王莹, 贾真. GB4943—2001 信息技术设备的安全[S]. 中国标准出版社, 2002

[5] 韩作墚, 马德军, 薛守仁,等.GB4706.1---2005家用和类似用途电器的安全 第一部分: 通用要求[S]. 中国标准出版社, 2005

[6] 朱德基, 刘秀珍, 魏章庆, 等. GB13028—91隔离变压器和安全隔离变压器技术要求[S]. 中国标准出版社, 1991