音视频、信息技术及通信技术设备接触电流试验分析

张宇平，高宏伟，刘 立，苏启孟

（国家广播电视产品质量监督检验中心，北京 100015）

0 引 言

当人体接触到两个或多个可触及零部件或接触一个可触及零部件和地时，通过人体的电流就是接触电流。接触电流过大会对人体造成损伤，因此需将接触电流控制在一个安全的限值内，以大大降低使用和维修人员有意或无意触摸到可触及零部件时带来的伤害。现行国家强制性标准GB 8898—2011（音视频类）［1］和GB 4943.1—2011（信息技术类）［2］中，接触电流作为一项重要的测量项目，有多方面具体要求。

随着技术的发展，多功能产品越来越多。例如，一台配备了OPS 电脑的液晶电视，既可以作为音视频类的电视机使用，也可以作为信息类的一体式计算机使用；一台电源适配器，既可以为音视频类的蓝牙音箱充电，也可以为通信技术类的手机充电。因此，很难界定一个产品清晰可划分在哪一个领域，导致音视频、信息技术及通信技术的界限越来越模糊。GB 8898—2011［1］（音视频类）和GB 4943.1—2011（信息技术类）［2］之间存在标准差异，导致一些多功能产品依据某一个标准检测是合格的，但依据另一个标准检测是不合格的。

IEC/TC 108 国际电工委员会“音/视频、信息技术和通信技术领域内电子产品的安全技术委员会”早在2010 基于音视频类和信息技术类产品的两个重要标准IEC 60065 和IEC 60950-1，针对不同危险能量源规定了不同安全防护要求的理念，制定了一个新标准——IEC 62368-1：2018［3］。目前，最新版是于2018 年发布的第3 版，同时对应的国家强制性标准的转换工作现在也已接近尾声。随后，对应的国家强制性标准也会正式发布，逐步取代现有 的GB 8898—2011［1］和GB 4943.1—2011［2］标准，成为音视频、信息技术和通信技术设备的检测标准。

1 IEC 62368-1：2018 标准中测量接触电流的试验方法

1.1 试验电路及测量网络

针对我国的配电系统，接触电流的试验电路按照图1 进行连接。需要注意，按照电流通过人体的不同生理反应，可将电流分为感知电流/反应电流、摆脱电流和致命电流3 种。

IEC 62368-1：2018［3］标准中，接触电流包含感知电流/反应电流和摆脱电流。当测量感知电流/反应电流的时候，测量网络如图2 所示；当测量摆脱电流的时候，测量网络如图3 所示。

图1 接到星形TN 或TT 系统的单相设备的试验配置

图2 加权接触电流（感知电流/反应电流）的测量网络

图3 加权接触电流（摆脱电流）的测量网络

1.2 未接地的可触及零部件接触电流的测量程序

测量时，考虑设备额定电压的上下限、容差以及最不利频率（频率不考虑容差）的组合。在设备正常工作条件下（包括电源开关的接通、断开、等待、启动、预热以及操作人员的控制件的任意设置，电源电压设置控制件除外）、异常工作条件下以及单一故障条件下（安全防护故障除外），测量接触电压和接触电流（感知电流/反应电流和摆脱电流）。测量时应保持图1 试验电路的试验开关L、N 和e接通，测量网络的A 端依次连接到每个未接地的和导电的可触及零部件和电路上。对于可触及的非导电零部件，使用IEC 60990：2016 中5.2.1 规定的金属箔进行试验。单相设备应以正常极性和相反极性（开关p）进行测量。

在基本安全防护或附加安全防护的单一故障条件包括IEC 60990：2016 中6.2.2.2 的故障条件下，接触电压或接触电流（摆脱电流）应当从所有未接地的可触及导电零部件进行测量。没有可靠接地的单项设备应在断开保护地（e 开关）的情况下，以正常极性和相反极性（开关p）进行测试。需要注意的是，不适用于可靠接地的设备是指设备永久或通过工业用插头和插座连接到电源上的设备。

对于可触及的非导电零部件，使用模拟人手的10 cm×20 cm 的金属箔（用于粘合金属箔的胶应该是导电的）进行测量。

1.3 接地的可触及零部件接触电流的测量程序

对一个接地的可触及导电零部件，应当在电源连接故障后测量接触电流。故障按IEC 60990：2016 的6.2.2 的规定设置（不含6.2.2.8）。考虑到我国配电系统的实际情况，测量时通常只需设置IEC 60990：2016 的6.2.2.2 和6.2.2.3 的故障条件即可，测量接触电流的摆脱电流。单相设备应将中线断开（开关n），在接地导体原封不动的情况下，以正常极性和相反极性（开关p）进行测量。该条款不适用于装有能断开电源所有各极的开关或其他断开装置的设备，如器具耦合器作为断开装置的设备。

1.4 限值要求

IEC 62368-1：2018［3］标准接触电流的限值，考虑了人员和电能量源两个方面。人员分为一般人员、受过培训的人员和熟练技术人3 类。电能量源分为1 级电能量源（ES1）、2 级电能量源（ES2）和3 级电能量源（ES3）3 类。不同电能量源对不同人员的安全防护要求不同：ES1 和所有人员之间都不需要安全防护；ES2 和一般人员之间需要基本安全防护，和受过培训的人员需要预防性安全防护，和熟练技术人员需要技能性安全防护；ES3 和一般人员及受过培训的人员之间需要双重或加强安全防护，和熟练技术人员需要技能性安全防护。因此，需要根据产品实际使用情况和不同电能量源的限值确定接触电流的限值。不同电能量源的限值如表1 所示。

2 与GB 8898—2011 和GB 4943.1—2011 标准的主要差异

2.1 试验电路及测量网络

GB 8898—2011［1］标准的试验电路与IEC 62368-1：2018［3］标准完全相同（见图1），但测量网络有所不同。GB 8898—2011［1］的测量网络见图4。

GB 4943.1—2011［2］标准的试验电路见图5，而GB 4943.1—2011［2］的测量网络与IEC 62368-1：2018［3］标准中部分要求相同（见图2）。

通过对比可知，IEC 62368-1：2018［3］标准的试验电路与GB 8898—2011［1］、GB 4943.1—2011［2］标准基本相同，但测量网络发生了很大变化，删去了GB 8898—2011［1］标准中采用的未加权的接触电流，并增加了GB 8898—2011［1］和GB 4943.1—2011［2］标准都未采用的加权接触电流（摆脱电流）。

表1 DC 和AC ≤1 kHz 电能量源的限值

图4 GB 8898—2011 标准的测量网络

图5 GB 4943.1—2011 标准的试验电路

2.2 测量程序

GB 8898—2011［1］标准未给出具体测量程序，而是引用了整份GB/T 12113—2003（等同采用IEC 60990）标准的内容。

GB 4943.1—2011［2］的测量程序为：对有保护接地连接或功能接地连接的设备，测量仪器的A 端应当通过测量开关s 连接到EUT 的电源保护接地端子上，接地导体开关e 打开。试验还应当在所有的设备上进行，测量网络的A 端应当通过测量开关s依次连接到每个不接地的或非导电的可触及零部件上和每个不接地的可触及电路上，接地导体的开关e 关闭。此外，对单相设备，试验应当倒换极性（开关p1）重复进行。

通过对比可知，3 个标准的测量程序都出自GB/T 12113—2003（等同采用IEC 60990）标准。方法上虽然没有本质区别，但IEC 62368-1：2018［3］标准中只引用了与标准产品相关的测量方法，而非如GB 8898—2011［1］标准完全引用GB/T 12113—2003 标准的所有内容，且未对一些完全不适用的条款加以说明。

2.3 限值要求

GB 8898—2011［1］标准的限值，如表2 所示。在热带气候条件下，对应限值减半。对I 类结构的设备，对地接触电流的有效值不得大于3.5 mA。

GB 4943.1—2011［2］标准的接触电流按公式“接触电流=U2（有效值）÷500”计算，限值见表3。

表2 GB 8898—2011 标准的电压限值

表3 GB 4943.1—2011 标准的最大电流限值

通过对比可知：对于测量值来说，GB 8898—2011［1］标准测量值更加偏重于电压值，GB 4943.1—2011［2］测量值则仅考虑了电流值，而IEC 62368-1：2018［3］标准则分别考虑了电压值和电流值；对于限值来说，GB 8898—2011［1］仅考虑了产品是否有保护接地并分别给出了限值，GB 4943.1—2011［2］标准是从产品是否有保护接地以及产品类型两方面分别给出限值，而IEC 62368-1：2018［3］标准则是通过分析人员和电能量源两个方面做到了具体问题具体分析，然后根据实际情况给出了限值。

3 结 语

IEC 62368-1：2018［3］标准在试验电路、测量网络、测量程序及限值要求方面，相比GB 8898—2011［1］和GB 4943.1—2011［2］更加完善，也使同时具有音视频、信息技术及通信技术功能的多功能产品有了统一的标准，解决了音视频、信息技术及通信技术设备标准之间的差异问题，消除了产品设计上的困扰。