探討小家電電流安全測試的重要性
泄漏電流測試是小型家電產品質量質量測試的重要環節之一,是衡量小型家用電器產品絕緣性能和電氣安全性能的重要指標。所有泄漏檢測不合格的小型家用電器產品,一旦在正常工作狀態下與人體接觸,就容易產生觸電風險。目前階段,我國小型家電制造商往往不夠重視泄漏電流安全檢測項目,加上缺乏專業知識、技術能力等原因,導致小型家電產品電流安全檢測存在嚴重缺陷,具體實施過程仍存在困難,因此有必要討論小型家電產品電流安全檢測。
1 小家電電流安全的基本概念
泄漏電流是指通過周圍介質或絕緣表面形成的電流稱為泄漏電流。泄漏電流包括兩部分,一部分是通過絕緣電阻傳導的電流I1 ;另一部分是通過分布電容的位移電流I2,后者容抗為XC=1/2pfc 與電源頻率成反比,分布式電容電流隨頻率的增加而增加,因此泄漏電流隨電源頻率的增加而增加。例如,通過可控硅電源,其諧波重量增加了泄漏電流。小型家用電器產生泄漏電流的主要原因是電磁感應存在于其內部,這些電磁感應以電容寄生的形式相互作用。
值得注意的是,電容寄生產生的泄漏電流將在一定程度上形成海水流狀態。此時,泄漏電流將顯示三維和交叉的不規則流動,不會沿著某條導線或某個平面流動。然而,在小型家用電器的電流安全測試中,泄漏電流可以大致忽略電器內部電流的傳輸方式,從宏觀角度分析泄漏電流對人體的危害。這樣,研究小型家用電器泄漏電流的強度已成為檢驗產品使用質量和可靠性的關鍵。
,人體是良好的導體。當人體接觸到設備的帶電部分并形成電流通路時,電流會流過人體,導致觸電。觸電時,電流對人體的危害程度與電流通過人體的電流強度、持續時間、電流頻率、電壓大小、流過人體的方式等因素有關。在小型家用電器無接地線的使用條件下,一旦用戶接觸到家用電器的金屬外殼,泄漏電流就會通過人體流向地球。在這個過程中,人體會因觸電而造成一定的傷害。因此,在分析小型家用電器的電流安全測試時,必須定性和定量研究泄漏電流,并將泄漏電流視為參數;該參數可以表示小型家用電器以泄漏電流為標志的泄漏與用戶之間的關系,即小型家用電器的安全性。
本文將小型家用電器的泄漏電流分為三種類型:地面泄漏電流、外殼泄漏電流和應用設備泄漏電流。
2 小家電電流安全測試
根據泄漏電流的性質,可分為直流泄漏電流和交流泄漏電流。如果作用于小型家用電器的外部電壓為直流電壓,則通過其絕緣部分到達小型家用電器金屬外殼的電流為直流泄漏電流。通過兆歐表,測量指針中顯示的絕緣電阻值本質上是一個直流電流值。計算公式如下:
絕緣電阻值= 500V(DC) /直流泄漏電流(DC)
從上述類型可以看出,家電行業常用的絕緣電阻值在小型家電產品質量中的應用非常重要。當測量動電兆歐表產生的直流電壓時,應與小型家電產品的直流泄漏電流相對應,值成反比。
而交流電壓是作用于小家電產品上的外電壓,此時,流經其絕緣部分到達小家電產品金屬外殼的電流,就是交流泄漏電流。
根據《家用及類似用途電器安全部分:一般要求》第13章,要求在工作溫度下測試家用電器產品的泄漏電流和電氣強度,即在工作溫度下,電器的泄漏電流不應過大,其電氣強度應足夠。例如,使用交流電源的電氣產品,如空調、洗衣機和廚房電器,泄漏電流為交流泄漏電流值。
交流泄漏電流廣泛存在于小型家電產品中,泄漏電流的原理測量與絕緣電阻基本相同。絕緣電阻的測量實際上是一種泄漏電流,僅以電阻的形式表示。因此,對電流安全的研究可以引入絕緣阻抗的概念。絕緣阻抗相當于傳感器橋路與地面之間串聯的電阻值。絕緣電阻的大小會影響傳感器的性能。當絕緣阻抗低于一定值時,橋梁將無法正常工作。在小型家電產品中,考慮到各種電感、電容、電阻、電氣間隙和爬電距離的綜合總阻抗。小型家電產品絕緣阻抗尺寸的定義可以用以下公式表示:
絕緣阻抗值= 1.06×220V /交流泄漏電流(AC)
從計算公式中可以看出,絕緣阻抗符合電工學中阻抗的定義。當小型家用電器上的電壓升高時,由于同一頻率下絕緣阻抗的變化值很小,此時檢測到的泄漏電流值相對較高。對于小型家用電器產品的絕緣阻抗檢測,不需要分解電感、電容、電阻、爬電距離等因素,只需在測量交流泄漏電流后計算上述公式即可獲得絕緣阻抗的大小。在小型家用電器產品電流安全測試中引入絕緣阻抗的概念,可視為交流泄漏電流的輔助參數,其目的是作為理論分析工具,如電氣中的復數計算方法,作為一種方便許多問題分析的工具,引入小型家用電器產品電流安全測試,不需要實際測量。就像交流泄漏電流是一個矢量一樣,但通常在小型家用電器的電流安全測試過程中,無論是從小型家用電器產品的電流安全測量點還是從地球到地球的具體方向。絕緣阻抗的值不是恒定的。由于天氣干燥潮濕、熱老化和電老化、油煙灰塵沉積等外部因素的影響,小型家用電器的絕緣阻抗將逐漸發生變化。根據家用和類似用途電器的安全部分:
一般要求要求家用電器產品的泄漏電流不應過大,其電氣強度應足夠。在測試小型家用電器產品的電流安全之前,首先要確保帶電部件斷開的保護阻抗。例如,在一個小型家用電器產品的銘牌上給出它220V 電壓下的工作電流,即額定電流I0=6.5A.假設小家電產品中各種電氣元件的總工作阻抗,包括電阻阻抗、電容阻抗和電感阻抗的值Z0,則有:Z0 = ZR ZC ZL = 220V / 6.5A = 33.8Q
上式,Z0 = ZR ZC ZL,都暫時定義為標量。我們假設小家電產品來自L 端和N 端二次測量的交流泄漏電流值分別為1.2mA 和1.8mA,此時,小家電產品的絕緣阻抗應為ZSL = 130KΩ 和ZSN = 195KΩ。在正常工作條件下,小型家產品泄漏電流的測試值不超過其工作電流0.15%,或者小家電的工作阻抗值不會超過其絕緣阻抗值O.1 5%.
根據《家用及類似用途電器安全部分:一般要求》中對小型家電產品的電流安全測試方法,測量( 交流) 泄漏電流,如上述中小型家電產品L 端和N 端二次測 交流泄漏電流值的大小分別為1.2mA 和1.8mA,用于表示產品在沒有接地線的情況下通過人體達到地球的電流和電流強度。通常,人體很容易接觸到的小型家用電器220V×1.06= 233.2V 電壓作用下,不論從L 端或N 端測得的泄漏電流值應小于5.OmA.此時,ZSL 或者ZSN 值應大于46.64 KΩ,電流安全測試儀本身的阻抗平均為1.75 KΩ,二者比值為3.75%.這表明,當小型家電產品處于一定極限狀態時,大約96%的泄漏電流通過泄漏電流測試儀,其余的通過小型家電產品本身的絕緣阻抗。然后得出以下結論:小型家電產品的泄漏電流值越小,絕緣阻抗越大,電流安全測試的準確性越高。例如,當小型家電產品的泄漏電流測量值為時1.0mA 時,ZSL 或者ZSN 值應該是233.2 KΩ,此時,小家電產品中99%以上的泄漏電流將通過測試儀。
3 結束
綜上所述,隨著科學技術的快速發展,大量新型小型家電產品不斷涌現,性能也有了顯著提高,對小型家電產品的電流安全問題有了更嚴格的要求。根據《家用及類似用途電器安全部分:一般要求》中的相關定義,指出泄漏電流是電氣線路或電氣設備在*和施加電壓的作用下流經絕緣部分的電流。因此,泄漏電流是衡量電氣絕緣質量的重要標志之一,也是測試產品使用質量和可靠性的關鍵。鑒于此,本文重點分析了小型家電產品泄漏電流的測試。首先簡要介紹了泄漏電流的相關概念,然后分析了直流泄漏電流與交流泄漏電流的區別,并在小型家電產品電流安全的研究中引入了絕緣阻抗的概念,從小型家電產品泄漏電流和絕緣阻抗值的確定和檢測方法的選擇提供了更科學、可靠的理論依據。