泄漏電流(接觸電流)測試知識

高質量的電氣產品要進行許多項目的安全規格測試，包含耐壓測試、絕緣阻抗測試、接地阻抗測試、泄漏電流(接觸電流)測試等，在這些安規測試項目中最煩瑣的部分就是泄漏電流測試(接觸電流測試)。產品透過泄漏電流測試可以量測出非正常的泄漏電流，而泄漏電流測試器則是執行泄漏電流測試普遍使用的測試儀器。

何謂泄漏電流(接觸電流)測試

泄漏電流測試是一個總括的名詞，實際是包含三種不同的測試。其中兩種分別為對地泄漏電流測試和外殼泄漏電流測試，一般情況下是應用于具有接地金屬外殼的產品中。第三種是部件泄漏電流測試，大部分應用在醫療設備上。上面所提到的這些測試都以確保產品可以被安全的使用并且不會產生危害為前提。
操作泄漏電流(接觸電流)測試
近年來，許多產品安全規范已經要求產品必須進行泄漏電流測試，不論是在產品設計測試或是生產線測試，尤其在設計階段，透過泄漏電流測試，產品設計工程師可以獲得許多有關產品完整性的重要信息，并且讓產品可以更符合安全標準的要求。當被測物在額定電壓或1.1倍指定輸出額定電壓下，也就是產品在實際使用和故障條件下進行測試，在對地泄漏電流測試中，量測被測物的對地引線，從而決定流回系統中性點(System Neutral)的電流大小；在機殼泄漏電流測試中，量測被測物機殼上的不同點到系統中性點的電流大小(見附圖一)。

圖一泄漏電流(接觸電流)測試器：包括8種測試狀態，量測的泄漏電流是通過MD到被測物外殼電流

對地泄漏電流測試必須在正常電壓條件和單相故障條件下進行，例如中性點開路，或把電源線和對地線對調。實際應用中，需要進行部件泄漏電流測試。對應每類測試相應有八種可能組合，以及指定使用部件的附加測試。根據被測設備的類型和測試進行的情況，泄漏電流的限制從0.01毫安培到10毫安培范圍變化。在不同泄漏電流測試之間的主要區別在于量測儀器放置的位置。泄漏電流測試是測量從外殼到外殼其它部分的泄漏電流，正常使用時不包括可能接近操作者或病人的應用部件。應用部件泄漏電流測試是量測從病人的引接線回到中性導性和病人引接線之間的泄漏電流，這些都會隨著設備類型的不同而變化。

何謂耐壓測試

耐壓(絕緣)測試是仿真被測物絕緣系統在遠超出正常使用條件下，在一定的時間內必須能承受更高的電壓，產品通過耐壓測試代表在一般使用時能夠安全運行，并且能夠負擔正常的開關瞬態，這是最普遍有效的測試，也是產品制造商能用來決定使用者對產品的最基本質量認定。

在最簡單的測試組合中，耐壓測試器和被測物的連接，既可以通過插座盒，也可以通過測試引線，然后耐壓測試器給被測物一個電壓。如果通過的泄漏電流數過大，耐壓測試器會顯示失敗，代表被測物沒有通過測試；如果測試并沒有過量的泄漏電流通過，耐壓測試器即會顯示通過，代表被測物通過測試。過量泄漏電流數值由最大允許通過電流水平的設定值決定，在耐壓測試器上可以調整這個數值以決定測試是否通過。耐壓測試器實際上強調在載流導體和非載流導體之間的絕緣程度，例如外露的不通電金屬，這是用來查出產品設計問題的最好方法，例如導體放得過近。

一般性的耐壓測試
在耐壓測試時，被測設備火線和中線短路，接到從耐壓測試器的高電壓輸出端。耐壓測試器的回饋引線(Return)接被測物的機殼(圖二)，應用的電壓數值從若干個安全機構的規范中變化。在一般的生產線測試，普通經驗法則是在一秒鐘內給予1000VAC加上兩倍于被測物的操作電壓，其它要求1500V或者3000V電壓測試。

圖二:絕緣耐壓測試─測試耐壓時，高電壓加在被測物的交流輸入兩端，量測被測物金屬外殼和高壓回饋端之間的電流.

操作耐壓測試具備的條件

安規機構的規范一般并不會指定耐壓測試的量測值，而是由被測產品的制造商決定。如果耐壓泄漏電流的最大值沒有規定，最好的測試方法是設定一個達到跳閘水平的耐壓泄漏電流數值，此數值稍微高于被測物在此種測試下正常切斷電源時的數值。

耐壓泄漏電流最普遍的安規標準規范可以參考UL的幾個標準，一般以“120千歐＂為參考。這個規范設立了一個固定電阻，一定會引起耐壓測試的失敗顯示。早期開始，1000V加上兩倍于被側設備的額定電壓。是耐壓測試的一個普通設定。自從大多數在美國使用的被測物額定電壓是120V后，規定正常的耐壓測試電壓是1240V。因此，當輸出引線連接120千歐電阻器時，只要耐壓達到1240伏，120千歐規范要求耐壓測試設為失敗的顯示。根據奧姆定律(電壓÷電阻=電流)，可以計算出實際的跳閘電流設定值。這個例子中是(1240V÷120K=10.33mA)。只要被測設備的切斷電流超過10.33毫安培。耐壓測試的跳閘設定將會設置為顯示失敗。當然，重要的是記住這是一個最大值限制，制造者總是允許設置耐壓測試儀到達低一些的電流跳閘設定值。

壓泄漏電流和泄漏電流(接觸電流)之間的相互關系

泄漏電流測試中，測量的電流可用來計算耐壓測試的電流跳閘設定的近似值。這只是一個近似值，因為不同的被測物，設備組件的偏差可能引起泄漏電流的讀數細小的差別。計算相互關聯的泄漏電流設定值時，重要的是了解所進行的耐壓測試和泄漏電流測試的基本區別，即使大多數泄漏電流測試器提供輸出線(L/N)的切換測試，但僅量測在同一時間內一個載流組件到被測設備外殼的泄漏電流大小。耐壓測試同時測量兩個載流組件之用的泄漏電流，因此會顯示出較高的泄漏電流讀數值。有效的經驗法則是設定耐壓測試跳閘電流大約是以下公式計算結果的20%到25%：

(耐壓測試電壓÷泄漏電流測試電壓)×泄漏電流測試電流=耐壓測試電流的近似值。

例如，泄漏電流測試的電壓是240V，耐壓測試的電壓是1480V，測量的實際泄漏電流是2.0毫安培。計算如下：(1480V÷240V)×2.0mA=12.33mA。基于這個計算結果，加上大約25%的偏差，耐壓測試的設定值大約是15mA。

結論

雖然耐壓測試和泄漏電流測試都可用來測試被測物的絕緣強度，但在其測試過程和結果有一些關鍵的區別，耐壓測試是在被測物其所有載流組件的絕緣系統短路后通入高電壓下進行的，泄漏電流(接觸電流)測試使用測試設備模擬人體阻抗，在通電的條件下進行的。

兩種測試雖然不盡相同，但在確保產品安全性方面是非常有用的，耐壓測試是百分之百生產線測試(Routine Test)，泄漏電流測試一般則被認為是型式測試(Type Test)。

今天隨著低電壓(LVD)指導規范被普遍采用，耐壓測試和泄漏電流測試將會成為標準的生產線測試，而且將會再加入更多測試，如絕緣阻抗測試和接地阻抗測試等。

現今全功能的安規測試儀器可以用來進行許多必要的安全測試，在功能上可以與被測物進行更方便與安全的連接，完全自動化記錄測試結果，并且可以更快速完成測試，這一切的變化都為講求迅速的制造環境提供更多更好的選擇。