泄漏(接触)电流测量是电器产品安全评估的重要一环。为确保CB认证体系内所有实验室的测量设备规范一致,IEC制定了操作文件IECEE OD 5013 Leakage (Touch) Current Measurement Instruments,其最新1.3版已在2024年06月26日发布,即将于2025年01月01日正式生效。
本文旨在结合其它相关标准和技术文件,对IECEE OD 5013:2024的核心要点进行梳理解读,并非原文的直接翻译件。
一、测量设备的主要类型
目前各实验室所使用的泄漏(接触)电流测量设备可分为以下三种类型:
1、整合了试验配置电路、测量网络和电压表的自动化测量设备,例如EEC 7630。其特点是可以编程设置试验电路连接状态和试验步骤,选择不同的测量网络,并直接读取泄漏(接触)电流测量值。
2、整合了测量网络和电压表的测量设备,例如Simpson 228。其特点是可以选择不同的测量网络,但需要手动配置电路以模拟不同电路连接状态。通过表盘能直接读取泄漏(接触)电流测量值,但峰值与有效值仅遵循简单的√2倍数关系。
3、单独的测量网络配合外置电压测量仪器。使用这类设备进行试验,操作过程更加繁琐,但若选择示波器进行电压测量,在面对复杂波形测量信号时,则相比其它两类设备具有明显优势。
二、测量设备的校准
1、实验室选择校准机构时,要确认该机构校准能力满足IEC 60990的要求。例如,某校准机构获得了JJG(粤)027的CNAS认可资质,而JJG(粤)027又涵盖了IEC 60990中涉及测量网络性能和校准的内容,则可确认该机构校准能力满足要求。
2、对于所有类型测量设备,都应校准20 Hz到1 MHz频率范围内测量网络的输入阻抗。以感知/反应电流测量网络(IEC 60990图4)为例,各校准点的输入阻抗应符合IEC 60990表K.2的要求。
3、对于带有整体式电压表的设备,无需将电压表拆下单独校准其频率响应,但应校准20 Hz到1 MHz频率范围内测量网络的传输阻抗。以感知/反应电流测量网络(IEC 60990图4)为例,各校准点的传输阻抗应符合IEC 60990表K.2的要求。
4、对于带有整体式电压表的设备,还应校准20 Hz到1 MHz频率范围内测量网络的输入输出电压比或输入电压系数(即单位电流读数对应的输入电压,V/mA)。以感知/反应电流测量网络(IEC 60990图4)为例,各校准点的校准值应符合IEC 60990表K.5的要求。
5、对于独立的电压测量仪器,实验室应确认其能够在20 Hz到1 MHz频率范围内测量峰值和真有效值,并且输入阻抗不低于1 MΩ,输入电容不高于200 pF。该设备配置要求明显高于普通电器产品安全测试中所使用的电压测量仪器(例如功率计、万用表、电压表等),实验室应仔细甄选。
三、设备精度和测量不确定度
泄漏(接触)电流测量设备的精度和校准允差可以参考IECEE OD 5014和JJG(粤)027:
频率范围 | 最大允差 |
50Hz≤60Hz | 3.5% |
>60Hz≤5kHz | 5% |
>5kHz≤100kHz | 10% |
>100kHz≤1MHz | 10% |
由于泄漏(接触)电流测量网络的频率响应是非线性的,因此评估测量不确定度比较困难。建议采用IEC Guide 115中介绍的“简单判定”法,即在确保设备精度和校准允差符合约定条件的前提下,做符合性判定时只需直接比较测量值与标准限值。
参考文献:
IECEE OD 5013 Leakage (Touch) Current Measurement Instruments
CTL DSH 2195 Calibration Leakage (Touch) Current Measuring Device with Integral Meter
IECEE OD 5014 Instrument Accuracy Limits
IEC 60990 Methods of measurement of touch current and protective conductor current
JJG(粤)027 接触电流测试仪检定规程
IEC Guide 115 Application of measurement uncertainty to conformity assessment activities in the electrotechnical sector
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