小家电产品电流安全测试的重要性探讨

泄漏电流测试是小家电产品质量检测中的重要环节之一，是衡量小家电产品绝缘性能以及电气安全性能的重要指标。凡是漏电检测不合格的小家电产品，在正常工作状态下其外壳表面一旦与人体接触，很容易产生触电危险。现阶段，我国小家电生产企业往往对泄漏电流安全检测项目没有予以足够的重视，再加上专业知识、技术能力等原因的欠缺，导致小家电产品电流安全检测方面存在严重缺陷，具体实施过程中仍然存在较多困难，因此有必要对小家电产品电流安全检测进行探讨。

1 小家电产品电流安全的基本概念

泄漏电流是指在没有故障施加电压的情况下，电气中带相互绝缘的金属零件之间，或带电零件与接地零件之间，通过其周围介质或绝缘表面所形成的电流称为泄漏电流。泄漏电流包括两部分，一部分是通过绝缘电阻的传导电流I1 ;另一部分是通过分布电容的位移电流I2,后者容抗为XC=1/2pfc 与电源频率成反比，分布电容电流随频率升高而增加，所以泄漏电流随电源频率升高而增加。例如：用可控硅供电，其谐波分量使泄漏电流增大。小家电产品产生泄漏电流的主要原因是在其内部各个元器件存在着电磁感应，而且这些电磁感应是以电容寄生的形式相互作用着。

值得注意的是，由电容寄生所产生的泄漏电流会在某种程度上形成“沧海横流”的状态，此时的泄漏电流会表现出一种立体式、交叉式的无规则流动，它不会沿着某根导线或者某一个平面有规则的流动。但是在小家电产品电流安全测试方面探讨泄漏电流，则可以大致忽略电器内部电流的传导方式，方便起见可以从宏观的角度分析小家电产品出现泄漏电流时会对给人体造成何种程度的危害。这样一来，研究小家电产品泄漏电流的强度就成为了检验产品使用质量以及可靠性的关键。

众所周知，人体是良导体，当人体接触设备的带电部分并形成电流通路的时候，就会有电流流过人体，从而造成触电。触电时电流对人身造成的伤害程度与电流流过人体的电流强度、持续的时间、电流频率、电压大小及流经人体的途径等多种因素有关。在小家电产品无接地线的使用条件下，一旦使用者接触到家电产品的金属外壳，泄漏电流就会通过人体流向大地，在这过程中人体会由于触电而造成一定的危害。因此在对小家电产品电流安全测试进行分析时，就必须对泄漏电流进行定性和定量研究，将泄漏电流视作一种参数；这一参数能够表征小家电产品以泄漏电流为标志的“漏电”与使用者之间的关系，即小家电产品的安全性。

本文在研究过程中将小家电产品的泄漏电流分为对地泄漏电流、机壳泄漏电流以及应用器件泄漏电流三种类型。

2 小家电产品电流安全测试

根据泄漏电流的性质不同，可以将其分为直流泄漏电流和交流泄漏电流如果作用于小家电产品上的外电压为直流电压，此时流经其绝缘部分到达小家电产品金属外壳的电流，就是直流泄漏电流。通过兆欧表，测量时指针所示的绝缘电阻值，本质上就是一个直流电流值。计算公式如下所示 :

绝缘电阻值= 500V（DC） /直流泄漏电流（DC）

根据上式可以看出，家用电器行业常用的绝缘电阻值在小家电产品质量中的应用十分重要，当用动电式兆欧表产生直流电压进行测量时，应该和小家电产品的直流泄漏电流相互对应，数值上成反比。

而交流电压是作用于小家电产品上的外电压，此时，流经其绝缘部分到达小家电产品金属外壳的电流，就是交流泄漏电流。

根据《家用和类似用途电器的安全第部分：通用要求》第13 章，要求测试家用电器产品在“工作温度下的泄漏电流和电气强度”,即在工作温度下，器具的泄漏电流不应该过大，而且它的电气强度应该是足够的。例如空调器、洗衣机以及厨房电器等使用交流电源的电器产品，此时的泄漏电流则为交流泄漏电流值。

交流泄漏电流在小家电产品内部广泛存在，而且泄漏电流的原理测量与绝缘电阻基本相同，测量绝缘电阻实际上也是一种泄漏电流，只不过是以电阻形式表示出来的。因此对于电流安全的研究可以引入“绝缘阻抗”这一概念。绝缘阻抗相当于传感器桥路与地之间串了一个阻值与其相当的电阻，绝缘电阻的大小会影响传感器的各项性能。而当绝缘阻抗低于某一个值时，电桥将无法正常工作。在小家电产品中，考虑到其内部各种电感、电容、电阻、电气间隙与爬电距离等形式的综合性的总阻抗。对小家电产品绝缘阻抗大小的定义，可以用以下公式表示：

绝缘阻抗值= 1.06×220V /交流泄漏电流（AC）

从计算公式中可以看出绝缘阻抗符合电工学中关于阻抗的定义。当小家电产品上的电压升高时，由于同一频率下绝缘阻抗的变化量值极小，此时检测出的泄漏电流值相对较高。对于小家电产品绝缘阻抗的检测不需要对电感、电容、电阻、爬电距离等因素进行分解计算，只需要通过上述公式在测出交流泄漏电流之后进行计算就可以得到绝缘阻抗的大小。在小家电产品电流安全测试方面引入绝缘阻抗这一概念，可以将其视作交流泄漏电流的一种辅助性参数，其目的在于作为一个理论分析工具，例如电学中的复数计算方法，作为一种工具方便了许多问题的分析一样引入小家电产品电流安全测试当中，并不需要对其进行实际测量。正如交流泄漏电流是一种矢量，但通常情况下在小家电产品电流安全检测过程中会忽略其真正的方向而只考虑从家电产品金属外壳的某测量点经由人体流向大地的那个分量一样；绝缘阻抗同样是矢量，不需要考虑其具体方向。即不论总的阻抗是感性、容性或阻性。在小家电产品中，绝缘阻抗大小的绝对值并不是一个恒量。由于受到外界因素变化的影响，例如天气的干燥与潮湿、绝缘物的热老化与电老化、油烟灰尘的沉积等等，小家电产品的绝缘阻抗会逐渐发生变化。根据《家用和类似用途电器的安全第部分：

通用要求》中要求家电产品的泄漏电流不应过大，并且其电气强度应该是足够的。对小家电产品的电流安全进行测试前，首先需要确保保护阻抗从带电部件上断开。例如某小家电产品铭牌上给出其在交流220V 电压下的工作电流，即额定电流I0=6.5A.假设该小家电产品内的各种电气元器件的总工作阻抗，包括电阻性阻抗、电容性阻抗以及电感性阻抗的绝对值为Z0,则有：

Z0 = ZR+ZC+ZL = 220V / 6.5A = 33.8Q

在上式中，Z0 = ZR+ZC+ZL,都暂且定义为标量。我们在假设该小家电产品从L 端和N 端二次测得交流泄漏电流值的大小分别为1.2mA 和1.8mA,此时，该小家电产品的绝缘阻抗应该为ZSL = 130KΩ 和ZSN = 195KΩ。在正常工作情况下，小家电产品的泄漏电流的最大测试值，不会超过其工作电流的0.15%,或者小家电产品的工作阻抗值不会超过其绝缘阻抗值的O.1 5%.

根据《家用和类似用途电器的安全第部分：通用要求》中的有关规定对小家电产品的电流安全测试方法，依此测出的（ 交流） 泄漏电流大小，例如上文中小家电产品从L 端和N 端二次测  得交流泄漏电流值的大小分别为1.2mA 和1.8mA,就是用来表征该产品在不接地线的情况下，流经人体达到大地的电流电流强度。通常情况下，人体极易触及的小家电产品，在220V×1.06= 233.2V 电压作用下，不论从L 端或N 端测得的泄漏电流值都应该小于5.OmA.此时，ZSL 或者ZSN 的值应该大于46.64 KΩ，而电流安全测试仪器自身的阻抗平均为1.75 KΩ，二者比值为3.75%.这就说明小家电产品处于某种极限状态时，大约有96%以上的泄漏电流通过泄漏电流测试仪，而剩余的则是从小家电产品自身的绝缘阻抗上流过。进而可以得出以下结论：小家电产品自身的泄漏电流值越小，即绝缘阻抗越大，此时电流安全测试的准确性越高。例如当小家电产品泄漏电流测量值为1.0mA 时，ZSL 或者ZSN 的值应该是233.2 KΩ，而且此时小家电产品中的泄漏电流将有99%以上是从测试仪上通过的。

3 结束

综上所述，伴随着科学技术的快速发展，在大量新型的小家电产品不断涌现的同时在其性能方面也有着显着的提高，因此对于小家电产品的电流安全问题有着更加严格的要求。根据《家用和类似用途电器的安全第部分：通用要求》中的有关定义，指出了泄漏电流是电气线路或者电器设备在没有故障和施加电压的作用下，流经绝缘部分的电流。因此，泄漏电流是衡量电器绝缘性好坏的重要标志之一，同时也是检验产品使用质量以及可靠性的关键。鉴于此，本文着重分析了小家电产品泄漏电流的测试。首先对泄漏电流的相关概念进行简要介绍，然后分析了直流泄漏电流和交流泄漏电流的区别，并且在小家电产品电流安全的研究当中以引入了“绝缘阻抗”这一概念，从小家电产品泄漏电流以及绝缘阻抗值大小的确定、检测方法的选择等方面探讨了小家电产品电流安全的重要性，为日后的小家电产品电流安全测试方面的研究提供更加科学、可靠的理论依据。