解析电子负载在泄漏电流测试仪计量检测中的应用

解析电子负载在泄漏电流测试仪计量检测中的应用

王亮

安徽省计量科学研究院 安徽合肥 230000

【摘要】：随着科技水平和生活水平提升，电器产品不断更迭，电器安全备受关注，电器安全检测中的泄漏电流检测是关键一环，泄漏电流测试仪的量值溯源尤为重要。本文基于此等情况，考虑使用电子负载进行泄漏电流测试仪的计量检测。

【关键词】：泄漏电流测试仪；电子负载；计量检测；安全

1引言

随着科技水平的不断进步和人民生活水平的逐步提升，大大小小的家用电器不断出现在人们的日常生活中，电器设备的安全问题也不断被人所关注。目前所有电器产品都有出厂前的强制电气安全检测，泄漏电流就是其中一项，泄漏电流是电气线路或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，它是衡量电器绝缘性能好坏的重要标志之一，是产品安全性能的主要指标，将泄漏电流限制在一个很小值，这对提高产品安全性能具有重要作用。

2 泄漏电流测试仪计量

2.1 泄漏电流测试仪原理

泄漏电流测试仪，用于测量电器的工作电源（或其他电源）在工作状态下通过绝缘或分布参数阻抗产生的与工作无关的泄漏电流，测试仪主要由阻抗变换、量程变换、交直流转换、放大、指示装置等组成。一般实际工作中，应JJG843-2007《泄漏电流测试仪检定规程》中要求，泄漏电流测试仪输出电压直接用数字表进行测量，泄漏电流示值误差的检测方式如下图1所示。

图 1泄漏电流示值误差的检测方式

2.2 泄漏电流测试仪计量方式

通过调节电压输出值，配合调节标准电阻箱电阻值，测量泄漏电流输出实际值。因检定规程中要求，对泄漏电流测试仪每一个电流量程都应进行检定，通常选定最大输入电阻的量程为全检量程，也可根据用户要求选定某个量程为全检量程，其余量程为非全检量程。其中全检量程在20%I_m～100%I_m范围内，均匀选取检定点，且不少于四点；非全检量程在40%I_m～100%I_m范围内，均匀选取检定点，且不少于三点。另在检定泄漏电流报警点时，在模拟电压输出情况下，调节电阻箱，在被检仪器报警且切断电压输出的瞬间记录当时回路中的实际电流值，此电流即为报警电流测量值。在实际测量中，无论是调节到按要求选取的检定点，或者报警点的调节，因电阻箱调节非完全连续，且标准电阻箱中电阻普遍功率较小，仅为数瓦，带载能力较弱，很多时候需要调节输出电压才能达到所需测量值，即可能测量值并非实际工作电压状态、测量状态会和仪器的实际使用状态有所区别，电阻箱的调节过程也比较繁琐，还容易因不同电阻档位过电流能力不同，容易烧坏电阻档位。另由于指示仪表的滞后，报警点的读取瞬间并不一定能够准去读取，这也使得电阻箱的调节带来的一定的不确定性。

3 电子负载检测泄漏电流测试仪

3.1 电子负载组成结构

因此，设想使用电子负载作为标准器来检测泄漏电流测试仪。电子负载是通过控制内部功率或晶体管的导通量（量占空比大小），依靠功率管的耗散功率消耗电能的设备。它能够准确检测出负载电压、精确调整负载电流、同时可以实现模拟负载短路，同时电子负载具有完善的保护功能，包括对内（电子负载）保护功能和对外（被测设备）保护功能，对内保护有：过压保护、过流保护、过功率保护、电压反向和过温保护；对外保护有：过流保护、过功率保护、吃载电压和低电压保护。多模式的状态功能、精确的测量功能以及丰富的保护功能，让电子负载完全可以胜任检测泄漏电流测试仪的检测标准器功用。

3.2 电子负载检测泄漏的可行性

当前，市面上以直流电子负载为主，且其以大功率和多功能为主要研制和使用方向，交流电子负载目前应用面不广，一般对电源要求比较严格的厂家会使用交流电子负载来检测电源的好坏。以电子负载作为标准器来检测泄漏电流，可以在被测仪器的实际工作状态下，使用外部程序控制电子负载，实现连续调节，配合程序读取，可以实时监控被测仪器的工作状态，避免的调节的跳跃性和数据读取的滞后性，从方法和功能上解决了标准电阻箱式人工调节检测的不足。

4 电子负载应用检测设计要求

目前，还没有专门的用于计量检测的电子负载成品。实际检测中，规程中泄漏电流测试仪分为1级、2级和5级，根据被测仪器和标准器选取原则，专业研究所、负载生产企业可以考虑设计出最大允许误差小于±0.3%、电压范围（0～500）V、电流（0～200mA）、低失真、高带载能力、可程控且交直流兼具的电子负载。依现有工业制作水平完全可以实现，但在设置制作时要有以下几点考虑：（1）考虑经常性的不同现场环境下检测，仪器的精度和稳定性需可靠；（2）负载阻值的连续可调性及带载能力的可靠性；（3）数据读取的及时性；（4）必要时添加内部集成的程控能力或外部接入程控；（5）设计成果的操控人性化。

参考文献:

[1]JJG843-2007 《泄漏电流测试仪检定规程》

[2]孙德霖. 大功率自均流直流电子负载的研究[D]. 青岛科技大学, 2015.

[3]宋滨. 直流电子负载的研究[J]. 潍坊学院学报, 2012(06):39-43.

[4]温翠英. 泄漏电流的产生与测量初探[J]. 山西电子技术, 2002, 000(002):46-48.

[5]吴建起. 电工电子产品泄露电流城测试技术探析[J]. 科技经济导刊, 2017, 000(021):P.115-115.