标准搜索结果: 'GB/T 12113-2023'
| 标准编号 | GB/T 12113-2023 (GB/T12113-2023) | | 中文名称 | 接触电流和保护导体电流的测量方法 | | 英文名称 | Methods of measurement of touch current and protective conductor current | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | L09 | | 国际标准分类 | 35.020 | | 字数估计 | 54,594 | | 发布日期 | 2023-09-07 | | 实施日期 | 2024-04-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 12113-2003 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 12113-2023: 接触电流和保护导体电流的测量方法
ICS 35.020
CCSL09
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 12113-2003
接触电流和保护导体电流的测量方法
(IEC 60990:2016,IDT)
2023-09-07发布
2024-04-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅴ
引言 Ⅵ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 2
4 测试场地 2
4.1 测试场地的环境 2
4.2 测试变压器 2
4.3 接地中线 2
5 测量设备 3
5.1 测量网络的选择 3
5.2 测试电极 5
5.3 配置 5
5.4 测试期间电源的连接 5
5.5 电源电压和频率 9
6 测试程序 9
6.1 通则 9
6.2 设备的正常条件和故障条件 10
7 结果评定 11
7.1 感知电流、惊吓反应电流和摆脱制动电流 11
7.2 电灼伤 12
8 保护导体电流的测量 12
8.1 通则 12
8.2 多台设备 12
8.3 测量方法 12
附录A(规范性) 设备 13
附录B(规范性) 导电板的使用 14
附录C(规范性) 偶然连接的零部件 15
附录D(资料性) 电流限值的选择 16
附录E(资料性) 用于测量接触电流的网络 18
附录F(资料性) 测量网络的限值和结构 19
附录G(资料性) 接触电流测量仪器的结构和应用 21
附录H (资料性) 频率滤波接触电流电路测试的分析 24
附录I(资料性) 交流配电系统(见5.4) 31
附录J(资料性) 电网电源供电设备的接触电流的例行试验和周期试验,以及在维修或变更后
接触电流的试验 37
附录K(规范性) 网络性能和校准 38
参考文献 42
图1 直接供电的接地中线 3
图2 带有隔离变压器的接地中线 3
图3 未加权的接触电流的测量网络 4
图4 加权接触电流(感知电流或惊吓反应电流)的测量网络 4
图5 加权接触电流(摆脱制动电流)的测量网络 4
图6 接到星形TN或TT系统的单相设备的试验配置 6
图7 接到中心接地的TN或TT系统的单相设备的试验配置 6
图8 接到星形TN或TT系统的相同的单相设备的试验配置 6
图9 接到星形IT系统的相线和中线间的单相设备的试验配置 7
图10 接到星形IT系统的相间的单相设备的试验配置 7
图11 接到星形TN或TT系统的三相设备的试验配置 7
图12 接到星形IT系统的三相设备的试验配置 8
图13 接到未接地的三角形配电系统的三相设备的试验配置 8
图14 接到中心接地的三角形配电系统的三相设备的试验配置 8
图A.1 设备 13
图B.1 设备试验台 14
图F.1 电灼伤电流的频率因数 19
图F.2 感知电流/惊吓反应电流的频率因数 19
图F.3 摆脱制动电流的频率因数 20
图H.1 三角波形接触电流,惊吓反应 24
图H.2 三角波形接触电流,摆脱制动反应 25
图H.3 1ms脉冲响应,惊吓反应 25
图H.4 1ms脉冲响应,摆脱制动 26
图H.5 接触电流与上升时间点状图,20ms方波 26
图H.6 PFC开关电源接触电流波形 27
图H.7 50Hz方波,0.1ms上升时间,惊吓反应 27
图H.8 50Hz方波,0.1ms上升时间,摆脱制动 27
图H.9 IEC 60479-2AC+DC组合(增强额外数据)的摆脱阈值 28
图H.10 显示有效值窗口 29
图H.11 显示有效值窗口 29
图I.1 TN-S配电系统实例 32
图I.2 TN-C-S配电系统实例 33
图I.3 TN-C配电系统实例 33
图I.4 单相三线,TN-C配电系统实例 34
图I.5 三相线加中线的TT配电系统实例 34
图I.6 三相线的TT配电系统 35
图I.7 三相线(加中线)的TT配电系统 35
图I.8 三相线TT配电系统实例 36
表H.1 三角波形响应的比较 25
表H.2 方波接触电流响应 26
表H.3 方波单相接触电流脉冲响应 28
表H.4 混合ACnDC波形方程 29
表H.5 混合ACnDC波形方程 29
表K.1 未加权接触电流测量网络(图3)的输入阻抗和传输阻抗的计算值 38
表K.2 感知电流/惊吓反应接触电流测量网络(图4)的输入阻抗和传输阻抗的计算值 39
表K.3 摆脱制动电流测量网络(图5)的输入阻抗和传输阻抗的计算值 39
表K.4 未加权接触电流测量网络(图3)的输出电压和输入电压的比值 40
表K.5 感知电流/惊吓反应电流测量网络(图4)的输出电压和输入电压的比值 41
表K.6 摆脱制动电流测量网络(图5)的输出电压和输入电压的比值 41
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件代替GB/T 12113-2003《接触电流和保护导体电流的测量方法》,与GB/T 12113-2003相
比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:
---删除了基于对当前效应的理解,减少了“可握紧的零部件”这一使用条件的引用(见2003年版
的3.4、附录H)。
本文件等同采用IEC 60990:2016《接触电流和保护导体电流的测量方法》。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出并归口。
本文件起草单位:中国电子技术标准化研究院、维谛技术有限公司、北京小米移动软件有限公司、维
沃移动通信有限公司、中山市宝利金电子有限公司、紫光恒越技术有限公司、青岛海尔多媒体有限公司、
深圳创维数字技术有限公司、宁波公牛数码科技有限公司、海信集团控股股份有限公司、中国合格评定
国家认可中心、OPPO广东移动通信有限公司、深圳赛西信息技术有限公司、东莞市奥海科技股份有限
公司、广州赛西标准检测研究院有限公司、厦门汉印电子技术有限公司、荣耀终端有限公司。
本文件主要起草人:李玉祯、陈迪、王莹、何鹏林、刘云柱、缠潇潇、张光辉、王厚雪、林俊容、王宗强、
王清旺、刘风雷、于谋展、崔志龙、宋文平、陈绍亿、刘年丰、郭修根、周辉、白中涛、黄俊英、吴春雨、
林锦毅、李建敏。
本文件于1996年首次发布,2003年第一次修订,本次为第二次修订。
引 言
电子开关技术被广泛应用于电源系统和设备中,因而产生了高频谐波电压和高频谐波电流,本文件
的制定就是要解决由此而产生的有关问题。
测量漏电流的方法
这一内容包括了不同类型的设备被称为“漏电流”的各个方面的内容,包括在正常条件和某些故障
条件下有关生理效应和安装场合的电流的测量方法。
这里所描述的漏电流的测量方法是在对GB/T 13870.1和其他出版物,包括对早期测量方法的描
述进行了研究而产生的。
从对漏电流效应的研究中得出了以下结论:
---就安全而言,主要考虑可能流过人体的有害电流(该电流不一定等于流过保护导体的电流);
---发现电流对人体的效应要比早期制定标准时所认为的有几种要考虑的人体效应更为复杂些。
对连续波形,为规定限值所依据的最为重要的人体效应有:
● 感知;
● 惊吓反应;
● 摆脱制动;
● 电灼伤。
这四种人体效应中的每一种效应都有一个特定的阈值,其中某些阈值随频率的变化存在很大差异。
已经确定有两种类型的电流需要单独的测量方法:接触电流和保护导体电流。
接触电流仅在人体或人体模型形成电流通路时才存在。
还要注意的是,“漏电流”这一术语已用于表达若干不同的概念,如接触电流、保护导体电流、绝缘特
性等,所以在本文件中,不使用“漏电流”这一术语。
接触电流的测量
过去,设备标准采用两种传统的技术测量接触电流,无论是测量保护导体中的实际电流,还是采用
一个简单的电阻器-电容器网络(代表简单的人体模型),都是把接触电流定义为流过电阻器的电流。
本文件采用更有代表性的人体模型,给出上面提到的引起四种人体效应的电流的测量方法。
选择该人体模型用于多数普遍情况下一般意义上的电击。考虑到电流通路和接触条件,使用正常
条件下从手到手或从手到脚几乎完全接触的人体模型。对小区域的接触(例如小面积的手指接触),选
用其他的模型可能比较合适,但本文件并未包含。
在四种效应中,惊吓反应和摆脱制动与接触电流的峰值有关,并且随频率的变化而不同。习惯上将
电击作为正弦波来处理,这样测量有效值(r.m.s)最为方便。峰值测量方法更适合于非正弦波形(预期
得到接触电流的有效值),但也同样适用于正弦波形。对测量惊吓反应和摆脱制动电流所规定的网络是
具有频率响应特性的网络,这种加权网络对工频下的单一限值进行规定并作为基准。
然而,电灼伤与接触电流的有效值有关,而与频率无关。对可能发生电灼伤的设备(见7.2),需要分
别进行两种单独的测量,即对电击测量电流的峰值,对电灼伤测量电流的有效值。
设备委员会决定哪种生理效应能接受、而哪一种不能接受,并由此规定电流限值,对某些特定类型
的设备委员会,以本文件为基础,采用简化程序。在附录D中提供了依据各个设备委员会早期工作的
所讨论的若干限值。
保护导体电流的测量
在某些情况下,要求在正常工作条件下测量设备的保护导体电流,包括:
---选择剩余电流保护器的情况;
---要求高完整性保护接地电路进行测量的情况;
---防止在电气安装时保护导体电流极度过载的情况。
通过给设备保护接地导体串联一个内阻可忽略不计的安培表来测量保护导体电流。
接触电流和保护导体电流的测量方法
1 范围
本文件描述了下述电流的测量方法:
---流过人体的直流电流或者正弦波形或非正弦波形的交流电流,和
---流过保护导体的电流。
推荐的接触电流的测量方法是以流经人体的电流可能引起的效应为基础的。在本文件中,对流经
测量网络(代表人体阻抗)的电流的测量指的就是接触电流的测量。这些网络对于动物并不一定有效。
具体限值的规范和含义不在本文件范围内,IEC 60479(所有部分)提供了电流通过人体的效应的有
关信息,根据该信息就可确定出电流的限值。
本文件适用于IEC 61140所定义的各类设备。
本文件中的测量方法不考虑在以下情况下使用:
---持续时间小于1s的接触电流;
---在IEC 60601-1中规定的患者电流;
---频率低于15Hz的交流电;
---超过所选择的电灼伤限值的电流。
本基础安全标准主要是提供给技术委员会在按IEC Guide104和ISO/IEC Guide51制定标准时
使用。制造商或认证机构不能将本文件独立于产品标准使用。
技术委员会在制定标准时要使用基础安全标准。本文件的试验方法和试验条件的要求仅在相关标
准中专门引用或规定时适用。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
sioninstandards
注:GB/T 20002.4-2015 标准中特定内容的起草 第4部分:标准中涉及安全的内容(ISO/IEC Guide51:
2014,MOD)
IEC 60601-1 医用电气设备 第1部分:基本安全和基本性能的通用要求(Medicalelectrical
注:GB 9706.1-2020 医用电气设备 第1部分:基本安全和基本性能的通用要求(IEC 60601-1:2012,MOD)
注:GB/T 17045-2020 电击防护 装置和设备的通用部分(IEC 61140:2016,IDT)
注:GB/T 13870(所有部分) 电流对人和家畜的效应[IEC 60479(所有部分)]
IEC Guide104 安全出版物的编写和使用基本安全出版物和组安全出版物(Thepreparationof
注:GB/T 16499-2017 电工电子安全出版物的编写及基础安全出版物和多专业共用安全出版物的应用导则
(IEC Guide104:2010,NEQ)
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
接触电流 touchcurrent
当人体或动物接触一个装置或设备的一个或多个可触及零部件时,流过他们身体的电流。
[来源:IEC 60050-195:2021,195-05-21]
3.2
流过保护导体的电流。
3.3
设备 equipment
为了完成特定的任务,由机电零部件和一些特性组成的有序合集(按照相关产品标准规定)。
注:如果在相关设备标准中未给出定义,则见附录A。
3.4
可握紧的零部件 grippablepart
设备中的这样一种零部件,当它流出的电流通过人手时,引起肌肉收缩而握紧该零部件而不能摆脱
制动。
注:预定要用整支手来握紧的零部件就认为是可握紧的零部件而无需再作进一步验证。
3.5
电灼伤 electricburn
由于电流流过或穿过人体表皮而引起的皮肤或器官的灼伤。
4 测试场地
4.1 测试场地的环境
测试场地的环境要求应按照相应的设备标准中的规定。如果规定的电流限值小于70μA有效值
或100μA峰值,或者设备具有可能被高频信号激励的较大的屏蔽层时,产品委员会应按照附录B。
4.2 测试变压器
隔离测试变压器的使用是可选择的。为了最大程度的安全,应使用隔离测试变压器(见图2中
T2,图6~图14中T),并且受试设备(EUT)的电源保护接地端子应接地。变压器的任何容性漏电流都
应计算在内。作为EUT接地的一种替代方法,测试变压器的次级和EUT需要保持浮地,在这种情况
下,不需考虑测试变压器的容性漏电流。
如果不使用变压器T,这样受试设备本身可能会带危险电压,因此EUT应安装在绝缘台架上,并
采用适当的安全保护措施。
4.3 接地中线
预定连接到TT或TN配电系统中的设备应在中线与地之间电位差最小的情况下来进行测试。
注:在附录I中给出了各种配电系统的介绍。
EUT用的保护导体和接地中线之间的电位差应小于1%线对线电压(见图1中的实例)。
按4.2配置的变压器可达到此项要求。
另外,如果电压差为1%或更高,下述方法的实例在一些情况下可避免由于此电压带来的测量
误差:
---将测量仪器的B端电极连接到EUT的中性端子上而不是电源的保护接地导体(见6.1.2)上;
---将EUT的接地端子连接到电源的中线上而不是保护接地导体上。
图1 直接供电的接地中线
图2 带有隔离变压器的接地中线
5 测量设备
5.1 测量网络的选择
5.1.1 通则
测量应采用图3、图4和图5的某一网络进行。
注:对这三个网络的进一步解释参见附录E、附录F和附录G。
RS 1500Ω
RB 500Ω
CS 0.22μF
图3 未加权的接触电流的测量网络
RS 1500Ω R1 10000Ω
RB 500Ω C1 0.022μF
CS 0.22μF
图4 加权接触电流(感知电流或惊吓反应电流)的测量网络
RS 1500Ω R3 20000Ω
RB 500Ω C2 0.0062μF
CS 0.22μF C3 0.0091μF
R2 10000Ω
注:在特定条件下(见5.1.2)使用这个网络。
图5 加权接触电流(摆脱制动电流)的测量网络
5.1.2 感知电流和惊吓反应电流
应使用图4的网络确定电击的低级别电击限值。这个网络适用于产品标准中的交流电流限值不超
过2.0mA有效值或2.8mA峰值时的测量。
5.1.3 摆脱制动电流
应使用图5的网络确定更高级别的电击限值。这个网络适用于产品标准中的交流电流限值大于
2.0mA有效值或2.8mA峰值时的测量。
5.1.4 电灼伤(a.c.)
使用图3的未加权接触电流网络。
5.1.5 无纹波直流
可采用三个网络中的任何一个网络,除非设备标准中另有规定,无纹波直流是指其纹波峰-峰值小
于10%。
5.2 测试电极
5.2.1 结构
除非设备标准中另有规定,测试电极应是:
---测试夹;或
---代表人手的10cm×20cm的金属箔,用于粘合金属箔的胶合剂应是导电的。
5.2.2 连接
测试电极应连接到测量网络的测量端子A和端子B上。
5.3 配置
EUT应按最大限度的配置完全组装好,并做好使用准备。还要按照制造商对单台设备的规定连接
上适用的外部信号电压。
对设计成由多路电源但同时仅要求一路电源供电(例如作为备用)的设备,则测试时应仅接上一路
电源进行试验。
要求由两路或两路以上电源同时供电的设备,测试时应连接上所有的电源,但连接的保护接地最多
一个。
5.4 测试期间电源的连接
5.4.1 通则
注:附录I中给出了电源配电系统的实例。
设备应根据5.4.2、5.4.3或5.4.4适用的情况,按照图6~图14所示进行连接。
设备委员会宜考虑到制造商可能需要确认其设备在最终使用中要连接的配电系统(TN,TT,IT配
电系统)。
当制造商规定EUT只能用于某些配电系统中,则设备应在与这些系统连接的情况下进行测试。
仅连接到TN或TT系统的设备应符合5.4.2的要求,连接到IT系统的设备应符合5.4.3的要
求,并且也可连接到TN或TT配电系统上。
对于0类和Ⅱ类设备(见IEC 61140),忽略图6~图14中的保护导体。
图6 接到星形TN或TT系统的单相设备的试验配置
注:中心抽头绕组可是三角形供电一个相。
图7 接到中心接地的TN或TT系统的单相设备的试验配置
图8 接到星形TN或TT系统的相间的单相设备的试验配置
注:对配电系统的故障,宜规定1kΩ的电阻器。
图9 接到星形IT系统的相线和中线间的单相设备的试验配置
注:对配电系统的故障,宜规定1kΩ的电阻器。
图10 接到星形IT系统的相间的单相设备的试验配置
图11 接到星形TN或TT系统的三相设备的试验配置
注:对配电系统的故障,宜规定1kΩ的电阻器。
图12 接到星形IT系统的三相设备的试验配置
图13 接到未接地的三角形配电系统的三相设备的试验配置
注:如果设备包含有三相负载和中心接地单相负载,而且接地的绕组(侧)已经确定,则开关g宜停留在已确定的接
地侧的位置上。
图14 接到中心接地的三角形配电系统的三相设备的试验配置
5.4.2 仅使用TN或TT星形配电系统的设备
三相设备应连接到带有中线接地的三相星形配电系统上。单相设备应连接到中线接地的配电系统
的相线和中线之间,或者如果制造商规定了工作方式,则也可连接到中心接地的三相星形配电系统的任
何两线之间(见图6、图8和图11)。
5.4.3 使用IT配电系统(包括不接地的三角形系统)的设备
三相设备应连接到相应的三相IT电源系统。单相设备应连接在相线和中线之间,或者如果制造
商规定了工作方式,也可连接在任何两相线之间(见图9、图10、图12和图13)。
5.4.4 使用单相中心接地的电源系统或中心接地的三角形电源系统的设备
单相设备应连接到中心抽头接地的电源系统上(见图7和图14)。
三相设备应连接到相应的三角形电源系统上(见图14)。
5.5 电源电压和频率
5.5.1 电源电压
电源电压应在设备供电端子间测量。
通常接触电流在最大供电电压时达到最大。现代电子电源在这种供电条件下则不会总是产生最大
接触电流。接触电流可能在电压最低(即最大电流消耗)或在其他一些条件时达到最大。应在最不利的
工作条件下提供电击保护。
额定电压为单一值的设备,应在其额定电压加上电源变化的相应工作容差下进行试验。
额定电压为某一电压范围的设备,应在该范围的极端电压加上电源变化的相应工作容差下进行试
验。工作容差将由设备委员会或必要时由制造商来确定(例如:0%,-10%/+6%或+10%)。
对于使用电压选择器来设置不同额定电压或电压范围的设备,应先设置极端额定电压或电压范
围,然后像上述那样来进行试验。如果电压转换涉及比改变变压器绕组更为复杂的操作时,则有必要进
行另外的试验以确定最严酷的情况。
如果试验设备不方便调到规定的电压,可将它调到额定电压范围内可达到的任何电压下进行试
验,然后计算出结果。
5.5.2 电源频率
电源频率应是最大额定标称频率,或者作为另一种选择,可通过计算来修正测量值,以估算最不利
情况下的电流值。
6 测试程序
6.1 通则
6.1.1 接触电流测量
根据电压限值的原则(见IEC 60364-4-41),产品委员会可能希望免除对某些可接触零部件进行接
触电流的测量。如果是这样,应先对可触及电压进行测量,如果需要,再按第6章测量加权或未加权的
接触电流。
直流或高频(例如:接触电流为3.5mA时,其频率高于30kHz)时要考虑电灼伤效应。低频情况下
则主要考虑惊吓反应和摆脱制动效应。当有这种考虑时,除了测量感知/惊吓反应电流(见图4)或摆脱
制动电流(见图5),还应测量接触电流的未加权有效值(见图3)。
6.1.2 控制开关、设备和供电条件
......
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