[科普中国]-漏电流

漏电流分为四种，分别为：半导体元件漏电流、电源漏电流、电容漏电流和滤波器漏电流。

漏电流基本检测原理半导体PN结在截止时流过的很微小的电流。在D-S设在正向偏置，G-S反向偏置，导电沟道打开后，D到S才会有电流流过。但实际上由于自由电子的存在，自由电子的附着在SIO2和N+、导致D-S有漏电流。

电源开关电源中为了减少干扰，按照国标，必须设有EMI滤波器电路。由于EMI电路的关系，使得在开关电源在接上市电后对地有一个微小的电流，这就是漏电流。如果不接地，计算机的外壳会对地带有110伏电压，用手摸会有麻的感觉，同时对计算机工作也会造成影响。

电容电容介质不可能绝对不导电，当电容加上直流电压时，电容器会有漏电流产生。若漏电流太大，电容器就会发热损坏。除电解电容外，其他电容器的漏电流是极小的，故用绝缘电阻参数来表示其绝缘性能；而电解电容因漏电较大，故用漏电流表示其绝缘性能（与容量成正比）。

对电容器施加额定直流工作电压将观察到充电电流的变化开始很大，随着时间而下降，到某一终值时达到较稳定状态这一终值电流称为漏电流。

其计算公式为：i=kcu(μa)；其中k值为漏电流常数，单位为μa(v·μf)。

滤波器电源滤波器漏电流定义为：在额定交流电压下滤波器外壳到交流进线任意端的电流。

如果滤波器的所有端口与外壳之间是完全绝缘的，则漏电流的值主要取决于共模电容CY的漏电流，即主要取决于CY的容量。

由于滤波器漏电流的大小，涉及到人身安全，国际上各国对它都有严格的标准规定：对于是220V/50Hz交流电网供电，一般要求噪声滤波器的漏电流小于1mA。

电源线路滤波器中的漏电流出于安全考虑，在使用无源EMl滤波器时，需要考虑漏电流的影响。大多数制造商定义了正常运行时每个相的漏电流。一般来说，漏电流的额定值不是测量的结果，而是计算值。论述了关于漏电流的基本内容，包括标准对漏电流的要求，三相供电网和单相供电网的漏电流计算和测量方法，供电网拓朴对漏电流影响等。1

标准中的要求保护接地器在电气设备出现故障或发生短路时，保护用户不会受到危险接触电压的伤害。为确保此基本功能，对保护接地线上的电流必须加以限制，这是为什么大多数产品安全标准中包含漏电流测量和限制条款的原因。对办公室设备和信息技术设备的产品安全标准EN60950一l进行了相关说明。

尽管都使用漏电流这个术语进行描述，但是标准在实际上对接触电流和保护导体电流进行了区分。接触电流是人在接触电气装置或设备时，流过人体的所有电流。另一方面，保护导体电流是在设备或装置正常运行时，流过保护接地导体的电流。此电流也称为漏电流。

所有电气设备的设计都必须避免产生危及用户的接触电流和保护导体电流。一般来说，接触电流不得超过3.5mA，采用下文所述的测量方法进行测量。

3.5mA的极限值并不适用于所有设备，因此，在标准中，还对配备工业型电源接线器(B型可插拔设备)和保护接地器的设备进行了补充规定。如果保护地电流不超过输人电流的5%，那么接触电流可以超过3.5mA。另外，等电位联结导体的最小截面积必须符合EN60950一l的规定。最后，但不是最不重要的，制造商必须在电气设备上附带下述警告标签之一。

“警告!强接触电流。先接地。‘’;“警告!强漏电流。先接地。‘’

除了普通的产品安全标准之外，还有关于无源EMl滤波器的安全标准。在欧洲，新颁布了EN60939，自2006年l月1日起代替了当时现行的EN133200。然而，此标准没有关于滤波器漏电流的附加要求。美国的EMl滤波器标准，UL1283，与此不同。不仅需要进行所有常规安全试验，还需要确认滤波器的漏电流。在默认情况下，此漏电流不允许超过0.5mA。否则，滤波器必须附带一个安全警告，说明滤波器不适用于住宅区。必须提供接地连接器以防触电，另外滤波器必须连接到接地电源引出线或接头上。1

漏电流的计算将说明计算漏电流的方法。因为元件存在误差，并且电网(对于三相供电网)的不平衡只能估计，所以实际结果不一定等于测量结果。另一方面，对连续生产的每一个滤波器都进行漏电流测量是不合理的，所以一般来说，制造商提供的漏电流都是根据计算值。

对于所有的计算，磁性元件的寄生元件及保护接地器的阻抗均忽略不计。计算时只考虑滤波器电容的误差。EMl滤波器电容一般用来抑制差模和共模干扰。对于前者，在相位之间，以及相位和中性导体之间，连接有所谓的X电容。对于共模抑制，相位和接地之间采用Y电容。

电容器对于频率和电压的依存关系也没有考虑。这对于陶瓷电容器是非常重要的，因为这种电容器会受到电压和频率的明显影响。因此，采用陶瓷电容器的滤波器的漏电流也比计算结果更大。1

漏电流的测量计算漏电流是一回事，进行测量又是另外一回事。各种产品安全标准规定了必要的测量方法。尽管不同标准之间存在差异，基本方法是类似的。

在“标准中的要求‘’中提到：EN60950使用术语“接触电流‘’和“保护接地电流‘’而不是“漏电流‘’。测得的电流总是接触电流。因为单相和三相供电网所用的方法非常类似，所以只叙述单相设备所用的方法。1

关于通信电源漏电流的例案分析通信机房是通信运营商的宝贵资源，配电室为通信机房提供高可靠有效保障。漏电流过高，任何连入建筑物网络的剩余电流断路器都会影响设备的可靠运行。这些剩余电流断路器会对流入接地线的电流进行检测，一旦电流超过一定的限流值，电源电压就会断开。漏电流限流值能够使设备可靠运行，并确保甚至是在接地线破损时，仍不会有人受伤。

漏电保护器的适用范围一般来说，漏电保护开关适用于民用电气和工业电气设备，但是对于部分工业电气设备，特殊的对高频开关电源不一定适用。对于通信电源系统，鉴于通信高频开关电源的特殊性能，建议如下：

（1）确认有良好可靠接地的设备，建议不安装漏电保护开关；

（2）大容量电源系统，建议不安装漏电保护开关；

（3）小容量电源系统，安装于民房内的设备，建议安装漏电保护开关。

通信电源的漏电流要求应符合国标GB4943-1995中5.2.2表17最大漏电流的要求。在漏电流大于3.5MA时，漏电流不应超过每相输入电流的5%，如果负载不平衡，则应采用3个相电流的最大值来进行计算。电源模块稳态漏电流满足国家YD731标准，1500VAC下的漏电流不超过30mA，在220VAC下的漏电流不超过5mA。

开关电源的漏电特点在开关电源内部，一般输入对地、输出对地、输入对输出均有一个小容量的高压电容存在，由于这个的存在，将造成交流输入对地有一定的漏电流，因此这个漏电流可能导致安装在其输入端的漏电保护开关动作，不能正常开启设备。

关于开关电源漏电流的规定电源系统本身的漏电流和模块的个数和型号有关，模块个数越多，本身的漏电流也越大，因此选用的漏电保护开关的动作电流也需要越大。这样系统就会有固定的对地漏电流，因此高频开关电源系统按照规定是必须可靠接地的。模块正常工作时对地的漏电流值随模块的输入电压变化、零线电压漂移会有小量增大。这样系统如果配置模块大于10个，系统的对地漏电流就会大于一般漏电流保护开关的20mA限流值，引起漏电流保护开关保护。因此规定系统配电前端是不能接漏电流保护开关的。2

本词条内容贡献者为:

徐恒山 - 讲师 - 西北农林科技大学