接触电流测量中使用的模拟人体网络的校准

　　0　引言

　　接触电流是漏电流的一种，漏电流是指设备在外界施加电压的作用下，相互绝缘的金属部件之间或带电部件与接地部件之间，通过其周围的介质或绝缘表面所形成的电流。泄漏电流可分为两种：1 型电流，在正常条件或单一故障条件下，当人体接触连接到不同电源系统的接地或不接地的Ⅰ类或Ⅱ类设备时流过人体的电流;2 型电流，在正常条件下流过Ⅰ类设备的保护导体的电流。将流过人体的电流(1 型电流)称为接触电流。因此对接触电流的定义是：当人体或动物接触一个或多个装置的或设备的可触及零部件时，流过他们身体的电流。

　　接触电流对人体的效应主要有四种：感知、反应、摆脱和电灼伤。感知阈值是能引起人体任何感觉的最小电流值;反应阈值是通过人体能引起肌肉不自觉收缩的最小电流值;摆脱阈值是手握电极的人能自行摆脱电极的最大电流值;电灼伤是电流流过或穿过人体表皮而引起的皮肤或器官的灼伤的电流值。

　　四种人体效应中，感知、反应和摆脱与接触电流的峰值有关，并且随频率变化而不同;电灼伤与接触电流的有效值有关，而与频率无关。所以对于电击而言是测量电流的峰值，对电灼伤则是测量电流的有效值。

　　1　相关标准中的模拟人体阻抗网络

　　接触电流简单地说是流过人体的电流，为能测量电子、电气产品所产生的接触电流，就需要使用模拟人体阻抗网络来模拟测量流过人体的电流。人体总阻抗由阻性分量和容性分量组成，经研究分析采用 1750Ω±250Ω 的电阻值模拟人体电阻，用 0.105μF~0.160μF 的电容量模拟人体电容，总的原则是模拟时间常数为 225μs±15μs为前提，这样使测得的电流既模拟了人体阻抗又具有可比性。

　　根据 GB/T12113-2003/IEC 60990:1999 《接触电流和保护导体电流的测试方法》，规定了在各种情况下的三种模拟人体阻抗网络。

　　图 1 为模拟人体阻抗网络，在电灼伤测量中使用，图 2 为测量感知电流、反应电流时使用的模拟人体阻抗网络(含模拟人体阻抗网络)，图3是摆脱电流模拟人体阻抗网络(含模拟人体阻抗网络)，在测量摆脱电流中使用。

　　以上三种模拟人体阻抗网络都有 A、B 测量端和输出电压 Ui，模拟人体阻抗网络的上半部分(Rs∥ Cs)为人体皮肤阻抗，RB为人体内部阻抗，而判断是否有触电的各种反应都和输出电压 Ui有关。本文认为 A、B 是模拟人体阻抗网络的输入端，输出电压 Ui处是模拟人体阻抗网络的输出端。

　　2　模拟人体阻抗网络的计量属性

　　在 GB/T12113-2003/IEC 60990:1999 的 附 录中，给出了各个模拟人体阻抗网络从 20Hz-1MHz的输入输出的校准特性，可以根据这些表格的数据与实际测量的数据来判断各模拟人体阻抗网络是否合格。表 1 是各模拟人体阻抗网络的特性。