段文創(chuàng)

（北京中輕聯(lián)認證中心有限公司，北京 100833）

室內(nèi)加熱器是常用的家用電熱器具，主要用于冬季輔助取暖，廣泛應用于家庭和辦公場所。產(chǎn)品的安全性能指標是使用者安全的基本保證。

工作溫度下的泄漏電流是室內(nèi)加熱器產(chǎn)品的一個安全性檢測項目，它是考核產(chǎn)品安全性能的重要指標之一。一般來講器具的泄漏電流越大，越容易產(chǎn)生熱擊穿，發(fā)生電擊的危險性就越高。在進行此項指標檢測時，會受到一些外界因素的影響，如儀器的準確度、人員的操作水平、環(huán)境條件的差異等，從而造成被測量值受到不同程度的影響，測量結果的準確性、可靠性無法保證［1］。因此，在檢測室內(nèi)加熱器的泄漏電流時，對測量結果進行不確定度評定是非常必要的。

1 室內(nèi)加熱器工作溫度下泄漏電流的檢測

1.1 試驗儀器

本試驗采用的儀器為泄漏電流測試儀MS2621F，該儀器的校準結果滿足使用要求，泄漏電流示值準確度為±5%，輸出電壓AC 示值準確度為±5%。

1.2 試驗要求

在室內(nèi)加熱器的特殊要求中，指明工作溫度下的泄漏電流按GB 4706.1-2005《家用和類似用途電器的安全 第1 部分：通用要求》進行檢測［2］。依據(jù)GB 4706.1-2005 的標準要求，室內(nèi)加熱器應以1.15 倍的額定輸入功率工作，器具在正常工作狀態(tài)下工作一直延續(xù)至穩(wěn)定狀態(tài)建立［3］。本次檢測的室內(nèi)加熱器為額定功率500 W 的電暖氣，屬于I 類駐立式電熱器具，泄漏電流為不大于0.75 mA 或0.75 mA/kW，最大為5 mA。

1.3 檢測方法

本次為測量電暖氣的外表面的泄漏電流。先將面積為20 cm×10 cm 的金屬箔覆蓋在電暖氣外表面，并保持與電暖氣外表面相接觸，然后，在電源的任一極與連接金屬箔的電暖氣外表面之間進行測量。將泄漏電流儀的一端測試線連接到電源的火線上，另一端測試線接到夾金屬箔的鱷魚夾上。把泄漏電流檔位開關放置在10 mA 檔。由于測量時需要電暖氣在1.15倍的額定輸入功率條件下工作，因此測量輸入的電壓應為：

接通電暖氣開關，工作1 分鐘后，再換相測量。在測量過程中，泄漏電流儀的儀表盤上顯示泄漏電流值，其值會產(chǎn)生不同程度的變動，需要取其中的最大值為測量的泄漏電流值。兩次測量泄漏電流值均不超過5 mA。

1.4 測量結果

為進行不確定度評定，需要足夠的檢測結果。因此利用上述泄漏電流測量方法，對電暖氣表面工作溫度下泄漏電流進行了十次重復性檢測，測量結果如表1 所示。

表1 電暖氣工作溫度下的泄漏電流測量結果

2 數(shù)學模型的建立

盡管在測量過程中，泄漏電流儀顯示的泄漏電流值會有變動，但我們讀取的是整個測量過程中的最大值，所以可以建立泄漏電流數(shù)學模型：Ix=In。

式中:

Ix—泄漏電流實際值，mA；

In—泄漏電流測量值，mA。

3 測量不確定度的來源分析

電暖氣工作溫度泄漏電流的測量結果受環(huán)境溫度與濕度、輸入電壓值及儀器校準等因素的影響。測量過程在標準規(guī)定的環(huán)境條件下進行，因此環(huán)境對泄漏電流測量結果影響很小，可以忽略不計。由于泄漏電流測試儀輸入電壓值存在不斷波動的現(xiàn)象，不同的操作人員以及同一操作人員在每次測量時確定輸入電壓值時也存在不同，由這部分引入的不確定度包含在重復性中。

因此泄漏電流測量結果的不確定度主要來源于以下幾個方面：

（1）測量重復性引入的不確定度；

（2）泄漏電流測試儀泄漏電流示值校準引入的不確定度；

（3）泄漏電流測試儀輸出電壓AC 示值校準引入的不確定度。

4 不確定度的評定

4.1 測量重復性引入的相對標準不確定度urel (I1)

由于泄漏電流測量結果給出的是單次測量結果，因此單次測量試驗標準偏差即為測量重復性引入的不確定度［4］。按貝塞爾公式計算：

其相對標準不確定度：

4.2 泄漏電流示值校準引入的相對標準不確定度urel (I2)

本試驗所用儀器校準證書給出泄漏電流示值校準結果為±5%，可以認為是示值誤差的允許范圍，按均勻分布區(qū)間半寬度α=5%。由此引入的泄漏電流相對標準不確定度［5］：

4.3 輸出電壓AC 示值校準引入的相對標準不確定度urel (I3)

本試驗所用儀器校準證書給出輸出電壓AC 示值校準結果為±5%，其影響形式與泄漏電流示值校準相同，因此，由此引入的泄漏電流相對標準不確定度：

4.4 泄漏電流合成相對標準不確定度分量urel (I)

泄漏電流測量值為：I=0.12 mA；

泄漏電流不確定度為：u(I)=urel(I)×I=0.008 mA。

4.5 泄漏電流擴展不確定度

取包含因子k=2，置信水平為95%，其擴展不確定度為：

U=ku(I)=2×0.008=0.02 mA

5 泄漏電流測量不確定報告

室內(nèi)加熱器（額定功率為500 W 的電暖氣）工作溫度下的泄漏電流為：I=(0.12±0.02) mA，k=2。

6 測量結果不確定度各分量分析

從表2 可以看出，對泄漏電流不確定度影響最重要的因素為測量的重復性，占不確定度值合計近50%；其次是泄漏電流測試儀泄漏電流示值校準及輸出電壓AC 示值校準，各占不確定度合計近25%。

表2 各不確定度分量匯總表

7 結論

室內(nèi)加熱器的標準不確定度主要由測量的重復性提供。重復性偏差又主要來自操作人員測量時對電壓設定值的準確性及儀器電壓的波動性。因此，在測量泄漏電流時操作人員應認真對待電壓值的設定，盡可能快速將電壓調(diào)至標準規(guī)定值。

其次是泄漏電流測試儀泄漏電流示值及輸出電壓AC 示值校準提供的不確定度。這兩部分的不確定度相對較小，也說明該儀器的校準結果滿足生產(chǎn)及檢測要求。測量過程只有在標準規(guī)定的環(huán)境條件下進行，由環(huán)境提供的不確定度才可以忽略不計。