浅析音视频产品接地电阻标准差异

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编辑 王思童

浅析音视频产品接地电阻标准差异

文／冯江杰 高宏伟 韩正涛

[摘要] 本文梳理不同音视频产品标准对接地电阻的测试要求，找出GB 8898-2011与IEC 62368-1(3.0)接地电阻测试的差异，对测试结果和试验过程中的现象进行分析。 [关键词] 保护接地导体 保护连接导体 保护电流额定值 接地电阻 【DOI】10.16691/j.cnki.10-1214/t.2019.06.015 接地电阻测试只在具有保护接地的Ⅰ类设备上进行，它是检验保护连接和保护接地作为附加安全防护的重要检测项目，也是产品安全设计与产品检测需要重点关注的内容。提供的附加安全措施，当基本结缘失效时，保护接地导体和保护连接导体能够为故障电流提供远低于人体电阻的路径，从而达到附加安全防护的作用，见图1。保护接地导体与保护连接导体除了较低的电阻外，还应能维持较高的载流能力。接地电阻测试主要考核的内容就是低电阻和导体的载流能力。 音视频产品保护接地系统中的保护接地导体一般为软线和连接用端子。这些软线和端子只要满足横截面积和端子尺寸要求，即可满足标准要求，能够保证足够低的电阻。音视频产品保护接地系统中的保护连接导体的形式就比较多样了，可以是导线，可以是PCB铜箔，也可以是金属外壳等。如果保护连接导体只是一种导线，那么只要符合保护接地导体的尺寸要求即可符合标准要求。如果是其他形式或其他形式的组合，单从横截面积尺寸一个手段去检测是不正确的，这种单一的检测不能体现整个导体或整个导体组合的电阻情况，那么合理的检测方法就是接地电阻测试了。 一、保护导体的分类

音视频产品的保护接地系统主要由两部分组成，即保护接地导体和保护连接导体。保护接地导体是将设备内的主保护接地端子和供保护接地用的建筑物设施的接地点连接起来的保护导体。保护连接导体是将电网电源保护接地端子和设备中作为安全目的需要接地的某个部分连接起来的设备内的保护导体或设备内导电部分的组合。音视频产品保护接地系统中的保护接地是在基本安全措施以上图1 保护接地安全防护示意图

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二、标准要求的差异

1.IEC 62368-1(3.0)要求简述

如果保护连接导体在其整个长度范围内符合IEC 62368-1(3.0)标准中表G.5最小导体尺寸要求，并且其所有的端子都满足IEC 62368-1(3.0)标准中表32的最小尺寸要求，则认为符合要求，无须进行接地电阻试验。如果不能满足上述要求或无法用有效方法确定导体横截面积和端子尺寸，则进行接地电阻测试。测试前确定设备类型，一般音视频设备都是A型可插式设备，其保护电流额定值是音视频产品外部提供的过流保护装置的额定值（例如，在建筑物配线中或在设备的机柜中），最小为16A。 测试时接地电阻回路试验电流既可以是直流也可以是交流，试验电压≤12V。在音视频产品中的电网电源保护接地端子和需要接地的点之间进行接地电阻测试。测量时应注意被测的是音视频产品中的保护连接导体，保护接地导体的电阻以及任何在其他外部布线中的接地导体的电阻不应计入接地电阻的测量值内。但是，如果保护接地导体是与音视频产品一起提供的，则该导体可以包含在试验电路中，只测量从电网电源保护接地端子到需要接地部分的电压降。此外还要注意测量夹子或类似夹持装置的顶端和被试产品的导电部分之间的接触电阻不要影响接地电阻的测试表述方式不同。GB 8898-2011直接结果。由电网电源供电的设备的规定了测量位置，IEC 62368-1(3.0)试验电流、试验持续时间和合格则定义了保护接地导体和保护连接判据按表1规定。导体，测试时只测量保护连接导表1 IEC 62368-1(3.0)标准接地电阻测试要求

设备类型电路的保护电流试验电流试验的持续合格判据额定值（A）时间（min） 由电压降计算得到≤25200%的保护2的保护连接系统的由电网电源电流额定值电阻不应超过0.1Ω供电的设备≤30200%的保护2≤60电流额定值4保护连接系统的电≤100或500A，取6压降不应超过2.5V≤200较小者8大于20010 对由直流电网电源供电和对体，明确了导体类型，便于操作。从外部电路获取电源的音视频产 b）接地电阻测量电压规定相品，在消费类视频产品中极少应同，测试电流和测试时间不同。两用，本文不做叙述。个标准都规定了测试电压不超过 2. GB 8898-2011要求简述

12V，GB 8898-2011测试电流只有 接地电阻试验持续时间为25A一种规格，测试时间为1min。1min，试验时电流可以是交流25AIEC 62368-1(3.0)引入了电路的保护也可以是直流25A。测试电压不得电流额定值，并以保护电流额定值超过12V。的倍数来规定试验电流，试验时间 测量位置为保护接地端子或接随保护电流额定值的增加而递增，触件和需要与其连接的零部件之最短为2min。显然IEC 62368-1(3.0)间。通过被测导体的电压降和试的要求更为严格，电流更大，持续验电流计算得出电阻值。时间更长。 保护接地端子或接触件与需要 c）接地电阻测试结果判定与其连接的零部件之间的连接电部分不同。GB 8898-2011判定单阻不得超过0.1Ω。一，连接电阻不得超过0.1Ω。IEC 要注意的是电源线的保护接地62368-1(3.0)有两种判定结果，详导体的电阻值不得计入该电阻测见表1。IEC 62368-1(3.0)对大于25A量值内。测量探头的顶端与被试的保护电流额定值的音视频产品金属零部件之间的接触电阻不要的接地电阻测量限值直接采用电影响试验结果。压降，但这种大电流大功耗的音3.标准差异与测试现象分析

视频设备在消费电子领域所占比（1）标准差异例很小。 a）接地电阻测量位置相同，（2）测试现象分析《质量与认证》2019 ·6 87

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接地电阻测试实际上是测试音视频产品上保护接地回路上的电阻及导体的载流能力。对于被测导体电阻而言，测试时在其承载电流能力范围内，导体本身电阻值一般不会发生太大变化。按照IEC 62368-1(3.0)标准测试的试验结果和按照GB 8898-2011标准测试的试验结果差异较小。 如果被测导体的电阻随温度升高而增加，或者被测导体的载流能力较差，按照IEC 62368-1(3.0)标准测试的试验结果与GB 8898-2011标准测试的试验结果就会有差异了。按照IEC 62368-1(3.0)标准，测试电流更大，持续时间更长，被测导体的发热会更大。如果测试值在0.08Ω至0.1Ω之间，会出现GB 8898-2011接地电阻测试合格，而IEC 62368-1(3.0)接地电阻超出限值0.1Ω的现象。如果被测导体中有过细印制板导条，该导条不具有承载大电流的能力，在测试过程中，印制板导条的温度过高会使导条熔断，并造成接地电阻测试不合格。测试时还应注意接地电阻测试仪的夹具与被测样品的接触面积，接触面积越大接触电阻越小，大电流引起的发热越小，对测试结果的影响越小。很多接地电阻测试仪的测试夹具是带有锯齿的鳄鱼夹，锯齿尖部的接触面积小，接触电阻大。在夹持被测样品时，应避免仅用鳄鱼夹的锯齿尖部接触样品，而用夹具的金88 《 质量与认证》2019·6

属侧边或其他部位尽可能多的接触经过设置可以自动将R1，R2，被测样品。R3，R4电阻去掉。 目前接地电阻测试都采用四端法测量，电压表的采集端应尽量三、结语靠近测试端，即便采集端与测试随着音视频产品的发展，检端靠得很近，也仍然存在一部分电测标准也在不断更新。目前，阻，即R1、R2、R3、R4，接触电IEC 62368-1已经更新为第三版，阻R1、R2，夹具夹持部位到采集未来，GB 8898-2011会换版成IEC 端的电阻R3、R4，测试夹持示例见62368-1对应的国标。两个标准的图2，测试电路原理图，见图3。在接地电阻存在检测上的差异，企业测试后应将R1、R2、R3、R4从测和实验室都应注意这些要求的变化试结果中减掉。R1、R2、R3、R4对产品测试的影响，避免产品在型可以通过短接测试两端的夹具测量式试验阶段或市场抽查中出现不合出来，短接之后测量出来的是R1、格的情况。R2、R3、R4的阻值之和。应注意在短接测量两端夹具时，应尽量模 [参考文献]：拟日常测试时的夹具接触面积。有［1］IEC 62368-1 Edition 3.0 2018-的接地电阻测试仪带有补偿功能，10 《Audio/video, information and communication technology equipment –Part1: Safety requirements》［2］GB 8898-2011《音频、视频及类似电子设备 安图2 接地电阻测试仪四端法测试夹持示例

全要求》(作者单位：国家广播电视产品质量监督检验中心 ) 图3 接地电阻测试仪四端法测试电路原理图