漏洩電流試験装置：種類、規格、試験手順、およびKINGPOソリューション

素早い回答

漏洩電流試験装置は、活電部、絶縁システム、接触可能な導電部、保護接地導体、または装着部から流れる可能性のある意図しない電流を測定するために使用されます。これらの装置は、製造業者や研究所が感電リスク、絶縁性能、および製品の安全基準への適合性を評価するのに役立ちます。KINGPOは、IEC 60601-1、IEC 60990、IEC 60335-1、IEC 60598-1、IEC 61010-1および関連する電気安全規格に対応したプログラム可能な漏洩電流試験装置を提供しており、医療用電気機器、家庭用電化製品、照明製品、実験機器、および生産ラインの安全試験をサポートしています。

漏洩電流試験装置とは何ですか？

漏洩電流試験装置は、絶縁体、保護接地導体、アクセス可能な金属部品、または模擬人体ネットワークを介して流れる可能性のある、意図しない微弱な電流を測定するために使用される電気安全機器です。製品の安全性試験において、これらの電流は重要です。なぜなら、たとえ微弱な電流であっても、特に患者、作業者、または消費者が機器を使用する場合、感電の危険性があるからです。

IEC 60990:2016によると、漏電関連の測定方法は、接触電流と保護導体電流を対象としています。この規格では、接触電流の測定には人体インピーダンスを表すネットワークが用いられ、保護導体電流は保護導体を流れる電流を指すと説明されています。また、IEC 60990は、製品固有の制限値ではなく、測定方法を規定していることも明確にしています。

実際の実験室では、漏洩電流試験装置は以下の目的で使用されます。

KINGPOのIEC 60601-1プログラマブル漏洩電流テスターは、医療用電気安全試験向けに設計されており、IEC 60601-1、IEC 61010-1、IEC 60335-1、IEC 60950-1、IEC 60065、IEC 60598-1、IEC 60990など、複数の関連規格に対応しています。

漏洩電流試験が重要な理由

漏洩電流試験は、単なる日常的な電気点検ではありません。製品が通常動作時または単一故障時に、意図しない電流経路にユーザーをさらす可能性があるかどうかを確認するため、安全性評価の中核をなすものです。

家庭用電化製品の場合、漏洩電流は絶縁体の劣化、湿気、汚染、配線の損傷、EMIフィルタの不具合、沿面距離および空間距離の不足などによって発生する可能性があります。医療用電気機器の場合、電流が患者との接触経路や装着部を通過する可能性があるため、リスクはより深刻です。

FDAが認める合意規格データベースには、IEC 60601-1に基づくANSI/AAMI ES60601-1が、医療用電気機器の基本安全性および必須性能に関する規格として記載されています。これは、医療機器の適合性評価において、IEC 60601-1に基づく電気安全性評価が重要であることを示しています。

漏洩電流試験装置の主な種類

1. プログラム可能な漏洩電流テスター

プログラマブル漏洩電流テスターは、正式な適合性試験に使用される卓上型の計測器です。通常、試験電圧制御、測定回路、人体模擬回路、電流範囲選択、タイミング制御、合否判定、データ記録などの機能を統合しています。

KINGPOのプログラマブル漏洩電流テスターは、AC、AC+DC、PEAK、DCの測定モードに対応し、電流範囲は20μA、200μA、2mA、20mAです。また、プログラム可能な上限値と下限値、5.6インチTFTディスプレイ、USBメモリ経由のExcelエクスポート、RS232およびPLCインターフェース、そして自動試験システム向けのオプションのLAN/RS485/USB統合にも対応しています。

このタイプの機器は、以下の用途に適しています。

2. 医療用電気安全アナライザー

医療用電気安全アナライザは、医療機器の漏洩電流試験に特化した装置です。患者の安全性、操作者の安全性、装着部品、保護接地、筐体の漏洩電流、および単一故障状態を評価するために使用されます。

一般的な家庭用電化製品の漏電試験器と比較して、医療機器の電気安全試験では、より詳細な試験経路と、装着部へのより厳格な注意が求められます。例えば、医療機器の構造や分類によっては、患者漏電電流、患者補助電流、装着部への主電源印加状態などが重要となる場合があります。

KINGPOのIEC 60601プログラマブル漏洩電流テスターは、IEC 60601-1および関連規格に従って、医療用電気機器やその他の電気製品の接触電流および保護導体電流を自動的に測定するように設計されています。

3. タッチ電流テスター

接触式電流テスターは、製品の導電性部分に触れた際に人体を流れる可能性のある電流を測定します。これは、金属製の筐体、操作部、出力ポート、ハンドル、導電性パネルなどを備えた製品にとって特に重要です。

接触電流試験の重要な要素は測定ネットワークです。IEC 60990では、接触電流測定方法は、人体を流れる電流の可能性のある影響に基づいており、人体インピーダンスを表すネットワークを使用すると規定されています。

一般的な接触電流テストポイントは以下のとおりです。

4. 保護導体電流テスター

保護導体電流試験は、保護接地導体を流れる電流を測定します。これは、保護接地が感電防止対策の一部となっているクラスI機器にとって重要です。

保護導体電流が高い場合、絶縁劣化、過剰な容量性漏洩、EMIフィルタ設計上の問題、または異常な電流経路を示している可能性があります。製品検証においては、通常、接触電流、絶縁耐力、絶縁抵抗、および保護接地連続性とともに評価されます。

5. クランプ式漏洩電流計

漏洩電流クランプメーターは、主に現場でのトラブルシューティングやメンテナンスに使用されます。回路を切断することなく漏洩電流を測定できるため、漏洩電流装置の誤作動、設置機器の絶縁劣化、電気系統の漏洩電流の不均衡などを特定するのに役立ちます。

しかし、クランプメーターは一般的に、規格に準拠した漏洩電流試験器の代替品とはなり得ません。正式な製品適合性試験には、適切な測定ネットワーク、規定された試験条件、定格電圧での動作、故障シミュレーション、および合否判定の文書化が必要です。

6. 統合型電気安全試験システム

統合型電気安全試験システムは、耐電圧試験、絶縁抵抗試験、接地接続試験、漏洩電流試験、機能試験など、複数の安全試験を1つのステーションに統合したものです。

このタイプのシステムは、すべての製品を迅速かつ一貫してテストする必要がある生産ラインで特に役立ちます。KINGPOの電気安全機器カテゴリーには、漏洩電流や関連するIEC安全試験アプリケーションなど、安全性および信頼性試験機器が含まれています。

漏洩電流試験規格：どの規格が適用されますか？

製品によって漏洩電流の許容値、試験回路、試験条件は異なります。試験装置は、電流範囲だけでなく、製品規格に基づいて選定する必要があります。

KINGPOのプログラマブル漏洩電流テスターは、IEC 60601-1、IEC 61010-1、IEC 60335-1、IEC 60950-1、IEC 60065、IEC 60598-1、IEC 60990に対応しており、医療分野と一般電気安全試験の両方のワークフローに適しています。

漏洩電流テストの実施方法

漏洩電流試験は、該当する製品規格に従って実施する必要があります。接続方法、測定回路、電圧条件、動作モード、制限値は製品によって異なる場合がありますが、一般的な手順は以下のとおりです。

ステップ1：製品カテゴリと規格を確認する

テストモードを選択する前に、対象製品が医療機器、家電製品、照明製品、電源装置、実験機器、またはIT/AV製品であることを確認してください。これにより、適切な規格、テストネットワーク、および漏洩電流制限値が決定されます。

ステップ2：試験対象機器の準備

試験対象機器は、完全な状態で、清潔かつ乾燥しており、漏洩電流が最も高くなる可能性の高い動作モードに設定されている必要があります。家電製品の場合、これは最大加熱または最大モーター動作を含む場合があります。医療機器の場合は、装着部および患者接触回路を考慮する必要があります。

ステップ3：適切な測定ネットワークを選択する

試験エンジニアは、適用規格で要求される測定ネットワークを選択する必要があります。IEC 60990に基づく試験では、接触電流測定のために人体インピーダンスを表す定義済みのネットワークを使用します。

ステップ4：EUTとテストポイントを接続する

被試験機器（EUT）を漏洩電流テスターの出力に接続します。次に、標準試験図に従って、アクセス可能な導電部、保護接地導体、適用部、または指定された試験点をテスターの測定入力に接続します。

ステップ5：定格電圧を印加し、EUTを動作させる

被試験機器（EUT）は、定格動作電圧で通電する必要があります。テスターは、製品が選択された動作モードで動作している間の漏洩電流を測定します。

ステップ6：正常状態と単一故障状態のテスト

多くの規格では、通常状態と単一故障状態の両方での試験が求められています。一般的な故障シミュレーションには、極性反転、保護接地断線、中性線断線、部品の切断、その他の指定された故障状態などが含まれます。

規格に基づく漏洩電流の測定手順では、通常、正常状態と単一故障状態の両方で試験を行うことが求められます。つまり、漏洩電流は通常動作時と想定される単一故障状態の両方で測定する必要があり、交流電源機器の場合は、電源線と中性線の接続が逆になっている場合を個別に試験する必要がある場合があります。

ステップ7：最大値を記録し、適合性を判断する

測定された最大漏洩電流、試験モード、測定ネットワーク、電圧、周波数、極性、環境条件、および故障状態を記録します。結果を該当規格で規定されている制限値と比較します。

ステップ8：テストレポートをエクスポートしてアーカイブする

研究所監査や認証準備において、漏洩電流試験器は再現性、追跡可能性、およびエクスポート可能な記録を提供する必要があります。KINGPOの試験器はUSBメモリ経由でのExcel形式でのエクスポートに対応しており、コンプライアンス文書の整理が容易になります。

KINGPO漏洩電流試験ソリューション

KINGPOのプログラマブル漏洩電流テスターは、研究所、医療機器メーカー、家電メーカー、照明メーカー、電気安全部門、および自動生産ラインのインテグレーター向けに設計されています。

KINGPOプログラマブル漏洩電流テスターの主な特長

KINGPOの公式製品ページでは、このテスターは医療用電気機器やその他の電気製品の漏洩電流を自動測定するための高精度マルチスタンダード安全テスターであると説明されている。

KINGPOと汎用漏洩電流試験装置の比較

漏洩電流試験における一般的な失敗例とその工学的原因