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任何一种绝缘材料，其电阻率都有一定的极限，因此在其两端施加电压都会有微量的电流通过，即泄露电流。 所谓泄露电流，是指在没有故障施加电压的情况下，电气中相互绝缘的金属零件之间，或带电零件与接地零件之间通过其周围介质或绝缘表面所形成的电流。 泄露电流包括两部分，其一是通过绝缘材料传导的电流；其二是通过分布电容的位移电流Ir，容抗为Xc=1/(ω+C)=1/(2×π×f × C)。 对于电气产品来说，分布电容是一种普遍存在的现象，原因在于绝缘导体之间存在电容，例如导线之间，导线与大地，都被绝缘层和空气介质隔开。这种非电容状态形成的一种分布参数称之为分布电容。 电热膜通过PET绝缘封装的结构，实际形成了平板电容。PVC聚氯乙烯（10的14次方Ω·cm）、PET聚酯（10的12次方Ω·cm）的体积电阻接近无穷大，绝缘电阻引起的泄露电流几乎可以忽略不计，除非成品在生产过程或者施工过程中遭遇损坏。所以需要研究分布电流引起的泄露电流。  编辑电热膜导电层与屏蔽层之间，绝缘层为PET，即苯二甲酸与乙二醇的缩聚物，俗称涤纶树脂，石墨烯电热膜采用的厚度为0.188mm（0.0188cm），介电常数为3.02Pf/cm。考虑之间有PUR反应粘合剂，因此与屏蔽层的实际间距会大于绝缘层的本身厚度。 平板电容的计算公式为C=ε0 ×ε ×S/D 式中，ε0为真空介电常数，其值为ε0为8.85x10-12F/m=0.0885Pf/cm ε为绝缘层的相对介电常数 S为平板导体的面积，单位cm D为两个平板导体间的绝缘层的厚度，单位cm  编辑假如电热膜的面积=1㎡=10000cm² 那么代入平板电容公式，则分布电容为C=0.0885×3.02×10000/0.0188 =142165pF=0.14μF=0.00000014F 电容容抗公式为Xc=1/(ω+C)=1/(2×π×f × C) 式中Xc为电容容抗值，单位为欧姆Ω ω为角频率 π=3.14 f=频率，50Hz C=电容法拉F。 数值代入公式：XC=1/（2×3.14×50×0.00000014）=22747.9Ω=22.7KΩ I=U/Xc=220/22.7=9.69mA 电热膜的火零两线分居两端，那么电压取值1/2，即110/22.7=4.85mA。也就是说每1㎡的电热膜在未经处理的前提下，其泄露电流是4.85mA，假如漏电保护器使用的是16A/30mA时，那么30mA/4.85mA，＞6.5㎡电热膜则会在启动运行时自动切断电源。这也就是为啥有的厂家裸膜直铺有的时候跳闸，有的时候不跳闸的原因。 通过平板电容结构与公式，若要减少泄露电流则需或减少电热膜面积、或降低绝缘材料的介电常数、或增加绝缘层的厚度，看似从每个角度都可以解决问题，但实际应用并不乐观。 因为封装的绝缘层材质基本是固定的，无非PE、PET、PVC，介电常数基本固定，至于减少电热膜面积那就纯粹因噎废食，而提高绝缘层的厚度除了增加成本之外，也不能根除泄露电流。 普遍的生产厂家选择加装一层导电层作为零线层，如图2-37所示，以零线回流法处理分布电容所带来的的泄露电流，让泄露电流回归于零线，此时零线与地线之间虽有电容存在，但之间的电压U几乎等于0，以此消除泄露电流。  编辑回零导电层示意图 并非所有的生产厂家都能将此处置明白，仍有部分厂家通过减少电热膜幅宽、加厚PET绝缘膜、增加PVC封套辅助降低泄露电流，尤其是应用于湿式工法的电热膜。无论是怎么调整电热膜的结构，产品噱头如何之多，泄露电流的得不到解决，都标志着该产品的失败。 漏电保护器是电热膜供暖系统关于电气系统的重要安全防护部分，所以在《低温辐射电热膜供暖系统应用技术规程》JGJ319-2013以黑体字代表强制性规定，明确“电热膜供暖系统应配置剩余电流动作保护器，并自动切断故障电源，剩余动作电流值不应大于30mA”。  编辑实际上，很多厂家和施工组在实际中并未严格遵守。以空开代漏保（划重点）或以 “裸奔”已成常态。一般干式工法铺设，表面看不出泄露电流对安全的影响，而解决潮湿环境下的泄露电流问题，某种程度上讲，才真正考验电热膜厂家的技术实力，以及厂家对用户的良心和责任。 参考文献： 1.赵岩. 泄露电流的产生原因及应对措施][R].第13届全国外红加热暨红外医院发展研讨会论文摘要 2.李夏林. 电热垫（分布电容的）泄露电流分析[R].吉林延边出入境检验检疫局 |
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