泄漏電流測(cè)試
一:泄漏測(cè)試線路
國(guó)標(biāo)GB4706.1—2004中明確規(guī)定,泄漏電流的測(cè)試中“被測(cè)電器應(yīng)與大地絕緣或者電源采用隔離變壓器供電”。根據(jù)此要求,可以有以下兩種測(cè)試方式。
**種測(cè)試線路方式:
待測(cè)電器放在絕緣體上,直接使用電網(wǎng)給被測(cè)電器供電,進(jìn)行泄漏測(cè)試
在實(shí)際應(yīng)用中,如果被測(cè)電器僅僅放置在絕緣體上(與大地絕緣),使用電網(wǎng)電源直接供電進(jìn)行泄漏測(cè)試,則測(cè)試結(jié)果很難準(zhǔn)確,因?yàn)橐话愕哪緣|和橡膠墊(工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)*常見(jiàn)的絕緣方式)在工業(yè)環(huán)境中,因?yàn)楹穸取穸?、溫度、表面潔凈度等諸多因素很難做到比較好的與大地絕緣,其絕緣等效電阻RG是變化的、不確定的,而電網(wǎng)電源與大地又有著直接的關(guān)聯(lián)回路(火零線的電位和大地直接相關(guān)),如果這些會(huì)導(dǎo)致測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)果的很多不確定因素,測(cè)試結(jié)果是很難準(zhǔn)確的。這種方式的泄漏測(cè)試示意圖如下:
上圖中,RM是人體模擬阻抗
RG是電器外殼對(duì)大地的交流等效電阻
RL是電器火線對(duì)電器外殼的交流等效電阻
RN是電器零線對(duì)電器外殼的交???等效電阻
在電網(wǎng)供電的情況下,N與G電位是相等的,L與G之間的電位是電網(wǎng)電壓
火線的泄漏電流走向是:從a點(diǎn),經(jīng)d、e、f到g ,中間經(jīng)過(guò)電流表和交流等效電阻RN 和 RG,此時(shí)電流表測(cè)試結(jié)果為火線泄漏電流
零線的泄漏電流走向是:從b點(diǎn),經(jīng)c、e、f到h ,中間經(jīng)過(guò)電流表和交流等效電阻RN,此時(shí)電流表測(cè)試結(jié)果為零線泄漏電流
火線的泄漏電流大小公式為:
IL= ULN / (RM+RG//RN) --------------------(1)
其中ULN 為電網(wǎng)電壓
由于RM的數(shù)值在GB4706.1—2004中規(guī)定數(shù)值為1.5k歐姆左右,遠(yuǎn)小于RG//RN 所以上式可簡(jiǎn)化為:
IL= ULN / RG//RN --------------------(2)
由(2)式可見(jiàn),火線泄漏電流值的大小取決于RG//RN并聯(lián)阻值的大小,當(dāng)RG阻值與RN阻值接近時(shí)會(huì)引起火線泄漏電流值非常大的偏差,而工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)一些情況下RG阻值并不會(huì)比RN阻值大多少,甚至還要小的多,這樣,測(cè)出來(lái)的泄漏電流值就完全不對(duì)了!此種測(cè)試方式中若要得到較準(zhǔn)確的泄漏電流值,RG阻值必須遠(yuǎn)大于RN阻值才可以,即待測(cè)電器外殼與大地的絕緣必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于待測(cè)電器本身火零線與外殼的絕緣才可以。
泄漏電流測(cè)試
**種測(cè)試線路方式:
采用隔離變壓器給待測(cè)電器供電,進(jìn)行泄漏測(cè)試
上述**種測(cè)試存在較大問(wèn)題,很難測(cè)準(zhǔn)泄漏電流。所以,在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的泄漏測(cè)試中,都是采用隔離變壓器給待測(cè)電器供電,為了測(cè)試的可靠和**,待測(cè)電器依然要放置在與大地基本絕緣的木墊和橡膠墊之上,這樣,隔離變壓器輸出測(cè)試電源與大地不再有直接的關(guān)系((此時(shí)的火零線的電位和大地不再有關(guān)),測(cè)試回路僅僅與測(cè)試電源和待測(cè)電器的泄漏狀態(tài)有關(guān)。
采用了隔離變壓器后,火零線電壓不再與大地有關(guān),雖然仍然存在RG,但RG兩端已不存在電勢(shì)差,也就不再有泄漏電流回路,此時(shí)火線泄漏電流公式為:
IL= ULN / RN --------------------(3)
所以,此時(shí)的泄漏電流值僅僅與RN有關(guān)。
請(qǐng)注意:以上分析中,零線泄漏電流值不受RG的大小影響,所以沒(méi)有加以細(xì)致分析。
因此,使用**種方式和**種方式去測(cè)試同一待測(cè)產(chǎn)品,得出的泄漏電流測(cè)試值可能會(huì)相差較大。
二:關(guān)于三相器具泄漏電流測(cè)試的說(shuō)明:
三相用電器的泄漏電流測(cè)試是通過(guò)圖1--1所描述的電路裝置進(jìn)行測(cè)試的。
對(duì)三相器具測(cè)試時(shí),將開(kāi)關(guān)a、b、c撥到關(guān)閉的位置來(lái)測(cè)試泄漏電流,然后將開(kāi)關(guān)a、b、c中的每一個(gè)輪流打開(kāi),其他兩個(gè)開(kāi)關(guān)仍處于關(guān)閉狀態(tài)進(jìn)行重復(fù)測(cè)量泄漏電流值中取較大的值作為該器具的泄漏電流值。
圖 1--1 三相器具泄漏電流測(cè)量電路圖人體阻抗模型Measuring Device(MD)
人體的阻抗基本上可分為兩種,一是皮膚阻抗(Skin Impedance),一為人體內(nèi)部阻抗(Internal Impedance),所以總的人體阻抗(ZT)的定義為皮膚阻抗(Zp)與人體內(nèi)部阻抗(Zi)的向量和。人體阻抗的等效電路就如(圖一)所示,其中Zp1及Zp2代表人身上任何兩處,Zi代表人體內(nèi)部的阻抗,人體阻抗分為皮膚阻抗和人體內(nèi)阻抗的原因,乃是因?yàn)檫@兩種阻抗無(wú)論是阻抗值或特性均有很大差異:
(圖一)人體阻抗的等效電路
(1) 皮膚阻抗Zp (Skin Impedance)
人體的皮膚阻抗基本上是非常近似一個(gè)電阻和一個(gè)電容并聯(lián)的等效阻抗,影響皮膚阻抗的因素很多如:電壓、頻率、觸電時(shí)間、接觸面積、接觸力度、皮膚濕度,甚至呼吸的狀況都有關(guān)系。底下將說(shuō)明電壓高低、頻率大小、時(shí)間長(zhǎng)短和濕度對(duì)人體皮膚阻抗的影響。電壓的影響:當(dāng)電壓在50V 以下時(shí),皮膚的阻抗明顯受到接觸面積、室溫及呼吸狀況的影響;但當(dāng)電壓在50V以上時(shí),皮膚阻抗則明顯下降到幾乎可以忽視的地步。 頻率的影響:'當(dāng)頻率越高時(shí),皮膚阻抗則越低,這也是為什么皮膚的阻抗等效電路會(huì)采用一個(gè)電容和一個(gè)電阻并聯(lián)的原因。至于時(shí)間,則是觸電時(shí)間超過(guò)幾個(gè)毫秒,阻抗就會(huì)明顯的減少;而于濕度方面,若皮膚沾濕了水,阻抗就會(huì)趨近于零。綜合上列之特點(diǎn),我們可以簡(jiǎn)單而清楚地了解人體在觸及一個(gè)50V電壓源時(shí)的狀況。首先由于皮膚的電容的充電特性使其阻抗幾乎不存在,之后在電容充飽阻抗形成時(shí),依然會(huì)在不到幾個(gè)毫秒的時(shí)間內(nèi),阻抗明顯地減少,所以人體的皮膚阻抗與外在和環(huán)境因素有非常密切的關(guān)系。
(2) 人體內(nèi)部阻抗Zi(Internal Impedance)
人體的體內(nèi)阻抗在接觸電源的頻率不高(約1000Hz 以下)的情況下,可以說(shuō)幾乎是一個(gè)純阻的阻抗,而其中電阻的大小和電流流通的途徑(Current Path)有著**的關(guān)系,一般的安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)會(huì)將體內(nèi)阻抗以500奧姆作為合理的參考值,接觸面積也是另一個(gè)影響體內(nèi)阻抗的重要因素,基本上,當(dāng)接觸面積小于幾個(gè)平方毫米時(shí),體內(nèi)阻抗即會(huì)明顯的增加,人體在干燥與潮濕情況下的阻抗相差有三倍以上,因?yàn)槠つw在潮濕時(shí)幾乎是沒(méi)有阻抗。整體而言,人體處于高壓高濕的狀況下,皮膚阻抗將不起任何效用,僅存體內(nèi)阻抗,約在500 ~ 1000奧姆之間觸電程度及對(duì)人體的反應(yīng)。
泄漏電流測(cè)試
三:泄流電流測(cè)試前應(yīng)注意的規(guī)定和事項(xiàng):
**操作規(guī)定
1 在泄漏電流測(cè)試儀接通電源之前,應(yīng)確認(rèn)儀器已通過(guò)三芯電源線可靠接地,方可開(kāi)啟泄漏電流測(cè)試儀的電源開(kāi)關(guān),儀器自檢后,進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。
2 操作人員必須確認(rèn)能夠完全自主的控制測(cè)試儀的啟動(dòng)開(kāi)關(guān)和停止開(kāi)關(guān)。
3 萬(wàn)一發(fā)生問(wèn)題,請(qǐng)立即關(guān)閉測(cè)試電源的輸出和測(cè)試儀輸入電源。
4 更換保險(xiǎn)絲前,必須先去掉輸入電源線,新更換的保險(xiǎn)絲容量需符合要求。