首页 理论教育 如何防止大地泄漏电流?

如何防止大地泄漏电流?

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:在大系统中,设备的各个单元上的许多小型滤波器的少量泄漏电流可以汇聚成很高的、危险的泄漏电流。由于电容器的阻抗会随着频率的上升而下降,泄漏电流会使AC馈电电源电压中的高频成分变得尤为突出。使用一台隔离变压器可以在一定程度上消除来自于它相连的“浮”大地一侧上的滤波器的泄漏电流。目前,有许多方法可以用来降低谐波对AC馈电电源的污染,并以它们来降低在CBN中的滤波器泄漏电流所造成的电压差。

如何防止大地泄漏电流?

大多数AC馈电电源滤波器都会带有将它们的相线或中线连接到它们金属壳体的电容。这些电容通常仅具有几个纳法的电容值,所以在50/60Hz的电源频率上具有很高的阻抗。但即使如此,它们仍然能将相当数量的泄漏电流注入本机RF参考(面)。这里所用的“相当数量”这个词是相对于人体的电气响应而言的。也就是说,这个电流已大到可以使人类肌肉产生不自主动作的程度。一二纳安电流就能使人类的肌肉突然急剧抽动而撞击到其他物体上而使人体受到伤害,仅为9mA的电流就已公认足以使人类的心脏猝停(因此在行业内有着流传甚广的安全性咒语:“杀人的9mA”)。

978-7-111-42955-5-Part03-45.jpg

图3-3-6 并行电缆的滤波或屏蔽搭接

所以说,所谓的获得安全性能就是意味着,要考虑到所有合理的、可预估单个故障所可能引起的后果。比如一个已损坏的保护性导体连接或搭接都有可能造成所有来自一个设备单元或系统的漏电流通过操作者或维修人员的身体而形成流通环路。在大系统中,设备的各个单元上的许多小型滤波器的少量泄漏电流可以汇聚成很高的、危险的泄漏电流。在有些安全标准中规定,一个建筑物中的永久性接入(固定安装)设备所允许存在的泄漏电流可高达输入电流的5%。这个百分数所代表的漏电流实际上可以是一个很大的电流值。比如用于提升系统或HVAC系统的,功率很大的变速电动机就是这样一类永久性设备。

除了与安全性能相关联以外,在CBN中的大电流还存在会引起哼声的电位差以及在设备间的互连接电缆上形成高瞬态电压电平。由于电容器的阻抗会随着频率的上升而下降,泄漏电流会使AC馈电电源电压中的高频成分变得尤为突出。而一些老式的CBN的高电感则更会使这些高频成分有所增加。(www.xing528.com)

现代最佳EMC实践要求使用一个低电感三维网格化搭接网络(MESH-CBN)。不具有CBN的、老式安装的设备可以通过使用特殊设计的低漏电流滤波器而使其性能获得某种程度的改善。

使用一台隔离变压器可以在一定程度上消除来自于它相连的“浮”大地一侧上的滤波器的泄漏电流。其消除泄漏电流的程度大小则取决于变压器的一次侧和二次侧之间存在的固有/杂散电容。另一个可供选择的方法是采用一个具有中心抽头的变压器来为怀疑的漏电滤波器供电。此时的变压器中心抽头则必须与CBN相连接。但应该指出,这种方法只有在权衡并符合所有所涉及安全性能的条件下才推荐使用。

在三相电源系统中,滤波器漏电状况的改善最多只能达到与在每个频率上的相平衡状况相当。即在中线和大地电极(忽略不计电容器的允差)之间的电压。在当今的AC馈电电源中,电源基频中的谐波耗损在数量上不断的在增加,而谐波又是无法使用传统方式进行平衡的。特别是3次谐波和3倍频的奇次谐波(3次、9次、15次等)更是无法抵消掉。它们总会在中性线中以构成方式相加,虽然它们在一定前提下可以通过使用星-三角形变换器加以阻断。这里所指的前提是,在星形联结一侧的负载上的3倍频的奇次谐波必须具有良好的平衡。关于这一点的更进一步讨论已超过本篇的范围。

目前,有许多方法可以用来降低谐波对AC馈电电源的污染,并以它们来降低在CBN中的滤波器泄漏电流所造成的电压差。这些方法包括如采用无源滤波器、有源谐波抵消技术、特种类型的不间断电源(UPS)等。但是,像由晶体管电路构成的电动发电机组的UPS本身所形成的许多AC馈电电源谐波问题几乎和它们所能解决的问题一样多。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈