漏電流范文
時間:2023-03-29 19:38:42
導語:如何才能寫好一篇漏電流,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
關鍵詞:分布式;漏電流;霍爾定律;三相用電;測量裝置
中圖分類號:TM645 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2014)30-0090-02
在電力系統中,漏電故障是較為普遍存在的一種故障。當帶電導體對大地的絕緣阻抗降低到一定程度,使經過該阻抗流入大地的電流增大到一定程度,我們就說該帶電導體發生了漏電故障,或者說該帶電系統發生了漏電故障,流入大地的電流叫做漏電電流。漏電是用電過程中不可避免的現象,漏電會給用電安全帶來很大的隱患,這就需要及時有效的對漏電流加以監測,防患于未然。
本文討論的電力系統為低壓配電網絡,日常所見到的架空線路離地面很高,通過空氣泄露微小電流可以忽略不計,這種現象不能稱作漏電故障,電纜線路和架空線路一樣,不予考慮。如果發生線路短路則稱為短路故障,不在此文討論范圍內。我們主要討論的漏電流為用電末端用戶不良電器引起漏電電流。尤其是農村居民用戶家用保戶裝置安裝率、投運率偏低,同時由于電器設備線路老化使得電器外殼帶電,外殼電量通過接地保護線或者人體流入大地,此時就產生了漏電故障。針對這種情況,本文介紹了一種分布式漏電電流分析方法的技術原理和分析樣例,它的使用可以在根本上解決漏電故障對生產、生活帶來的各種危害。
1 技術原理
系統漏電電流的大小是影響系統完全性的重要指標,他決定了觸電事故發生時,觸電者的安全性。一旦發生漏電故障,原來三項對稱的運行狀態就要發生變化,各項對地電壓不再對稱,并產生零序電壓和零序電流。并且變壓器中性點也要發生位移,發生對地電壓(零序電壓),如果系統中有零序回路,則在回路中有零序電流通過。
根據基爾霍夫電流定律如圖1所示:流入電路中任一節點的復電流的代數和等于零,即II=0,當設備漏電時,三項電流的平衡遭到破壞,出現零序電流Io,即:
Io=Ia+Ib+Ic。
2 漏電流采集裝置
漏電流的采集普遍采用漏電流采集儀,它是一種利用電磁感應原理,用來采集用電單元漏電流的設備,以分鐘為存值周期,提供一分鐘的瞬時值,一分鐘的最大值,一分鐘的最小值,一分鐘的平均值,設備帶有對時功能,確保分布式采集的同時性,該設備的采集方式有多種形式。
2.1 TT接線方式
TT接線方式如圖2所示。
2.1.1 接線特點
①電源變壓器中性點接地。
②電氣設備外殼采用保護接地,即連接到一個獨立的接地電極上。
③使用于有中性線輸出的單、三相混合用電的較大村莊。
2.1.2 測量方法
①三相用電設備接入三相線和中性線。
②單相用電設備接入單相線和中性線。
2.2 TN-S接線方式
TN-S接線方式如圖3所示。
2.2.1 接線特點
①低壓變壓器中性點直接與接地極相連。
②裝置的外露可導電部分都用PE線連接到同一個接地電極上。
③PE和中性線N分離。
2.2.2 測量方法
①三相用電設備接入三相線和中性線。
②單相用電設備接入單相線和中性線。
2.3 總線路測量
總線路測量圖如圖4所示。
測量方法:在變電變壓器出線端接入測量裝置。
2.4 分支線路測量
分支線路測量圖如圖5所示。
測量方法:在分支線路的接出處接入測量裝置。
在上述測量方式中,TT接線方式為農村常用的接線方式,此種接線方式比較容易測量,TN-S接線此接線方式為常說的三相五線制,由于測量時五根線合并在一起,很難分出四根線進行測量,此方式不便測量。還有TN-C和TN-C-S接線方式,是將保護接地線PE和中性線N合并成一根PEN線,此種方式無法測量。
3 漏電流分析
在配變出線,分支線路上裝置漏電流采集儀,對線路進行簡單分析,對存在漏電流線路下的每個末梢用戶裝置漏電流采集儀,經過一段時間,比如48 h,通過分析系統對采集數據進行分析,得出電網漏電流峰值的時刻,此時刻各用戶的漏電流瞬時值,可以查看用戶的漏電流曲線,一段時間內漏電流最最大值等,為快速定位漏電流點提供數值支持。
3.1 線路分析
用電負荷三相不平衡產生的三項電流不平衡通過中性線相互抵消(基爾霍夫電流定律,對于任意一個集中參數電路中的任意一個結點或閉合面,在任何時刻,通過該結點或閉合面的所有支路電流代數和等于零。即大小相等,方向相反),三相線路中每相下均可能產生漏電流,測量三相線路的漏電流時為每一相漏電流的矢量和,三項電流存在120 ?的夾角,故測量的漏電流值遠低于實際值,故測量三相線路的漏電流沒有意義,只有測量具體一相線路時才有實際意義,線路測量值可作為縮小定位漏電點的判斷依據。
3.2 用戶分析
漏電流測量的最小顆粒度為單個電力用戶,在用戶接戶線上進行漏電流測量,單相用戶測量的值為可靠有效的值,三相用戶測量的值為向量值,不能準確反映漏電情況,測量的值若是大于零說明三相用戶肯定存在漏電流,若三相同時漏電,而且漏電電流均相的等極端情況下向量為零,所以此方案最佳的測量對象為單相用戶。
3.3 數據分析
對采集的漏電流數據進行分析,定位漏電用戶。
漏電用戶總體分析,對采集的所有用戶分析各自的最大漏電流值和出現時間,指定時刻的各用戶漏電流的瞬時值,如圖6所示。
對單個用戶分析,查看單個用戶連續時間內的漏電曲線,因為有些電器設備使用具有周期性,后期拓展可以為用戶提供查找漏電源的服務,如圖7所示。
4 結 語
本文針對配電網用戶側漏電故障進行診斷,提供了一套分布式漏電電流的診斷方法,從硬件裝置到軟件功能的各個層面介紹了該診斷技術,為大規模實用化提供了理論依據。
參考文獻:
[1] 方昌林,徐剛.電氣測量儀器[M].北京:化學工業出版社,2006.
[2] 單成祥.傳感器的理論與設計基礎及其應用[M].北京:國防工業出版社,1999.
[3] 董高峰.淺析霍爾電流傳感器的應用[J].自動化博覽,2005,(S2).
[4] 王旭,付亞平.霍爾傳感器測量精度影響因素的研究[J].煤礦機械,2008,(2).
[5] 張友安,胡云安,王卓軍.一種實用的漏電檢測電路[J].自動化與儀表,1995,(1).
[6] 金秋生.三相負載不平衡對農網運行的影響[J].農村電氣化,1999,(6).
篇2
關鍵詞:薄膜太陽能電池;組件;濕漏電流;絕緣電阻
中圖分類號:TM914.4 文獻標識碼:A
The Influence Factors for Thin-Film Module Wet Leakage Current Test Research
Yang Hansha
(BaoDing Tianwei Thin SolarFilms CO.,LTD BaoDing 071051 )
Abstract:Wet leakage current test is one of the most important reliability tests for solar cells. Experiment for measuring the thin-film module insulation resistance to explore the influence factors for wet leakage current test result. The experiments based on the IEC61646--10.15 standard, Via many experiments in different test condition, such as: wide range of water temperature, different conductance level of water and the submerge depth level. The results indicated that the insulation resistance is just 80% to 90% compared with it’s real value, and it was discovered that the resistance is increasing when the water temperature increase, but it made no difference when the conductance and submerge depth of the water changed a lot.
key words:Thin SolarFilm;Module;wet leakage current;insulation resistance conductivity
0引言
濕漏電流測試是評價薄膜太陽能電池組件在潮濕工作條件下的絕緣性能,來驗證組件在雨、霧、露水或溶雪環境下的濕氣不會進入組件內部電路的工作部分,否則可能會引起腐蝕、漏電或安全事故,濕漏電流測試是對太陽能電池進行的最重要的可靠性測試之一。在對大量產品進行濕漏電流測試時,發現隨著測試次數的增加,組件的絕緣電阻會越測越高,但最終會趨于穩定,此時的電阻值為組件的真實值。且以IEC61646標準的要求為基礎,通過改變標準中要求的測試條件,如測試溶液的溫度、電導率及浸沒組件的深度等發現,溶液的溫度對組件的絕緣電阻測試結果影響很大,根據標準要求,濕漏電流測試時,水的溫度必須控制在19到25℃之間,但通過大量的實驗發現,在19℃和25℃溶液環境下測試得出的絕緣電阻差異很大,故在對產線下線組件進行濕漏測試監控時,嚴格的溫度控制是非常有必要的。水的電導率及液面深度幾乎對組件測試沒有影響。
1. 實驗相關標準(IEC61646―10.15的具體要求)
對組件進行濕漏電流測試目的是為了評價組件在潮濕的工作環境中的絕緣特性,并驗證雨、霧、露水或溶雪的濕氣不能進人組件內部電路的工作部分,如果濕氣進人到該處可能會引起腐蝕、漏電或安全事故。
內裝溶液應滿足以下要求[1]:
a)電阻率:不大于3500Ωcm
b)溫度: 22 °C 3 °C
將組件正負極短接后與耐壓儀正極連接,溶液直接用導線與儀器負極相連。升壓速率不能超過500V/S。穩壓60s后測量電阻值。
2. 試驗裝置
a)測試所需的裝置包括:絕緣耐壓測試儀、電導率儀、溫度傳感器、一個足夠大的水槽及盛有相同溶液的噴淋裝置。
b)測試示意圖
圖1 濕漏測試示意圖
3.1組件重復測試
對組件進行重復測試,測試方法:電壓從0V升至1000V,升壓速率200V/s,保壓78s后讀取組件絕緣電阻值,每次測試完成后對組件進行放電,以確保上次測試的殘留電流放電完全,測試結果如下圖:
圖2 相同測試條件下同一組件的連續測試結果
由測試結果可看出,隨著測試次數的增加,組件絕緣電阻會逐漸升高,但最后會趨于穩定,此穩定值為組件的真實絕緣電阻值。所以,平時根據標準要求測試的電阻值,僅為圖2中第一個點的值,此值僅為真值的80%到90%。
產生此種情況的原因在于,當對組件進行濕漏電流測試時,組件本身相當于一電容器,而電容本身有其固有的性質。當給組件開始施壓后,電流先迅速增加,此時在組件內發生電容充電及絕緣材料(玻璃/PVB)極化現象。當充電完成并且極化后電流上升到最大,然后電流開始緩慢減小,最先消失的是電容電流,此電流很快消失,隨后發生極化的分子緩慢恢復原狀,其漏電緩慢衰減(對應組件絕緣電阻緩慢升高,最后趨于穩定),此過程是一個長期的過程可能發生幾小時甚至幾天,是一個無限趨于某一定值的曲線。當極化電流完全消失后,較平穩的漏電流為組件真正的漏電流,該電流不隨測試時間變化,對應真實的絕緣電阻,漏電-時間曲線如下圖:
所以,連續測量時,漏電流或絕緣電阻無限趨于真實值;
3.2不同浸沒深度的影響[2]
根據3.1節重復性測試的結果,在驗證其它測試條件對組件性能的影響時,必須在組件絕緣電阻穩定后才能進行其他條件下的測試,以排除因組件絕緣電阻值尚不穩定造成的測試誤差。圖圖為不同液面深度下組件絕緣電阻測試示意圖:
圖4 不同液面深度下的測試
測試條件:溶液溫度:20℃±0.5℃;
電導率:481s。
當溶液未淹沒組件前玻璃時,即在水位1時,組件絕緣電阻很大,即組件漏電流很小,當在水位2尚未淹沒組時,組件絕緣電阻迅速降低,即漏電流迅速增大,當溶液完全淹沒組件后,漏電流再次增大,之后隨著淹沒深度的增加,組件漏電流趨于穩定,即組件絕緣電阻變化并不明顯。測試結果如圖5,這表明,組件四邊和背玻璃板為組件的主要漏電通道。
圖5不同液面深度的絕緣電阻測試
3.3 不同電導率下的測試
測試條件:溶液溫度:20℃±0.5℃;
電導率:300s-6000s;
組件被淹沒
通過改變液體的電導率,測試組件的絕緣電阻,結果如圖5所示,液體電導率從幾百升到幾千西門子,但組件絕緣電阻僅升高不到1Mohm,說明溶液的電導率對組件漏電流影響很小。
圖6 組件在不同電導下的絕緣電阻測試
3.4組件在不同溶液溫度下的測試
測試條件:溶液溫度:16℃-30℃;
電導率:460s;
組件被淹沒
其它測試條件保持不變,對組件進行從16℃至30℃的測試,溫度升高約14度,絕緣電阻值從72Mohm下降至18Mohm,下降幅度58Mohm,如圖7測試結果:溫度-時間曲線并不成正比關系,且溫度每升高1度,絕緣電阻約下降4.14Mohm。可見,水的溫度對測試結果影響非常大.
圖7 組件在不同溶液溫度下的絕緣電阻測試
4.結論
4.1濕漏電流測試時,組件相當于一個電容器,且存在電容效應。對組件進行相同條件下的重復測試,組件絕緣電阻會逐漸升高,但最后會趨于穩定,此穩定值為組件的真實絕緣電阻值。所以,平時根據標準要求測試的電阻值,僅為圖2中第一個點的值,此值僅為真值的80%到90%。不同工藝及不同原材料制成的組件,其重復穩定性也有很大差異。
4.2 組件前玻璃(front glass)材質為普通超白玻璃,背玻璃(back glass)為半剛化玻璃,組件四邊和背玻璃為組件的主要漏電通道。
4.3 組件電導率升高20倍但絕緣電阻變化不到1Mohm,說明電導率的變化對組件漏電流幾乎不產生影響。
4.4 溶液的溫度是影響組件濕漏電流測試結果的主要因素,溫度每升高1℃,絕緣電阻就會下降4.14Mohm,對應漏電流約升高3.98mA,而標準要求當組件面積超過0.1m2,組件絕緣電阻不得小于40Mohm?m2,薄模組件面積一般為1.43 m2,故組件絕緣電阻應不小于28 Mohm,換算成漏電流應不大于0.035mA,IEC61646標準要求溫度范圍在22 °C 3 °C,溫度公差為6 °C,故在對太陽能電池研究過程中,為力求測試準確,在滿足標準要求的前提下,盡量保證測試條件一致,特別是溶液的溫度控制。
5 參考文獻
篇3
【關鍵詞】發電機;直流耐壓試驗;泄漏電流增大;原因分析
0.概述
江蘇華電句容發電有限公司1號發電機采用上海發電機廠制造的THDF125/67型號,發電機的定子繞組采用無鹽水直接冷卻,轉子繞組、定子相間聯接線(定子端部弓形引線)和出線套管、過渡引線均采用氫氣直接冷卻。發電機其它部件的損耗,如鐵芯損耗、風摩損耗以及雜散損耗所產生的熱量,均由氫氣帶走。發電機機座能承受較高壓力,且為氣密型,在汽端和勵端均安裝有端蓋。氫冷卻器為串片式熱交換器,垂直安裝布置在汽側冷卻器罩上的冷卻器室內,冷卻端上端通過螺栓固定就位,而下端用定位塊限位。發電機勵磁采用“機端變壓器——靜止可控硅整流的自并勵勵磁系統”,其電源取自發電機出口。
1.試驗方案
(1)發電機直流耐壓及泄漏電流試驗分吹水條件下試驗(優點是所需試驗設備簡單,容量較小,讀數準確而且不受水質情況影響;缺點是機組結構所致,吹水十分耗時)和通水條件下試驗(優點是不用吹水設備,省去了吹水時間;缺點是所需設備容量較大,直流脈動系數大,易使微安表波動,燒壞表頭)兩種。在與制造廠家、安裝公司協商后,結合現場實際情況確定發電機直流耐壓及泄漏電流試驗在吹水條件下試驗,試驗電壓為DC68kv。(制造廠家推薦電壓)。
(2)測試定子繞組絕緣合格。
(3)按照試驗原理接線圖接好線,檢查無錯誤。
(4)試驗電壓按每級0.5Un分階段升高(即13.5kv,27kv,40.5kv,57kv,68kv)共5點,每階段停留1min,泄漏電流隨電壓不成比例顯著增加時,應立即停止試驗,分析原因后才能繼續開展工作。
(5)為保證設備的安全,泄漏電流超過3mA時,應立即停止試驗,查明原因后再做決定。
試驗前的準備工作。
(1)拆除發電機出口及中性點之間的連接線。
(2)發電機轉子接地。
(3)發電機的測溫元件及CT二次側全部短接接地。
2.常規試驗進行
常規試驗。
試驗時間為2013年4月11日10點30分,環境溫度24℃,環境濕度60%,試驗數據見表二。
表1 發電機出廠試驗數據
表2
使用儀器:日本公立5000V搖表ZC25B-3/7。
高壓直流發生器ZGS-80kv/3mA 蘇州華電。
從試驗數據可知該機U、W相試驗與制造廠家出廠試驗數據(表一)比較結果正常,但是V相在電壓升至50KV時,泄漏電流迅速上升至280μA,并且電壓自動掉了下來,降壓放電后,測量V相對UW相及地的絕緣電阻值為6.6MΩ,并沒有完全擊穿,因此首先懷疑發電機外部的出線套管以及相關部位臟污受潮。決定使用有機溶劑擦拭各相出線套管及引線等相關部位后重新進行試驗。
3.結束語
引起發電機泄漏電流異常的常見原因如表4所示,可供分析判斷時參考。
表3 引起泄漏電流異常的常見原因
泄漏電流和直流耐壓的試驗接線和測量方法是一致的,所加的電壓也一樣。但兩者側重考核的目的不一樣。直流耐壓主要考核發電機的絕緣強度如絕緣有無氣隙或損傷等。而泄漏電流主要是反應線棒絕緣的整體有無受潮,有無劣化,也能反應線棒端部表面的潔凈情況,通過泄漏電流的變化能更準確予以判斷。
篇4
關鍵詞:非固體電解質鉭電容器;漏電流;氧化膜;電容失效
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2014)12-00-02
0 引 言
鉭電解電容器因其容量大、體積小、電性能優良、工作溫度范圍寬、可靠性高,在通信、航天等領域被廣泛選用。在筆者去年生產的產品中連續出現兩例CA35型非固體電解質鉭電容器失效現象,失效模式為漏電流超標,要求漏電流小于1 μA,實際測量達到28 μA,影響產品整機性能。為搞清楚電容器漏電流超標的原因,筆者走訪電容器生產廠家,查閱大量資料,了解了電容器生產過程控制及電容器在使用中注意事項,現將其整理,以供遇到類似問題的技術人員參考。
1 非固體鉭電解質電容器的制造工藝過程
非固體鉭電解質電容器的主要的生產工藝過程包括成型、燒結、形成、裝配、老化五個過程。電容器按陽極設計要求,將鉭粉壓制成型,并插入鉭絲作為陽極引出的過程為成型。在高溫高真空條件下,獲得具有合適空隙度的高純鉭塊的過程為燒結,燒結后如圖1所示。
用電化學方法在鉭陽極表面生成一層氧化膜,作為電容器的介質的過程是形成。形成后如圖2所示。
圖1 鉭電容燒結后 圖2 鉭電容形成后
將非固體電解質鉭電容器采用銀或鉭外殼封裝,殼內灌注電解液(電解質)作為電容器的陰極的過程稱為裝配。對電容器100%高溫電老化,修復氧化膜,使電容器的性能趨于穩定,剔除早期失效產品,提高電容器的可靠性的過程為老化過程。
由電容器的制造工藝不難看出,電容器是由陽極(鉭絲)、介質(氧化膜)、陰極(電解液)組成。
2 工作介質對漏電流的影響
非固體電解質鉭電容器的工作介質為在鉭塊表面用電化學方法生成的一層氧化膜Ta2O5,Ta2O5氧化膜系無定形結構,它的離子呈不規則無序排列。理想中的電容器介質應是完美無缺的薄膜,其厚度以納米計,僅有幾十至幾百納米,它的絕緣電阻可達幾百兆歐以上,氧化膜越厚,其耐壓也越高。而實際上Ta2O5表面存在各種微小的疵點、空洞以及隙縫之類的缺陷,漏電流就是通過這些缺陷的雜質離子電流和電子電流所組成。正常情況下,漏電流值很小,但是如果電流較大,在試驗的高應力下,電應力集中,電流密度大,使疵點周圍的氧化膜“晶化”,擴大了疵點面積,介質質量進一步惡化,絕緣電阻下降,漏電流急劇增加。
3 影響氧化膜質量的因素
造成非固體電解質鉭電容器漏電流的根本原因是陽極氧化膜出現缺陷,絕緣電阻下降所致,因此要控制漏電流,必須對影響氧化膜絕緣性的各種因素進行控制,影響鉭電容器氧化膜絕緣性的因素主要有三個方面,一是制造電容器材料――鉭粉、鉭絲質量的影響;二是電容器制造的工藝影響;三是使用的影響。
3.1 鉭粉、鉭絲的影響
鉭粉、鉭絲的化學性能、物理性能、雜質含量、鉭粉的顆粒形狀、大小,擊穿電壓,都直接影響鉭電容器的質量。鉭粉、鉭絲中的雜質含量對形成氧化膜的質量有很大的影響。鉭電容器的陽極芯子在成型時要經過1 500~2 050 ℃的高溫高真空的燒結,燒結的目的之一就是去掉鉭粉、鉭絲中的雜質,而那些難熔的雜質,如鎢、鉬、硅、鐵、銅等,在燒結時難以完全去除,在形成氧化膜時成為疵點的“晶核”,成為導電通道。所以,對鉭粉的雜質含量要求極為嚴格,一般要求小于10~50 PPM。鉭粉有很多種規格,是根據電容器的工作電壓,分為高壓粉、中壓粉、低壓粉,各種粉的比容、物理性能、擊穿電壓都有區別,在生產電容器時,必須根據電容器的規格,合理、恰當選用鉭粉,才能確保電容器的質量。
3.2 電容器制造工藝的影響
鉭電容器的生產工藝也直接影響鉭電容器的性能,尤其是以下三個關鍵工序將直接影響鉭電容器的漏電流。
燒結工序,是將鉭粉成型并進行高溫真空燒結,目的是成型和提純,要通過1 500~2 050 ℃高真空燒結,去除雜質,達到提純的目的。如果提純效果不佳,殘留的雜質在鉭陽極芯子中,將成為介質膜中的“晶核”,是造成漏電流的隱患。
形成工序,是將鉭陽極放在電解液中,施加直流電壓,電解液中的氧離子和鉭陽極中的鉭形成Ta2O5膜層。在這一工藝中,形成溫度過高、形成時間過長、升壓電流密度過大、形成電壓過高都會對介質氧化膜產生晶化點。形成工藝結束后,要進行形成效果檢驗,特別是電容量和漏電流,必須達到工藝要求,希望漏電流值越小越好。在形成工藝過程中,如某一環節掌握不好,極易產生“晶化”現象,所以,形成工藝要求制造完整的介質膜層,又不能出現“晶化”現象。
篩選工序,是對鉭電容器的成品采取進一步加嚴檢驗的工藝,通常采用高、低溫篩選、長時間高溫老練篩選以及X光透射檢查等。特別注意篩選的溫度及電壓要選擇的適當,太低不能有效剔除缺陷電容器,太高,又會導致本來合格的產品出現缺陷而失效被剔除。
3.3 電容器使用的影響
電容器的使用主要涉及兩個層面,一是設計層面,二是操作層面。
首先從設計層面考慮以下因素:
電容器要降壓使用。指電容器的實際工作電壓要低于電容器的額定電壓,電容器長期經受較高工作電壓,氧化膜中不可避免地存在著雜質或其它缺陷,當這些部位的場強較高,電流密度較大,導致局部高溫點出現,從而留下誘發熱致晶化的隱患。在金屬氧化物界面,由于金屬雜質的存在,也可能誘發場致晶化,隨著施加電壓的增加,電容器失效概率也增加,因此為了電容器工作的可靠性及壽命,一般設計的實際工作至多為額定電壓的70%。
避免反向電壓。不允許將非固體電解質鉭電容器反接在直流回路或接在純交流回路中。銀外殼的液體鉭電容器(CA30、CA35)加反向電壓會使銀外殼上的銀遷移至陽極,沉積在氧化膜上,幾時和很低的反向電壓和較低電流密度也能獲得枝蔓似的銀沉積。而陽極表面沉積的銀將構成導電通道,從而增加漏電流,進而使介質被擊穿致電容器失效。鉭外殼的液體鉭電容器(CA38)可承受3 V反向電壓,因鉭外殼表面能形成一層很薄的氧化膜,當電容器被施加反向電壓時,鉭外殼上的氧化膜處于正向偏壓狀態,因此仍可保證產品有較小的漏電流。但更高的反向電壓仍會將全鉭液體鉭電容器擊穿。
遠離功率發熱器件。電容器在電路板中布局時應遠離功率發熱器件。當電容器靠近發熱器件時,電容器長時間工作溫度升高,氧化膜中的雜質離子遷移速度增加,導致漏電流增大。
鉭電容器在電路中,應控制瞬間大電流對電容器的沖擊,建議串聯電阻以緩解這種沖擊。請將3 Ω/V以上的保護電阻器串聯在電容器上,以限制電流在300 mA以下,當串聯電阻小于3 Ω/V時,則應考慮進一步的降額設計,否則產品可靠性將相應降低(如果將電路電阻從3 Ω/V降到≤ 0.1 Ω/V,則失效率提高約10倍)。當電容器用于紋波電路時,降額系數至少應為0.5。選用高頻鉭電容器時,限流串聯電阻阻值可適當降低(建議R>3 Ω/V)。
從使用操作層面應注意以下幾點:
使用烙鐵(30 W以下)時,烙鐵尖端的溫度在350 ℃以下,使用時間應在3 s以內,并注意烙鐵尖不要碰到電容器本體。焊接溫度過高或焊接時間過長都會導致電容器受熱沖擊,超過電容器所能承受的最高溫度,電容器內部產生應力,導致氧化膜受損,絕緣性能下降,漏電流增大。
對標識不清的電容器嚴禁使用三用表測量。存在對電容器施加反向電壓的風險,請將該電容器報廢。
電容器應避免直接接觸水、鹽、油等的環境。雜質離子將電容器陽極陰線與陰極連同,形成并聯導電通道,導致漏電流增大。
4 結 語
非固體電解質鉭電容器雖然以容量大、體積小、工作可靠而被廣泛應用,但漏電流大的問題也偶爾發生,一旦發生會對產品的性能產生嚴重影響。控制漏電流就是控制氧化膜的質量,本文分別從電容器制造、選用、使用過程給出了控制的因素,希望能為遇到此類問題的技術人員分析解決問題提供幫助。
參考文獻
[1]陳永真.電容器及其應用[M].北京:科學出版社,2005.
篇5
【關鍵詞】超高壓輸電線路;覆冰絕緣子;泄漏電流;測量系統
作為一種特殊的污穢,覆冰絕緣子的閃絡發生機制同污穢放電相同,也是由于泄漏電流造成的。因此,覆冰絕緣子泄漏電流的發展及變化是其可否形成完全閃絡的一個基本因素。因此,對泄漏電流進行測量,分析其變化及發展規律對于覆冰絕緣子閃絡事故機制的分析及監測具有十分重要的意義。本文以國內外研究成果為基礎,對超高壓輸電線路覆冰絕緣子泄漏電流測量系統的設計及實現進行了研究。
1.硬件設計
1.1 硬件設計的相關要求分析
所設計的覆冰絕緣子泄漏電流策略系統要求能夠多通道進行采樣,且信號分析及處理過程穩定可靠,采樣效率較高,測量的精度較高,測量范圍較廣,存儲數據量大,系統易于維護、升級,測量及安裝過程方便可靠等,因此,這就為硬件設計提出了一系列要求,具體如下:一是要求系統具備良好的輸出特性,并具有較高的測量精度;二是要求系統具備足夠高的抗干擾能力,并具有良好的穩定性及可靠性;三是要求系統具有足夠高的存儲及運算能力。
1.2 硬件結構的設計
該測量系統設計時主要基于如下原理:在絕緣子接地線中將精度較高的電流互感器串入,來對電流信號進行取樣,借助于光纖技術實現采樣及信號的數字化傳輸過程,試驗信號經電容分壓器即可得到準確的測量。此外,借助于數字信號處理及虛擬儀器等技術,對電流或電壓信號進行分析、處理、顯示及存儲。如圖1所示。
1.3 電流傳感器的選取
此環節是硬件設計的重中之重,并關系著整個系統的最終設計效果。本文采用的是基于電磁式電流互感器的測量系統,電磁式互感器不僅結構十分簡單,而且擁有較高的靈敏度及精度。本文通過分檔測量形式分別對1mA-1A及1A-100A的信號進行了取樣。并借助于互感器的電磁飽和性,對保護電路進行了設計,使得輸出電壓處在數據采集卡中的最佳采集范圍內,獲取信號后借助于軟件合成各個通道的電流信號,從而對覆冰絕緣子泄漏電流發展及變化狀況進行全面的反映。
1.4 基于光纖技術的光電電流互感器的設計
由于光纖技術具有較強的抗干擾能力及較高的絕緣性能,因此可以有效實現電流信號的數字化傳輸。基于光纖技術的光電電流互感器主要負責將接地線電流信號轉換為電壓信號,將電壓信號轉變為數字信號,再將電信號轉變為光信號,將光信號轉變為電信號,經輸出即為最終的電壓信號,經測量儀表的轉換即可獲取泄漏電流的相位及幅值等信息。
1.5 電壓信號的測量
采用OIDP50高壓差分探頭,以不同的施加電壓對各變比檔位進行選擇,并將所采集的電壓信號轉變為采集范圍內,經由同軸電纜,將電壓信號傳輸至工控機中。
1.6 數據采集卡的選擇
該系統采用的是USB-9215A數據采集卡,采樣率最高為100KS/s,分辨率可達16位,輸入范圍最大在-10-10V之間,可同時進行四個通道模擬輸入數據的采集,且角差及比差的分散性十分小,由此可見,該型號的數據采集卡可以滿足系統同步采集方面的需求。
2.軟件設計
2.1 圖形化編程語言
該系統采用的是圖形化編程語言Lab VIEW對系統的軟件進行開發。Lab VIEW是一種基于圖形的編程語言,并受到了廣泛的應用,已經成為有關領域在數據采集及控制方面的標準軟件。Lab VIEW滿足了硬件及通訊等所有功能,還對軟件標準庫函數進行了設置,因此,Lab VIEW已經成為功能十分龐大的一項編程語言及軟件開發環境。
2.2 軟件結構的設計
Lab VIEW內部設置有信號的采集、測量、分析、處理及顯示等多項功能。因此,借助于此編程語言可在對底層設備驅動程序進行調用的同時,經各類函數模塊的組合生成相應的軟件來對采集及傳輸過程進行控制。用戶根據需求可對數據采集及其存儲過程進行控制,對信號進行分析和處理,并進行各種人機界面的設計。Lab VIEW依據各功能進行相應程序模塊的設計,并對各模塊進行有效集成及最終調試。系統軟件程序的流程圖如圖2所示。
2.3 軟件的設計
系統采用的是多面板顯示設計,將系統所需實現的各項功能在三大面板中分別進行顯示及控制。系統主界面有5個按鈕,依此為登陸、開始測量、顯示特征量、回放波形及退出系統。進入界面首先應點擊登陸,此時會出現一個對話框,將用戶名及密碼輸入,輸入正確后可進入開始測量、顯示特征量及回放波形三個界面中。其中,用戶名及密碼是由字符數組成的,其保護功能主要是以設計模塊化程序為依據實現的,當用戶登陸信息正確后方可執行其他功能模塊。登陸模塊的設置是為了避免其他人員隨意進行軟件設置信息的修改。
軟件部分包括了電流、電壓波形的即時監控,根據電壓信號中將電壓峰值、頻率及有效值提取出來,根據電流信號將峰值平均值、脈沖數、累積電荷量、諧波含量等信息提取出來。軟件對電壓及電流波形、電流電壓特征量以及頻譜分析等進行顯示和存儲,事后還可以將數據調出來進一步分析。儲存波形可以將所采集的各個點均存儲于文件中,事后可將其調出對閃絡試驗中電流及電壓變化及發展趨勢、瞬間突變等情況進行分析。其中,電流與電壓通道同時進行采樣,各通道的采樣率均為50kS/s。每采樣一次所得數據緊跟著上次數據之后。在對波形數據進行保存時,每隔20s進行新文檔的創建,最終各文檔分別對電流和電壓的1.0×106個數據點進行存儲。
3.結論
綜上所述,本文以超高壓輸電線路覆冰絕緣子泄漏電流測量特征為依據,結合覆冰絕緣子泄漏電流測量系統的相關要求,構建了一套覆冰絕緣子泄漏電流測量系統。充分利用光纖傳輸的強抗干擾性、高絕緣性等優點,對超高壓輸電線路覆冰絕緣子泄漏電流的信號進行了提取。并利用Lab VIEW進行了軟件系統的開發,可以對泄漏電流的各種特征量進行分析和儲存,事后可調出所存儲的數據進行分析,這對于事后進行超高壓線路覆冰絕緣子閃絡特性的分析具有十分重要的意義。
參考文獻
篇6
引言
變壓器是電力系統中主要的輸電設備。完成變壓器漏泄的治理工作可以有效地防止變壓器因存在漏泄而造成的變壓器進氣、變壓器絕緣油受潮、變壓器油位降低等事故的發生。治理變壓器漏泄應根據具體情況分析發生漏泄的具體原因,根據不同的原因制定具體的治理方案。
1、變壓器漏泄的原因與處理辦法
1.1變壓器漏泄的原因絕大部分是因為密封材料老化而引起的。我廠地處我國東北部,冬夏溫差較大,夏季高溫時變壓器溫度可高達80℃,冬季變壓器停運時又降至零下30℃,如此大的溫差是造成密封材料老化的主要原因。國內變壓器行業最常用的密封材料為丁腈橡膠,但由于其配方和工藝等原因,國產丁腈橡膠目前尚不能滿足性能要求,再加上運行中漏磁場分布不均勻導致變壓器溫度分布不均勻,局部區域溫度可能超過丁腈橡膠正常使用的極限溫度,也會造成丁腈橡膠提前老化、龜裂和失去彈性。我們經過調研,如果選用耐高溫、耐油性好的高分子材料。它能在150℃熱油中連續工作,有著良好的耐臭氧、抗紫外線、耐有機溶劑及耐老化等特點。可大大降低因密封膠墊老化而造成漏泄情況的發生。
1.2改進密封件的斷面形狀:過去的變壓器管接口均采用圓形平板膠墊密封,膠墊與管口對正困難,緊固后膠墊外圈露在外面。由于長期受應力和氧化的原因極易產生龜裂,導致滲漏。采用“8”字形斷面膠條和帶有密封槽的法蘭口,緊固后膠墊被密封在法蘭口內,不僅避免了龜裂現象,而且雙密封結構,使密封更為合理可靠。
1.3改進密封橡膠粘合劑:適宜使用遇水不易溶解,不易竄位,不易斷裂,耐熱性能也較好的膠水粘合劑。
1.4改進散熱器放氣塞、套管放氣塞。不帶止口的放氣塞,用力過大時會損壞密封墊,帶保護擋圈的放氣塞可以使密封更為完善、可靠。
1.5針對變壓器砂眼、裂紋等漏泄點應采取現場補焊和快速堵漏的方法來解決。
1.5.1現場補焊應清潔表面采用2-3.2mm直徑的焊條。變壓器上部微滲可以少量放油進行補焊;中、下部滲油可以抽真空使內外壓力達到平衡后再焊;漏點大可鉚接后再焊。焊接時間為20秒/次,間隔幾分鐘。
1.5.2找出漏泄點,稍加擦拭,清除機械雜質,按泄漏處的大小,取出適量的堵漏膠,用手搓成泄漏處形狀,然后用力將膠壓入泄漏處,使之止漏。止漏后修整,除去油漆、鐵銹后,用丙酮兩次清洗打磨過的表面。取出適量補強膠,涂抹在處理過的表面上。
2、進一步完善變壓器漏泄處理工藝與技術
治理變壓器漏泄工作是一個長期的工作,有些部位當時不存在漏泄可過一段時間后就出現了漏泄情況我針對這個問題也作了一些研究。
2.1變壓器的滲漏油與變壓器承載的負荷有關,負荷越高,變壓器油溫越高,油的粘度也將變得越稀薄,更容易滲漏油;隨著變壓器油溫的升高,隔膜式儲油柜的油面也將升高,一旦油面超過隔膜密封面,由于隔膜式儲油柜存在著密封面大、密封結構不合理、法蘭加工不平整等問題,將造成嚴重的滲漏油。因此,從結構上改造隔膜式儲油柜成為治理變壓器滲漏油問題的當務之急。
2.2變壓器制造廠工藝水平低、配件質量差是造成變壓器滲漏油的主要原因之一不僅放氣塞、蝶閥、氣體繼電器易出現滲漏油,而且法蘭結合面之間不平行、安裝尺寸公差太大引起竄位導致密封面太小等情況也會引發滲漏油。為此更換組件,采用波紋管軟連接是消除法蘭之間應力現場解決氣體繼電器的接口滲漏油的唯一有效途徑。
2.3解決變壓器滲漏油與密封技術有關目前雖然一部分密封面滲漏被環氧堵漏膠堵住了,表面上看起來并沒有滲漏油現象,但據統計最多只能維持3―4個月。因此采用環氧堵漏膠堵漏只能應急,使用應慎重。同時使用堵漏膠產生影響散熱、損壞組件等多種后果,所以堵漏膠不適宜用在密封面上,只能用于變壓器油箱焊縫應急堵漏。
2.4對于密封面法蘭缺乏一定的剛度、避免因表面凹凸不平、坑坑洼洼而造成滲漏油的變壓器,應推廣使用半液態密封膠在清除了漆膜、焊渣及油污的密封面上均勻涂上半液態密封膠,安放上合適的密封件,裝配時在擠壓下通過膠體流動,完全將密封表面的刀痕、凹坑及表面的不平度等缺陷填平,固化形成一個完整的、連續與密封表面接觸的密封膠圈,擠出到結合面邊緣的密封劑形成嵌邊,起到二次密封作用。因此半液態密封膠對法蘭未加工的密封有著良好的密封作用。
2.5完善變壓器交接密封試驗尤其對110kV及以上變壓器現場附件安裝完畢后,必須在儲油柜上用氣壓或油壓進行整體密封試驗,在0.03MPa試驗壓力下不少于12h后應無滲漏油。
3、變壓器油流帶電問題的處理
3.1油流帶電
所謂油流帶電,就是變壓器油以一定的流速在變壓器內部流動時,油流與絕緣結構各部件表面發生摩擦而產生的靜點效應,使固體絕緣物表面和絕緣油帶電的現象。
3.2油流帶電的危害
油流帶電使變壓器內個絕緣部件上積累了一定的電荷,這些電荷將建立一定強度的直流電場,當該電場強度超過油的擊穿強度或固體絕緣沿面放電強度時,便會發生的油的擊穿和沿面放電。油中放電和沿面放電的發展進一步促使油的劣化,又使放電加強,并在絕緣表面形成碳跡,使其絕緣性能大大降低,最終導致絕緣事故。
3.3油流帶電現象的抑制
根據油流帶電產生的機理及其影響因素,可用下列方法加以抑制
3.1.1在變壓器冷卻效果允許的范圍內,降低循環油流動的速度,在結構上使用大流量低轉速的冷卻系統。
3.1.2由于油流帶電在某一溫度下出現峰值,因此要根據油溫來控制冷卻器的運行臺數。
3.1.3加強油質管理和油處理工藝,盡量控制油中含水量、含氣量、含雜量,使其在允許范圍內。
3.1.4合理編制運行方式,盡量避免油泵的頻繁啟動。
3.1.5添加有過剩電子的化學劑,使其過剩電子被吸附在固體絕緣表面上,在油流動摩擦時不在產生靜電,即使產生靜電也可被電子吸附中和使油保持不帶電。
結束語
變壓器漏泄治理工作看似非常簡單但他里面卻包含著許多知識,涉及許多技術工藝因此要想全面掌握變壓器漏泄治理方面知識還需在實踐中不斷摸索,不斷總結以便了解更多的變壓器漏泄治理工作方面知識。才能有效地治理變壓器漏泄。使變壓器健康水平提高,為電力生產安全、可靠、經濟運行提供保障。而避免油流帶電和如何控制油流帶電,目前主要采用的最直接的方法是將老式潛油泵的1400轉/分改造為新式盤式泵的900轉/分,效果比較明顯,既保證了油的流速,又避免了油流帶電的根本問題。
篇7
關鍵詞:觸電 動作準確性
中圖分類號:TN64 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)05(b)-0107-01漏電保護器對于防止觸電,避免火災和設備損害,具有明顯的效果。在實際運行中,漏電保護器存在多種非人身觸電因素動作,影響供電的可靠性。另外,還存在拒動而威脅人身安全情況。本文通過漏電保護器的原理分析影響漏電保護器動作準確性的因素。
1 漏電保護器原理
當被保護電路工作狀態正常,沒有發生漏電或觸電的情況下,根據基爾霍夫定律,通過零序電流互感器一次線圈的電流相量和為零。此時在零序電流互感器二次線圈不會產生感生電動勢,漏電保護器不動作,系統供電保持正常。
當被保護電路出現漏電或觸電的情況下,由于漏電電流的存在,通過零序電流互感器一次線圈的電流相量和不再為零,產生剩余電流。于是在零序電流互感器二次線圈有感生電動勢產生,經過中間環節處理比較,當達到漏電保護器動作值時,迅速切斷被保護電路的電源而實現保護。
2 影響漏電保護器工作的因素
2.1?漏電保護器靈敏度選擇
漏電保護器的選型應考慮其使用場合。在生產作業場所,電氣設備頻繁啟動、大電流沖擊常常使具有高靈敏度特性的漏電保護器頻動跳閘。(這樣場合應盡量采用對浪涌電壓、浪涌電流不敏感的電磁型漏電保護器。)在作業環境惡劣的場所,電氣設備絕緣電阻常常一定程度的偏低,漏電電流就會偏高,選型不合理也會造成漏電保護器誤動或頻動。
2.2?漏電保護器動作值選擇
所選額定動作電流過大,保護靈敏度下降,就可能導致漏電保護器在發生觸電或漏電事故出現拒動,也會致使上級漏電保護器動作,增大停電面積。所選額定動作電流過小,保護靈敏度過高,躲不過電路中正常泄露電流而發生誤動甚至是頻動。
2.3?漏電保護器接線問題
零序電流互感器產生感應電動勢的前提是流經環狀鐵心的各相電流相量和不為零,即流入流出電流不相等。在漏電保護器實際使用中,漏電保護器若要準確動作,觸電或漏電引發的故障泄露電流一定要從零序電流互感器鐵心之外的電路形成回路,而正常的工作電流一定從零序電流互感器鐵心之中穿過。如果使正常的工作電流全部或部分流經零序電流互感器鐵心之外的回路,則會出現誤動作現象;反之,由于接線如果使觸電或漏電引發的故障泄露電流全部或部分流經零序電流互感器鐵心,則會出現拒動現象。
所以說,漏電保護器安裝原則中比較重要兩點要求:第一,負載側線路線路保持獨立,即相線和零線不得接地、不得與保護零線線連接、也不得與與其他回路連接、保護零線與工作零線分開。第二,零序電流互感器引出線零線不得重復接地,因為會出現串流誤動和分流拒動情況,而重復接地點實際中極難被找到。一旦此回路的獨立性被破壞,就極可能導致漏電保護器誤動和拒動。例如:在電源中性點接地系統中,漏電保護器被保護支路中線重復接地,線路中正常工作電流部分經重復接地點泄入大地會引起誤動,而發生觸電或漏電時故障泄漏電流會從重復接地點分流進入保護支路的中線中造成拒動。
2.4?被保護線路負載布局
如負載布局不合理,三相電流不平衡,在大電流運行情況下在由高磁導率零序電流互感器中感應出電動勢,就可能會導致漏電保護器誤動。另一方面,由于大電流作用于零序電流互感器,漏磁通也較大,觸電漏電產生的漏電電流要克服零序電流互感器本身的磁化力,導致漏電保護器靈敏度降低,誤動或拒動的可能性增大。
2.5?漏電保護器質量
漏電保護器質量會造成零序電流互感器反映偏差、中間處理錯誤、執行機構機械卡阻等等原因的漏電保護器拒動和誤動。
2.6?電磁沖擊干擾
自然界中(雷電等)和源于電力系統內部的浪涌沖擊、電磁波作用于漏電保護器零序電流互感器和其他電子元器件,將引起漏電保護器誤動甚至頻動。現簡要分類如下:(1)自然界主要雷電,巨大能量在電力系統中形成浪涌沖擊,零序電流互感器感應造成漏電保護器誤動。(2)高電壓設備、輸電線路及變壓器對外電磁泄漏,耦合到漏電保護器被保護中導致漏電保護器誤動甚至頻動。(3)電路中諧波影響漏電保護器中間環節造成漏電保護器誤動。(4)開關設備合閘操作暫態沖擊或大容量設備啟動電流沖擊造成漏電保護器誤動。
篇8
關鍵詞:漏電保護裝置;動作電流;泄漏電流;動作時間
中圖分類號:TU71文獻標識碼: A
The Proper Installation and Application of the Earth Leakage Protective Device on the Construction Site
Abstract: This thesis illustrates the proper installation and application of the earth leakage protective device on the site according to the practice on the site, including the function of the earth leakage protective device, the working principle, proper selection, installation and operation.
Keywords: Earth Leakage Protective Device;Action Current;Leakage Current; Reacting Time
1.漏電保護裝置的工作原理及作用
漏電保護器主要由三部分組成:檢測元件、中間放大環節、操作執行機構。其基本工作原理是:檢測元件由零序互感器等組成,檢測漏電電流,發出信號,由放大環節將微弱的漏電電流放大,當執行機構收到放大的漏電信號,將開關由閉合位置轉到斷開位置,及時切斷被保護電路的電源。
漏電保護裝置是提供間接接觸保護,防止人身觸電事故,防止因漏電引起電氣火災和電氣設備損壞事故的有效技術措施之一。但安裝漏電保護器后并不等于絕對安全,在運行中仍應以預防為主,并應同時采取其他防止觸電和防止電氣設備損壞的技術措施。
2.漏電保護裝置的正確選用
漏電保護裝置,按動作方式不同可分為:電壓型與電流型;按極數和線數不同可分為:單極二線、二極二線、三極三線、三極四線、四極四線等數種;按脫扣器方式不同可分為:電磁型與電子型。
對漏電保護裝置的選擇除了應符合國家現行標準《剩余電流動作保護器的一般要求》GB6829和《漏電保護器安裝和運行的要求》GB13955外,還應考慮多方面的因素。
首先,是正確選擇漏電保護裝置的漏電動作電流,在地下室、淋浴室、水池、隧道等觸電危險性很大的場所,應選用高靈敏度、快速型漏電保護裝置(動作電流不宜超過10mA);在觸電后可能導致嚴重二次事故的場合,應選用動作電流6mA的快速型漏電保護裝置;而對于Ⅰ類手持電動工具,應視其工作場所危險性的大小,安裝動作電流10~30mA的快速型漏電保護裝置;漏電開關的額定電壓、額定電流、分斷能力等性能指標應與線路條件相適應;漏電保護裝置的類型與供電線路、供電方式、系統接地類型和用電設備特征相適應;漏電保護裝置的極數應按線路特征選擇。漏電保護器還應能在線路不平衡泄漏電流時不誤動作,在多級保護的情況下,選擇動作電流還應考慮多級保護選擇性的需要,總保護宜裝靈敏度低于分保護漏電保護的靈敏度。
對于電動機,漏電保護裝置應能躲過電動機的啟動漏電電流(一般100kW的電動機可達15mA)而不誤動作;保護裝置應有較好的平衡特性,以避免在數倍于額定電流的堵轉電流的沖擊下誤動作;對于不允許停轉的電動機應采用漏電報警方式,而不應采用漏電切斷方式。
對于電焊機,應考慮漏電保護裝置的正常工作不受電焊的短時沖擊電流、電流急劇變化、電源電壓波動的影響;對高頻焊機,漏電保護裝置還應具有良好的抗電磁干擾性能。
對于照明線路,宜根據泄漏電流的大小和分布,采用分級保護的方式,支線上選用高靈敏度的保護裝置,干線上選用中等靈敏度保護裝置。
3.漏電保護裝置的安裝和運行
3.1 漏電保護裝置安裝
漏電保護裝置的防護類型和安裝方式應與環境條件和使用條件相適應。從防止電擊的角度考慮,使用安全電壓供電的電氣設備、具有雙重絕緣或加強絕緣結構的電氣設備、使用隔離變壓器供電的電氣設備以及其他沒有漏電危險和電擊危險的電氣設備可以不安裝漏電保護裝置。裝有漏電保護裝置的電氣線路和設備的泄漏電流必須控制在允許范圍內。
3.2 漏電保護裝置接線
漏電保護裝置的接線必須正確。接線錯誤可能導致漏電保護裝置誤動作,也可能導致漏電保護裝置拒動作。接線前應分清漏電保護裝置的輸入端和輸出端、相線和中性線,不得反接或錯接。輸入端與輸出端接錯時,電子式漏電保護裝置的電子線路可能由于沒有電源而不能正常工作。組合式漏電保護裝置控制回路的外部連接應使用銅導線,其截面積不應小于1.5mm2,連接線不宜過長。漏電保護裝置負載側的線路必須保持獨立,即負載側的線路(包括相線和中性線)不得與接地裝置連接,不得與接地保護PE線連接,也不得與其他電氣回路連接。
3.3正確使用和維護
運行中的漏電保護裝置外殼各部及其上部件、連接端子應保持清潔,完好無損。連接應牢固,端子不應變色。漏電保護開關操作手柄靈活、可靠。
漏電保護裝置安裝完畢后,應操作試驗按鈕檢驗漏電保護器的工作特性,確認可以正常動作后才允許投入使用。在使用過程中也應定期用試驗按鈕試驗其可靠性。為了防止燒壞試驗電阻,不宜過于頻繁地試驗。
4.漏電保護裝置在現場使用中應注意的幾個問題
(1)預防人身觸電動作電流為30mA
IEC 4.79規定,通過人體的交流50Hz電流不超過30mA時,人體不會因發生心室纖維性顫動而死亡。因此,國際電工標準在所有預防人身電擊的條文中,都規定采用動作電流不大于30mA的漏電保護裝置。
(2)手握式和移動式電氣設備的觸電危險大。絕緣容易破損而發生碰外殼接地故障,握持設備的手掌肌肉通電收縮使人無法甩脫外殼帶電的設備,因此對手握式和移動式設備必須裝設動作電流小于30mA瞬動的漏電保護裝置。
(3)在線路短路中大部分是接地故障引起的,接地故障既能引起人身電擊事故,也可引起電氣火災。當發生電弧性接地故障起火時,因電弧電流小,斷路器、熔斷器往往不能在火災發生前切斷電源,而漏電保護裝置則能立即動作切斷電源。因此,應在用電電源總干線上安裝帶少許延時的漏電保護功能的斷路器,用于防止接地故障引起的電氣火災和線路對地電位升高事故。
(4)額定漏電動作電流和額定漏電動作時間
施工現場的開關箱中漏電保護裝置的額定漏電動作電流不應大于30mA,額定漏電動作時間不應大于0.1S;在潮濕或有腐蝕介質場所的漏電保護裝置應采用防濺型產品,其額定漏電動作電流不應大于15mA,額定漏電動作時間不應大于0.1S;而總配電箱中漏電保護裝置的額定漏電動作電流應大于30mA,額定漏電動作時間應大于0.1S,但其額定漏電動作電流與額定漏電動作時間的乘積不應大于30mAS。
(5)定期檢查,對擱置已久重新使用或連續使用的漏電保護裝置應逐月檢測其特性
[參考文獻]
[1] 王厚余.低壓電氣裝置的設計安裝和檢驗,中國電力出版社,2003
[2] 呂光大. 建筑電氣安裝工程圖集(第二版),中國電力出版社,2003
篇9
關鍵詞:漏電保護器 誤動作 拒動作
中圖分類號:TM774 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)06(b)-0103-01
漏電保護器又叫漏電開關,具有對漏電流檢測和判斷的功能,但不具有切斷和接通主回路功能的漏電保護裝置。可以按其結構特征、保護功能、運行方式、安裝方式、線數跟級數等分類,在生活中被廣泛應用。
1 工作原理概述
(1)通過電流定理我們不難知道,當電路正常工作時,從線路的一端流進和流出的電流為0,所以在漏電保護器右側的電流總和應為0,即I1+I2+I3+IN=0;因此漏電保護器不會工作,(其中IN的方向與I1,I2,I3相反)。
(2)當設備外殼漏電并有人接觸時,這時就會有一部分電流IK經過人體流入地下,從而使漏電保護器右側的電流總和為不0,也就是說I1+I2+I3+IN≠0,當漏電電流達到漏電保護器的動作電流時,漏電保護器就會動作,從而關閉電源,達到漏電保護的目的。
(3)在漏電保護的領域中,漏電保護器的高度靈敏性與快速性是其他任何保護器無法比擬的。以熔斷器和自動開關為例,它們是切斷系統中的相間短路故障,避越負荷電流的朱整定的正常值。利用剩余電流動作與反應的,只有漏電保護器,在設備運行正常時,剩余電流幾乎是0,整定值很小。當發生人體觸電或設備外存有電流時,漏電保護器會自動檢測、處理,立即切斷電源,可靠性很高。
(4)定期維護設備,對設備的動作特性進行測試尤為重要。做好檢測結果的記錄,與初始值比較,判斷在設備上是否有質量變化。按說明書上列舉的要點一一規范,只有這樣嚴格有效的管理制度,與安全妥當的預防措施,才是漏電保護器運行可靠、安全的唯一保證。按規定,應至少每月檢查一次,包括檢查按鍵是否能正常切斷電源。當然,檢查時也要注意細節,以點動為宜,次數不能過多,否則會燒毀內部的元件。不能從設備表象查明原因的,可以再送電一次,但要絕對避免多次強行送電。若確定不能使用,應盡快找專業的電工進行檢查或更換。
2 漏電保護器的誤動作與拒動作
從字面意思不難理解,誤動作就是不該動作而動作,拒動作就是該動作而不動作。造成漏電保護器誤動作與拒動作的原因有很多,可能是漏電保護器的本身引起,也可能是線路原因所導致。
2.1 導致誤動作的原因
質量問題,是導致誤動作的主要原因。原件質量、裝備質量,甚至設計缺陷都會使漏電保護器的可靠性、平衡性、穩定性下降,就會發生誤動作。漏電保護器是由信號來觸發動作的,電磁干擾下也可能會產生信號,同樣會觸發設備動作,形成誤動。雷電產生的電壓,發生雷擊時,正逆變換過程會引起過電壓,過電壓通過絕緣電線、架空線路、電纜等,與電氣設備的對地電容,就會有泄漏電流產生,這些泄露電流作為剩余電流,足以讓電流保護器發生誤動作,甚至直接損壞。
由于電源開關合閘在送電的同時也會產生強烈的沖擊信號,造成設備誤動。多分支漏電之和可以造成越級誤動。在大型的工作設備啟動的瞬間,會產生較大的電流,這些電流會讓線路跟大地產生分路的電流,此時,若電流回復正常了,電容就會放電,這些釋放的電流會讓漏電保護器發生誤動作。
重復接地的中性線會造成設備因串流造成的誤動做,中性點位移過壓,中性點過電壓過高,會造成電子線路的損壞或保護器的電源損壞。照明線路混亂搭接的現象在施工現場頻頻發生,這樣做會導致線路老化等問題發生,造成設備絕緣電阻特別低甚至有可能接地,以至使保護器頻繁的動作或不能投入運行。在戶外,當同一臺漏電保護器同時控制多個回路時,會有很多個細微的漏電流積攢在一起,使漏電保護器因這些剩余電流而發生誤動作。夏季會出現溫度高、濕氣重,會造成漏電保護器的元件銹蝕,會造成設備誤動作。漏電保護器附近若安裝了電器機械設備,且該設備會產生強烈振動,也會造成漏電保護器的誤動作。
3 導致拒動作的原因
當保護線路通過零序電流互感器時,漏電電流經過保護線會回穿過零序電流互感器,造成電流相抵消,同時互感器上又檢測不出漏電的電流值,就會出現設備故障,造成漏電保護器拒動作。
漏電保護器后面的工作中性線與保護線不能合并為一體。如果二者合并為一體時,當出現漏電故障或人體觸電時,漏電電流經由電流互感器回流,會造成漏電保護器拒絕動作。漏電保護裝置的內部元件故障、內部元件缺陷都可以造成漏電保護裝置的拒動作。如果將保護線也接入到漏電保護裝器中,屬于錯誤搭建線路,也會導致漏電保護器拒動作。不理會設備是否安裝RCD,二、而同時共用同一個接地裝置,同樣會造成漏電保護器發生拒動作,失去保護作用。這種情況,應該根據現場條件,兩接地體的距離要相隔的遠些,分別接地。
4 漏電保護器發生誤動作與拒動作的預防措施
安裝漏電保護器應注意將工作零線與保護零線區分開,不能使用經過漏電保護器的工作零線作為保護零線。工作零線應該接入漏電保護器,穿過漏電保護器的零序電流互感器,不能重復接地,或接到機械設備的外殼。在高溫、潮濕、金屬比例大或導電良好的施工現場,必須要使用獨立的漏電保護器,絕不能用一臺漏電保護器保護兩臺或兩臺以上的機械設備。漏電保護器安裝后,要檢查設備無誤,操作試驗按鈕,檢查動作是否正常,一切正常后方可投入使用。達不到使用及安全規定的漏電保護器必須做報廢銷毀處理,其他任何單位和個人不得回收利用,避免安全隱患。
雷電頻繁發生的地區,電氣設備需要安裝漏電保護器的,應選用沖擊電壓不動作型電磁式漏電保護器。當漏電保護器正常投入到運行后,也應經常在通電狀態下檢測保護器的靈敏度跟可靠性,及時檢查參數是否發生變化,必要時更換掉存在隱患的漏電保護器。
5 結語
有很多綜合因素會導致漏電保護器的誤動作與拒動作,因此應正確選擇、配置安全的漏電保護器,合理接線,及時檢查設備安全性,保證使用過程中不留任何安全隱患。加強施工現場非計劃性用電的管理,或通過系統、專業的培訓來提高設備使用人員的專業技能及安全操作方法,提高安全防范意識,從而降低設備發生誤動作與拒動作的可能性。
參考文獻
[1] 林建軍,楊偉財.漏電保護器的誤動作和拒動作分析[J].北京電力高等專科學校學報,2008(11).
篇10
關鍵詞:漏電保護器 工作原理 應用
國內外多年的運行經驗表明,推廣使用漏電保護器,對防止觸電傷亡事故,避免因漏電而引起的火災事故, 具有明顯的效果。本文就廣泛使用的電流型漏電保護器(以下簡稱漏電保護器) 的工作原理及應用作些介紹。
1 漏電保護器的工作原理
漏電保護器主要包括檢測元件(零序電流互感器)、中間環節(包括放大器、比較器、脫扣器等)、執行元件(主開關) 以及試驗元件等幾個部分。
圖1 是三相四線制供電系統的漏電保護器工作原理示意圖。TA 為零序電流互感器, GF 為主開關, TL 為主開關的分勵脫扣器線圈。
在被保護電路工作正常, 沒有發生漏電或觸電的情況下, 由克希荷夫定律可知, 通過TA 一次側的電流相量和等于零, 即:
這樣TA 的二次側不產生感應電動勢, 漏電保護器不動作, 系統保持正常供電。
當被保護電路發生漏電或有人觸電時, 由于漏電電流的存在, 通過TA 一次側各相電流的相量和不再等于零,產生了漏電電流Ik。
在鐵心中出現了交變磁通。在交變磁通作用下, TL二次側線圈就有感應電動勢產生, 此漏電信號經中間環節進行處理和比較, 當達到預定值時, 使主開關分勵脫扣器線圈TL 通電, 驅動主開關GF 自動跳閘, 切斷故障電路,從而實現保護。
用于單相回路及三相三線制的漏電保護器的工作原理與此相同, 不贅述。
2 裝設漏電保護器的范圍
1992 年國家技術監督局的國標GB13955292《漏電保護器安裝和運行》, 對全國城鄉裝設漏電保護器做出統一規定。
2.1 必須裝漏電保護器(漏電開關) 的設備和場所
(1) 屬于I類的移動式電氣設備及手持式電動工具(I類電氣產品, 即產品的防電擊保護不僅依靠設備的基本絕緣, 而且還包含一個附加的安全預防措施, 如產品外殼接地) ;
(2) 安裝在潮濕、強腐蝕性等惡劣場所的電氣設備;
(3) 建筑施工工地的電氣施工機械設備;
(4) 暫設臨時用電的電器設備;
(5) 賓館、飯店及招待所的客房內插座回路;
(6) 機關、學校、企業、住宅等建筑物內的插座回路;
(7) 游泳池、噴水池、浴池的水中照明設備;
(8) 安裝在水中的供電線路和設備;
(9) 醫院中直接接觸人體的電氣醫用設備;
(10) 其它需要安裝漏電保護器的場所。
2.2 報警式漏電保護器的應用
對一旦發生漏電切斷電源時, 會造成事故或重大經濟損失的電氣裝置或場所, 應安裝報警式漏電保護器, 如:
(1) 公共場所的通道照明、應急照明;
(2) 消防用電梯及確保公共場所安全的設備;
(3) 用于消防設備的電源, 如火災報警裝置、消防水泵、消防通道照明等;
(4) 用于防盜報警的電源;
(5) 其它不允許停電的特殊設備和場所。
3 漏電保護器額定漏電動作電流的選擇
正確合理地選擇漏電保護器的額定漏電動作電流非常重要: 一方面在發生觸電或泄漏電流超過允許值時, 漏電保護器可有選擇地動作; 另一方面, 漏電保護器在正常泄漏電流作用下不應動作, 防止供電中斷而造成不必要的經濟損失。
漏電保護器的額定漏電動作電流應滿足以下三個條件:
(1) 為了保證人身安全, 額定漏電動作電流應不大于人體安全電流值, 國際上公認30 mA 為人體安全電流值;
(2) 為了保證電網可靠運行, 額定漏電動作電流應躲過低電壓電網正常漏電電流;
(3) 為了保證多級保護的選擇性, 下一級額定漏電動作電流應小于上一級額定漏電動作電流, 各級額定漏電動作電流應有級差112~ 215 倍。
第一級漏電保護器安裝在配電變壓器低壓側出口處。
該級保護的線路長, 漏電電流較大, 其額定漏電動作電流在無完善的多級保護時, 最大不得超過100mA; 具有完善多級保護時, 漏電電流較小的電網, 非陰雨季節為75mA ,陰雨季節為200mA; 漏電電流較大的電網, 非陰雨季節為100 mA , 陰雨季節為300mA。
第二級漏電保護器安裝于分支線路出口處, 被保護線路較短, 用電量不大, 漏電電流較小。漏電保護器的額定漏電動作電流應介于上、下級保護器額定漏電動作電流之間, 一般取30~ 75 mA。
第三級漏電保護器用于保護單個或多個用電設備, 是直接防止人身觸電的保護設備。被保護線路和設備的用電量小, 漏電電流小, 一般不超過10mA , 宜選用額定動作電流為30 mA , 動作時間小于011 s 的漏電保護器。
4 漏電保護器的正確接線方式
TN 系統是指配電網的低壓中性點直接接地, 電氣設備的外露可導電部分通過保護線與該接地點相接。
TN 系統可分為:
TN 2S 系統 整個系統的中性線與保護線是分開的。
TN 2C 系統 整個系統的中性線與保護線是合一的。
TN 2C2S 系統 系統干線部分的前一部分保護線與中性線是共用的, 后一部分是分開的。