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有用戶將漏電保護(hù)器安裝在變頻器輸入電路中，但在運(yùn)作變頻中或者是在送電之后，漏電保護(hù)器老是跳閘，原因又找不到，許多人都認(rèn)為質(zhì)量有問(wèn)題，但這是有原因的。本文將對(duì)此問(wèn)題展開(kāi)深入的分析，同時(shí)基于設(shè)計(jì)原理，，提出相應(yīng)的解決方案。
輸入共模電流是檢測(cè)漏電流的電流傳感器中的，即泄漏電流到地面，檢測(cè)泄漏電流的電流互感器同時(shí)通過(guò)r/s/t三線和零線，在無(wú)泄漏電流的情況下，不論三相負(fù)荷或單相負(fù)荷，通過(guò)四條r/s/t線和n線的電流總是零。當(dāng)負(fù)載側(cè)有一個(gè)短路到達(dá)地面或有一個(gè)大電容到達(dá)地面時(shí)，輸出側(cè)的電流將通過(guò)地面返回電網(wǎng)，流過(guò)電流互感器的電流不是零。當(dāng)檢測(cè)到的電流達(dá)到一定水平時(shí)，將觸發(fā)保護(hù)開(kāi)關(guān)跳閘。
一、漏電保護(hù)器運(yùn)作的基本原理
在線路上安裝漏電保護(hù)器，初級(jí)線圈與電力網(wǎng)線路連接，次級(jí)線圈與漏電保護(hù)器的脫扣器連接。
電氣設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，線路中的電流處于平衡狀態(tài)，變壓器中的電流矢量之和為零(電流是一個(gè)方向矢量，如流出方向?yàn)椤?”，返回方向?yàn)椤?”，在變壓器中來(lái)回流動(dòng)的電流大小相等，方向相反，正負(fù)抵消)。由于初級(jí)線圈中沒(méi)有剩余電流，次級(jí)線圈將不會(huì)被感應(yīng)，并且漏電保護(hù)器的開(kāi)關(guān)裝置在閉合狀態(tài)下操作。
設(shè)備機(jī)殼發(fā)生漏電，人接觸時(shí)，在故障點(diǎn)發(fā)生分流，該漏電電流經(jīng)人體―大地―動(dòng)作接地返回到電壓互感器中性點(diǎn)(不通過(guò)電流互感器)，電壓互感器流入、流出的電流變得不平衡(電流矢量之和不為零)，初級(jí)線圈發(fā)生剩余電流。 因此，感應(yīng)出次級(jí)線圈，若該電流值達(dá)到漏電保護(hù)器規(guī)定的生物電流值，開(kāi)關(guān)將自動(dòng)斷開(kāi)，電源將被切斷。
二、變頻器漏電流產(chǎn)生的原因分析
大量的漏電流如何在設(shè)備使用過(guò)程中產(chǎn)生
普通電機(jī)繞組與套管之間存在較大的分布電容時(shí)，在進(jìn)行供電條件下，電源線上只有50hz的工頻電壓。然而，當(dāng)電機(jī)由變頻器驅(qū)動(dòng)時(shí)，輸出電壓是在0V和530V之間快速跳變的脈沖電壓，并且脈沖電壓產(chǎn)生諧波，對(duì)于同一電機(jī)的相同分布電容，該諧波將使泄漏電流增加100倍以上，因此當(dāng)運(yùn)行變頻時(shí)，就容易導(dǎo)致漏電開(kāi)關(guān)跳閘。
輸入端安規(guī)電容的作用
為了減少對(duì)外部電網(wǎng)的內(nèi)部干擾，在主要輸入端應(yīng)用了安全電容。為了保護(hù)多組電容器，變頻設(shè)備能夠承受來(lái)自電力網(wǎng)的大電壓突發(fā)波動(dòng)，例如在發(fā)生閃電擊中時(shí)、設(shè)備無(wú)明顯損傷
由于變頻設(shè)備中電容較?。?700pf），工頻阻抗很大（1.4m），對(duì)漏電流的貢獻(xiàn)很?。肯嗉s0.15ma，三相平衡時(shí)基波漏電流的總和為零）。
然而，當(dāng)電網(wǎng)中的電壓諧波值較高時(shí)，會(huì)明顯增加電網(wǎng)的漏電流，而且三相并不會(huì)相互抵消。泄漏電流的值與電壓諧波的頻率和諧波電壓的幅度成正比。所以在漏電開(kāi)關(guān)運(yùn)行時(shí)大概率會(huì)跳閘。
總結(jié)
上文所述的產(chǎn)生漏電流不僅僅大于50mA，而具體的數(shù)據(jù)根據(jù)實(shí)際情況，將與以下幾個(gè)因素有關(guān)：
1、電機(jī)電纜線的長(zhǎng)度；
2、電機(jī)電纜線是否有屏蔽；
3、調(diào)制頻率；
4、在應(yīng)用無(wú)線射頻時(shí)是否干擾濾波器；
5、電機(jī)是否接地。
三、減小漏電流的方法
載波頻率：
設(shè)備中的載波頻率越高，產(chǎn)生漏電流就越大，這是因?yàn)槁╇娏鞯挠行е蹬c頻率約為開(kāi)放關(guān)系
輸出頻率：
當(dāng)輸出頻率較高時(shí)，漏電流與輸出頻率關(guān)系不大，但基本接近零頻率。但是當(dāng)變頻設(shè)備+出現(xiàn)疊加三相輸出的漏電流時(shí)，會(huì)增大漏電流的有效值。
“零地合一”接線方式對(duì)漏電流的影響：
所謂零接地集成是指將電網(wǎng)的零線作為地線連接到PE端，當(dāng)機(jī)殼受變頻設(shè)備+和負(fù)荷影響產(chǎn)生的漏電流通過(guò)零線導(dǎo)向返回了電網(wǎng)中，而且漏電保護(hù)器開(kāi)關(guān)是無(wú)法檢測(cè)這部分漏電流的，根據(jù)相關(guān)理論來(lái)說(shuō)，當(dāng)變頻器和電機(jī)負(fù)載的外殼沒(méi)有接地時(shí)(主要是電機(jī)外殼)，漏電流理論上能夠接近為零，但事實(shí)上不可以保證，只有提升和減少漏電流。
輸出電抗器的作用：
通過(guò)在變換器的u/v/w輸出端加入反應(yīng)器，可以降低負(fù)載的高頻阻抗和漏電流。
