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泄漏電流兩種測試方式
2013-04-03
根據(jù)此要求，可以有以下兩種測試方式。
1、 第一種測試線路方式： 待測電器放在絕緣體上，直接使用電網(wǎng)給被測電器供電，進(jìn)行泄漏測試 在實(shí)際應(yīng)用中，如果被測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)行泄漏測試，則測試結(jié)果很難準(zhǔn)確，因?yàn)橐话愕哪緣|和橡膠墊（工業(yè)現(xiàn)場最常見的絕緣方式）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)），如果這些會導(dǎo)致測試數(shù)據(jù)結(jié)果的很多不確定因素，測試結(jié)果是很難準(zhǔn)確的。這種方式的泄漏測試示意圖如下： 上圖中，RM是人體模擬阻抗 RG是電器外殼對大地的交流等效電阻 RL是電器火線對電器外殼的交流等效電阻 RN是電器零線對電器外殼的交流等效電阻 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)過電流表和交流等效電阻RN 和 RG，此時電流表測試結(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)過電流表和交流等效電阻RN，此時電流表測試結(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 所以上式可簡化為： IL= ULN / RG//RN --------------------（2） 由（2）式可見，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阻值接近時會引起火線泄漏電流值非常大的偏差，而工業(yè)現(xiàn)場一些情況下RG阻值并不會比RN阻值大多少，甚至還要小的多，這樣，測出來的泄漏電流值就完全不對了！此種測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，即待測電器外殼與大地的絕緣必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于待測電器本身火零線與外殼的絕緣才可以。而這在工業(yè)現(xiàn)場并不容易做到。萬用表
2、 第二種測試線路方式： 采用隔離變壓器給待測電器供電，進(jìn)行泄漏測試 上述第一種測試存在較大問題，很難測準(zhǔn)泄漏電流。所以，在工業(yè)現(xiàn)場的泄漏測試中，都是采用隔離變壓器給待測電器供電，為了測試的可靠和安全，待測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，隔離變壓器輸出測試電源與大地不再有直接的關(guān)系（（此時的火零線的電位和大地不再有關(guān)），測試回路僅僅與測試電源和待測電器的泄漏狀態(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兩端已不存在電勢差，也就不再有泄漏電流回路，此時火線泄漏電流公式為： IL= ULN / RN --------------------（3） 所以，此時的泄漏電流值僅僅與RN有關(guān)。 請注意：以上分析中，零線泄漏電流值不受RG的大小影響，所以沒有加以細(xì)致分析。 因此，使用第一種方式和第二種方式去測試同一待測產(chǎn)品，得出的泄漏電流測試值可能會相差較大 二、泄漏測量儀器的頻率響應(yīng)（頻響）范圍 泄漏電流測試儀的頻響是由其內(nèi)部信號處理電路的設(shè)計(jì)原理決定的。由于電網(wǎng)電壓含有較高的諧波，所以產(chǎn)生的泄漏電流信號頻率也會含有較高頻率的諧波。一般來說，儀表電路的頻響設(shè)計(jì)范圍越高，信號被衰減慮除的部分就越少，測試就越能反映信號的真實(shí)大小，而頻響越低，則信號被過濾掉的成分越多，對信號的特定頻率選擇性就越強(qiáng)。 在國標(biāo)GB4706.1—2004中，要求泄漏電流測試儀具有一定的頻響，但該標(biāo)準(zhǔn)沒有明確規(guī)定頻響的范圍，在JJG 843－93《泄漏電流測量儀檢定規(guī)程》，提出了頻響范圍的要求：通用被檢儀表為20Hz-5KHz，醫(yī)用被檢儀表為20Hz-1kHz，其高于1kHz的頻率響應(yīng)，應(yīng)與對1kHz的響應(yīng)成反比。 在實(shí)際應(yīng)用中，測試感性負(fù)載的泄漏電流時，往往會產(chǎn)生更多的諧波電流，諧波電流頻率能超過1MHz，對于這樣的泄漏電流信號，不同頻響的泄漏電流測試儀測試結(jié)果是相差很大的。儀迪公司生產(chǎn)的泄漏電流測試儀完全按照J(rèn)JG 843－93《泄漏電流測量儀檢定規(guī)程》要求的頻響來設(shè)置，不追求寬頻測試，能更好的符合標(biāo)準(zhǔn)和客戶的使用要求。 以上所述的不同頻響的泄漏測試儀表，在各級計(jì)量所進(jìn)行檢定時，都是合格的，因?yàn)橛?jì)量機(jī)構(gòu)檢定儀表時，一般只進(jìn)行工頻50Hz泄漏電流測試校準(zhǔn)和準(zhǔn)確度檢定。而不同頻響的泄漏測試儀在工頻信號段的測試響應(yīng)都是相對一致的、準(zhǔn)確的，區(qū)別都集中高頻段。 綜上所述，同一產(chǎn)品在進(jìn)行泄漏測試時，必須明確測試條件，選擇合適的測試儀表，正確理解標(biāo)準(zhǔn)和檢定規(guī)程的條文和要求，才能最終做出合適、準(zhǔn)確的泄漏電流測試結(jié)果。
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