youdexianchangshiyongbianpinqikongzhidianji,huichuxianloudianwenti,loudiandianyayoujishifudaoerbaifudianyabudeng。zhenduizhegewenti,zaizheliteduiciguzhangchanshengdeyuanyinjinxinglilundefenxiheshuomingruxia。
一、漏電問題產生的原因

根據變頻器控製電機運行的功能框圖(圖1),三相電源經過變頻器整流橋整流之後,經電容濾波送到逆變橋(IGBT),再經過逆變橋輸出頻率、電壓可調的三 相交流電去控製電機的運行。三相互差120度的交流電在電動機的三相定子線圈繞組裏流過,產生旋轉磁場,使電動機的轉子在定子繞組旋轉磁場的作用下自動旋 轉起來。
womendouzhidao,diandongjidesanxiangdingziraozuliuguodianliuzhihouchanshenglexuanzhuancichang,ergenjudianciganyingdeyuanli,diandongjidewaikejiuhuichanshengganyingdiandongshi。ciganyingdiandongshidedaxiao,jiuqujueyubian 頻器IGBT的開關頻率的大小和C*DV/DT(與IGBT的開關的速度有關);由於高性能的控製要求較高的開關頻率,其開關速度要求較快,則DV/DT 偏大。如果這個感應電動勢較大,那麼人觸摸到就會感覺被電擊一樣。理論上IGBT的開關頻率越高,電機外殼的感應電動勢的有效值(即感應電壓)就越高,而 變頻器對電機的控製精度和動態響應也就越高,人體觸摸之後被電的感覺就越大;反之,IGBT的開關頻率越低,電機外殼的感應動勢的有效值(感應電壓)就越 低,而從體觸摸到之後被電的感覺就越小。所以,某些國產低端的變頻器IGBT的開關頻率設計得較低,控製電機運行之後,電機外殼的感應電壓較低,但其控製 性能較差、動態響應較慢。我司變頻器的性能和動態響應都較好,因而我司變頻器IGBT的開關頻率和開關速度都較高,感應電動勢相對也就會大些。
由於異步電動機運轉,電機外殼都會有感應電壓(即所謂的漏電),所以,電機製造廠才會在電動機出廠的時候,在其接線盒裏麵安上接地端子,方便用戶在應用時 連接大地以消除其感應電動勢(即消除感應漏電電壓),以解決人體接觸電動機時被電的感覺。當然,因為工頻運行電機時,工頻的開關頻率約為50HZ,很低, 所以一般情況下幾乎不會有漏電的感覺(除非電機絕緣很差)。而變頻器控製時,由於其開關頻率都比工頻頻率高得多,所以變頻器在控製電動機轉動時,電機外殼 就會有漏電的感覺。
二、漏電問題的解決方案
為了避免這個問題的發生,變頻器硬件在設計的時候,就加入了感應電浪湧濾波器電路(其等效電路如圖1所示),並將感應浪湧濾波器的接地端與變頻器的外殼相 連,同時在變頻器的配線說明中,要求將電機的接地端與變頻器的接地端子B相連、將輸入電源的地(即大地)與變頻器的接地端子A相連。

從而使得電動機運轉產生的感應電流能夠通過電機與變頻器的接地線、變頻器與電源之間的接地線形成回路,使得電動機的地、變頻器的地與電源的地(即大地)都 處於同等的電位上,它們之間的電位差為0伏電壓。這樣,人體站在大地上麵(也是電源的地)接觸到旋轉的電動的外殼、機械設備的機架(一般設備的機架是與大 地連接在一起的)、變頻器的外殼就都不會有被電的感覺了,因為它們之間的電位差(電壓差)為0伏,人體也就沒法感覺出來是否有電了。
當電動機的地線未能與變頻器的接地端連接在一起,而電源的地線也沒有與變頻器的地、機械設備的外殼或者電的接地端接在一起的時候,電機的外殼、變頻器的外 殼、電源的地(即大地)就不是處於同等電位了。假如在這種情況下,電動機運轉產生的感應電壓為100V,電動機又與機械設備的某部分機架在一起,因為電源 的地線在配電房沒有拉過來,而人體的電氣等效模型理論上可以等同於一個約2K歐姆的電阻(如果人體出汗、潮濕時電阻值更小,有時甚至隻有幾十歐姆),人體 站在大地上觸摸到與電動機相連的設備金屬時,電動機的感應電(如100V)就能過人體向大地進行放電,那麼人體就會有電流流過,就會有被電的感覺。雖然, 理(li)論(lun)上(shang)電(dian)機(ji)外(wai)殼(ke)與(yu)機(ji)械(xie)設(she)備(bei)的(de)機(ji)架(jia)是(shi)連(lian)接(jie)的(de),而(er)設(she)備(bei)的(de)機(ji)架(jia)又(you)是(shi)裝(zhuang)在(zai)大(da)地(di)上(shang)的(de),按(an)理(li)說(shuo)人(ren)站(zhan)在(zai)大(da)地(di)上(shang)觸(chu)摸(mo)到(dao)設(she)備(bei)機(ji)架(jia)應(ying)該(gai)是(shi)不(bu)會(hui)被(bei)感(gan)應(ying)電(dian)觸(chu)電(dian)到(dao)的(de),但(dan)是(shi),別(bie)忘(wang)了(le)大(da) 地(di)雖(sui)然(ran)也(ye)是(shi)屬(shu)於(yu)導(dao)體(ti),但(dan)大(da)地(di)畢(bi)竟(jing)是(shi)有(you)阻(zu)值(zhi)的(de),而(er)且(qie)根(gen)據(ju)不(bu)同(tong)的(de)土(tu)地(di)的(de)土(tu)壤(rang)成(cheng)份(fen),阻(zu)值(zhi)也(ye)大(da)小(xiao)不(bu)一(yi)。否(fou)則(ze),為(wei)什(shen)麼(me)國(guo)家(jia)供(gong)電(dian)局(ju)會(hui)要(yao)求(qiu)每(mei)個(ge)變(bian)電(dian)站(zhan)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)接(jie)地(di)線(xian)、每 個公司配電房的接地電阻要求小於4歐姆?為什麼如果變電站或者高壓配電房的接地電阻不小於4歐姆就不給審批,不允許用電?其實就是這個道理。人與設備有距 離(li)就(jiu)會(hui)有(you)感(gan)應(ying)電(dian)壓(ya),人(ren)體(ti)觸(chu)摸(mo)到(dao)設(she)備(bei)時(shi)就(jiu)會(hui)有(you)電(dian)流(liu)流(liu)過(guo)人(ren)體(ti),就(jiu)會(hui)有(you)被(bei)電(dian)的(de)感(gan)覺(jiao),隻(zhi)是(shi)感(gan)應(ying)電(dian)的(de)大(da)小(xiao),決(jue)定(ding)人(ren)被(bei)電(dian)的(de)感(gan)覺(jiao)大(da)小(xiao)也(ye)不(bu)一(yi)樣(yang)。
danshi,youxiegongchangneibuweilepeixianfangbian,gaoyapeidianfanglimiandedixiangenbenjiumeiyouladaoshengchanchejianlimian,shenzhicuowuderenweidadijiushidixianle,weishenmeyaoladixianne?不是多此一舉嗎? 這種想法就是錯誤的了,大家不防想想,如果大地可以當作地線,那麼我們日常生活中所有的電線又何必要拉N線和地線呢?發電站裏麵的N線其實與地線也是連接 在一起的呀?我們不用拉地線和N線不是可以節約很大電纜、電線了嗎?為何要去做這種又浪費人力、又浪費物力、浪費時間、還浪費錢財的工作呢?
然而,現實中卻的確有些工廠沒有拉電源地線的,設備沒法找到接地點,而電機在使用中卻又有感應漏電的情況,遇到這種情況怎麼辦?在此,我們提出兩種方案如下:
方案一:將電機外殼的接地端、機械設備的機架與變頻器接地端連接在一起(如圖3),

電機、變頻器、機架三個的地線連接在一起之後,使它們處於同等的電位,並且經過變頻器內部的感應浪湧濾波器電路進行吸收、泄放,使感應電壓大大減小,從而 電動機旋轉產生的感應電相對於電源的地(即大地)的電壓也大大的減小,從而,不至於使人觸摸之後會有被電的感覺。也就是說沒有電源地線也沒有關係,隻要將 電機的地、變頻器的地和機架連接在一起就好了,這樣變頻器內部的感應電浪湧濾波器才會起到真正的作用。
方案二:一般情況下,通過方案一處理之後,電動機旋轉產生的感應電壓已經是很小了,已經不至於會漏電電人的,但是由於某些特殊原因(如:電動機絕緣不好、電器櫃在裝電器時全部沒有接地等),感應電壓還是較高,還會有漏電電人的感覺時,提出了方案二。
方案二是在方案一的前提下,再在變頻器輸入電源端增加一個感應電浪湧濾波器。

並將感應電浪湧濾波器的地與電動機的地、變頻器的地接在一起(如圖4中的紅色線所示),讓感應電浪湧濾波器再一次對電機的感應電進行吸收和泄放,進一步減 xiaoganyingdianya,dadaofangzhiloudiandianrendemuqiande。zengjiadeganyingdianlangyonglvboqidedianluyuanliyubianpinqineibudelangyonglvbodianlushiyiyangde,shiyouyutijitaida,meifashejianzhuangzaibianpinqinei 部電路裏麵,因此做成外接方式。
womenzengjingguodaliangdeshiyanzhengming,tongguofanganerzhezhongjiefadexianchangzhenggai,zaimeiyoujiedianyuandedixiandeyingyongchanghexia,dounengjiangdiandongjiyunzhuanchanshengdeganyingdianyajianxiaodao20V以下,確保現場 操cao作zuo人ren員yuan的de安an全quan,不bu會hui再zai有you被bei漏lou電dian電dian人ren的de感gan覺jiao。但dan是shi,方fang案an二er中zhong如ru果guo接jie有you電dian源yuan線xian的de地di線xian,那na麼me也ye就jiu不bu用yong外wai接jie感gan應ying電dian浪lang湧yong濾lv波bo器qi都dou可ke以yi了le。
lingwai,ruguoxianchangshiyouduotaibianpinqikongzhidiandongjiyunzhuanshi,qiebufangbiananzhuangduogeganyingdianlangyonglvboqide,bingbuyidingshiyaoqiumeitaibianpinqidoupeiyixiaganyingdianlangyonglvboqi,yekeyizhijieyi 個或兩個感應電浪湧濾波器,並將濾波器的接地端與現場幾台變頻器的接地端、現場電動機的接地端、設備機架接在一起,如圖5所示:

由(you)於(yu)每(mei)台(tai)變(bian)頻(pin)器(qi)內(nei)部(bu)都(dou)有(you)感(gan)應(ying)電(dian)浪(lang)湧(yong)濾(lv)波(bo)器(qi)電(dian)路(lu),但(dan)如(ru)果(guo)電(dian)機(ji)的(de)接(jie)地(di)線(xian)沒(mei)有(you)接(jie)回(hui)到(dao)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)接(jie)地(di)端(duan)子(zi)去(qu)的(de)話(hua),感(gan)應(ying)電(dian)浪(lang)湧(yong)濾(lv)波(bo)器(qi)也(ye)就(jiu)不(bu)起(qi)作(zuo)用(yong)了(le),所(suo)以(yi)現(xian)場(chang)應(ying)用(yong)中(zhong)電(dian) 動機的接地端一定要與變頻器的接地端接到一起。當然有些設備在某些場合電機不接地線也不會有漏電的感覺,這與本文前麵所說的“大地雖然也是屬於導體,但大 地畢竟是有阻值的,而且根據不同的土地的土壤成份,阻值也大小不一”原理是一樣的。但是按照正確的用電安全規範,是要求電機良好接地的,但條件不允許(如 沒有電源接地端)的,電動機的地、電櫃外殼與變頻器的地總可以接在一起的。
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