關(guān)于變頻器漏電的若干問題(已修改)
2025-04-05 07:57 本頁面
【正文】 關(guān)于變頻器應(yīng)用中漏電保護(hù)開關(guān)跳閘問題分析報告一， 漏電保護(hù)開關(guān)的工作原理 下圖所示，漏電保護(hù)開關(guān)檢測的是輸入共模電流，也就是所說的對地漏電流，檢測漏電流的電流互感器是同時穿過了R/S/T三根火線和零線，在沒有漏電流的情況下，不論接三相負(fù)載還是接單相負(fù)載，R/S/T和N線這4根線中流過的電流之和總是為零。當(dāng)負(fù)載側(cè)有對地短路現(xiàn)象或者對地有較大的電容時，輸出側(cè)的電流就會通過大地返回電網(wǎng)，此時流過電流互感器的電流之和不為零，這個電流就稱之為漏電流。當(dāng)檢測到的電流大到一定程度就會觸發(fā)保護(hù)開關(guān)脫扣。二，對地漏電流的產(chǎn)生原因和電流通路分析 1， 變頻器應(yīng)用中為什么會產(chǎn)生較大的漏電流 普通電機(jī)的繞組和機(jī)殼之間存在著較大的分布電容，在電網(wǎng)供電的情況下，電源線上只有50Hz的工頻電壓，由于頻率很低，通過分布電容的漏電流很小。但在用變頻器驅(qū)動電機(jī)時，由于變頻器輸出的是幾kHz的高頻脈寬調(diào)制的電壓波形，輸出電壓是在0V到530V之間快速跳變的脈動電壓，對于同樣的電機(jī)同樣的分布電容，漏電流會增大百倍以上，這是由變頻器的工作原理決定的。上圖是實測的是輸出零頻時變頻器輸入端的漏電流波形，可以看出，主要成分是5kHz的開關(guān)頻率。說明漏電流的主要是由于變頻器輸出的PWM波。 2， 輸入端安規(guī)電容的作用 輸入端安規(guī)電容的作用主要是減小變頻器內(nèi)部對外部電網(wǎng)的干擾影響，由于變頻器中安規(guī)電容取值很?。?200P），對于工頻的阻抗很大（），對漏電流的貢獻(xiàn)很?。?,且三相平衡時基波漏電流之和為零）。 但如果電網(wǎng)中的電壓諧波很高時，電網(wǎng)灌入變頻器的漏電流就會明顯加大，且三相不會抵消，漏電流的值與電壓諧波的頻率成正比，與諧波電壓的幅值成正比。 3， 電機(jī)機(jī)殼接地的位置 為了減小輸入的漏電流，可以調(diào)整電機(jī)機(jī)殼的接地位置：將電機(jī)機(jī)殼的接地線接至變頻器上的ＰＥ端子，如下圖所示，按照這種接法，變頻器內(nèi)部的安規(guī)電容提供了負(fù)載側(cè)漏電流的一個循環(huán)通路，可以減小電網(wǎng)側(cè)的漏電流。但由于電機(jī)側(cè)很難與大地隔離，這一措施對減小漏電流有改善，但效果有限（尤其是當(dāng)電機(jī)距離變頻器較遠(yuǎn)時，變頻器與負(fù)載電機(jī)之間連接的PE線對高頻的阻抗變大，以至于大于電機(jī)機(jī)殼接地阻抗）三，減小漏電流的方法 1， 變頻器工作狀態(tài)對漏電流的影響： a) 載波頻率： 載波頻率越高，漏電流越大，漏電流的有效值與頻率約為開方關(guān)系。 b) 輸出頻率： 在較高輸出頻率的情況下，漏電流與輸出頻率關(guān)系不大，但在零頻附近時，由于變頻器三相輸出的漏電流是疊加關(guān)系，漏電流的有效值會變大。 c) 變頻器的發(fā)波方式： 由于五段發(fā)波時，每一相的輸出電壓有1/3左右時間是沒有開關(guān)動作的，因此同樣條件下七段發(fā)波方式比五段發(fā)波方式產(chǎn)生的漏電流大；HC變頻器低頻輸出時默認(rèn)采用的是七段發(fā)波方式，
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