一文讀懂變頻器漏電的解決方法
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發(fā)表時(shí)間:2023-08-11
一、漏電問(wèn)題產(chǎn)生的原因
根據變頻器控制電機運行的功能框圖,三相電源經(jīng)過(guò)變頻器整流橋整流之后,經(jīng)電容濾波送到逆變橋(IGBT),再經(jīng)過(guò)逆變橋輸出頻率、電壓可調的三相交流電去控制電機的運行。三相互差120度的交流電在
電動(dòng)機的三相定子線(xiàn)圈繞組里流過(guò),產(chǎn)生旋轉磁場(chǎng),使電動(dòng)機的轉子在定子繞組旋轉磁場(chǎng)的作用下自動(dòng)旋轉起來(lái)。
二、漏電問(wèn)題的解決方案
為了避免這個(gè)問(wèn)題的發(fā)生,變頻器硬件在設計的時(shí)候,就加入了感應電浪涌濾波器電路,并將感應浪涌濾波器的接地端與變頻器的外殼相連,同時(shí)在變頻器的配線(xiàn)說(shuō)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(dòng)機運轉產(chǎn)生的感應電流能夠通過(guò)電機與變頻器的接地線(xiàn)、變頻器與電源之間的接地線(xiàn)形成回路,使得電動(dòng)機的地、變頻器的地與電源的地(即大地)都處于同等的電位上,它們之間的電位差為0伏電壓。這樣,人體站在大地上面(也是電源的地)接觸到旋轉的電動(dòng)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(huì )有被電的感覺(jué)了,因為它們之間的電位差(電壓差)為0伏,人體也就沒(méi)法感覺(jué)出來(lái)是否有電了。
當電動(dòng)機的地線(xiàn)未能與變頻器的接地端連接在一起,而電源的地線(xiàn)也沒(méi)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(shí)候,電機的外殼、變頻器的外殼、電源的地(即大地)就不是處于同等電位了。假如在這種情況下,電動(dòng)機運轉產(chǎn)生的感應電壓為100V,電動(dòng)機又與機械設備的某部分機架在一起,因為電源的地線(xiàn)在配電房沒(méi)有拉過(guò)來(lái),而人體的電氣等效模型理論上可以等同于一個(gè)約2K歐姆的電阻(如果人體出汗、潮濕時(shí)電阻值更小,有時(shí)甚至只有幾十歐姆),人體站在大地上觸摸到與電動(dòng)機相連的設備金屬時(shí),電動(dòng)機的感應電(如100V)就能過(guò)人體向大地進(jìn)行放電,那么人體就會(huì )有電流流過(guò),就會(huì )有被電的感覺(jué)。雖然,理論上電機外殼與機械設備的機架是連接的,而設備的機架又是裝在大地上的,按理說(shuō)人站在大地上觸摸到設備機架應該是不會(huì )被感應電觸電到的,但是,別忘了大地雖然也是屬于導體,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。否則,為什么國家供電局會(huì )要求每個(gè)變電站變壓器的接地線(xiàn)、每個(gè)公司配電房的接地電阻要求小于4歐姆?為什么如果變電站或者高壓配電房的接地電阻不小于4歐姆就不給審批,不允許用電?其實(shí)就是這個(gè)道理。人與設備有距離就會(huì )有感應電壓,人體觸摸到設備時(shí)就會(huì )有電流流過(guò)人體,就會(huì )有被電的感覺(jué),只是感應電的大小,決定人被電的感覺(jué)大小也不一樣。
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
電機、變頻器、機架三個(gè)的地線(xiàn)連接在一起之后,使它們處于同等的電位,并且經(jīng)過(guò)變頻器內部的感應浪涌濾波器電路進(jìn)行吸收、泄放,使感應電壓大大減小,從而電動(dòng)機旋轉產(chǎn)生的感應電相對于電源的地(即大地)的電壓也大大的減小,從而,不至于使人觸摸之后會(huì )有被電的感覺(jué)。也就是說(shuō)沒(méi)有電源地線(xiàn)也沒(méi)有關(guān)系,只要將電機的地、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涌濾波器才會(huì )起到真正的作用。
方案二:一般情況下,通過(guò)方案一處理之后,電動(dòng)機旋轉產(chǎn)生的感應電壓已經(jīng)是很小了,已經(jīng)不至于會(huì )漏電電人的,但是由于某些特殊原因(如:電動(dòng)機絕緣不好、電器柜在裝電器時(shí)全部沒(méi)有接地等),感應電壓還是較高,還會(huì )有漏電電人的感覺(jué)時(shí),提出了方案二。