漏電問題產生的原因
眾所周知,電機的三相定子繞組會產生旋轉磁場。而且根據磁電感應原理,電機外殼會產生感應電動勢,感應電動勢取決于變頻器IGBT開關頻率。因為高性能控制對開關頻率要求高,開關速度很快,DV/DT太大,同時這個感應電動勢太大,人一接觸就有觸電的感覺。在理論上,高功率開關可以使電機外殼上的感應電動勢增大,從而提高了變頻器對電機的控制精度和響應能力,增加了電源的觸摸感。相反,igbt開關頻率越慢,電感觸摸感越小,低端變頻器設計開關頻率越低,電機控制后的感應功率越小,電感觸摸感越小,但控制效果較差,動態響應較慢。漏電問題的解決方案
為避免這一問題,在硬件設計時加入了感應電浪涌濾波電路,并將浪涌濾波的接地端與變頻器外殼連接,同時在變頻器的配線說明中,要求將電動機的接地端與變頻器的接地B連接,將輸入電源的接地A與(地)連接,從而使人站在地面上,通過電動機與變頻器接地,以及變頻器與電源之間形成回路,使電動機的地變頻器的地和電源的地處于同一電位,兩個地面上的電位差為0伏,這樣人站在地面上,就能接觸到電動機的外殼、設備的機架、變頻器外殼等,就不會有被電的感覺。
但是,有些工廠為了配線方便,在高壓配電室沒有把地線拉進工廠,甚至錯誤地認為地線是地線,這個想法是錯誤的,如果地線能拉進地線的話,在我們的日常生活中為什么需要拉n線和地線呢發電站的n線也和地線相連嗎不去拉N線不就是省了很多線嗎?為啥浪費人力、物力、時間呢?但現實中有許多工廠沒有拉拉地線,設備找不到接線位置,而電機在使用中卻有感應漏電的情況,遇到這種情況,我們提出兩種方案:
方案1:電機、變頻器、機架三條電線連接后,使其處于同一個電位,通過變頻器內部的浪涌吸收、泄漏,大幅度減少感應電壓,不會感到觸電,也就是說沒有地線也沒關系,只要連接幾個地方就可以了
方案2:一般來說,經過方案1的處理,不會發生觸電現象,但由于特殊原因,感應電壓高,也可以發電。根據方案1的要求,在變頻器的輸入電源端增加了感應電波涌濾波器。
將感應浪涌濾波器的地線與電機的地線和變頻器的地線連接,使感應浪涌濾波器能夠再次吸收和釋放電機的感應電,進一步降低感應電壓,達到防漏電和防電擊的目的。由于體積太大,濾波器的電路原理與變頻器內部電涌濾波器的電路原理相同,因為體積太大,無法設計和安裝在變換器內部電路的內部電路中,從而形成外部連接。
我們做了大量的實驗證明,通過方案二的現場整流,在沒有接地線接入電源的情況下,電機運行產生的感應電壓可以降低到20V以下,從而保證了現場操作人員的安全,避免了被漏電電擊的感覺。但是,如果方案二中連接電源線的地線,就不需要外部感應電浪涌過濾器。
此外,如果現場有多個變頻器來控制電動機的運行,并且不方便安裝多個感應電涌過濾器,并不一定要求每個變頻器配備感應電涌過濾器,也可以只連接一個或兩個感應電涌過濾器,并且過濾器的接地端與現場幾個變頻器的接地端、現場電動機的接地端和設備機架連接在一起。由于每個變頻器內部都有感應電涌過濾器的電路,但如果電動機的接地線沒有連接到變頻器的接地端,感應電涌過濾器也不起作用,因此在現場應用的電動機端必須連接到接地點。
誠然,有些情況下,電動機不接地也不會有漏電的感覺,這和前面所說的地球雖然也是導體,但畢竟地球是有電阻的,電阻因地而異,隨土壤組成而異。但是,根據正確的電氣安全規范,電機需要良好的接地,但是條件不允許(如果沒有電源接地端),電機的地板、柜臺外殼和變頻器的地板總是可以連接在一起。