電源濾波器和漏電保護(hù)器使用

1、關(guān)于電源濾波器和漏電保護(hù)器在使用中的注意問(wèn)題國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院輸電所 劉華鋼我單位為了適應(yīng)電磁環(huán)境的測(cè)試需求特地購(gòu)買了兩臺(tái)電磁兼容環(huán)境測(cè)試車。一臺(tái)是用南京衣維柯軍用通訊指揮車改裝的電磁兼容屏蔽測(cè)試車，另一臺(tái)是用尹斯坦娜面包車改裝的電磁兼容屏蔽測(cè)試車。隨著生活水平的提高,大量的電器進(jìn)入家庭,人們與電接觸的機(jī)會(huì)越來(lái)越多,用電設(shè)備發(fā)生故障導(dǎo)致人員觸電傷亡的事件也經(jīng)常發(fā)生.為了人身與設(shè)備安全,漏電斷路器作為一項(xiàng)有效的電氣安全技術(shù)裝置已經(jīng)被廣泛使用,并起到了良好的人生安全保護(hù)作用。當(dāng)人體接觸50Hz的交流電、觸電電流在30mA及以下時(shí),可以承受幾分鐘的時(shí)間.這就界定了人體觸電的安全電流,為設(shè)計(jì)和選用漏電

2、保護(hù)裝置提供了科學(xué)依據(jù).因此,在移動(dòng)電器、潮濕場(chǎng)所的電器所在的電源支路設(shè)置漏電斷路器,是防止間接接觸觸電的有效措施.其漏電動(dòng)作電流為30mA,動(dòng)作時(shí)間為0.1s. 而我們所使用的電磁兼容屏蔽車是一個(gè)移動(dòng)的電子設(shè)備工作站，為了保證工作人員及設(shè)備的安全就必須安裝漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)。漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)作用及工作原理：（1）漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)的作用：主要用于當(dāng)發(fā)生人身觸電或漏電時(shí)，能迅速切斷電源，保障人身安全，防止觸電事故。（2）單相漏電保護(hù)器的工作原理：當(dāng)漏電保護(hù)器正常工作時(shí)，火線零線通過(guò)零序電流互感器后再接入開(kāi)關(guān)，經(jīng)漏電保護(hù)器的開(kāi)關(guān)接入電器，電路的電流矢量之和等于零，故其二次繞組中無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，漏電保護(hù)器工作于

3、閉合狀態(tài)。當(dāng)被保護(hù)的電路出現(xiàn)觸電事故或漏電故障時(shí)，負(fù)載側(cè)有對(duì)地泄載電流，即零序電流互感器的矢量和不為零，而等于某一泄漏電流值Is。Is會(huì)通過(guò)人體、大地、變壓器中性點(diǎn)形成回路，當(dāng)Is達(dá)到一定值，大于漏電保護(hù)器的動(dòng)作電流時(shí)、零序電流互感器二次繞組中便產(chǎn)生互感電壓，該信號(hào)經(jīng)過(guò)運(yùn)算控制器運(yùn)算后，當(dāng)達(dá)到整定動(dòng)作值時(shí)，驅(qū)動(dòng)晶閘管，接通電磁脫扣器電源，電磁脫扣器吸合，使斷路器跳閘，分?jǐn)嘀麟娐?，從而達(dá)到漏電保護(hù)的作用。電源EMC濾波器的作用及工作原理：擾和空間輻射使我們的工頻電網(wǎng)受到了嚴(yán)重的污染，影響我們電子設(shè)備的正常工作，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞電子設(shè)備。這些干擾信號(hào)有兩種方式在電路中傳輸，即共模干擾和差模干擾。因此濾

4、波器要對(duì)這兩種干擾都具有衰減作用。差模干擾電流是大小相等、方向相反的信號(hào)電流，它們是在火線和零線之間流動(dòng)的干擾電流，是在火線和零線之間形成的回路。共模干擾電流是在火線、零線與大地(或其它參考物體)之間流動(dòng)的干擾電流。（圖二濾波器中經(jīng)C2、C3到外殼的電流）它是大小相等、方向相同的信號(hào)電流，相當(dāng)于把火線和零線并聯(lián)成一根線、對(duì)地的電勢(shì)，它在尋找途徑通過(guò)大地形成回路。由于這兩種干擾的抑制方式不同，因此必須正確辨認(rèn)干擾的類型、實(shí)施正確的濾波方法。（3）當(dāng)交流220v電路中串?dāng)_進(jìn)差模信號(hào)時(shí)，差模信號(hào)通過(guò)漏電保護(hù)器進(jìn)入EMC電源濾波器、因該信號(hào)主要是高頻成分、在電源濾波器內(nèi)受電感L1（電感線圈在高頻時(shí)阻抗

5、大）的阻抗特性的阻滯，迫使其絕大部分差模信號(hào)通過(guò)電容C1（電容在高頻時(shí)阻抗?。┬纬苫芈罚瑥亩旧媳ＷC了后面的設(shè)備不受影響。當(dāng)差模信號(hào)中的一小部份信號(hào)經(jīng)過(guò)L1后又受到L2的阻滯，又迫使其通過(guò)C2或C3、C4返回。如果僥幸還有差模信號(hào)通過(guò)L2，那么C5也就起到了最后的濾波、旁路的作用。通過(guò)以上的多次過(guò)濾，在濾波器的輸出端我們能夠得到一個(gè)安全、潔凈、優(yōu)良的工頻電源。上面差模信號(hào)的所有回路均由濾波器的輸入端火線、零線形成回路，在漏電保護(hù)器的零序電流互感器中、電流是平衡的它們矢量之和等于零。所以、漏電保護(hù)器工作正常。當(dāng)交流220v電路中串?dāng)_進(jìn)共模信號(hào)時(shí)，因共模干擾是在信號(hào)線與地之間傳輸，屬于非對(duì)稱性干

6、擾。雖然共模信號(hào)也是高頻成分、但是、他的電勢(shì)是對(duì)地的，它在線路中串?dāng)_的是大小幅度相等、相位相同的信號(hào)。濾波器輸入端的火線、零線可以看成等電位并聯(lián)輸入。所以、電容C1，C2，C3、C4，C5這四條通道均無(wú)法構(gòu)成回路，此共模信號(hào)進(jìn)入濾波器后絕大部分信號(hào)被電感L1的高頻阻抗阻止，小部份經(jīng)過(guò)L1的信號(hào)又分別經(jīng)C3到保護(hù)接地、和C4到保護(hù)接地形成回路。以上我們看到通過(guò)C3到保護(hù)接地和C4到保護(hù)接地的兩個(gè)共模信號(hào)電流它們是沒(méi)有通過(guò)電源線形成回路的，經(jīng)過(guò)濾波器的電流已經(jīng)失去平衡。當(dāng)這個(gè)信號(hào)電流大于漏電保護(hù)器的動(dòng)作電流（1030mA）時(shí)，零序電流互感器的矢量和不為零，漏電保護(hù)器會(huì)判斷電路中存以上兩臺(tái)測(cè)試車都是

7、由外接的單相三芯橡膠電纜（帶漏電保護(hù)和保護(hù)接地）接入220v交流電源接口、并通過(guò)30A交流漏電保護(hù)器、EMC電源濾波器、波導(dǎo)管接入測(cè)試車屏蔽倉(cāng)內(nèi)再分兩路、一路到電源插座供車內(nèi)電子測(cè)試設(shè)備、另外一路供車內(nèi)照明使用。我們?cè)趦膳_(tái)電磁兼容屏蔽測(cè)試車的使用中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)共同的故障、就是當(dāng)使用外接220v交流電源時(shí)、有時(shí)在電源接入后漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)送不上去、一送上去開(kāi)關(guān)就跳閘，同時(shí)漏電保護(hù)器也動(dòng)作，我們?cè)诎崖╇姳Ｗo(hù)器重新復(fù)位后再重合空氣開(kāi)關(guān)，有時(shí)能夠合上、有時(shí)就是多次重合閘也無(wú)法合上。就是在正常使用外接220v交流電源工作時(shí)、也會(huì)發(fā)生空氣開(kāi)關(guān)無(wú)規(guī)律的跳閘、同時(shí)漏電保護(hù)器也動(dòng)作，重新復(fù)位后再重合空氣開(kāi)關(guān)，有時(shí)能夠

8、合上有時(shí)就是多次也無(wú)法合上的現(xiàn)象。以上的故障有很強(qiáng)的隨機(jī)性、故障現(xiàn)象無(wú)規(guī)律且時(shí)好時(shí)壞、難以捕捉，針對(duì)故障情況進(jìn)行檢查判斷。通過(guò)對(duì)輸入220V交流電源進(jìn)線的火線和零線進(jìn)行交換，以及對(duì)有、無(wú)保護(hù)接地線情況下的漏電保護(hù)器是否動(dòng)作進(jìn)行測(cè)試，但均未發(fā)現(xiàn)好轉(zhuǎn)，以上發(fā)現(xiàn)的故障現(xiàn)象依舊，沒(méi)有任何改變。經(jīng)檢查車內(nèi)電路及設(shè)備無(wú)短路及漏電情況，所有線路及設(shè)備絕緣良好工作正常。檢查220V交流電源、發(fā)現(xiàn)電源濾波器的前面有兩極串聯(lián)的漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)。220V交流電經(jīng)過(guò)兩級(jí)漏電保護(hù)后到EMC電源濾波器，經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn)、濾波器是兩級(jí)復(fù)合式EMC濾波器，它能夠使線路中除工頻以外的其他頻率信號(hào)受到較大的抑制。當(dāng)線路中串?dāng)_差模信號(hào)時(shí)漏

9、電保護(hù)器工作正常，一旦串?dāng)_進(jìn)共模信號(hào)漏電保護(hù)器立刻動(dòng)作保護(hù)。下面，我們具體的分析漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)和電源EMC濾波器的工作原理，再結(jié)合起來(lái)就知道漏電保護(hù)器為什么會(huì)無(wú)規(guī)律的保護(hù)跳閘。兩級(jí)復(fù)合式EMI濾波電路（1）濾波器的作用：濾波器是由電感和電容組成的濾波電路所構(gòu)成，電源EMC濾波器它是只允許50HZ的工頻信號(hào)電流通過(guò)，對(duì)頻率較高的干擾信號(hào)則有較大的衰減。（2）濾波器的工作原理：由于在電網(wǎng)中存在著許多使用中的家用電器和工業(yè)設(shè)備，它們?cè)谡５墓ぷ髦袝?huì)產(chǎn)生很多高頻的雜波干擾，這些干擾信號(hào)通過(guò)線路串-32-/2012.02/淺析電視調(diào)頻發(fā)射臺(tái)的防雷保護(hù)河南省鶴壁市第二電視轉(zhuǎn)播臺(tái) 張玉忠武建敏【摘要】本文介紹

10、了電視調(diào)頻發(fā)射臺(tái)的防雷保護(hù)措施，指出了一些防雷誤區(qū)，并提出了一些有效的防雷方法。【關(guān)鍵詞】雷擊；接地；防雷；雷電波1.引言隨著廣播電視事業(yè)的高速發(fā)展，電視調(diào)頻發(fā)射設(shè)備逐步過(guò)渡為全固態(tài)化，各種信源與發(fā)射設(shè)備中應(yīng)用的電路元件集成度越來(lái)越高，雷電對(duì)設(shè)備的破壞途徑更加多樣，破壞程度更加廣泛和深入；它可以導(dǎo)致數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)生錯(cuò)亂，也可能導(dǎo)致芯片的直接損壞，使設(shè)備立即發(fā)生故障中斷通信；還有一種可能，雷擊產(chǎn)生高壓浪涌?jī)H使某些部件緩慢劣化而縮短使用壽命，這種損傷會(huì)使設(shè)備經(jīng)常產(chǎn)生難以捉摸的軟故障直到最后電路失效或性能下降，這也對(duì)發(fā)射臺(tái)的防雷提出了更高的要求，由于調(diào)頻與電視無(wú)線發(fā)射的傳播特性，大多發(fā)射臺(tái)都建在高山上或

11、者建有較高的發(fā)射鐵塔，這樣就使設(shè)備遭受雷擊的可能性加大，所以加強(qiáng)發(fā)射臺(tái)防雷保護(hù)是新時(shí)期盡力減少雷擊損失的一種措施。2.雷電侵入的主要途徑電力供電回路遭受雷擊，雷電通過(guò)高壓交流輸電線路侵入交直流配電系統(tǒng)，損壞設(shè)備的電源系統(tǒng)。雷電經(jīng)室外信號(hào)線天饋線引入機(jī)房，經(jīng)設(shè)備外殼接地線.網(wǎng)入地，在如上述過(guò)程中，機(jī)柜外殼將產(chǎn)生高頻感應(yīng)電壓，該電壓侵入發(fā)射機(jī)與信源設(shè)備，如該設(shè)備接地不良，將造成設(shè)備損壞。雷電直接擊中發(fā)射塔或單獨(dú)避雷針，雷電流鏡避雷針 鐵塔 接地網(wǎng)引入大地，其過(guò)程中促使地電位升高，造成設(shè)備損壞。發(fā)射臺(tái)附近發(fā)生雷擊，空間雷電感應(yīng)電磁波侵入設(shè)備造成設(shè)備損壞。3.我臺(tái)近幾年遭雷擊損壞設(shè)備情況統(tǒng)計(jì)2007年

12、4月15日，雷擊造成2只衛(wèi)星接收高頻頭損壞，同洲CDVB-2000數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)開(kāi)關(guān)電源損壞。2007年8月25日，雷擊造成某頻道電視發(fā)射機(jī)交流穩(wěn)壓器輸入保險(xiǎn)熔斷，發(fā)射機(jī)功放開(kāi)關(guān)電源損壞，信號(hào)輸入切換器部分輸入輸出接口損壞，光纖信號(hào)解碼器損壞。在觸電事故或漏電故障，使漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)跳閘。改進(jìn)措施：（1）.拆除三芯橡膠電纜中的漏電保護(hù)器。換上一臺(tái)32A空氣開(kāi)關(guān)；（2）.更改車上漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)和濾波器的接線方式：將先通過(guò)漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)再到電源濾波器的接線方式、改成先通過(guò)電2008年6月29日，雷擊造成2臺(tái)電視監(jiān)視器損壞，一部調(diào)頻發(fā)射機(jī)功放損壞，IOT電視發(fā)射機(jī)無(wú)法開(kāi)機(jī)，故障顯示為腔體風(fēng)機(jī) 冷熱交換機(jī) 水

13、泵故障，經(jīng)檢修其原因?yàn)槿蛹呻娐稬M339損壞，損壞2只室外監(jiān)控?cái)z像頭，電話機(jī)損壞一部。2009年6月5日，雷擊造成電視發(fā)射機(jī)損壞一部，調(diào)頻發(fā)射機(jī)一部損壞，衛(wèi)星信號(hào)功分器損壞，光纖信號(hào)解碼器2臺(tái)損壞。2010年8月18日，雷擊造成2臺(tái)光纖信號(hào)解碼器損壞，1只衛(wèi)星接收高頻頭損壞，室外監(jiān)控電源損壞。4.雷擊造成設(shè)備損壞的特點(diǎn)雷電是空氣對(duì)流層電荷積累的一種放電現(xiàn)象，多發(fā)生在強(qiáng)對(duì)流惡劣天氣環(huán)境中。雷擊有直擊雷與感應(yīng)雷兩種，顧名思義直擊雷就是雷電對(duì)地面目標(biāo)直接放電，其能量大.時(shí)間短.損壞力巨大，他在時(shí)間地點(diǎn)均具有不確定性，因而直擊雷的防護(hù)主要依靠鐵塔及設(shè)備的可靠防雷接地。感應(yīng)雷則多是由于外部線纜連接將

14、感應(yīng)雷電引入機(jī)房設(shè)備造成設(shè)備損壞。經(jīng)過(guò)對(duì)近幾年我臺(tái)近幾年發(fā)生的雷擊事故造成的設(shè)備損壞情況進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)其規(guī)律有以下幾點(diǎn)。架空線是發(fā)生雷擊損害的主要原因雷擊造成設(shè)備損壞有相當(dāng)大的數(shù)量是雷電從架空線纜侵入，雷電從架空的電源線.電話線.信號(hào)傳輸線侵入機(jī)房設(shè)備，造成設(shè)備受損。如信號(hào)切換器.電視監(jiān)視器.監(jiān)控電源等設(shè)備的損壞。獨(dú)立防護(hù)避雷針與被防護(hù)設(shè)備安全距離不足造成雷擊損害我臺(tái)開(kāi)始安裝在衛(wèi)星地面接收天線旁邊不足2米有一單獨(dú)避雷針，在避雷針接閃時(shí)會(huì)因?yàn)榭臻g雷電波造成衛(wèi)星接收高頻頭損壞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致衛(wèi)星接收機(jī)連帶損壞。雷擊使鐵塔與設(shè)備接地點(diǎn)局部瞬間電位升高，發(fā)生電位反擊造成設(shè)備損壞。當(dāng)鐵塔遭受直擊雷時(shí)，強(qiáng)

15、大的雷電流沿防雷系統(tǒng)的引下線（如鐵塔 饋線外導(dǎo)源濾波器再到漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)。使電路中的共模信號(hào)能夠在經(jīng)過(guò)漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)之前就被安全濾除，漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)內(nèi)的零序電流互感器就檢測(cè)不到共模信號(hào)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而達(dá)到解除漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作的目的。使車內(nèi)屏蔽室得到一個(gè)無(wú)干擾、寧?kù)o、安全、正常的工作電源。體）接地體匯入大地，雷電流將在防雷系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生暫態(tài)高電位，附近設(shè)備與防雷系統(tǒng)沒(méi)有等電位連接時(shí)易發(fā)生電位反擊，造成設(shè)備損壞，如機(jī)架上的光纖解碼器等。5.調(diào)頻電視發(fā)射臺(tái)的防雷措施每年堅(jiān)持不少于2次的防雷地阻測(cè)試，保證發(fā)射塔.單獨(dú)避雷針.機(jī)房避雷地線.電力變壓器高低壓側(cè)接地電阻小于4歐姆。所有電力 信號(hào)傳輸線路盡量

16、不要使用架空方式，我臺(tái)已將高壓電纜從山下埋敷至山頂，實(shí)在無(wú)法入地的傳輸線應(yīng)盡量選用多層屏蔽信號(hào)線，并采用多點(diǎn)接地方式，以最大限度減少雷擊損失。規(guī)范連接設(shè)備接地線，增加或更換信源設(shè)備時(shí)應(yīng)及時(shí)加裝接地線。為信號(hào)源設(shè)備.視音頻切換器.監(jiān)視器配備1:1電源隔離變壓器（在多次雷擊損壞設(shè)備維修中發(fā)現(xiàn)，在采用線性電源的設(shè)備損壞中故障點(diǎn)只發(fā)生在電源變壓器初級(jí)側(cè)，而采用開(kāi)關(guān)電源的設(shè)備則損壞元件較多）在信號(hào)傳輸線的兩端接入（SPD）LKXXT型線纜防雷保護(hù)器。將衛(wèi)星接收地面天線獨(dú)立避雷針移至距地面站5米處，并可靠接地。安裝氧化鋅避雷器，電力變壓器次級(jí)側(cè)進(jìn)行電源一級(jí)防雷，配電房進(jìn)行了電源二級(jí)防雷,機(jī)房進(jìn)行了三級(jí)電源防雷。建立人防技防的有效制度，在工作中嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)制度，并做到有記錄 有處置 有反饋 有復(fù)查的高效工作機(jī)制。6.結(jié)束語(yǔ)總之，有效地防雷應(yīng)采取現(xiàn)代綜合防雷