電氣裝置綜合測試

1、電氣裝置綜合測試目錄電壓、頻率和電流的測量線路阻抗與預期短路電流N-PE環(huán)路電阻和故障環(huán)路預期短路電流漏電保護器及其測試正文一些非常重要的技術指標例如諧波等現(xiàn)在已有便攜的先進儀表進行檢測了。防雷產(chǎn)品質(zhì)量檢驗機構(gòu)的技術人員應該掌握它們的測量原理和方法。一、電壓、頻率和電流的測量1電壓和頻率在與電氣裝置打交道時，經(jīng)常需要測量電壓（進行不同的測量和測試，查找故障位置等）。當建立電源（電源變壓器或者單獨的發(fā)電機）時，需要進行頻率測量。一般計算機頻率允許波動范圍為50Hz±1。當供電電源頻率波動超過允許范圍時，會使計算機信息存儲的頻率發(fā)生變化而產(chǎn)生錯誤，甚至會產(chǎn)生信息丟失等。對信息系統(tǒng)來說，當

2、供電電源電壓波動超過允許范圍時，就會使計算機和精密的電子設備運算出現(xiàn)錯誤，甚至會使計算機的停電檢測電路誤以為停電，而發(fā)出停電處理信號，影響計算機的正常工作。一般計算機允許電壓波動范圍為：交流380/220V±5。計算機在電壓降低至額定電壓的70時，計算機就自動判定為電源中斷。2. 電流測量現(xiàn)在有多種電流測試儀經(jīng)由電流測試夾鉗進行電流測試，它之所以受歡迎，是因為它不需要中斷被測量的電流環(huán)路、較寬的測量范圍和相當高的準確度等級和分辨率，可測試負載電流甚至漏電流。其原理實質(zhì)是電流互感器。圖給出了使用電流夾鉗進行的小電流測量，而圖則表示同時對相線L2中負載電流的測量，以及兩相之間相電壓UL2

3、-L1的測量。圖. 小電流測量圖負載電流與兩相之間的相電壓的測量這里要注意的是，應將夾鉗夾住要測的單根導線，若測量三相四線的整根電纜，由三相電路原理知結(jié)果一般是零（視三相電路是否平衡）。三. 其他參數(shù)的測量1. 線路阻抗與預期短路電流線路阻抗，是在單相系統(tǒng)中相線L與中線N的接線端子之間，或者三相系統(tǒng)中兩相線接線端子之間測得的阻抗。當檢驗設備的供電能力時，例如高功率負載，或檢驗過載電流斷路器時，需要測量線路阻抗以確定所選斷路器的分斷能力等指標是否合理。線路阻抗由以下局部阻抗組成：·電源變壓器次級線圈的線阻·從電源變壓器到測試點的相線電阻·從電源變壓器到測試點的中線電

4、阻測量是在L與N接線端子之間進行的。圖 相線L1中線N端子間的線路阻抗測量原理測試儀測量結(jié)果為： Zsec RL1 RN ZLINE式中：Zsec電源變壓器次級線圈的阻抗RL1從電源變壓器到測試點的相線電阻RN.從電源變壓器到測試點的中線電阻ZLINE.線路阻抗同樣的方法可測兩相線間線路阻抗的測量預期短路電流Ipsc根據(jù)下面的公式計算：Ipsc Un·1.06ZLINE式中：Ipsc.預期短路電流Un相線與中線或者兩個相線之間的額定電源電壓（220380V）Zline線路阻抗任何已經(jīng)安裝的過載電流保護裝置，其過載電流的容量，應該高于計算出的預期短路電流，否則必須更換所用的過載電流保護

5、裝置型號。2. N-PE環(huán)路電阻和故障環(huán)路預期短路電流現(xiàn)代電子技術制造的新式測試儀，即使是中線N與保護PE導線間的電阻也可以測量，盡管在中線中可能存在強電流。由相電壓驅(qū)動的電流，流經(jīng)不同線性與非線性負載時，會導致電壓降呈現(xiàn)的極不規(guī)則的波形（非正弦波）。電壓會干擾測試電壓并且妨礙測量。由于在中線和保護導線之間沒有電源電壓，因此使用內(nèi)部測試電壓（大約40V， DC，<15 mA）。這種測量相對于環(huán)路故障測試（LPE）的主要優(yōu)點是，由于測試電流低（<15 mA），所以RCD在測試過程中肯定不會跳閘。根據(jù)測量結(jié)果，可以得出下面的結(jié)論：(1) 所用的保護導線的連接方式（TN，TT或IT系統(tǒng)）

6、(2) 在TT系統(tǒng)連接方式下的接地電阻值(3) 在TT或者TN系統(tǒng)連接方式下，測量結(jié)果與環(huán)路故障電阻的阻值十分相近，這就是測試儀還能夠計算故障環(huán)路預期短路電流的原因。測量原理概述由于在N和PE端子之間沒有可以作為測試電壓的電源電壓，所以儀表必須產(chǎn)生一個內(nèi)部電壓。這個電壓既是直流也可以是交流。根據(jù)下面的圖示用UI法進行測試。圖4-75 測量原理測量結(jié)果為： Ut It RN-PE 式中：Ut.伏特表測得的測試電壓It.安培表測得的測試電流RN-PE.N-PE環(huán)路電阻（1）TN -系統(tǒng)中N-PE環(huán)路電阻的測量圖4-76 TN -系統(tǒng)中中線與保護導線之間的電阻測量測試儀測量從電源變壓器到測量點之間的

7、中線與保護導線間的電阻（上圖中環(huán)路用粗線標記）。在此情況下，如果測試結(jié)果很低（最大2歐姆），表明含有TN系統(tǒng)。測量結(jié)果1 RN RPE測量結(jié)果2 Ipsc 220V × 1.06（RN RPE）式中：RN.中線電阻（用粗線標記）RPE.保護導線電阻（用粗點畫線標記）Ipsc. 故障環(huán)路預期短路電流（2） TT系統(tǒng)中N-PE環(huán)路電阻的測量圖4-77 TT-系統(tǒng)中中線與保護導線之間的電阻測量測試儀測量如下環(huán)路中的電阻：從電源變壓器到測量點（電源插座）的中線電阻，從電源插座到接地電極的保護導線電阻，然后通過大地與變壓器接地系統(tǒng)回到電源變壓器（在上圖中環(huán)路用粗線標記）。在這種情況下，如果測試

8、結(jié)果非常高（超過10歐姆），表明含有TT系統(tǒng)。測量結(jié)果 1RN RPE RE RO測量結(jié)果 2Ipsc 230V × 1.06（RN RPE RE RO）如果可以假設， 阻值Re遠高于其他所有電阻的阻值之和，那么請注意下面公式：測量結(jié)果1 RN + RPE + RE +RO測量結(jié)果2 Ipsc 230V × 1.06（RN RPE RE RO）式中：RN.從電源變壓器到測量點（電源插座）的中線電阻RPE從電源插座到接地電極的保護導線電阻RE.保護接地電極的接地電阻RO.變壓器接地系統(tǒng)的接地電阻Ipsc故障環(huán)路預期短路電流漏電保護器及其測試在有漏電保護器的場合，SPD 的選擇

9、與安裝是有不同要求的。例如，SPD最大持續(xù)工作電壓UC 的最小值在TT系統(tǒng)中當SPD安裝在剩余電流保護器的負荷側(cè)時應有UC 1.15U0，當SPD安裝在剩余電流保護器的電源側(cè)時應有UC1.55U0。如今，完善的電源保護系統(tǒng)中漏電保護器的安裝使用越來越多。它在運行中的測試也是各級防雷檢測機構(gòu)必須承擔的檢測任務之一。 包括SPD在內(nèi)的電氣設備和電氣線路的泄漏電流是選擇漏電保護器不可忽視的條件。如果漏電保護器的動作電流小于正常的泄漏電流，將使電路無法正常工作。即使漏電保安器投入了運行也會因其經(jīng)常動作而影響供電的可靠性。因此，從保證供電穩(wěn)定性出發(fā)，不應使其動作電流過小。三、電流型漏電保護器的工作原理及

10、結(jié)構(gòu)電流型漏電保護器的工作原理及結(jié)構(gòu)如圖4-81所示，正常情況下： 各相電流及中性線電流的向量和為零，零序電流互感器的二次側(cè)沒有輸出；當發(fā)生漏電或人身電擊事故時，在零序電流互感器的二次線圈側(cè)有零序電流通過(因故障電流Ik 通過大地返回變壓器l的中性點)，漏電脫扣器5中有電流通過；當電流達到整定值時，使脫扣機構(gòu)動作，主開關2掉閘，切斷故障電路從而起到保護作用。 四漏電保護器的主要額定技術參數(shù)漏電保護器的主要技術參數(shù)是動作電流（In ）和動作時間（t）1 額定漏電動作電流(跳閘電流)是可以引起RCD跳閘的差動電流 ID。額定漏電動作電流值為：0.006、0.01、(0.015)、0.03、(0.0

11、5)、(0.075)、0.1、(0.2)、0.3、0.5、1、3、5、10、20A。 30mA以下的額定漏電動作電流為高靈敏度保護器，主要用于防止各種人身觸電事故。100mA以上屬低靈敏度保護器，用于防止漏電火災和監(jiān)視一相接地事故。額定漏電不動作電流(Ino) 的優(yōu)選值為0.5I 2. 電保護器的分斷時間 漏電保護器的分斷時間（跳閘時間）是指RCD在額定差動電流IDN下跳閘所需要的時間。（1） 間接接觸保護用漏電保護器的最大分斷時間 In(A)In(A)最 大 分 斷 時 間(s)In2In5In0.03任何值0.20.10.04400.20.15 （2）直接接觸補充保護用漏電保護器的最大分斷

12、時間 In(A)In(A)最 大 分 斷 時 間(s)In2In0.25A0.03任何值0.20.10.04 對于防止人身觸電的的漏電保護器，應采用高靈敏度、快速型的漏電保護器，其動作電流與動作時間的乘積不應超過30mA·s。五、RCD運行中動作特性試驗及其絕緣電阻測試1.在雷擊或其它不明原因使漏電保護器動作后，應檢查漏電保護器。為檢驗漏電保護器在運行中的動作特性及其變化、應定期進行動作特性試驗。 特性試驗項目： 1)測試漏電動作電流值； 2)測試漏電不動作電流值； 3)測試分斷時間。2.測量RCD絕緣電阻的方法測試其絕緣電阻情況，測試相線端子間、相線與外殼(地)間的絕緣電阻。其絕緣

13、電阻值不應低于2M。要注意電子式漏電保護器不能在極間作絕緣電阻測量，以防損壞電子元件。測量絕緣電阻的方法如下： 測量絕緣電阻的兆歐表的電壓等級為500V。如檢測電路中有電子元件以及過電壓保護元件，試驗時應將其斷開，使電子元件的輸入端與輸出端之間沒有電壓。 測量部位如下： a）漏電保護器處在斷開位置，同一極的進出線端子之間； b）漏電保護器處在閉合位置，依次對每極與連接在一起的其他極之間； c）漏電保護器處在閉合位置，各極連接在一起與輔助電路及控制電路之間(如果適用時)、與操作部件之間、與漏電保護器的框架之間； d）對于有金屬外殼的漏電保護器，金屬外殼內(nèi)的絕緣內(nèi)殼或絕緣材料、襯里包括襯套或類似裝

14、置的內(nèi)表面覆蓋的金屬箔與框架之間。 這里，“框架”包括容易觸及的金屬部件和漏電保護器正常安裝后容易觸及的絕緣材料表面覆蓋的金屬箔，安裝漏電保護器的金屬支架，對有金屬外殼的漏電保護器還包括金屬外殼內(nèi)的絕緣材料襯里及襯套或類似裝置的外表面覆蓋的金屬箔。 3.漏電保護器的分斷時間tD (跳閘時間)的測試測量電路圖與接觸電壓測量相同（見圖4-82 ），但測試電流可以是0.5 IDn，IDn， 2 IDn，也可以是5 IDn 。為了安全，測試儀應在測量跳閘時間之前測量接觸電壓。如果額定差動電流IDn 30 mA ，可以用0.25A的測試電流代替 5IDn 。如果測得的跳閘時間超出容許極限，應更換RCD裝置，因為跳閘時間主要取決于安裝的RCD裝置。圖4-82跳閘電流和跳閘時間的測量4. 額定漏電動作電流(跳閘電流)的測試跳閘電流的容許量程由IEC 61009或GB 682986標準規(guī)定，并隨RCD的類型（AC，A或B）而定，如下： ID （0.5 到1）× IDn AC型ID （0.35到1.