對UPS漏電保護(hù)的研究設(shè)計(jì)
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3.2.2.2漏電保護(hù)
電流對人體的傷害程度與通過人體電流的大小、持續(xù)時(shí)間、電流通過人體的途徑、電流的種類和人體的狀況等多種因素有關(guān)。
工頻電流對人體的作用見表l。一般取工頻電流對人體的作用安全值為30mA·s。而高頻電流對人體的傷害程度比工頻電流要小。
漏電保護(hù)器的動作電流分為很多種，從30 mA到20A不等。
漏電保護(hù)器的動作時(shí)間有兩種，一種為定時(shí)動作，一般小于0.ls。定時(shí)漏電保護(hù)器的框圖見圖7。其中，檢測電路分為漏電流檢測和漏電壓檢測，比較電路為檢測信號與給定信號相比較的電路，輸出電路為漏電保護(hù)器控制斷路器分?jǐn)嗟碾娐贰?/P>
另一種為具有反時(shí)限電路的漏電保護(hù)器，其框圖見圖8。反時(shí)限電路足動作時(shí)間和動作電流類似電容器對電阻放電的指數(shù)曲線的電路，即動作電流越大，動作時(shí)間越快；動作電流越小，動作時(shí)間越慢。
為防止人身觸電，漏電保護(hù)器的動作時(shí)間和動作電流選擇原則是，動作時(shí)間和動作電流的乘積為30mA·s。
定時(shí)和反時(shí)限漏電保護(hù)器的特性見圖9。其中ABC直線為O.ls定時(shí)漏電保護(hù)器的特性，B點(diǎn)動作時(shí)間和動作電流的乘積為30mA·s，正好符合要求。而A點(diǎn)動作時(shí)間和動作電流的乘積為3mA·s．余量過大。C點(diǎn)動作時(shí)間和動作電流的乘積為300mA·s，很不安全。可見選擇定時(shí)漏電保護(hù)器不太合理。DBE曲線為反時(shí)限漏電保護(hù)器的特性，全部曲線卜的點(diǎn)都接近30mA·s，可見選擇反時(shí)限漏電保護(hù)器比較合理。
3.3解決措施
通過上述UPS的漏電分析，為了解決可能出現(xiàn)的這類漏電保護(hù)誤動，可以考慮下述措施。
3.3.1提高泄漏電阻
從式(2)中可以看出．提高電容器的泄漏電阻可以降低電容器的泄漏電流。這可以從選擇電容器本身和加強(qiáng)電容外部的絕緣兩方面入手。
3.3.2設(shè)置旁路開關(guān)
設(shè)置旁路開關(guān)與漏電保護(hù)器并聯(lián)。在啟動UPS的過渡過程中，旁路開關(guān)閉合漏電保護(hù)器，以避開啟動UPS時(shí)電路中產(chǎn)生的過電流引起漏電保護(hù)誤動作。在啟動UPS完成后，打開旁路開關(guān)，使漏電保護(hù)器起到正常漏電保護(hù)的作用。
3.3.3設(shè)置阻尼限流
設(shè)置阻尼限流電阻與開關(guān)并聯(lián)環(huán)節(jié)。在啟動UPS的過渡過程中，斷開并聯(lián)開關(guān)，串入阻尼限流電阻，以降低啟動UPS時(shí)電路中產(chǎn)生的過電流，從而避免漏電保護(hù)誤動作。在啟動UPS完成后，閉合與阻尼限流電阻并聯(lián)的開關(guān)，使電路轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行，漏電保護(hù)器可以起到漏電保護(hù)的作用。
3.3.4采用直流啟動
由于該公司生產(chǎn)的3kVA高頻在線式UPS具有直流啟動功能，所以可以進(jìn)行下述操作：斷開交流輸入開關(guān)和負(fù)載，采用直流啟動UPS，待UPS工作正常后，再閉合交流輸入開關(guān)，而轉(zhuǎn)入交流供電運(yùn)行。這樣可以避免電路接通正弦電源時(shí)可能產(chǎn)生的峰值較高的振蕩衰減的漏電流引起漏電保護(hù)誤動作。
3.3.5設(shè)置頻率區(qū)分環(huán)節(jié)
由于電路自由振蕩角頻率ω’遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于工頻電源角頻率，所以，可以設(shè)置頻率區(qū)分環(huán)節(jié)，區(qū)分開電路自由振蕩分量和工頻分量，以避免較高頻率的漏電流引起漏電保護(hù)誤動作。例如，頻率區(qū)分環(huán)節(jié)可以為低通濾波器，只允許頻率較低的工頻分量通過，而不允許頻率較高的自由振蕩分量通過。
4 結(jié)語
分析UPS漏電保護(hù)的誤動現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)從整個(gè)供電系統(tǒng)的全局出發(fā)，充分認(rèn)識組成系統(tǒng)的各個(gè)單元的性能和參數(shù)，以及它們之間配合的合理性。另外，還應(yīng)當(dāng)從整個(gè)供電系統(tǒng)的啟動、運(yùn)行和關(guān)閉的全過程出發(fā)，充分認(rèn)識不同過程中可能出現(xiàn)的問題。
本文對上述UPS漏電保護(hù)的誤動現(xiàn)象，通過比較詳細(xì)的分析和實(shí)驗(yàn)檢測，探討了引起市電斷路器漏電保護(hù)誤動作的原因。著重從電路的組成和參數(shù)、UPS啟動的工作過程來分析了漏電流產(chǎn)牛的原因。從而提出了增強(qiáng)電容器的內(nèi)、外絕緣泄漏電阻的必要性和檢查漏電保護(hù)器的動作時(shí)間和動作電流的選擇足否合理的問題。
對UPS漏電保護(hù)的誤動現(xiàn)象，不管足由于穩(wěn)態(tài)漏電流．還是由于在UPS啟動時(shí)，電源濾波器的電阻、電感和電容串聯(lián)電路接通正弦電源的過渡過程中產(chǎn)生的較大的振蕩衰減漏電流，引起的30mA的定時(shí)漏電保護(hù)器動作，采取本文推薦的相應(yīng)解決措施，有可能排除這種漏電保護(hù)誤動現(xiàn)象。而不應(yīng)當(dāng)一概否定漏電保護(hù)器和電源濾波器的聯(lián)合使用。
對在UPS啟動時(shí)，電源濾波器的電阻、電感和電容串聯(lián)電路切斷正弦電源的過渡過程也應(yīng)當(dāng)給予相應(yīng)的關(guān)注
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