2016cs meeting service workshop-新闻低压动力接线电能质量接地漏保

2016CSmeetingI–ServiceWorkshop

低压动力接线+电能质量+接地+漏保

-赵享

汝新闻-2016-05-05工厂电能的来源电压等级划分低压1000V以下高压10KV~220KV超高压330KV~750KV特高压1000KV以上低压配电系统的种类TN-C电源侧直接接地，负载侧通过零线(PEN)接地。TN-S电源侧直接接地，负载侧通过独立接地线（PE）接地。TN-C-S电源侧直接接地，负载侧接地通过TN-C系统的工作零线独立出来的PE线接地，是一种临时供电方式。TT电源侧直接接地，负载侧直接接地。IT电源侧不接地，负载侧直接接地，一般用在不允许停电的一级负荷。

第一个字母代表供电设备（如变压器）与地的连接，T代表直接与地连接，I代表不与地连接或经高阻抗与地连接；第二个字母代表用电设备（如电动机）与地的连接，T代表直接与地连接，N代表与直接接地的中性点连接。低压配电系统-TN-C工作零线N与接地保护线PE合为PEN，俗称三相四线。低压配电系统-TN-S工作零线N与接地保护线PE严格分开，俗称三相五线。低压配电系统-TN-C-S将TN-C系统的PEN线分为工作零线N和接地保护线PE，这是一种临时供电方式。在需要用到单相用电设备的场合，如果客户现场没有工作零线，可以将用电设备接在PE线上临时使用。低压配电系统-TT低压配电系统-IT低压配电系统讨论：

各配电系统的优、缺点。低压配电系统

在我国低压供配电系统中，最广泛使用的是TN-S系统，工作零线与保护线PE分开。在客户现场如果遇到TN-C的供电系统，需要将机器人系统的PE线接到自然接地体或人工接地体上。

在使用不确定接地阻值的接地体时，需要先用摇表或者接地电阻测试仪测量接地体，确保接地体符合要求！小知识：

什么是摇表？摇表是为了避免事故发生，用于测量各种电器设备的绝缘电阻的兆欧级电阻表。比如电缆、电机、变压器的绝缘性。

什么是接地电阻测试仪？

用来测试接地电阻的仪表。在电工学上，通常所说的摇表有两种，一种是用来测试被测物体绝缘性的；另一种是用来测试接地电阻的，两种摇表的外形及其相似，而且都需要手摇摇柄发电。低压配电系统

绝缘测试摇表

低压配电系统

接地电阻测试摇表

低压配电系统

发现区别了吗？

低压配电系统

接地电阻测试仪

低压配电系统

小知识

在用绝缘测试摇表测试绝缘电阻时，将测试电极固定在被测物体的一端，将摇表转速稳定在120转/分后，用另一电极触碰被测物体的另一端后务必快速退开，切记！

低压配电系统

案例分析：1、某人打开水龙头洗手时，突然感觉手麻，有哪些可能原因？

2、有两住户住同一小区，其中一家感觉电灯比平时亮很多，另一家感觉电灯比平时暗很多，有哪些可能原因？

接地什么是接地？接地指电力系统和电气装置的中性点、电气设备的外露导电部分和装置外导电部分经由导体与大地相连。接地的种类：

工作接地：因为电力系统运行的需要而设置的接地，通常是指电力电压器中性点的接地。

保护接地：防止因电气设备的绝缘损坏而是设备外壳带电而危及人员安全设置的接地。

防雷接地：消除因雷电原因引起的过电压带来的影响而设置的接地。

注意：

工作接地和保护接地的接地电阻阻值要求小于4欧姆；防雷接地的接地电阻要求小于10欧姆。小问题：

什么是重复接地？什么是重复接零？接地人工接地体：接地人工接地体的材料、规格及敷设要求：

接地体上端离地面深度不应小于0．6m(农田地带不应小于1m)，并应在冰冻层以下。垂直接地体长度可取2～2．5m左右。相邻垂直接地体之间的距离可取其长度的2倍左右。接地体的引出导体应引出地面0．3m以上。接地体离独立避雷针接地体之间的地下距离不得小于3m；离建筑物墙基之间的地下距离不得小于1．5m。接地自然接地体：接地哪些物体不能作为自然接地体？接地小知识1：

家用三角插头的接地端为什么比火线和零线的插针都长？接地小知识2：

隔离变压器的作用有哪些？不小心碰到次级绕组回路是否有生命危险？电机及驱动器（KPP/KSP）原理三相异步电动机结构电机调速驱动器回路构成交直交驱动器系统框图半波整流电路桥式整流原理全波整流波形中间滤波电路逆变电路限流电路制动电阻RB和制动单元VB启动缓冲电阻压敏电阻霍尔传感器漏电保护及电能质量漏电保护关于电能质量三相异步电动机结构9_84转子定子交流电机模型电机调速方法电机额定频率转差率电机极对数电机调速驱动器回路构成整流单元能量释放单元储能滤波单元逆变单元交直交驱动器系统框图～整流部分储能环节逆变部分M控制系统交流直流直流交流整流器：将交流电变换成直流的电力电子装置，其输入电压为正弦波，输入电流非正弦，带有丰富的谐波逆变器：将直流电转换成交流电的电力电子装置，其输出电压为非正弦波，输出电流近似正弦类别作用主要构成器件主回路整流部分将工频交流变成直流，输入无相序要求可控硅整流逆变部分将直流转换为频率电压均可变的交流电，输出无相序要求IGBT制动部分消耗过多的回馈能量，保持直流母线电压不超过最大值单管IGBT/可控硅和制动电阻,大功率制动单元外置11Ω温度传感器检测散热器温度，确保模块工作在允许温度环境下柜内问题传感器和镇流电阻温度传感器储能部分保持直流母线电压恒定，降低电压脉动电解电容和均压电阻控制回路显示库卡smartPAD拥有独立的WindowsCE操作系统。SmartPAD控制单元KUKAControlCPC（库卡控制系统电脑）PC驱动器主电路图半波整流电路桥式整流原理当变压器U2出现上正下负时电流方向桥式整流原理当变压器U2出现上正下负时电流方向全波整流波形利用整流电路能把交流电变成直流电，但整流输出的直流电压含有波动成分，这个称之为脉动直流电。（电容特点：隔直通交）要得到平滑的直流电，需要对整流后的波形进行整形，这样的电路叫做滤波电路，其主要元件就是电解电容，滤波电容CF除滤波作用外，还在整流与逆变之间起去耦作用、消除干扰给电机感性负载提供必要的无功功率，由于该大电容储存能量，在断电的短时间内电容两端存在高压电，因而要在电容充分放电后才可进行操作。整流电路VD1~VD6组成三相不可控整流桥，220V系列采用单相全波整流桥电路；380V系列采用桥式全波整流电路。若电源线电压为UL，三相全桥整流后平均直流电压UD=1.35UL，直流母线电压为535V（二极管特点：通正隔负）中间滤波电路

由于储能电容较大，接入电源时电容两端电压为零，因而在上电瞬间滤波电容CF的充电电流很大，过大的电流会损坏整流桥二极管，为保护整流桥上电瞬间将充电电阻RL串入直流母线中以限制充电电流，当CF充电到一定程度时由开关SL将RL短路。逆变电路逆变管V1~V6组成逆变桥将直流电逆变成频率、幅值都可调的交流电，是驱动器的核心部分。常用逆变模块有：GTR、BJT、GTO、IGBT、IGCT等，一般都采用模块化结构有2单元、4单元、6单元。限流电路电机在工作频率下降中，异步电机的转子转速将可能超过此时的同步转速（n=60f/P）而处于再生制动（发电）状态，拖动系统的动能将反馈到直流电路中使直流母线（滤波电容两端）电压UD不断上升（即所说的泵升电压），这样驱动器将会产生过压保护，甚至可能损坏驱动器，因而需将反馈能量消耗掉，制动电阻就是用来消耗这部分能量的。制动单元由开关管与驱动电路构成，其功能是用来控制流经RB的放电电流IB。续流二极管D1~D6：（1）电机绕组为感性具有无功分量，VD1~VD7为无功电流返回到直流电源提供通道；（2）当电机处于制动状态时，再生电流通过VD1~VD6返回直流电路；（3）V1~V6进行逆变过程是同一桥臂两个逆变管不停地交替导通和截止，在换相过程中也需要D1~D6提供通路制动电阻RB和制动单元VB均压电阻：一般而言，电容的耐压强度为400V，还有一部分余量，可以达到450V。所以电容串联后的耐压强度为800V，最大是900V。电容上的均压电阻。由于电容的容量不可能绝对相等，当两个电容串联后，导致电压不平衡，会损害电容的寿命，因此分别并联电阻值相等的均压电阻。启动缓冲电阻：二极管整流桥在电源接通时，电容中将流过较大的充电电流：CdU/dt（浪涌电流），可能烧坏整流桥，故在启动或停止时，需将缓冲电阻打开。当滤波电容器已充电完毕后，接触器将缓冲电阻短接。压敏电阻：压敏电阻器的电压与电流不遵守欧姆定律，而成特殊的非线性关系。当两端所加电压低于标称额定电压值时，压敏电阻器的电阻值接近无穷大，内部几乎无电流流过；当两端所加电压略高于标称额定电压值时，压敏电阻器将迅速击穿导通，并由高阻状态变为低阻状态，工作电流也急剧增大；当两端所加电压低于标称额定电压值时，压敏电阻器又恢复为高阻状态；当两端所加电压超过最大限制电压值时，压敏电阻器将完全击穿损坏，无法再自行恢复。霍尔传感器：在驱动器中，霍尔电流传感器的主要作用监控工作电流、保护IGBT模块。由于霍尔传感器的响应时间短，因此，出现过载或短路时，在晶体管未达到极限电流之前即可切断电源，使晶体管得到很好的保护。

IGBT模块漏电保护当被保护线路的相线直接或通过非预期负载对大地接通，而产生近似正弦波形并且其有效值是缓慢变化的剩余电流，当该电流大于一定数值时，保护器切断该线路，起到保持作用。1、如果通过人体的电流只有20～30mA，一般不能直接引起心室颤动，或心脏停止跳动。但如果时间较长，仍可导致心脏停止跳动。漏电保护器俗称漏电开关，是用于在电路或电器绝缘受损发生对地短路时防人身触电和电气火灾的保护电器，一般安装于每户配电箱的插座回路上和全楼总配电箱的电源进线上，后者专用于防电气火灾。机器人输入电源漏电保护器的使用驱动器运行时有高速开关动作，必然有高频漏电流产生，有时会导致漏电保护电路误动作。遇到上述问题时，应更换正确的漏电保护器。公司控制柜对漏电开关电流要求不小于300mA漏电保护器应选择对高次谐波不敏感的型号或驱动器专用漏电保护器（灵敏度30mA以上）。若采用普通漏电保护器，应选择灵敏度300mA以上，动作时间0.3s以上的型号。虽然漏电开关比空气开关多了一项保护功能，但在运行过程中因漏电的可能性经常存在而会出现经常跳闸的现象，导致负载会经常出现停电，影响电气设备的持续、正常的运行。所以，一般只在施工现场临时用电或工业与民用建筑的插座回路中采用。工业用电建议客户使用空气开关代替漏电保护器。关于电能质量电能质量即电力系统中电能的质量。理想的电能应该是完美对称的正弦波。一些因素会使波形偏离对称正弦，由此便产生了电能质量问题。电能质量的主要指标有：电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡、电压波动和闪变、公用电网谐波和公用电网间谐波等。我国还对应颁布了六项的电能质量相关标准，分别是：1、GB/T12325-2008电能质量供电电压偏差2、GB/T15945-2008电能质量电力系统频率偏差3、GB/T15543-2008电能质量三相电压不平衡度4、GB/T12326-2008电能质量电压波动和闪变5、GB/T14549-1993电能质量公用电网谐波

6、GB/T24337-2009电能质量公用电网间谐波关于电能质量在现代电力系统中，电压暂降，暂升和短时中断，谐波产生的电压波形畸变;已成为最重要的电能质量问题1、供电电压偏差GB/T12325-2008《电能质量供电电压偏差》中规定:35kV及以上供电电压正、负偏差的绝对值之和不超过标称电压的10%;20kV及以下三相供电电压偏差为标称电压的土7%;220V单相供电电压偏差为标称电压的+7%，-10%。2、电力系统频率偏差我国电力系统的标称频率为50Hz，GB/T15945-2008《电能质量电力系统频率偏差》中规定:电力系统正常运行条件下频率偏差限值为±0.2Hz，当系统容量较小时，偏差限值可放宽到±0.5Hz，标准中没有说明系统容量大小的界限。关于电能质量3、三相不平衡GB/T15543-2008《电能质量三相电压不平衡》中规定:电力系统公共连接点电压不平衡度限值为:电网正常运行时，负序电压不平衡度不超过2%，短时不得超过4%;低压系统零序电压限值暂不做规定，但各相电压必须满足GB/T12325的要求。接于公共连接点的每个用户引起该点负序电压不平衡度允许值一般为1.3%，短时不超过2.6%。4、波动和闪变GB/T12326-2008《电能质量电