電氣裝置綜合測(cè)試

1、電氣裝置綜合測(cè)試目錄電壓、頻率和電流的測(cè)量線路阻抗與預(yù)期短路電流N-PE環(huán)路電阻和故障環(huán)路預(yù)期短路電流漏電保護(hù)器及其測(cè)試正文一些非常重要的技術(shù)指標(biāo)例如諧波等現(xiàn)在已有便攜的先進(jìn)儀表進(jìn)行檢測(cè)了。防雷產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的技術(shù)人員應(yīng)該掌握它們的測(cè)量原理和方法。一、電壓、頻率和電流的測(cè)量1電壓和頻率在與電氣裝置打交道時(shí)，經(jīng)常需要測(cè)量電壓（進(jìn)行不同的測(cè)量和測(cè)試，查找故障位置等）。當(dāng)建立電源（電源變壓器或者單獨(dú)的發(fā)電機(jī)）時(shí)，需要進(jìn)行頻率測(cè)量。一般計(jì)算機(jī)頻率允許波動(dòng)范圍為50Hz±1。當(dāng)供電電源頻率波動(dòng)超過(guò)允許范圍時(shí)，會(huì)使計(jì)算機(jī)信息存儲(chǔ)的頻率發(fā)生變化而產(chǎn)生錯(cuò)誤，甚至?xí)a(chǎn)生信息丟失等。對(duì)信息系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，當(dāng)

2、供電電源電壓波動(dòng)超過(guò)允許范圍時(shí)，就會(huì)使計(jì)算機(jī)和精密的電子設(shè)備運(yùn)算出現(xiàn)錯(cuò)誤，甚至?xí)褂?jì)算機(jī)的停電檢測(cè)電路誤以為停電，而發(fā)出停電處理信號(hào)，影響計(jì)算機(jī)的正常工作。一般計(jì)算機(jī)允許電壓波動(dòng)范圍為：交流380/220V±5。計(jì)算機(jī)在電壓降低至額定電壓的70時(shí)，計(jì)算機(jī)就自動(dòng)判定為電源中斷。2. 電流測(cè)量現(xiàn)在有多種電流測(cè)試儀經(jīng)由電流測(cè)試夾鉗進(jìn)行電流測(cè)試，它之所以受歡迎，是因?yàn)樗恍枰袛啾粶y(cè)量的電流環(huán)路、較寬的測(cè)量范圍和相當(dāng)高的準(zhǔn)確度等級(jí)和分辨率，可測(cè)試負(fù)載電流甚至漏電流。其原理實(shí)質(zhì)是電流互感器。圖給出了使用電流夾鉗進(jìn)行的小電流測(cè)量，而圖則表示同時(shí)對(duì)相線L2中負(fù)載電流的測(cè)量，以及兩相之間相電壓UL2

3、-L1的測(cè)量。圖. 小電流測(cè)量圖負(fù)載電流與兩相之間的相電壓的測(cè)量這里要注意的是，應(yīng)將夾鉗夾住要測(cè)的單根導(dǎo)線，若測(cè)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(cè)量1. 線路阻抗與預(yù)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(cè)得的阻抗。當(dāng)檢驗(yàn)設(shè)備的供電能力時(shí)，例如高功率負(fù)載，或檢驗(yàn)過(guò)載電流斷路器時(shí)，需要測(cè)量線路阻抗以確定所選斷路器的分?jǐn)嗄芰Φ戎笜?biāo)是否合理。線路阻抗由以下局部阻抗組成：·電源變壓器次級(jí)線圈的線阻·從電源變壓器到測(cè)試點(diǎn)的相線電阻·從電源變壓器到測(cè)試點(diǎn)的中線電

4、阻測(cè)量是在L與N接線端子之間進(jìn)行的。圖 相線L1中線N端子間的線路阻抗測(cè)量原理測(cè)試儀測(cè)量結(jié)果為： Zsec RL1 RN ZLINE式中：Zsec電源變壓器次級(jí)線圈的阻抗RL1從電源變壓器到測(cè)試點(diǎn)的相線電阻RN.從電源變壓器到測(cè)試點(diǎn)的中線電阻ZLINE.線路阻抗同樣的方法可測(cè)兩相線間線路阻抗的測(cè)量預(yù)期短路電流Ipsc根據(jù)下面的公式計(jì)算：Ipsc Un·1.06ZLINE式中：Ipsc.預(yù)期短路電流Un相線與中線或者兩個(gè)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(guò)載電流保護(hù)裝置，其過(guò)載電流的容量，應(yīng)該高于計(jì)算出的預(yù)期短路電流，否則必須更換所用的過(guò)載電流保護(hù)

5、裝置型號(hào)。2. N-PE環(huán)路電阻和故障環(huán)路預(yù)期短路電流現(xiàn)代電子技術(shù)制造的新式測(cè)試儀，即使是中線N與保護(hù)PE導(dǎo)線間的電阻也可以測(cè)量，盡管在中線中可能存在強(qiáng)電流。由相電壓驅(qū)動(dòng)的電流，流經(jīng)不同線性與非線性負(fù)載時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電壓降呈現(xiàn)的極不規(guī)則的波形（非正弦波）。電壓會(huì)干擾測(cè)試電壓并且妨礙測(cè)量。由于在中線和保護(hù)導(dǎo)線之間沒有電源電壓，因此使用內(nèi)部測(cè)試電壓（大約40V， DC，<15 mA）。這種測(cè)量相對(duì)于環(huán)路故障測(cè)試（LPE）的主要優(yōu)點(diǎn)是，由于測(cè)試電流低（<15 mA），所以RCD在測(cè)試過(guò)程中肯定不會(huì)跳閘。根據(jù)測(cè)量結(jié)果，可以得出下面的結(jié)論：(1) 所用的保護(hù)導(dǎo)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(cè)量結(jié)果與環(huán)路故障電阻的阻值十分相近，這就是測(cè)試儀還能夠計(jì)算故障環(huán)路預(yù)期短路電流的原因。測(cè)量原理概述由于在N和PE端子之間沒有可以作為測(cè)試電壓的電源電壓，所以儀表必須產(chǎn)生一個(gè)內(nèi)部電壓。這個(gè)電壓既是直流也可以是交流。根據(jù)下面的圖示用UI法進(jìn)行測(cè)試。圖4-75 測(cè)量原理測(cè)量結(jié)果為： Ut It RN-PE 式中：Ut.伏特表測(cè)得的測(cè)試電壓It.安培表測(cè)得的測(cè)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(cè)量圖4-76 TN -系統(tǒng)中中線與保護(hù)導(dǎo)線之間的電阻測(cè)量測(cè)試儀測(cè)量從電源變壓器到測(cè)量點(diǎn)之間的

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

8、結(jié)果非常高（超過(guò)10歐姆），表明含有TT系統(tǒng)。測(cè)量結(jié)果 1RN RPE RE RO測(cè)量結(jié)果 2Ipsc 230V × 1.06（RN RPE RE RO）如果可以假設(shè)， 阻值Re遠(yuǎn)高于其他所有電阻的阻值之和，那么請(qǐng)注意下面公式：測(cè)量結(jié)果1 RN + RPE + RE +RO測(cè)量結(jié)果2 Ipsc 230V × 1.06（RN RPE RE RO）式中：RN.從電源變壓器到測(cè)量點(diǎn)（電源插座）的中線電阻RPE從電源插座到接地電極的保護(hù)導(dǎo)線電阻RE.保護(hù)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(yù)期短路電流漏電保護(hù)器及其測(cè)試在有漏電保護(hù)器的場(chǎng)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(dāng)SPD安裝在剩余電流保護(hù)器的負(fù)荷側(cè)時(shí)應(yīng)有UC 1.15U0，當(dāng)SPD安裝在剩余電流保護(hù)器的電源側(cè)時(shí)應(yīng)有UC1.55U0。如今，完善的電源保護(hù)系統(tǒng)中漏電保護(hù)器的安裝使用越來(lái)越多。它在運(yùn)行中的測(cè)試也是各級(jí)防雷檢測(cè)機(jī)構(gòu)必須承擔(dān)的檢測(cè)任務(wù)之一。 包括SPD在內(nèi)的電氣設(shè)備和電氣線路的泄漏電流是選擇漏電保護(hù)器不可忽視的條件。如果漏電保護(hù)器的動(dòng)作電流小于正常的泄漏電流，將使電路無(wú)法正常工作。即使漏電保安器投入了運(yùn)行也會(huì)因其經(jīng)常動(dòng)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(yīng)使其動(dòng)作電流過(guò)小。三、電流型漏電保護(hù)器的工作原理及

10、結(jié)構(gòu)電流型漏電保護(hù)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(dāng)發(fā)生漏電或人身電擊事故時(shí)，在零序電流互感器的二次線圈側(cè)有零序電流通過(guò)(因故障電流Ik 通過(guò)大地返回變壓器l的中性點(diǎn))，漏電脫扣器5中有電流通過(guò)；當(dāng)電流達(dá)到整定值時(shí)，使脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作，主開關(guān)2掉閘，切斷故障電路從而起到保護(hù)作用。 四漏電保護(hù)器的主要額定技術(shù)參數(shù)漏電保護(hù)器的主要技術(shù)參數(shù)是動(dòng)作電流（In ）和動(dòng)作時(shí)間（t）1 額定漏電動(dòng)作電流(跳閘電流)是可以引起RCD跳閘的差動(dòng)電流 ID。額定漏電動(dòng)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(dòng)作電流為高靈敏度保護(hù)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(hù)器，用于防止漏電火災(zāi)和監(jiān)視一相接地事故。額定漏電不動(dòng)作電流(Ino) 的優(yōu)選值為0.5I 2. 電保護(hù)器的分?jǐn)鄷r(shí)間 漏電保護(hù)器的分?jǐn)鄷r(shí)間（跳閘時(shí)間）是指RCD在額定差動(dòng)電流IDN下跳閘所需要的時(shí)間。（1） 間接接觸保護(hù)用漏電保護(hù)器的最大分?jǐn)鄷r(shí)間 In(A)In(A)最 大 分 斷 時(shí) 間(s)In2In5In0.03任何值0.20.10.04400.20.15 （2）直接接觸補(bǔ)充保護(hù)用漏電保護(hù)器的最大分?jǐn)?/p>

12、時(shí)間 In(A)In(A)最 大 分 斷 時(shí) 間(s)In2In0.25A0.03任何值0.20.10.04 對(duì)于防止人身觸電的的漏電保護(hù)器，應(yīng)采用高靈敏度、快速型的漏電保護(hù)器，其動(dòng)作電流與動(dòng)作時(shí)間的乘積不應(yīng)超過(guò)30mA·s。五、RCD運(yùn)行中動(dòng)作特性試驗(yàn)及其絕緣電阻測(cè)試1.在雷擊或其它不明原因使漏電保護(hù)器動(dòng)作后，應(yīng)檢查漏電保護(hù)器。為檢驗(yàn)漏電保護(hù)器在運(yùn)行中的動(dòng)作特性及其變化、應(yīng)定期進(jìn)行動(dòng)作特性試驗(yàn)。 特性試驗(yàn)項(xiàng)目： 1)測(cè)試漏電動(dòng)作電流值； 2)測(cè)試漏電不動(dòng)作電流值； 3)測(cè)試分?jǐn)鄷r(shí)間。2.測(cè)量RCD絕緣電阻的方法測(cè)試其絕緣電阻情況，測(cè)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(yīng)低于2M。要注意電子式漏電保護(hù)器不能在極間作絕緣電阻測(cè)量，以防損壞電子元件。測(cè)量絕緣電阻的方法如下： 測(cè)量絕緣電阻的兆歐表的電壓等級(jí)為500V。如檢測(cè)電路中有電子元件以及過(guò)電壓保護(hù)元件，試驗(yàn)時(shí)應(yīng)將其斷開，使電子元件的輸入端與輸出端之間沒有電壓。 測(cè)量部位如下： a）漏電保護(hù)器處在斷開位置，同一極的進(jìn)出線端子之間； b）漏電保護(hù)器處在閉合位置，依次對(duì)每極與連接在一起的其他極之間； c）漏電保護(hù)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(shí))、與操作部件之間、與漏電保護(hù)器的框架之間； d）對(duì)于有金屬外殼的漏電保護(hù)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(hù)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(hù)器的金屬支架，對(duì)有金屬外殼的漏電保護(hù)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(hù)器的分?jǐn)鄷r(shí)間tD (跳閘時(shí)間)的測(cè)試測(cè)量電路圖與接觸電壓測(cè)量相同（見圖4-82 ），但測(cè)試電流可以是0.5 IDn，IDn， 2 IDn，也可以是5 IDn 。為了安全，測(cè)試儀應(yīng)在測(cè)量跳閘時(shí)間之前測(cè)量接觸電壓。如果額定差動(dòng)電流IDn 30 mA ，可以用0.25A的測(cè)試電流代替 5IDn 。如果測(cè)得的跳閘時(shí)間超出容許極限，應(yīng)更換RCD裝置，因?yàn)樘l時(shí)間主要取決于安裝的RCD裝置。圖4-82跳閘電流和跳閘時(shí)間的測(cè)量4. 額定漏電動(dòng)作電流(跳閘電流)的測(cè)試跳閘電流的容許量程由IEC 61009或GB 682986標(biāo)準(zhǔn)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.