生產動力車間電器安全漏電流測試的研究

陸山東

（河南中煙工業公司有限責任公司漯河卷煙廠，河南 漯河 462000）

煙草生產動力車間由于容易產生各種各樣粉塵及大型生產設備的使用，使得車間容易引發火災事故的發生。近年隨著我國經濟的發展以及與世界貿易往來頻繁，我國商品在世界上越來越占據重要的位置。為了保證工業生產安全及工人生命安全權益，近年各國紛紛將工廠電氣設備安全放在工廠管理的首位。由于目前電子儀器及大型生產設備更新換代較快，從而要求電氣安全檢測技術更加先進。如近年流行的熱態、冷態下耐壓測試可大大提高電氣漏電測試，從而減少安全事故的發生。但在在安全測試的過程中，把為正弦波的試驗電壓加給電器，但是結果是電流波形為無重復性的不規則信號，因此每次對其進行漏電測試時應詳細記錄測試結果，同時應對硬件電路電壓做出準確的判斷。為此，本文將對煙草生產動力車間冷態下耐壓測試進行研究，并對其電位隔離特點進行分析。

1 實驗電路的漏電流

根據我國國家對電氣測試的相關標準，電氣測試原理應以隔離變壓器次級繞組中間抽頭作為設計點，在器具連接交流電源的工作狀態下，施加試驗高壓，對于基本絕緣的耐壓測試，其試驗電壓設為正弦交流電，其有效值為1000V，限定實驗漏電流峰值不應超過100mA正弦波。當輸出電壓期間出現擊穿的情況時，可出現不規則的尖峰毛刺，其持續時間應為1min，但如果漏電實驗電流峰值超過100mA時出現擊穿，則視為本次測試不合格。

2 漏電隔離信號采集技術及處理方法

2.1 模擬信號的磁氣耦合及電位隔離

耐壓測試電壓施加應施加于沒有公共電位端和檢測電路，在通過它們之間的電流經過隔離耦合的同時，對電路進行檢測，在本研究中，應利用光電耦合電器、耦合隔離磁氣技術，通過采用磁氣耦合方法，對信號及電位進行傳遞，且通過這種方法可使得初級、次級電路之間的纖維具有相互隔離，絕緣性能好的特點，同時能承受幾千伏高壓而不被擊穿，通過這種方式可解決檢測電路與高壓電路的隔離問題。此外，通過次級電路還能在輸入及輸出電流之間形成模擬信號，這種信號具有以下特點，第一，感應靈敏度高；第二，電阻的調節可以通過分流的方式進行；第三，通過光耦合器完成低壓隔離，并在輸出信號中形成0或1的調控模式。

2.2 微機接口和模數轉換

通過采用多媒體卡可最為A/D轉換電路的轉換橋梁，聲卡作為一種轉換電路，它的性能優良，它的轉換精度可以達到8位或者16位，具有44100Hz的轉換速率。本次研究測試過程中，有對檢測漏電電流的脈沖峰值并進行判斷的測試內容，根據采集波形和顯示波形情況，研究高壓擊穿性質的重要特征，另外，根據工作實踐數據采集相關波形，可以發現采集的波形能量大多數在基本波形的幾倍或幾十倍范圍內，并可在脈沖能量頻率范圍內，同時與高次諧波脈沖能量相比，其脈沖能量需要低2個或以下的能力級。因此，在硬件電路中為了對脈沖峰值進行檢測，采用一定的時間嘗試對峰值電路進程測試，使得時間常數與A/D間隔相符合，并能檢測極少數尖峰脈沖，所以檢測信號的變化與以往時間比較更加平穩，并且不會影響信號基本特征。實踐證明，測試漏電項目效果比較理想，聲卡在輸入、輸出時屬于全雙工、雙聲道的，并且可以獨立輸出輸入，工作模式有多種選擇，使用性能較為方便，適合控制檢測。另外，聲卡具有性價比高，工作穩定以及代碼穩定可靠等特點，系統工作效率可以達到較高水平，基于提高聲卡的使用效率的目的，應該逐漸掌握聲卡編程技術，并對系統編程開發進行雙環，并保持代碼穩定可靠，提高了系統檢測效果。

2.3 漏電流測試系統組成

熱態耐壓測試高壓回路漏電流的測試系統硬件組成主要有兩部分，其中包括前置模擬信號處理和磁氣耦合。其中磁氣耦合初級電流主要由兩個電阻并聯而成，通過調節測量范圍調整分流比，構成高壓回路串聯，并使得電流可流過磁氣耦合初級電路。通過耦合隔離回路后可使得信號經過放大及轉換后直接輸送至前置模擬信號處理電路中，使得信號能運放至更隨電路，并可再次運放至相同的放大及峰值中，從而保持電路能送至微機系統，并可將電路放大信號及轉換信號包含至本身的直流分量中，并可抽頭提供直流偏置，運放到相同的端路，直流分量就可以部分抵消，信號動態范圍相應的提高，在選擇分流電阻時，注意要與初級線圈適應，使得轉換信號達到飽和程度，這樣也不會對高壓回路耐壓測試產生影響，從而增加電壓電流及功率的耐受性，使得電壓耐受測試及擊穿現象能夠正常進行，保證整個信號系統安全、不會對電路造成影響。

結語

通過合理設計電器安全熱態耐壓電流檢驗測試，可獲得較理想的效果。通過對高危高壓電路隔離磁氣耦合技術及信號的采集，可將這種技術應用在電流、電壓、溫度、功率、長度及壓力等參數中，可以達到降低電壓隔離的效果，最終獲得模擬信號，并且它是與信號成線性關系的，能夠使得電路信號可規范化。

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