應(yīng)用文章

在任何電氣安裝中，都有一定的電流通過(guò)保護(hù)地導(dǎo)體流向大地。該電流通常稱為泄漏電流。漏電流最常見的形式是流過(guò)導(dǎo)體周圍的絕緣層，以及家庭或辦公室周圍的保護(hù)電子設(shè)備濾波器。那么會(huì)有什么問(wèn)題呢？在具有 漏電保護(hù)器保護(hù)的電路中，漏電流會(huì)造成不必要、間歇性跳閘。極端情況下，會(huì)造成可觸及導(dǎo)體部件的電壓增大。

泄漏電源的原因

絕緣既有電阻也有電容——通過(guò)這兩種元件傳導(dǎo)電流。鑒于絕緣表現(xiàn)為高阻，泄漏的電流實(shí)際上非常小。但是，如果絕緣老化或損壞，電阻較低，就可能流通很大的電流。此外，較長(zhǎng)導(dǎo)體的電容較大，會(huì)造成更大的泄漏電流。所以 漏電保護(hù)器制造商建議將單向饋線的長(zhǎng)度限制為最長(zhǎng)76.2 m。

同時(shí)，用于電壓浪涌和其他故障保護(hù)的電氣設(shè)備也會(huì)增加泄漏電流，如濾波器。這些濾波器通常在輸入上具有電容，這進(jìn)一步加大了布線系統(tǒng)的總電容，以及總泄漏電流。

降低漏電流

那么，如果消除或最小化漏電流呢？量化泄漏電流，然后識(shí)別故障源。一種方法是利用漏電流鉗表。這些鉗表與用于測(cè)量負(fù)載電流的鉗型表非常相似，但測(cè)量5mA以下電流時(shí)的性能好得多。大多數(shù)鉗表只是不能檢測(cè)到如此小的電流。

在將鉗表的鉗口夾住導(dǎo)體后，鉗表讀取的電流值取決于導(dǎo)體周圍的磁場(chǎng)強(qiáng)度。

為了準(zhǔn)確測(cè)量小電流，需要保證鉗口清潔、無(wú)縫隙或咬合面損壞。避免扭絞鉗表的鉗口，否則會(huì)造成測(cè)量錯(cuò)誤。

電源
負(fù)載

鉗表檢測(cè)導(dǎo)體周圍的磁場(chǎng)，例如單芯電纜、鎧裝電纜、水管等，或者單相電路的相線和中性線，抑或是三相電路(比如漏電保護(hù)器或剩余電流裝置)的全部帶電導(dǎo)體。

在測(cè)試電路的成組帶電導(dǎo)體時(shí)，負(fù)載電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)彼此抵消。任何不平衡電流都來(lái)自于導(dǎo)體泄漏到大地或其他地方的電流。為了測(cè)量這種電流，漏電流鉗表應(yīng)能夠檢測(cè)小于0.1 mA的電流。

例如，在交流240 V電路上進(jìn)行測(cè)量，全部負(fù)載均斷開，可能造成0.02 mA (20 μA)的漏電流。該值表示絕緣阻抗為：

240 V / (20 x 10-6) = 12 MΩ。(歐姆定律 R=V/I)

如果在斷電的電路上執(zhí)行絕緣測(cè)試，結(jié)果可能為50 MΩ或更高范圍內(nèi)。這是因?yàn)榻^緣測(cè)試儀使用直流電壓進(jìn)行測(cè)試，而沒有考慮電容效應(yīng)。絕緣阻抗值為正常工作條件下存在的實(shí)際值。

如果測(cè)量負(fù)載為辦公設(shè)備(PC、顯示器、復(fù)印機(jī)等)的相同電路，由于這些設(shè)備的輸入濾波器上的電容，結(jié)果可能明顯不同。當(dāng)電路上有多臺(tái)設(shè)備時(shí)，該效應(yīng)將累積在一起。也就是說(shuō)，漏電流更高，可能會(huì)達(dá)到毫安級(jí)。如果在具有 漏電保護(hù)器保護(hù)的電路上增加新設(shè)備，可能會(huì)觸發(fā) 漏電保護(hù)器。并且由于漏電流的總量隨設(shè)備的工作方式而變化，所以漏電保護(hù)器可能會(huì)隨機(jī)性跳閘。這種間歇性的故障非常難以診斷。

鉗型表能夠檢測(cè)和測(cè)量通過(guò)被測(cè)導(dǎo)體的較寬范圍的交流或變化電流。當(dāng)存在電信設(shè)備時(shí)，鉗型表指示的漏電流值可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于60 Hz時(shí)絕緣阻抗產(chǎn)生的結(jié)果。這是因?yàn)殡娦旁O(shè)備往往使用濾波器，產(chǎn)生功能接地電流，以及諧波。如果使用通過(guò)窄帶帶通濾波器來(lái)濾除其他頻率電流的鉗型表，就只能測(cè)量60 Hz下的特征漏電流。

測(cè)量對(duì)地漏電流

連接有負(fù)載(開關(guān)打開)時(shí)，測(cè)得的漏電流包括負(fù)載設(shè)備的漏電流。如果帶載時(shí)的漏電流低到可以接受，那么線路漏電流甚至更低。如果需要單獨(dú)的線路漏電流，那么就斷開(開關(guān)關(guān)斷)負(fù)載。

相線
中性線
負(fù)載

圖1

測(cè)試單相電路： 夾住相線和中性線導(dǎo)體。實(shí)測(cè)值將為流向大地的所有電流。(見圖1)

負(fù)載

圖2

測(cè)試三相電路：夾住全部三相導(dǎo)體。如果有中性線，應(yīng)該與相線一起夾住。實(shí)測(cè)值將為流向大地的所有電流。(見圖2)

負(fù)載
裸露導(dǎo)電部件

圖3

相線
中性線
接地導(dǎo)體
負(fù)載
通過(guò)意外接地通路的漏電流

圖4

相線
中性線
配電盤
泄漏電流IE

圖5

測(cè)量通過(guò)接地導(dǎo)體的漏電流

如需測(cè)量流向?qū)Ｓ媒拥剡B接的總漏電流，用鉗型表夾住接地導(dǎo)體。(見圖3)

測(cè)量通過(guò)意外接地通路的漏電流

將相線/中性線/接地一起夾住，即可識(shí)別不平衡電流，表現(xiàn)為插座或配電盤處的漏電流，通過(guò)意外接地通路(例如混凝土地基上的配電盤安裝座)泄漏。如果存在其他電氣接合連接(例如連接到水管)，也會(huì)產(chǎn)生類似的不平衡。(見圖4)

跟蹤漏流源

這一系列測(cè)量識(shí)別總漏流和故障源。首先可對(duì)連接到配電盤的主線進(jìn)行測(cè)量。隨后執(zhí)行第2、3、4和5項(xiàng)測(cè)量，識(shí)別承載有較大漏電流的電路(見圖5)。(見圖5)

總結(jié)

漏電流是導(dǎo)體上絕緣有效性的重要指示。當(dāng)連接有帶有濾波器的電氣設(shè)備時(shí)，電路上閃開會(huì)出現(xiàn)較高漏電流，會(huì)引發(fā)干擾設(shè)備正常工作的電壓。利用低電流漏電流鉗表，有條不紊地執(zhí)行上述測(cè)量，就可能定位漏電流的故障源。若必要，能夠據(jù)此重新分配安裝周圍的負(fù)荷，使其更加平衡。