电流和电路范文第1篇
一、射频电路和微波电路简介
(一) 射频电路
众所周知, 电流在流经导体之后将会产生磁场, 交变电流流经之后, 由于电场和磁场不断变化而产生电磁波。其中, 频率高于100kHz的电磁波具备较强的远距离传输能力, 又被称为射频。射频电路就是建立在交变电流、电磁波传输之上的电路, 由信号接发器、有源和无源电路、调制装置等元件组成。在天线接收外部信号之后, 经过变频、调制、编码等处理, 能够显示信号内容, 并通过反向处理将信息转变为信号, 由天线输出。因此, 射频电路广泛运用于通信系统之中, 如有线电视等有限射频通信, 无线广播、WiFi等无线射频通讯。
(二) 微波电路
在众多电磁波中, 波长在0.1mm至1m之间的微波以高频率著称, 由于穿透性强、频带宽, 使得微波在无线通信中能够承载更多信息, 在卫星通讯、多路通信等现代通讯中运用十分普遍。微波电路, 是建立在微波传输之上的电路系统, 可以分为混合型和单片型, 主要有变频器、放大器、电器空间等电子单元构成。其中, 单片微波电路频率更高, 带宽更宽, 性能更具一致性, 体积更小;混合微波电路可以置入调节元件, 适用于小批量无线通信传输。
二、射频电路设计重点问题探讨
(一) 射频电路设计常见问题
(1) 数字电路与模拟电路之间不能保持一致性。在射频电路中, 数字电路与模拟电路被置于一块电路板上, 电流I与电压U在模拟电路中保持不变, 而在数字电路中脉动变化, 致使二者频率出现较大差距, 因而容易产生相互干扰。因而, 数字信号与射频信号之间相互耦合, 影响无线信号处理质量。
(2) 电源设备产生噪声干扰。在射频电路中, 电源噪声难以避免, 并且对高频谐波等干扰非常敏感。一旦产生过多噪声, CMOS控制器将会吸入大部分电流, 倘若处理不当, 极易造成电压毛刺, 超过阈值之后将会影响射频电路系统稳定。
(3) 地线布局不科学。在射频电路中, 电线处理对于降噪、滤波等工艺非常重要。一般情况下, 数字电路对于地线布局依赖性并不高。然而, 在射频电路中, 一旦地线布局存在纰漏, 将会提高电感, 影响射频RF的感抗, 影响整个电路系统的功能[1]。
(4) 天线对模拟电路的辐射干扰。射频电路多半采用了其他模拟电路, 比如说数模转换器DAC等。在实际运作中, 射频接发器将会产生高频信号, 必然对ADC转换器等模拟电路产生负面影响。一旦ADC电路处理不恰当, 高频信号将会影响ESD二极管运作, 产生信号偏差。
(二) 射频电路设计注意事项
(1) 妥善处理电源和地线。在射频电路中, 不恰当的电源和地线布局产生额外干扰, 降低射频信号处理性能。因而, 为确保电源和地线产生较少噪声干扰, 需要添加去耦电容, 并且加宽电源和地线宽度。另外, 地线应采用大面积铜层布局, 尽可能与更多电路底板连接。
(2) 数字电路和模拟电路共地。为减少相互干扰, 降低地线噪声, 因此需要对射频电路这两部分进行共地处理, 高频信号线置于模拟电路远处, 并且在PCB内进行数模电路共地问题。
三、微波电路设计重点问题探讨
(一) 微波电路设计核心问题
(1) 把握阻抗、频率与功率的关系。为了实现强而有效的微波通讯, 微波电路设计需要围绕着三个要素, 实现微波的传输和变换。因此, 在微波电路设计之初, 设计者需要掌握如MaxWell方程等基本理论, 在实验中反复调整电源器件、元件材料以及电路结构等。
(2) 新型微波材料引入。当前半导体技术发展十分迅速, 使得MMIC引入微波电路成为可能。因此, 在确保电路性能的条件之下, 设计者可以采用新型微波材料, 应用低频电路设计理念, 但需要注意引线匹配问题。在引入微波电路之前, 需要筛选线路适应性强、介电常数高, 损耗较低的微波材料。
(3) 合理选择频谱范围。由于微波电路运行频谱环境复杂, 设计者需要合理选择频谱。可以通过滤波器选择, 比如说低通滤波器、带阻滤波器等。近几年, 微电子技术发展较快, 高速电子开关相比于滤波器而言占位少, 可以独立工作, 也可以相互组合, 值得使用。
(二) 微波电路设计注意事项
(1) 确保接地。微波电路电场以地面为参考面, 并且集中在微带线和地面之间。为减少电场畸变, 保证Gp范围, 因此需要保证接地稳定, 可用螺钉加以固定。另外, 不要使用正面的接地图形, 减少去耦残存射频信号干扰。
(2) 注重辅助电路。为减少残存余波, 可以采用正变负电路, 确保整个微波电路杂波分量达到80dB, 提高电路整体性能[2]。另外, 需要保证辅助电路在最佳温度环境之下运行, 提高使用寿命。
四、小结
无线通讯日益成为生产生活重要组成部分, 为确保无线通讯发展, 相关从业人员一定要把握射频电路以及微波电路设计重点, 并且着眼于技术关键点。
摘要：本研究从界定射频电路和微波电路概念出发, 分别对射频电路设计、微波电路设计常见问题以及解决措施进行分析, 旨在为提高射频电路和微波电路设计质量提供贡献。
关键词：射频电路,微波电路,电路设计,电路优化
参考文献
[1] 周鹏.射频和微波电路设计中值得重视的几个问题[J].山东工业技术.2017 (24) :125.
电流和电路范文第2篇
目前调节聚焦电流找焦点有两种方法:目视和科学找焦点。目视法对操作人员的经验要求很高,而且得出的焦点电流不一定十分准确。电子束束流大小也对焦点位置有影响,目视法只适合小束流的焦点调节,本文使用斜坡试验方法,使用较大的大束流科学得出公司电子束焊机工作距离和聚焦电流的关系。
1 试验材料、原理
1.1 试验材料
试验材料为30Cr Mn Si A板材,退火状态供货,尺寸为600×150×20mm。
1.2 试验原理
当电子束焦点位于工件上方时称为上聚焦,焦点处于工件表面时称为表面聚焦,焦点处于工件内部或工件下方时称为下聚焦。当焊接速度和束流固定时,使用表面焦点焊接电子束能量最集中,焊接深度最深。上焦点和下焦点焊接时,偏离表面焦点越大,束流的穿透能力越差。试验过程中,焊接的聚焦电流从下聚焦变化到上聚焦,试片上就表面焦点附近的焊接区域被焊透,取焊透区域的中点,即为表面焦点。
2 试验方法
斜坡找焦点法试验方法如下。
(1)准备一定量的材料,l=5 0 0 m m~600mm,宽150mm,厚σ=20mm。
(2)先将试板平放,在平板上试验焊接参数,记录下临界穿透的焊接参数规范G F 1。
(3)另取一试板,垫起一定的角度,使用上步试验的焊接参数GF1在试板上焊接一条缝。
(4)另取几块试板,使用GF1规范,只改变聚焦电流,每增加5m A的聚焦电流焊接一块试板,焊接一系列的试板。
(5)焊接完成后,可以观察到试板的焊接焊缝,在每条焊缝背面找出刚好焊透的区域,标出焊透区域的中心,测量出中心和试板边缘的距离hn。
(6)计算出每块焊缝的焊透处焦点GFN的工作距离H=Hl-h×sinα,如果试板的厚度比较厚,还应该考虑试板的厚度σ,修正的公式为H=Hl-h×sinα-σ。
(7)做出H-Il曲线,一般为一条直线,可以根据测量的工作高度找出对应的聚焦电流,还可以归纳出直线的方程,方便得出所有工作距离的聚焦电流。
3 试验结果及分析
3.1 试验结果
试验在公司ZD150-30CCV65M电子束焊机进行,试验过程中,保持加速电压U=150k V、电子束流Ib=70m A和焊接速度v=10mm/s不变,其中α=45°,σ=20mm,聚焦电流Il由2040m A变化到2125m A。焊缝正面两端焊缝较宽,中间焊透部分焊缝较窄,焊缝背面焊透部分根部有余高。
3.2 试验结果分析
试验测出的焦点的工作距离和聚焦电流对应关系基本上成线性关系,这与理论相一致。通过数学回归法得出工作距离和聚焦电流的线性方程为y=ax+b型的直线方程式。
(1)聚焦电流和焊接厚度的关系。电子束焊接时,焦点附近的能量密度最大,公司电子束焊接设备是长焦焊枪,电子束焦点上下附近存在着一段束流斑点大小变化不大,功率密度几乎相等的电子束流活性区。薄板焊接(焊接厚度小于20mm的工件)使用表焦附近的聚焦电流即可得到良好的焊缝;厚板(焊接厚度大于20mm的工件)焊接时如果使用表焦焊接,电子束流活性区在工件表面,很可能能量不够导致焊缝成型不好或者焊不透,所以大厚度焊接时一般使用下焦点焊接,经验表明,聚焦电流在工件1/2~1/3处电子束流的穿透能力最强。
(2)聚焦电流对焊接形貌的影响。聚焦电流的大小影响电子束斑的形状,焊接时,电子束斑形状对焊缝形貌有较大影响。一般来说,上焦点焊接得到的焊缝较宽,热影响区较大,焊接相同厚度时需要的电子束流较大;表焦焊接焊接时,薄板焊接可以得到平行细窄焊缝,焊缝成型较好,厚板焊接时,由于工件表面能量很高,表面的熔池较大,但束流穿透能力不强,很容易形成焊缝顶部大的倒三角形焊缝,这种焊缝力学性能较差;下焦点焊接时,焊缝中部的能量较高,焊缝中部的熔池也较宽,易得到钉子头焊缝,但由于焊缝熔池在焊接过程中运动很剧烈,飞溅较大,焊缝表面成型不好,塌陷较多,薄板焊接时应考虑表面成型情况。
(3)聚焦电流对焊接装配的影响电子束焊接对工件装配要求很高,装配后焊接间隙小于0.1mm,位错量应小于工件的1/10或0.5mm(取较小值)。在设计允许的情况下,使用上焦点焊接时,焊缝较宽,装配精度可以稍微降低。
(4)聚焦电流对焊接缺陷的修复。电子束焊接时表面会出现塌陷,缩沟,咬边等缺陷,内部可能有裂纹、气孔,根部冷隔等缺陷,电子束焊接标准规定一级焊缝允许补焊一次,在出现表面缺陷时,可以采用上散焦来消除表面缺陷。
有关聚焦电流对焊接厚度和焊接形貌的影响我们后续工作中会继续深入讨论;加速电压的变化也会引起聚焦电流的变化,本文仅讨论了150k V电压下的聚焦电流和工作距离的对应关系,后续工作中我们会对其他的工作电压下的聚焦电流和工作距离展开讨论。
聚焦电流是电子束焊接中非常重要的一个参数,焊接时,可以通过测量工件的工作距离y,通过公式计算出电子束在工件表面的表焦电流x;还可以将工作距离和聚焦电流对应的数值整理成表格,测量出工作距离后用插值法估算聚焦电流值,这种方法在实际的车间生产中使用起来更加方便。确定聚焦电流后,配合选取合适的焊接速度、电子束流和扫描波形,得到性能良好的焊缝。
4 结语
(1)焦点的工作距离和聚焦电流对应关系基本上成线性关系,可以归纳成y=ax+b型的直线方程式。
(2)焦点的工作距离和聚焦电流对应关系还可以制成表格,通过测量的工作距离用插值法估算出聚焦电流值。
摘要：电子束焊接具有高能量、高功率密度(104～108W/cm2)等优良的性能,在越来越多的领域广泛应用。聚焦电流是电子束焊接过程中一个非常重要的参数,调节聚焦电流可以控制电子束的焦点相对于工件的位置。焊接时,调节工艺参数时首先要确定焦点位置,再来调节束流品质和其他焊接参数,可见焦点对电子束焊接工艺的影响。本文通过斜坡试验的方法,科学的得出公司ZD150-30C CV65M型电子束焊机的工作距离和聚焦电流的对应关系。
电流和电路范文第3篇
由冒险现象产生的毛刺, 通常对电路的触发清零端、触发复位端、时钟端、锁存器的门控端和专用芯片的控制端等产生严重的影响, 会使电路发生错误动作, 从而造成数字系统的逻辑混乱, 尤其对尖峰脉冲或脉冲边沿敏感的电路更是如此。可见, 在组合逻辑电路中对冒险现象的判断与消除十分的重要。
1 冒险现象的判断
判断竞争电路中是否产生冒险, 一般有四种方法, 即代数法、卡诺图法、计算机辅助分析法、实验法。
1.1 代数法
在n变量的逻辑函数表达式中, 给n-1个变量以特定取值 (0或1) 后, 表达式中仅保留某个具有竞争能力的变量x, 使逻辑函数表达式变成x+x或x·x形式, 则可以判断该表达式的电路中存在冒险。
1.2 卡诺图法
在逻辑函数的卡诺图中, 函数的每个与项 (或项) 对应卡诺图上一个卡诺圈, 若两个卡诺圈相切, 则相切处将会发生冒险。
1.3 计算机辅助分析法
代数法和卡诺图法虽然简单, 但有很大的局限性, 因为实际的逻辑电路输入变量通常会比较多, 并且有可能多个输入变量同时发生变化。在这种情况下, 很难利用上述的方法判断所有的冒险现象。计算机辅助分析法是通过在计算机上运行数字电路的模拟程序, 迅速地查找到电路中的冒险现象, 例如EDA软件和某些基于功能仿真的算法。
1.4 实验法
实验法是检验电路是否存在冒险现象的最有效、最可靠的方法。它是利用实验手段检查冒险的方法, 即在逻辑电路的输入端, 加入信号所有可能的组合状态, 用逻辑分析仪或示波器, 捕捉出可能出现的冒险现象。这种方法, 虽然有点繁琐, 但却是最可靠的方法。
2 消除冒险现象的方法
当逻辑电路中出现冒险现象时, 可能会对电路的正常工作造成极大的不利, 此时必须设法消除冒险现象。常用的消除冒险现象的方法也有四种, 即代数法、卡诺图法、取样脉冲法、输出端加滤波电容法。
2.1 代数法
逻辑表达式1p=AB+C, 当B=C=1时可改写为1p=A+, 存在冒险现象, 此时若在p1式中加上—“1”电平, 便可以消除冒险。而且这个1电平必须是出现冒险瞬间时输入的“1”电平, 这样不影响p1逻辑关系的与项才行。将p1改写成1p=A+与项BC=1可以做到。见图1, 虚线部分是后加的。
2.2 卡诺图法
卡诺图法消除竞争冒险实质上和代数法是一致的, 应根据条件采用何种方法来消除竞争冒险。
从卡诺图上看, 既然问题出在两个卡诺圈的相切处, 只要增加一些卡诺圈将两个互不搭接的卡诺圈——搭接起来, 就可已实现消除冒险的目的, 所以卡诺图法也叫增加多余项法。还以逻辑表达式1p=AB+为例, 见图2, 其中虚线的卡诺圈为后添加的, 添加后的逻辑表达式为1p=AB++BC。
2.3 取样脉冲法
一般来说, 多个输入发生状态变化时冒险是难以消除的, 当组合电路的冒险影响了整个系统的工作时, 可以用取样的方法解决。取样脉冲仅在输出处于稳定值的期间到来, 以保证输出正确的结果, 在没有取样脉冲期间, 输出的信息是无效的。常用的取样脉冲的极性和所加位置如图3所示。如图4 (a) 所示的逻辑电路, p的高电平出现在电路到达稳定状态以后, 所以G0～G3每个门的输出都不会出现尖峰脉冲。但需注意, 这时G0～G3正常的输出信号将变成脉冲信号, 而且它们的宽度与取样脉冲相同。
2.4 输出端加滤波电容法
组合电路中由竞争冒险产生的毛刺, 一般都是低频分量少而高频分量很丰富的信号, 由此, 可以在组合电路的输出端添加一积分器 (低通滤波器) , 从而达到通高频阻低频的作用。为了能消除毛刺, 必须要正确选择积分电路的时间常数τ=RC。时间常数要比毛刺的宽度大, 以达到消除毛刺的目的, 但也不能太大, 以免使信号形状出现不能允许的畸变。RC的值一般都是通过实验的方法来确定的。如L=A⋅C+A⋅B+A⋅C逻辑表达式, 逻辑电路见图5 (a) , 在输出端加积分电路后, 得到比较平滑的信号, 见图5 (b) 。
3 结语
在数字系统设计中, 冒险现象的消除问题是必须要解决的。通过代数法, 卡诺图和EDA软件等方法来查找冒险现象都是比较传统的, 具有最普遍的意义。在消除冒险方法中, 代数法和卡诺图法简便, 但局限性比较大, 不适合输入变量较多及较复杂的电路;脉冲取样法简单而且不需要增加电路元件就可以从根本上消除毛刺, 但要求脉冲与输入信号同步, 而且对取样脉冲的宽度, 极性, 作用时间都有严格的要求;电容滤波法简单易行, 但输出电压的波形边沿会随之变形, 仅适合对输出波形前、后沿要求不高。因此对于不同的电路应给予不同方法来消除毛刺, 从而达到方便易行低成本的目的。
摘要：随着科学技术的发展, 数字电路在实际应用中起到了举足轻重的作用, 例如PLD、FPGA等, 而在组合逻辑电路中产生的竞争与冒险现象, 会对某些数字系统产生不良影响甚至混乱。本文主要讨论了对组合逻辑电路中冒险现象的判断方法及消除冒险现象的基本方法。
关键词：组合逻辑,竞争冒险,判断方法,消除方法
参考文献
[1] 胡晓光.数字电子技术基础[D].北京:北京航天航空大学, 2007, 3.
[2] 曹汉房.数字电路与逻辑设计基础[M].北京:电子工业出版社, 2007, 7.
[3] 岳怡.数字电路与数字电子技术[M].西北:西北工业大学出版社, 2000, 12.
[4] 何伟, 张玲.消除CPLD/FPGA器件中的毛刺[J].重庆大学学报, 2002, 25 (12) .
[5] 宣丽萍.FPGA器件的竞争与冒险现象及消除方法[J].现代电子技术, 2005, 10.
[6] 孙加存.浅析FPGA/PLD设计中的竞争与冒险问题[J].大众科技, 2005 (4) .
电流和电路范文第4篇
1 480型轨道电路原理及功能
轨道电路是铁路运输作业过程中重要的信号设备, 功能是在调车作业过程中显示线路状态, 保证调车作业安全。它可以显示区间内的铁路线路机车运行、车列占用的情况, 同时也能保证钢轨发生断轨时及时发现。它是以两条钢轨作为导线, 钢轨之间用钢轨接续线及钢轨引接线、岔心跳线等连接起来, 轨道电路的一端接着送电端送出的电源, 另一端接着受电端的电气设备, 形成一个闭环电路回路来工作。
480型轨道电路符合下列要求:轨道电流在调整状态时, 轨道继电器交流端电压应小于10.5V, 道岔区段一般不大于16V;送电端限流电阻在道岔区段不小于2Ω;在道床不良的线路上, 不小于1Ω;在轨道电路分路不利的轨面上, 轨道继电器的交流端不大于2.7V, 继电器应可靠落下。
2 480型轨道电路的常见故障
铁路运输车间自使用480型轨道电路以来, 依据班组和专业技术人员统计分析, 出现过以下几种故障情况:
2.1钢轨轨缝调整不及时, 西北地区昼夜温差、季节变化温差较大, 尤其工字轨端绝缘部分容易顶死, 使两轨之间容易形成瞎缝, 进而导致两轨轨端相互接触, 造成轨道电路发生“红光带”故障情况。
2.2轨道电路使用的钢轨接续线、钢轨引接线及道心岔线无保护胶皮套, 由于化工场区腐蚀性比较大, 极易造成钢轨接续线、钢轨引接线锈蚀断丝, 导致轨道电路电阻过大、电路回路不通故障。
2.3轨道电路在安装固定钢轨引接线、钢轨接续线及道心岔线时, 用粗铁丝钉得太紧, 造成钢轨引接线、钢轨接续线及道心岔线保护胶皮管破损, 雨季时进水形成短路, 就发生轨道电路发生“红光带”故障情况。
2.4轨道信号箱内部线缆套管密封不严, 部分轨道信号箱内线缆套管用沥青密封时都是一次成型, 没有分三次进行浇注, 出现轨道信号箱地下潮气返潮, 造成轨道变压器、线缆端子锈蚀, 导致轨道电路出现故障。
2.5部分线路由于在雨季时不经常使用, 导致钢轨轨面形成一层铁锈, 机车或者车列经过此区间时电阻过大, 造成轨道电路发生断路情况, 电路无法形成回路。
2.6轨道电路送电端电压调整不平衡, 一送多受的轨道电路, 因各受电端离送电端距离不一样, 轨面电压调整不平衡, 有个别受电端轨面电压过高而出现故障。
3 480型轨道电路故障的预防措施
在非电化区段如何防止480型轨道电路故障主要是要解决好轨道电路自身电路故障、钢轨锈蚀、钢轨接线断线等问题, 一般解决方法有以下几种方法:
3.1轨道电路电压调整
调整轨道电路电压处于良好状态。轨道电路在调整过程中, 要分成冬季和夏季, 雨季和旱季四种情况进行调整, 冬季时轨道电路电压为13-14V, 夏季时轨道电路电压为16-17V, 雨季时轨道电路电压为12-14V, 旱季时轨道电路电压为13-16V;480轨道电路接收电压的调整, 必须严格按调整表的要求进行, 一般情况下可实现一次性调整道床漏泄较严重, 道渣电阻变化较大的特殊区段, 可适时进行二次调整;480型轨道电路在一送多受的轨道区段进行调整, 应根据不同区段的长短、道床影响程度分类调整, 距离较远、道床影响较大的区段, 应送电端送出的电压高一下, 反之亦然。
3.2日常维护保养工作
车间班组巡道工及时检查轨距杆、胶接绝缘等情况, 绝缘不良必须及时进行更换。工务每季度要对全场区的轨缝、轨端绝缘进行检查, 发现瞎缝、轨缝超标、轨端绝缘破损情况, 及时处理更换, 尤其在温差较大的冬季和夏季特别关注。班组要在雨季时特别关注轨道电路的变化情况, 在一些不常进车、受道床电阻影响大的线路, 定期对轨道电压进行测量调整。钢轨接续线的安装位置要正确, 由于部分塞钉孔位置不适当, 造成安装的钢轨接续线凸起, 极易被机车车列轮对压断, 安装过程中, 应固定钢轨接续线向下凹, 避免与机车车列轮对的接触。塞钉式接续线的塞钉打入深度最少与轨腰平齐, 露出不得超过5mm, 塞钉与塞钉孔要全面紧密接触, 并涂漆封闭;保持线条密贴钢轨连接夹板到平、紧、指、直。信号班组要定期检查钢轨接续线、道心岔线保护胶皮的完好状态, 在钉固过程中也应注意不能刺伤胶皮, 防止造成钢轨接续线、道心岔线短路。工务要定期检查各类开口销的状态, 尤其是道岔区段方钢的开口销长短要适中, 过长容易接触钢轨造成短路, 开口销的开度以60-90度为宜。及时更换长期钢轨接续线和钢轨引接线、道岔跳线, 使用带防腐胶皮的引接线等, 防止由于场区内污染腐蚀而导致轨道电路故障。
摘要：本文从JZXC-480型交流轨道电路 (简称480型轨道电路) 工作原理、应用情况等进行了阐述, 并结合车间实际应用时出现的常见故障、方法措施进行了分析。
关键词：480型轨道电路,常见故障,处理措施
参考文献
[1] 《铁路信号维护规则-技术标准》, 郑文琦, 张玲编著.中国铁道出版社, 2008.
电流和电路范文第5篇
漏电保护器俗称漏电开关, 它多用于1kV以下的低压配电系统, 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。
漏电保护器在反应触电和漏电保护方面具有高灵敏性和动作快速性, 是其他保护电器, 如熔断器、自动开关等无法比拟的。当人身触电或电网泄漏电流超过规定值时, 漏电保护器能在极短的时间内迅速切断故障电源, 以避免触电事故的发生, 保护了人身及用电设备的安全。
2 电流型漏电保护器的工作原理
图1为漏电保护器的工作原理。电流型漏电保护器分为二极、三极、四级等规格, 它主要由零序电流互感器、漏电脱扣器、试验装置等组成。其关键部件是零序电流互感器5, 它由铁芯和绕在铁芯上的二次线圈组成检测元件, 电源相线和中性线穿过环形铁心构成了互感器的一次线圈N1, 缠绕在环形铁芯上的绕组构成了互感器的二次线圈N2, 正常情况下, 通过零序电流互感器一次线圈电流的相量和为零, 二次侧感应电流也为零, 驱动机构不动作;当用电设备绝缘损坏发生漏电时, 如果人接触带电部分, 人体通过大地形成回路漏电保护器中的零序电流互感器一次线圈流过电流的向量和不等于零 (电气回路有不平衡电流流过) , 二次侧将感应出信号来, 当信号电流达到漏电动作电流时, 便会通过漏电脱扣器使开关迅速自动断开电源, 起到漏电保护作用。
1.试验电阻;2.试验按钮;3.断路器;4.漏电脱扣器;5.零序电流互感器;6.电动机;7.电灯负载
在电源回路中串接一个相似人体阻值的对地电阻, 按下实验按钮, 电源便会从负载火线经按钮通过电阻回到零线, 这时模拟人体触电, 达到人体导通电流后, 漏电开关动作自动断开电源。
为了保证人身安全, 额定漏电动作电流应不大于人体安全电流值, (国际上公认30mA为人体安全电流值) , 所以防止直接接触带电体保护的动作电流值为30mA。
3 漏电保护器应用范围
(1) 安装在水中的供电线路和设备。
(2) 安装在潮湿、腐蚀性等场所的电气设备。
(3) 移动式电气设备, 手持电动工具。
(4) 建筑施工工地的电气施工设备。
(5) 临时用电的电器设备。
(6) 建筑物中的各种插座回路等, 都应安装漏电保护器。
4 漏电电流的测试线路
4.1 测试线路
测试线路如图2所示。采用二极漏电保护器。
进行漏电电流检测, 需专用的仪表模拟设备发生漏电时的情况。
对于家用普通的电流型漏电保护器采用一个合适的电阻将相线对零连接的方式来进行测量。由图可知, 发生漏电时, 零序电流互感器一次线圈流过电流的向量和为I0=I1—I2 (I1为流过相线的电流, I2为流经中性线的返回电流) , 这个差值即为剩余电流值I0。将可变电阻RP接在负荷侧的带电导体和外露可导电部分之间。电流随可变电阻RP的减小而增大, 当RP减小到一定值时, 剩余电流值I0高于额定剩余动作电流值IΔn (即额定漏电动作电流) (即30mA时) , 使漏电断路器人为的跳闸。
4.2 漏电保护器跳闸原因
漏电器跳闸的原因有很多种, 比如用电器接地不良, 线圈积灰、潮湿, 零线和接地保护线混接, 线路短路及过载等。本测试线路属于没有经过漏电器的线却同经过了漏电的线构成回路这种情况, 采用漏电保护器要经常检查漏电保护器在漏电时动作是否可靠, 这样才能保护人身及用电设备的安全。
摘要：本文介绍了漏电保护器的应用范围, 详细分析了电流型漏电保护器的工作原理, 绘出了实际测试线路图, 着重论述了漏电电流的测试原理及测试方法, 为实际测试漏电电流提供了科学的理论依据。
关键词：漏电电流,漏电保护器,漏电动作电流,漏电保护器跳闸
参考文献
[1] 雍静.供配电系统[M].机械工业出版社, 2003, 7.
[2] 李俊.供用电网络及设备[M].中国电力出版社, 2005, 1.