生产动力车间电器安全漏电流测试的研究

2013-08-15陆山东

中国新技术新产品 2013年20期

陆山东

（河南中烟工业公司有限责任公司漯河卷烟厂，河南漯河 462000）

烟草生产动力车间由于容易产生各种各样粉尘及大型生产设备的使用，使得车间容易引发火灾事故的发生。近年随着我国经济的发展以及与世界贸易往来频繁，我国商品在世界上越来越占据重要的位置。为了保证工业生产安全及工人生命安全权益，近年各国纷纷将工厂电气设备安全放在工厂管理的首位。由于目前电子仪器及大型生产设备更新换代较快，从而要求电气安全检测技术更加先进。如近年流行的热态、冷态下耐压测试可大大提高电气漏电测试，从而减少安全事故的发生。但在在安全测试的过程中，把为正弦波的试验电压加给电器，但是结果是电流波形为无重复性的不规则信号，因此每次对其进行漏电测试时应详细记录测试结果，同时应对硬件电路电压做出准确的判断。为此，本文将对烟草生产动力车间冷态下耐压测试进行研究，并对其电位隔离特点进行分析。

1 实验电路的漏电流

根据我国国家对电气测试的相关标准，电气测试原理应以隔离变压器次级绕组中间抽头作为设计点，在器具连接交流电源的工作状态下，施加试验高压，对于基本绝缘的耐压测试，其试验电压设为正弦交流电，其有效值为1000V，限定实验漏电流峰值不应超过100mA正弦波。当输出电压期间出现击穿的情况时，可出现不规则的尖峰毛刺，其持续时间应为1min，但如果漏电实验电流峰值超过100mA时出现击穿，则视为本次测试不合格。

2 漏电隔离信号采集技术及处理方法

2.1 模拟信号的磁气耦合及电位隔离

耐压测试电压施加应施加于没有公共电位端和检测电路，在通过它们之间的电流经过隔离耦合的同时，对电路进行检测，在本研究中，应利用光电耦合电器、耦合隔离磁气技术，通过采用磁气耦合方法，对信号及电位进行传递，且通过这种方法可使得初级、次级电路之间的纤维具有相互隔离，绝缘性能好的特点，同时能承受几千伏高压而不被击穿，通过这种方式可解决检测电路与高压电路的隔离问题。此外，通过次级电路还能在输入及输出电流之间形成模拟信号，这种信号具有以下特点，第一，感应灵敏度高；第二，电阻的调节可以通过分流的方式进行；第三，通过光耦合器完成低压隔离，并在输出信号中形成0或1的调控模式。

2.2 微机接口和模数转换

通过采用多媒体卡可最为A/D转换电路的转换桥梁，声卡作为一种转换电路，它的性能优良，它的转换精度可以达到8位或者16位，具有44100Hz的转换速率。本次研究测试过程中，有对检测漏电电流的脉冲峰值并进行判断的测试内容，根据采集波形和显示波形情况，研究高压击穿性质的重要特征，另外，根据工作实践数据采集相关波形，可以发现采集的波形能量大多数在基本波形的几倍或几十倍范围内，并可在脉冲能量频率范围内，同时与高次谐波脉冲能量相比，其脉冲能量需要低2个或以下的能力级。因此，在硬件电路中为了对脉冲峰值进行检测，采用一定的时间尝试对峰值电路进程测试，使得时间常数与A/D间隔相符合，并能检测极少数尖峰脉冲，所以检测信号的变化与以往时间比较更加平稳，并且不会影响信号基本特征。实践证明，测试漏电项目效果比较理想，声卡在输入、输出时属于全双工、双声道的，并且可以独立输出输入，工作模式有多种选择，使用性能较为方便，适合控制检测。另外，声卡具有性价比高，工作稳定以及代码稳定可靠等特点，系统工作效率可以达到较高水平，基于提高声卡的使用效率的目的，应该逐渐掌握声卡编程技术，并对系统编程开发进行双环，并保持代码稳定可靠，提高了系统检测效果。

2.3 漏电流测试系统组成

热态耐压测试高压回路漏电流的测试系统硬件组成主要有两部分，其中包括前置模拟信号处理和磁气耦合。其中磁气耦合初级电流主要由两个电阻并联而成，通过调节测量范围调整分流比，构成高压回路串联，并使得电流可流过磁气耦合初级电路。通过耦合隔离回路后可使得信号经过放大及转换后直接输送至前置模拟信号处理电路中，使得信号能运放至更随电路，并可再次运放至相同的放大及峰值中，从而保持电路能送至微机系统，并可将电路放大信号及转换信号包含至本身的直流分量中，并可抽头提供直流偏置，运放到相同的端路，直流分量就可以部分抵消，信号动态范围相应的提高，在选择分流电阻时，注意要与初级线圈适应，使得转换信号达到饱和程度，这样也不会对高压回路耐压测试产生影响，从而增加电压电流及功率的耐受性，使得电压耐受测试及击穿现象能够正常进行，保证整个信号系统安全、不会对电路造成影响。