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剩余电流动作保护器

仪器信息网剩余电流动作保护器专题为您提供2024年最新剩余电流动作保护器价格报价、厂家品牌的相关信息, 包括剩余电流动作保护器参数、型号等,不管是国产,还是进口品牌的剩余电流动作保护器您都可以在这里找到。 除此之外,仪器信息网还免费为您整合剩余电流动作保护器相关的耗材配件、试剂标物,还有剩余电流动作保护器相关的最新资讯、资料,以及剩余电流动作保护器相关的解决方案。

剩余电流动作保护器相关的论坛

  • 漏电电流和剩余电流

    漏电电流是电源没经过负载,而是与其他不应该通电的物体产生的电流,比如绝缘不好导致的接地电流,因为潮湿导致的与设备外壳产生的电流。这是种非常危险的电流,一旦人接触到设备外壳上,立刻会构成回路。如果是高电压,就十分危险。所以一边家庭都安装漏电保护器,一旦漏电电流小于36mA,就跳闸。漏电电流是有危险的,剩余电流是电器本身产生的,虽然是不允许,但有时还是避免不了。剩余电流一般比较小 ,不会造成什么大危害!漏电电流和剩余电流在本质上有什么区别?1、漏电电流是剩余电流的一种,剩余电流的含义涵盖了漏电电流;2、从保护工作原理上看,漏电保护器和剩余电流保护器是完全一样的,叫剩余电流保护器更加合理,因为不仅仅漏电使保护器动作,三相不平衡、谐波电流也会使保护器动作;3、剩余电流是根据IEC标准翻译过来的,没有漏电电流的定义;4、国内大都数厂商都已更名为剩余电流动作保护装置,也有些仍然沿用漏电保护器名称。资料来自传奇商城

  • ARCM剩余电流式电气火灾监控装置

    ARCM剩余电流式电气火灾监控装置安装在0.4kV低压配电系统中,用于检测TN-C-S、TN-S及局部TT系统中的剩余电流、温度等有关电气火灾隐患产生的电气参数,当被保护线路中监控装置参数超过报警设定值时,能发生报警和控制信号,以便消除剩余电流引起的电气火灾隐患。产品采用RS485总线进行通讯,可以与其它监控报警器、监控单元或监控主机联合组成火灾监控系统,可根据用户需要选择集中总线型的信息管理模式或功能分区型的信息管理模式。  适用于智能楼宇、高层公寓、宾馆、饭店、商厦、工矿企业、国家重点消防单位以及石油化工、文教卫生、金融、电信等领域,符合GB 14287.2-2005《电气火灾监控系统第2部分:剩余电流式电气火灾监控探测器》及GB 13955-2005《剩余电流动作保护装置的安装和运行》的标准

  • 剩余电流互感器

    剩余电流互感器专用于剩余电流的采集,与电气测控装置、电动机保护装置配套使用。该产品二次可有两路输出,选择一路输出0-20mA或0-2mA,一路输出0~1V。两者只能选择其一。

  • 【分享】漏电开关测试仪的功用

    漏电开关测试仪,又叫漏电开关检测仪、漏电保护器测试仪、剩余电流动作保护器检测仪、剩余电流动作保护器测试仪、是工程质量监督站和建筑公司必备的检测仪器,可以测量漏电开关的动作时间和动作电流。最新的 LCT—GX2型漏电保护器测试仪主要用于测试漏电保护器的漏电动作电流、漏电不动作电流以及漏电动作时间。单相、三相漏电保护器均可测试。漏电保护器 动作特性 单片机 断电检测 低压配电系统中装设漏电保护器(剩余电流动作保护器)防止电击事故的有效手段之一,也是防止漏电引起电气火灾和电气设备损坏事故的技术措施。 漏电开关测试仪主要用于测试漏电保护器的漏电动作电流,漏电不动作电流以及漏电动作时间,适用于检测漏开关/电源插头线的导通极性,绝缘,线芯高压性能。漏电开关测试仪可广泛应用于供电部门,农电部门,漏电保护器生产厂家,建筑、矿山、机床等行业的劳动安检部门以及广大电工。

  • 浅谈ARD3电动机保护器设计原理

    浅谈ARD3电动机保护器设计原理 安科瑞 蔡昀羲摘 要:本文着重介绍ARD3电动机保护器的具体设计方法,给出硬件原理图和软件流程图。文章按照产品的各硬件功能模块进行展开说明,介绍硬件功能模块时,对硬件功能模块原理图进行详细分析,结合各种实际应用的情况说明此处硬件是怎样设计的,为什么这样设计以及这样设计的优缺点。通常电动机保护器工作的条件比较恶劣,为使产品性能方面更加稳定可靠,需要使用一些抗干扰措施,文中介绍的这些抗干扰措施在实际使用中被证明是成功的。关键词:电动机保护器;ARD3;保护功能;ModBus0  引言  随着电子技术的发展,电动机保护器正向基于现场总线的智能型方向发展。我公司设计的ARD3电动机保护器立足于国内先进水平,是具有智能保护和可通信功能的电动机保护器。产品系列电流范围齐全,产品系列额定电流范围1.6~800A;可测量的电流范围宽,可以达到10倍电机额定电流;采用先进的软件算法和可靠的硬件设计,对电动机的过载、断相、三相不平衡、堵转、阻塞、过压、欠压等故障进行有效判断和可靠保护,过载保护采用计算分析当前电动机的热容量的方法,根据热容情况判断电动机的过载状态,此种方法可以最大发挥电动机的过载能力;配有可编程开关量输入、继电器输出,用于实现远程主站对电动机运行状态的遥信监视和直接起动、自耦降压、星-三角等起动方式;带有标准RS-485接口ModBus通讯协议实现计算机联网。1  硬件设计   ARD3电动机保护器用H8/3687FP单片机实现电动机的保护功能。在硬件方面主要由三相电流信号采样、漏电流采样、电压信号采样、键盘接口、显示部分、控制输出、报警输出、通信接口等几部分构成,下面分别对其中的关键部分作简要介绍。1.1 信号采集单元  ARD3电动机保护器采用交流采样算法计算被测信号。采样方式是按一定周期(称为采样周期)连续实时采样被测信号一个完整的波形(对于正弦波只需采样半个周期即可),然后将采样得到的离散信号进行真有效值运算,从而得到被测信号的真有效值,这样就避免了被测信号波形畸变对采样值的影响。  信号采集单元的功能取样、整流、放大互感器二次测的输出信号,将这些信号转换为单片机可处理的信号。ARD3电动机保护器中处理三相电流信号、剩余电流信号、电压信号的信号采集放大电路原理都相同,现以一路电流信号采集放大电路为例说明电路工作原理。   信号采集放大电路如图1所示。在图中二极管A1、A7是双向二极管,对后级电路起到过压保护作用。当输入的信号在正常范围内,A1、A7不起作用,当输入信号超出正常范围(或有脉冲干扰信号出现)时,A1、A7导通,防止超出后级电路端口范围的信号进入后级电路,破坏后级A/D电路。CR1为取样电阻,将从CT1输出的电流信号转变为电压信号。LM324和CR4,CR7,CR10,CR13组成同相放大电路将电压信号放大后输入A/D转换电路。  图1中LM324采用双电源供电,这样可以保证LM324输出电压达到5V充分利用A/D转换提高显示精度。图1中通过运放将输入信号进行分档处理,小信号从P1.0输出大信号从P1.1输出。这样处理是因为:电动机保护器要处理的电流范围很宽(要从电动机1倍额定电流到10倍额定电流),分档处理可以提高测量精度。1.2 I/O单元  开关量输入处理电路如图2所示。电路开关量由IN1~IN7输入,通过光藕后产生IS1~IS7,并行信号IS1~IS7输入到74HC165,通过74HC165将并行信号转换为串行信号传送给CPU。电阻R11~R18起到限流作用保护光耦中的二极管不被损坏。RS1~RS8是上拉电阻与电容CS~CS8配合使用既可以稳定光耦输出电平又可以在上电时对光耦起到保护作用。Fig.2 Switching input circuit  继电器控制电路如图3所示。JDQ1~JDQ4与CPU连接,三极管QJ11~QJ14的供电电压是+5V,三极管QJ1~QJ4的供电电压是+24V。现以QJ11,QJ1这路控制电路来说明电路工作原理,当CPU输出高电平时三极管QJ11不导通,OUT11不会输出电流光藕不会导通,JT1也输出高电平,QJ1不会导通继电器不会动作。当CPU输出低电平时三极管QJ11导通,OUT1输出高电平使光耦导通, JT1变为低电平,三极管QJ1导通OUT1输出低电平使继电器发生动作。图3中二极管DJ1~DJ4作为继电器续流二极管。Fig.3 Relay control circuit  控制输出部分可采用机电式继电器或固体继电器。前者价格便宜,市场产品丰富,驱动线路也比较简单,但可靠性和使用寿命有限,且在触点动作时会产生“火花”,严重时可影响系统的正常工作。因此,在PCB板布局时应将继电器尽量远离单片机并靠近仪表的输出端口。另外,在继电器线圈两端应并联续流二极管,否则在继电器线圈断电瞬间会产生较高的感应电压,从而破坏电路。固态继电器具有寿命长、性能稳定,无火花等特点,本产品中考虑到产品的可靠性要求采用固态继电器。1.3 通讯单元  通讯电路如图4所示。通讯电路实现将CPU串口输出电平转换到RS485电平。本电路的巧妙之处在于数据收发直接由硬件来控制,不用CPU参与控制,这样可以节省CPU资源简化程序设计。Fig.4 Communications circuit1.4 CPU单元  CPU单元是电机保护器的核心单元。信号采集,各种报警处理,通信功能,显示功能……都是由它来完成的。本产品采用的CPU芯片是瑞萨公司的H8/3687芯片,该芯片功能如下:62条基本指令; RTC(片上实时时钟,可作为自由运算计数器使用),SCI(异步或者时钟同步串行通信接口)2路,1路IIC接口,8路10位A/D,8位定时器2个(Timer B1,TimerV),16位定时器1个(TimerZ),看门狗定时器,14位PWM,45个I/O引脚(H8/3687N有43个I/O引脚),包括8个可直接驱动LED的大电流引脚(IOL=20mA,@VOL=1.5V),片上复位电源POR电路,片上低电压检测电路(LVD)。该芯片有两种封装形式:LQFP-64(10mm×10mm)FP-64(14mm×14mm) 。CPU单元电路如图5所示。  因为A/D功能,IIC功能,RTC,定时器,看门狗等功能都已经集成到芯片内部,所以CPU单元的外围电路十分简洁,各引脚只需外接增加端口驱动能力的上拉电阻和稳定信号的滤波电容即可。2  软件设计  系统软件要完成三相电流、1路剩余电流、三路电压A/D,各种保护量计算,保护功能判断处理,显示电压、电流,故障记录,按键处理,通讯,变送等功能。只有合理安排程序流程来完成这些功能,保护器才能可靠工作。程序流程图如图6所示:3  抗干扰措施  电动机保护器作为保护电动机装置要具有很强的抗干扰性。在本产品软硬件设计过程中采取如下措施提高产品的抗干扰性:1硬件方面:电源部分加EMC滤波器,高频变压器次级与初级加高压电容,输出部分加滤波电路;信号采集部分增加滤波电路;在作信号处理的各芯片输入口处加端口保护电路;在各芯片电源输入处加去藕电容;继电器两端并联续流二极管,加光耦与CPU端口隔离;不使用的CPU端口定义为输出状态;PCB板布局时模拟部分与数字部分作分区处理,模拟信号在模拟区域内布线,数字信号数字区域内布线,二者不进入彼此区域内;布线时尽量加粗电源线与地线,信号线走线时走145º线,不走直角线;使用CPU内部看门狗监控程序运行。2软件方面:各路信号采集都使用软件滤波,增加采样值的准确性。通过采取一系列的措施,产品的抗干扰性能大幅提高,本产品一次性顺利通过3C安全认证型式试验。4  结论  ARD3电动机保护器采用先进的设计方案,集测量、保护、控制、通讯于一身,产品性能安全可靠,可以对电动机实施可靠有效的保护。ARD3电动机保护器在实际使用中完全可以替热继电器、温度继电器等传统的电动机保护产品,替代各种指针式电量表、信号灯、电量变送器等常规元件,简化电动机控制电路,减少柜内电缆连接及现场施工量。

  • ARD2智能电动机保护器

    摘 要:介绍一款经济型智能电动机保护器-ARD2型的设计与应用,该保护器将众多保护功能集于一体,针对电动机在实际使用中会遇到的多种故障进行保护,使电机在各种故障条件下不会产生损坏,提高电动机运行的可靠性,减少由于电动机的故障问题带来的生产损失。关键字:电动机保护器,ARD2型,保护功能,经济型0  引言  由于生产自动化及各种自动控制、顺序控制设备的出现,要求电机经常运行在频繁的起动、制动、正反转、间歇以及变负荷等方式,电机的运行要求越来越高,运行环境也越来越苛刻,同时,由于电机与配套机械连在一起,当电机发生故障时,经常波及生产系统。因此,对电机实行有效的保护是保证生产系统正常工作的一项重要任务。  本文将要介绍的是ARD2型电动机保护器的经济、简洁的设计方法和应用。该型保护器主要用于对电动机运行状态的监测,并针对电动机在生产运行过程中出现的启动超时、欠压、过压、欠载、过载、短路、堵转/阻塞、断相、不平衡、剩余电流(接地/漏电)等故障进行保护,使电动机不至于因为以上原因而导致损坏,从而使生产遭受损失,采用ARD2电动机保护器能有效提高电动机运行的安全性,降低生产损失,是传统热继电器的理想替代品。1  技术指标  ARD2型智能电动机保护器的技术指标见表1。2  设计方法  目前市场上综合型的智能电动机保护器的设计主要采用交流采样方式+高性能单片机的方案,采用该设计方法的电动机保护器测量参数多、测量精度高、能够提供更完善的保护功能,但是采用此设计方法的成本较高,销售价格也高,在只需要对电动机提供过载、断相等基本常见故障保护的场合没有性价比可言。因此采用一种设计简单、功能能够满足基本保护要求、主要用于替代热继电器的智能电动机保护器将会有很大的市场。ARD2型保护器就是一款设计简洁,保护功能较多,能够满足大多数电动机保护要求的经济型的智能电动机保护器。  ARD2型智能电动机保护器采用低成本的设计方案,整体系统由信号处理单元、中央处理单元、电源模块、人机交互单元、人机界面、控制模块、通讯接口模块等构成,装置硬件结构如图1所示。  信号处理单元采用整流放大滤波电路,见图2,该电路能将采样得到的交流信号整流成直流信号,由CPU片内AD进行转换计算。  图中IC1为运算放大器LM324,采用双电源供电,这样可以保证LM324输出电压达到5V充分利用A/D转换提高显示精度。IC1将采样得到的信号进行两级放大处理,提高了信号的采样精度,保证了信号的线性度。2.2 中央处理单元  中央处理单元选用MOTOROLA公司的第一款基于高度节能型S08核的器件MC9S08AW32高性能单片机,该单片机片上资源丰富,抗干扰能力突出。内含32K字节用户程序空间,片上集成2K的RAM,支持BDM片上调试功能,片内集成看门狗电路,片上集成8通道10位AD。外部扩展了铁电存储器,用于存储一些重要的参数,即使以后升级程序也不会丢失先前的重要数据。  CPU对采样信号进行处理计算,根据测量得到的电流、电压值与预先设定的各种保护数值进行对比,由此来判断电动机的运行状态是否正常,是否需要进行保护。中央处理单元电路见图3。  采用AC380V电源模块。该电源模块输入电压为AC220V~450V,输入频率45Hz~60Hz,输出电压稳定、故障率小,输出纹波 1%,转换效率≥75%。具有过压、过流保护。该模块经实际现场使用,具有很高的稳定性、可靠性和抗干扰能力。2.4 人机交互单元  人机交互单元采用LED显示和按键输入,系统采用单排四位LED数码管显示各种信息。用户可根据实际需要进行设置。在编程状态下显示菜单及参数。数码管显示采用动态扫描方式,其驱动电路使用一片74HC595加三极管构成。2.5 控制模块  控制模块主要由开关量输入、输出组成,见图4。开关量输入用于监测外部开关状态,也可根据客户要求用于电动机的起动、停止控制;开关量输出主要用于输出报警信号、脱扣信号和远程起动信号。2.6 通讯接口模块  通讯接口模块采用通用的RS-485、Modbus RTU通讯规约,能实现遥测、遥控、遥信等功能,见图5。2.7 整体设计  保护器采用主体模块和电流互感器模块分离的结构如图6。该结构非常适合安装于抽屉式开关柜。安装时将带显示的保护主体部分嵌入式的安装在开关抽屉的活动面板内,这样既简化了柜内接线、又方便了系统随时调整、设定参数和显示、监控,同时数字化的显示面板也增添了柜面的统一性和美观性,使得配电室内的设备运行情况及故障状态一目了然,极大的方便了系统巡视和检修维护。互感器部分采用DIN35导轨式安装方式,方能够按照用户的测量需求,更换不同量程的电流互感器。2.8 软件设计  本产品的主软件流程图如图7所示,主程序包括A/D子程序、保护子程序、计算显示子程序、按键处理子程序、通讯子程序等子程序,由于程序内容较多,现只给出主程序流程和保护子程序流程图,见图8。3  功能简介  ARD2智能电动机保护器按额定工作电压可分为AC380V、AC220V;按工作电流范围来分可分为6.3A(1.6A~6.3A)、25A(25A~100A)、100A(25A~100A)、250A(63A~250A)、800A(250A~800A)五个测量档位。实现对电动机运行中出现的启动超时、欠压、过压、欠载、过载、短路、堵转/阻塞、断相、不平衡、剩余电流(接地/漏电)等故障进行保护。并能在此基础上增加各种附加功能,主要有:  1)远程起动功能:由上位机通过通讯控制保护器的起动继电器,来实现远程起动电动机。  2)报警功能:当电动机运行状态出现故障时,在还未达到预先设定的脱扣时间前进行报警提示。  3)通讯功能:RS-485通讯功能,能够通过通讯接口将保护器检测得到的电动机运行的各种参数实时传送给后台主控设备,方便工作人员及时了解电动机的工作状态。  4)漏电保护:开放漏电保护监测功能,当电动机的运行环境出现漏电情况时,及时切断电动机的供电电源。  5)开关量输入:用于监测外部开关的分合状态,也可按客户要求进行起、停控制。  6)事件记录:记录保护器的最近8次脱扣动作产生的时间和原因,方便维护人员查看和检修。  7)4~20mA模拟量输出:提供直流4~20mA电流信号。4  典型应用  图9为采用直接启动接线方式的ARD2智能电动机保护器典型应用图。用户可通过按动外部启动按钮SB2或通过上位机远程控制保护器的启动继电器来启动电机。其控制方式为:当启动按钮SB2按下或远程启动继电器7、8闭合,则接触器KM的吸引线圈处于通电状态,使接触器KM的主触头和自锁触头KM闭合,启动电动机。此时,松开SB2或启动继电器7、8断开后接触器KM的吸引线圈还是处于通电状态,主触头和自锁触头KM仍旧处于闭合状态,电动机处于通电状态。一旦电动机正常启动后,保护器就对电动机的运行状态进行监测,当电动机出现故障状态后,ARD2保护器的脱扣继电器动作,常闭触点95、96断开,使接触器KM的吸引线圈断电,使接触器KM的主触头和自锁触头的状态由合变为分,切断电动机的供电,使电动机停车。  图10为电动机采用Y—∆转换启动接线方式的ARD2智能电动机保护器典型应用图。在图5中,时间继电器KT的触头状态为吸引线圈失电时的状态,即“常态”。当启动按钮SB2或远程启动继电器7、8闭合,则接触器KM1线圈通电,使KM1的主触头和自锁触头KM1闭合,同时,时间继电器KT吸引线圈通电,由于延时作用,它的触头不立即动作,于是接触器KM3线圈通电,接于主回路中的KM3的主触头闭合,电动机进行星型连接降压启动状态,同时KM3的互锁触头断开,使接触器KM2的吸引线圈不能通电,电动机运行于Y型供电方式。当时间继电器KT的延时时间到,时间继电器KT的延时断开常闭触头断开,使接触器KM3吸引线圈断电,主触头KM3断开,同时时间继电器KT的延时闭合常开触头闭合,接触器KM2的吸引线圈通电,主触头KM2闭合,电动机供电方式改为∆型连接,进入正常运行状态。与此同时,KM2的互锁触头断开,使接触器KM3吸引线圈不会通电。一旦电动机正常启动后,保护器就对电动机的运行状态进行监测,当电动机出现故障状态后,ARD2保护器的脱扣继电器动作,常闭触点95、96断开,使接触器KM的吸引线圈断电,使接触器KM的主触头和自锁触头的状态由合变为分,切断电动机的供电,使电动机停车。  在实际使用过程中,应注意严格按照电动机的额定电流来选择保护器,防止人为放大和缩小保护范围;避免由于量程太大或太小而造成的测量误差,从而使保护器无法正常对电动机进行保护。  由于ARD2保护器采用主体模块和电流互感器模块分离的结构,所以在现场使用时应注意按出厂编号将保护器主体与互感器配对使用。但考虑到会有维修更换保护器或互感器的情况发生,因此只要保护器主体和互感器的产品型号一样,可以任意配和使用,不会对测量保护产生影响。  保护器的设计定位为替代热继电器,故保护器本身不提供对电动机的起动、停止控制及各种起动控制方式。对电动机各种起动控制方式的实现需要外部电路的支持。6  结语  ARD2智能电动机保护器的功能较多,能够对电动机运行中遇到的各种类型的故障进行准确的报警显示和脱扣动作,能有效的防止电机意外烧毁的发生,能为用户节约大量的资金,是热继电器的理想替代产品。因此,广泛采用

  • 浅谈ARD3电动机保护器设计原理

    浅谈ARD3电动机保护器设计原理 安科瑞 蔡昀羲摘 要:本文着重介绍ARD3电动机保护器的具体设计方法,给出硬件原理图和软件流程图。文章按照产品的各硬件功能模块进行展开说明,介绍硬件功能模块时,对硬件功能模块原理图进行详细分析,结合各种实际应用的情况说明此处硬件是怎样设计的,为什么这样设计以及这样设计的优缺点。通常电动机保护器工作的条件比较恶劣,为使产品性能方面更加稳定可靠,需要使用一些抗干扰措施,文中介绍的这些抗干扰措施在实际使用中被证明是成功的。关键词:电动机保护器;ARD3;保护功能;ModBus0  引言  随着电子技术的发展,电动机保护器正向基于现场总线的智能型方向发展。我公司设计的ARD3电动机保护器立足于国内先进水平,是具有智能保护和可通信功能的电动机保护器。产品系列电流范围齐全,产品系列额定电流范围1.6~800A;可测量的电流范围宽,可以达到10倍电机额定电流;采用先进的软件算法和可靠的硬件设计,对电动机的过载、断相、三相不平衡、堵转、阻塞、过压、欠压等故障进行有效判断和可靠保护,过载保护采用计算分析当前电动机的热容量的方法,根据热容情况判断电动机的过载状态,此种方法可以最大发挥电动机的过载能力;配有可编程开关量输入、继电器输出,用于实现远程主站对电动机运行状态的遥信监视和直接起动、自耦降压、星-三角等起动方式;带有标准RS-485接口ModBus通讯协议实现计算机联网。1  硬件设计   ARD3电动机保护器用H8/3687FP单片机实现电动机的保护功能。在硬件方面主要由三相电流信号采样、漏电流采样、电压信号采样、键盘接口、显示部分、控制输出、报警输出、通信接口等几部分构成,下面分别对其中的关键部分作简要介绍。1.1 信号采集单元  ARD3电动机保护器采用交流采样算法计算被测信号。采样方式是按一定周期(称为采样周期)连续实时采样被测信号一个完整的波形(对于正弦波只需采样半个周期即可),然后将采样得到的离散信号进行真有效值运算,从而得到被测信号的真有效值,这样就避免了被测信号波形畸变对采样值的影响。  信号采集单元的功能取样、整流、放大互感器二次测的输出信号,将这些信号转换为单片机可处理的信号。ARD3电动机保护器中处理三相电流信号、剩余电流信号、电压信号的信号采集放大电路原理都相同,现以一路电流信号采集放大电路为例说明电路工作原理。 http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/24/144022tl.jpg图1 信号采集放大电路  信号采集放大电路如图1所示。在图中二极管A1、A7是双向二极管,对后级电路起到过压保护作用。当输入的信号在正常范围内,A1、A7不起作用,当输入信号超出正常范围(或有脉冲干扰信号出现)时,A1、A7导通,防止超出后级电路端口范围的信号进入后级电路,破坏后级A/D电路。CR1为取样电阻,将从CT1输出的电流信号转变为电压信号。LM324和CR4,CR7,CR10,CR13组成同相放大电路将电压信号放大后输入A/D转换电路。  图1中LM324采用双电源供电,这样可以保证LM324输出电压达到5V充分利用A/D转换提高显示精度。图1中通过运放将输入信号进行分档处理,小信号从P1.0输出大信号从P1.1输出。这样处理是因为:电动机保护器要处理的电流范围很宽(要从电动机1倍额定电流到10倍额定电流),分档处理可以提高测量精度。1.2 I/O单元  开关量输入处理电路如图2所示。电路开关量由IN1~IN7输入,通过光藕后产生IS1~IS7,并行信号IS1~IS7输入到74HC165,通过74HC165将并行信号转换为串行信号传送给CPU。电阻R11~R18起到限流作用保护光耦中的二极管不被损坏。RS1~RS8是上拉电阻与电容CS~CS8配合使用既可以稳定光耦输出电平又可以在上电时对光耦起到保护作用。http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/28/921bm.jpg图2 开关量输入电路Fig.2 Switching input circuit  继电器控制电路如图3所示。JDQ1~JDQ4与CPU连接,三极管QJ11~QJ14的供电电压是+5V,三极管QJ1~QJ4的供电电压是+24V。现以QJ11,QJ1这路控制电路来说明电路工作原理,当CPU输出高电平时三极管QJ11不导通,OUT11不会输出电流光藕不会导通,JT1也输出高电平,QJ1不会导通继电器不会动作。当CPU输出低电平时三极管QJ11导通,OUT1输出高电平使光耦导通, JT1变为低电平,三极管QJ1导通OUT1输出低电平使继电器发生动作。图3中二极管DJ1~DJ4作为继电器续流二极管。http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/28/9147j9.jpg图3 继电器控制电路Fig.3 Relay control circuit  控制输出部分可采用机电式继电器或固体继电器。前者价格便宜,市场产品丰富,驱动线路也比较简单,但可靠性和使用寿命有限,且在触点动作时会产生“火花”,严重时可影响系统的正常工作。因此,在PCB板布局时应将继电器尽量远离单片机并靠近仪表的输出端口。另外,在继电器线圈两端应并联续流二极管,否则在继电器线圈断电瞬间会产生较高的感应电压,从而破坏电路。固态继电器具有寿命长、性能稳定,无火花等特点,本产品中考虑到产品的可靠性要求采用固态继电器。1.3 通讯单元  通讯电路如图4所示。通讯电路实现将CPU串口输出电平转换到RS485电平。本电路的巧妙之处在于数据收发直接由硬件来控制,不用CPU参与控制,这样可以节省CPU资源简化程序设计。http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/28/9133sh.jpg图4 通讯电路Fig.4 Communications circuit1.4 CPU单元  CPU单元是电机保护器的核心单元。信号采集,各种报警处理,通信功能,显示功能……都是由它来完成的。本产品采用的CPU芯片是瑞萨公司的H8/3687芯片,该芯片功能如下:62条基本指令; RTC(片上实时时钟,可作为自由运算计数器使用),SCI(异步或者时钟同步串行通信接口)2路,1路IIC接口,8路10位A/D,8位定时器2个(Timer B1,TimerV),16位定时器1个(TimerZ),看门狗定时器,14位PWM,45个I/O引脚(H8/3687N有43个I/O引脚),包括8个可直接驱动LED的大电流引脚(IOL=20mA,@VOL=1.5V),片上复位电源POR电路,片上低电压检测电路(LVD)。该芯片有两种封装形式:LQFP-64(10mm×10mm)FP-64(14mm×14mm) 。CPU单元电路如图5所示。http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/28/9112xc.jpg图5 CPU电路Fig.5 Cpu circuit  因为A/D功能,IIC功能,RTC,定时器,看门狗等功能都已经集成到芯片内部,所以CPU单元的外围电路十分简洁,各引脚只需外接增加端口驱动能力的上拉电阻和稳定信号的滤波电容即可。2  软件设计  系统软件要完成三相电流、1路剩余电流、三路电压A/D,各种保护量计算,保护功能判断处理,显示电压、电流,故障记录,按键处理,通讯,变送等功能。只有合理安排程序流程来完成这些功能,保护器才能可靠工作。程序流程图如图6所示:http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/28/9059hv.jpg图6 程序流程Fig.6 Flow chart of software3  抗干扰措施  电动机保护器作为保护电动机装置要具有很强的抗干扰性。在本产品软硬件设计过程中采取如下措施提高产品的抗干扰性:1硬件方面:电源部分加EMC滤波器,高频变压器次级与初级加高压电容,输出部分加滤波电路;信号采集部分增加滤波电路;在作信号处理的各芯片输入口处加端口保护电路;在各芯片电源输入处加去藕电容;继电器两端并联续流二极管,加光耦与CPU端口隔离;不使用的CPU端口定义为输出状态;PCB板布局时模拟部分与数字部分作分区处理,模拟信号在模拟区域内布线,数字信号数字区域内布线,二者不进入彼此区域内;布线时尽量加粗电源线与地线,信号线走线时走145º线,不走直角线;使用CPU内部看门狗监控程序运行。2软件方面:各路信号采集都使用软件滤波,增加采样值的准确性。通过采取一系列的措施,产品的抗干扰性能大幅提高,本产品一次性顺利通过3C安全认证型式试验。4  结论  ARD3电动机保护器采用先进的设计方案,集测量、保护、控制、通讯于一身,产品性能安全可靠,可以对电

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    摘 要:本文着重介绍ARD3电动机保护器的具体设计方法,给出硬件原理图和软件流程图。文章按照产品的各硬件功能模块进行展开说明,介绍硬件功能模块时,对硬件功能模块原理图进行详细分析,结合各种实际应用的情况说明此处硬件是怎样设计的,为什么这样设计以及这样设计的优缺点。通常电动机保护器工作的条件比较恶劣,为使产品性能方面更加稳定可靠,需要使用一些抗干扰措施,文中介绍的这些抗干扰措施在实际使用中被证明是成功的。关键词:电动机保护器;ARD3;保护功能;ModBusAbstract: This paper highlights idiographic design methods of the ARD3 motor protector, gives hardware and software flow char diagram. According to hardware modules, the article starts description of the hardware modules schematic for detailed analysis, the combination of practical application note here is how to design the hardware, why this design and the advantages and disadvantages of this design. The conditions that motor protector usually works are poor, for the product more stable and reliable performance, needing to use some anti-jamming measures, described in the text of these anti-jamming measures in practical use has proved to be successful.Key words: motor protector;ARD3;protect function;ModBus0  引言  随着电子技术的发展,电动机保护器正向基于现场总线的智能型方向发展。我公司设计的ARD3电动机保护器立足于国内先进水平,是具有智能保护和可通信功能的电动机保护器。产品系列电流范围齐全,产品系列额定电流范围1.6~800A;可测量的电流范围宽,可以达到10倍电机额定电流;采用先进的软件算法和可靠的硬件设计,对电动机的过载、断相、三相不平衡、堵转、阻塞、过压、欠压等故障进行有效判断和可靠保护,过载保护采用计算分析当前电动机的热容量的方法,根据热容情况判断电动机的过载状态,此种方法可以最大发挥电动机的过载能力;配有可编程开关量输入、继电器输出,用于实现远程主站对电动机运行状态的遥信监视和直接起动、自耦降压、星-三角等起动方式;带有标准RS-485接口ModBus通讯协议实现计算机联网。1  硬件设计   ARD3电动机保护器用H8/3687FP单片机实现电动机的保护功能。在硬件方面主要由三相电流信号采样、漏电流采样、电压信号采样、键盘接口、显示部分、控制输出、报警输出、通信接口等几部分构成,下面分别对其中的关键部分作简要介绍。1.1 信号采集单元  ARD3电动机保护器采用交流采样算法计算被测信号。采样方式是按一定周期(称为采样周期)连续实时采样被测信号一个完整的波形(对于正弦波只需采样半个周期即可),然后将采样得到的离散信号进行真有效值运算,从而得到被测信号的真有效值,这样就避免了被测信号波形畸变对采样值的影响。  信号采集单元的功能取样、整流、放大互感器二次测的输出信号,将这些信号转换为单片机可处理的信号。ARD3电动机保护器中处理三相电流信号、剩余电流信号、电压信号的信号采集放大电路原理都相同,现以一路电流信号采集放大电路为例说明电路工作原理。   信号采集放大电路如图1所示。在图中二极管A1、A7是双向二极管,对后级电路起到过压保护作用。当输入的信号在正常范围内,A1、A7不起作用,当输入信号超出正常范围(或有脉冲干扰信号出现)时,A1、A7导通,防止超出后级电路端口范围的信号进入后级电路,破坏后级A/D电路。CR1为取样电阻,将从CT1输出的电流信号转变为电压信号。LM324和CR4,CR7,CR10,CR13组成同相放大电路将电压信号放大后输入A/D转换电路。  图1中LM324采用双电源供电,这样可以保证LM324输出电压达到5V充分利用A/D转换提高显示精度。图1中通过运放将输入信号进行分档处理,小信号从P1.0输出大信号从P1.1输出。这样处理是因为:电动机保护器要处理的电流范围很宽(要从电动机1倍额定电流到10倍额定电流),分档处理可以提高测量精度。1.2 I/O单元  开关量输入处理电路如图2所示。电路开关量由IN1~IN7输入,通过光藕后产生IS1~IS7,并行信号IS1~IS7输入到74HC165,通过74HC165将并行信号转换为串行信号传送给CPU。电阻R11~R18起到限流作用保护光耦中的二极管不被损坏。RS1~RS8是上拉电阻与电容CS~CS8配合使用既可以稳定光耦输出电平又可以在上电时对光耦起到保护作用。  继电器控制电路如图3所示。JDQ1~JDQ4与CPU连接,三极管QJ11~QJ14的供电电压是+5V,三极管QJ1~QJ4的供电电压是+24V。现以QJ11,QJ1这路控制电路来说明电路工作原理,当CPU输出高电平时三极管QJ11不导通,OUT11不会输出电流光藕不会导通,JT1也输出高电平,QJ1不会导通继电器不会动作。当CPU输出低电平时三极管QJ11导通,OUT1输出高电平使光耦导通, JT1变为低电平,三极管QJ1导通OUT1输出低电平使继电器发生动作。图3中二极管DJ1~DJ4作为继电器续流二极管。  控制输出部分可采用机电式继电器或固体继电器。前者价格便宜,市场产品丰富,驱动线路也比较简单,但可靠性和使用寿命有限,且在触点动作时会产生“火花”,严重时可影响系统的正常工作。因此,在PCB板布局时应将继电器尽量远离单片机并靠近仪表的输出端口。另外,在继电器线圈两端应并联续流二极管,否则在继电器线圈断电瞬间会产生较高的感应电压,从而破坏电路。固态继电器具有寿命长、性能稳定,无火花等特点,本产品中考虑到产品的可靠性要求采用固态继电器。1.3 通讯单元  通讯电路如图4所示。通讯电路实现将CPU串口输出电平转换到RS485电平。本电路的巧妙之处在于数据收发直接由硬件来控制,不用CPU参与控制,这样可以节省CPU资源简化程序设计。1.4 CPU单元  CPU单元是电机保护器的核心单元。信号采集,各种报警处理,通信功能,显示功能……都是由它来完成的。本产品采用的CPU芯片是瑞萨公司的H8/3687芯片,该芯片功能如下:62条基本指令; RTC(片上实时时钟,可作为自由运算计数器使用),SCI(异步或者时钟同步串行通信接口)2路,1路IIC接口,8路10位A/D,8位定时器2个(Timer B1,TimerV),16位定时器1个(TimerZ),看门狗定时器,14位PWM,45个I/O引脚(H8/3687N有43个I/O引脚),包括8个可直接驱动LED的大电流引脚(IOL=20mA,@VOL=1.5V),片上复位电源POR电路,片上低电压检测电路(LVD)。该芯片有两种封装形式:LQFP-64(10mm×10mm)FP-64(14mm×14mm) 。CPU单元电路如图5所示。  因为A/D功能,IIC功能,RTC,定时器,看门狗等功能都已经集成到芯片内部,所以CPU单元的外围电路十分简洁,各引脚只需外接增加端口驱动能力的上拉电阻和稳定信号的滤波电容即可。2  软件设计  系统软件要完成三相电流、1路剩余电流、三路电压A/D,各种保护量计算,保护功能判断处理,显示电压、电流,故障记录,按键处理,通讯,变送等功能。只有合理安排程序流程来完成这些功能,保护器才能可靠工作。程序流程图如图6所示:3  抗干扰措施  电动机保护器作为保护电动机装置要具有很强的抗干扰性。在本产品软硬件设计过程中采取如下措施提高产品的抗干扰性:1硬件方面:电源部分加EMC滤波器,高频变压器次级与初级加高压电容,输出部分加滤波电路;信号采集部分增加滤波电路;在作信号处理的各芯片输入口处加端口保护电路;在各芯片电源输入处加去藕电容;继电器两端并联续流二极管,加光耦与CPU端口隔离;不使用的CPU端口定义为输出状态;PCB板布局时模拟部分与数字部分作分区处理,模拟信号在模拟区域内布线,数字信号数字区域内布线,二者不进入彼此区域内;布线时尽量加粗电源线与地线,信号线走线时走145º线,不走直角线;使用CPU内部看门狗监控程序运行。2软件方面:各路信号采集都使用软件滤波,增加采样值的准确性。通过采取一系列的措施,产品的抗干扰性能大幅提高,本产品一次性顺利通过3C安全认证型式试验。4  结论  ARD3电动机保护器采用先进的设计方案,集测量、保护、控制、通讯于一身,产品性能安全可靠,可以对电动机实施可靠有效的保护。ARD3电动机保护器在实际使用中完全可以替热继电器、温度继电器等传统的电动机保护产品,替代各种指针式电量表

  • ARD2智能电动机保护器

    ARD2智能电动机保护器蔡昀羲 ( 上海安科瑞电气有限公司 上海嘉定 201801) 摘 要:介绍一款经济型智能电动机保护器-ARD2型的设计与应用,该保护器将众多保护功能集于一体,针对电动机在实际使用中会遇到的多种故障进行保护,使电机在各种故障条件下不会产生损坏,提高电动机运行的可靠性,减少由于电动机的故障问题带来的生产损失。关键字:电动机保护器,ARD2型,保护功能,经济型0  引言  由于生产自动化及各种自动控制、顺序控制设备的出现,要求电机经常运行在频繁的起动、制动、正反转、间歇以及变负荷等方式,电机的运行要求越来越高,运行环境也越来越苛刻,同时,由于电机与配套机械连在一起,当电机发生故障时,经常波及生产系统。因此,对电机实行有效的保护是保证生产系统正常工作的一项重要任务。  本文将要介绍的是ARD2型电动机保护器的经济、简洁的设计方法和应用。该型保护器主要用于对电动机运行状态的监测,并针对电动机在生产运行过程中出现的启动超时、欠压、过压、欠载、过载、短路、堵转/阻塞、断相、不平衡、剩余电流(接地/漏电)等故障进行保护,使电动机不至于因为以上原因而导致损坏,从而使生产遭受损失,采用ARD2电动机保护器能有效提高电动机运行的安全性,降低生产损失,是传统热继电器的理想替代品。1  技术指标  ARD2型智能电动机保护器的技术指标见表1。 表 1http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/21/105532g5.jpg2  设计方法  目前市场上综合型的智能电动机保护器的设计主要采用交流采样方式+高性能单片机的方案,采用该设计方法的电动机保护器测量参数多、测量精度高、能够提供更完善的保护功能,但是采用此设计方法的成本较高,销售价格也高,在只需要对电动机提供过载、断相等基本常见故障保护的场合没有性价比可言。因此采用一种设计简单、功能能够满足基本保护要求、主要用于替代热继电器的智能电动机保护器将会有很大的市场。ARD2型保护器就是一款设计简洁,保护功能较多,能够满足大多数电动机保护要求的经济型的智能电动机保护器。  ARD2型智能电动机保护器采用低成本的设计方案,整体系统由信号处理单元、中央处理单元、电源模块、人机交互单元、人机界面、控制模块、通讯接口模块等构成,装置硬件结构如图1所示。http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/21/11137kf.jpg图 12.1 信号处理单元  信号处理单元采用整流放大滤波电路,见图2,该电路能将采样得到的交流信号整流成直流信号,由CPU片内AD进行转换计算。http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/25/175202r.jpg 图 2  图中IC1为运算放大器LM324,采用双电源供电,这样可以保证LM324输出电压达到5V充分利用A/D转换提高显示精度。IC1将采样得到的信号进行两级放大处理,提高了信号的采样精度,保证了信号的线性度。2.2 中央处理单元  中央处理单元选用MOTOROLA公司的第一款基于高度节能型S08核的器件MC9S08AW32高性能单片机,该单片机片上资源丰富,抗干扰能力突出。内含32K字节用户程序空间,片上集成2K的RAM,支持BDM片上调试功能,片内集成看门狗电路,片上集成8通道10位AD。外部扩展了铁电存储器,用于存储一些重要的参数,即使以后升级程序也不会丢失先前的重要数据。  CPU对采样信号进行处理计算,根据测量得到的电流、电压值与预先设定的各种保护数值进行对比,由此来判断电动机的运行状态是否正常,是否需要进行保护。中央处理单元电路见图3。http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/25/175442k.jpg图 32.3 电源模块  采用AC380V电源模块。该电源模块输入电压为AC220V~450V,输入频率45Hz~60Hz,输出电压稳定、故障率小,输出纹波 1%,转换效率≥75%。具有过压、过流保护。该模块经实际现场使用,具有很高的稳定性、可靠性和抗干扰能力。2.4 人机交互单元  人机交互单元采用LED显示和按键输入,系统采用单排四位LED数码管显示各种信息。用户可根据实际需要进行设置。在编程状态下显示菜单及参数。数码管显示采用动态扫描方式,其驱动电路使用一片74HC595加三极管构成。2.5 控制模块  控制模块主要由开关量输入、输出组成,见图4。开关量输入用于监测外部开关状态,也可根据客户要求用于电动机的起动、停止控制;开关量输出主要用于输出报警信号、脱扣信号和远程起动信号。http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/25/17610tx.jpg图 42.6 通讯接口模块  通讯接口模块采用通用的RS-485、Modbus RTU通讯规约,能实现遥测、遥控、遥信等功能,见图5。http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/25/17631hz.jpg 图 52.7 整体设计  保护器采用主体模块和电流互感器模块分离的结构如图6。该结构非常适合安装于抽屉式开关柜。安装时将带显示的保护主体部分嵌入式的安装在开关抽屉的活动面板内,这样既简化了柜内接线、又方便了系统随时调整、设定参数和显示、监控,同时数字化的显示面板也增添了柜面的统一性和美观性,使得配电室内的设备运行情况及故障状态一目了然,极大的方便了系统巡视和检修维护。互感器部分采用DIN35导轨式安装方式,方能够按照用户的测量需求,更换不同量程的电流互感器。http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/25/17640cd.jpg图 62.8 软件设计  本产品的主软件流程图如图7所示,主程序包括A/D子程序、保护子程序、计算显示子程序、按键处理子程序、通讯子程序等子程序,由于程序内容较多,现只给出主程序流程和保护子程序流程图,见图8。http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/25/17815ar.jpg图 7http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/21/115832xd.jpg图 83  功能简介  ARD2智能电动机保护器按额定工作电压可分为AC380V、AC220V;按工作电流范围来分可分为6.3A(1.6A~6.3A)、25A(25A~100A)、100A(25A~100A)、250A(63A~250A)、800A(250A~800A)五个测量档位。实现对电动机运行中出现的启动超时、欠压、过压、欠载、过载、短路、堵转/阻塞、断相、不平衡、剩余电流(接地/漏电)等故障进行保护。并能在此基础上增加各种附加功能,主要有:  1)远程起动功能:由上位机通过通讯控制保护器的起动继电器,来实现远程起动电动机。  2)报警功能:当电动机运行状态出现故障时,在还未达到预先设定的脱扣时间前进行报警提示。  3)通讯功能:RS-485通讯功能,能够通过通讯接口将保护器检测得到的电动机运行的各种参数实时传送给后台主控设备,方便工作人员及时了解电动机的工作状态。  4)漏电保护:开放漏电保护监测功能,当电动机的运行环境出现漏电情况时,及时切断电动机的供电电源。  5)开关量输入:用于监测外部开关的分合状态,也可按客户要求进行起、停控制。  6)事件记录:记录保护器的最近8次脱扣动作产生的时间和原因,方便维护人员查看和检修。  7)4~20mA模拟量输出:提供直流4~20mA电流信号。 4  典型应用  图9为采用直接启动接线方式的ARD2智能电动机保护器典型应用图。用户可通过按动外部启动按钮SB2或通过上位机远程控制保护器的启动继电器来启动电机。其控制方式为:当启动按钮SB2按下或远程启动继电器7、8闭合,则接触器KM的吸引线圈处于通电状态,使接触器KM的主触头和自锁触头KM闭合,启动电动机。此时,松开SB2或启动继电器7、8断开后接触器KM的吸引线圈还是处于通电状态,主触头和自锁触头KM仍旧处于闭合状态,电动机处于通电状态。一旦电动机正常启动后,保护器就对电动机的运行状态进行监测,当电动机出现故障状态后,ARD2保护器的脱扣继电器动作,常闭触点95、96断开,使接触器KM的吸引线圈断电,使接触器KM的主触头和自锁触头的状态由合变为分,切断电动机的供电,使电动机停车。http://www.a

  • 导致配电箱发生故障的原因

    作为一个电气化时代,基本上所用的东西都跟电有关系,一旦某一区域的配电箱出现故障就会导致整个区域的电力都会无法正常使用,而因停电所造成的损失是无法计量的,严重影响人们的正常生活。 据研究调查发现,会导致配电箱出现故障主要有以下几个方面的原因:第一、环境温度对低压电器影响。我们知道许多的低压电器主要是由熔断器、交流接触器、剩余电流动作保护器、电容器及计量表等组成。而这些低压电器对温度都是有限定条件的,如果一旦工作温度超出这个范围,就会引发故障。第二、产品质量不合格。由于产品质量的不严格,造成了一些产品投入运行后不久就发生故障。比如:有些型号交流接触器在配电箱投运后不久,就因接触器合闸线圈烧坏,而无法运行。第三、箱体内电器选择不当。选择交流接触器容量时,没有考虑到三相负荷不平衡,导致因高温季节运行时出现的交流接触器烧坏的情况。

  • 【转帖】精确计算电池剩余电量至关重要

    本文将讨论尽可能精确计算剩余电池电量的重要性。令人遗憾的是,仅通过测量某些数据点甚至是电池电压无法达到上述目的。温度、放电速率以及电池老化等众多因素都会影响充电状态。本文将集中讨论一种专利技术,该技术能够帮助设计人员测量锂电池的充电状态以及剩余电量。 现有的电池电量监测方法 目前人们主要使用两种监测方法:一种方法以电流积分(current integration)为基础;而另一种则以电压测量为基础。前者依据一种稳健的思想,即如果对所有电池的充、放电流进行积分,就可以得出剩余电量的大小。当电池刚充好电并且已知是完全充电时,使用电流积分方法效果非常好。这种方法被成功地运用于当今众多的电池电量监测过程中。 但是该方法有其自身的弱点,特别是在电池长期不工作的使用模式下。如果电池在充电后几天都未使用,或者几个充、放电周期都没有充满电,那么由内部化学反应引起的自放电现象就会变得非常明显。目前尚无方法可以测量自放电,所以必须使用一个预定义的方程式对其进行校正。不同的电池模型有不同的自放电速度,这取决于充电状态(SOC)、温度以及电池的充放电循环历史等因素。创建自放电的精确模型需要花费相当长的时间进行数据搜集,即便这样仍不能保证结果的准确性。 该方法还存在另外一个问题,那就是只有在完全充电后立即完全放电,才能够更新总电量值。如果在电池寿命期内进行完全放电的次数很少,那么在电量监测计更新实际电量值以前,电池的真实容量可能已经开始大幅下降。这会导致监测计在这些周期内对可用电量做出过高估计。即使电池电量在给定温度和放电速度下进行了最新的更新,可用电量仍然会随放电速度以及温度的改变而发生变化。 以电压为基础的方法属于最早应用的方法之一,它仅需测量电池两级间的电压。该方法基于电池电压和剩余电量之间存在的某种已知关系。它看似直接,但却存在难点:在测量期间,只有在不施加任何负载的情况下,才存在这种电池电压与电量之间的简单关联。当施加负载时(这种情况发生在用户对电量感兴趣的多数情况下),电池电压就会因为电池内部阻抗所引起的压降而产生失真。此外,即使去掉了负载,发生在电池内部的张持过程(relaxation processe)也会在数小时内造成电压的连续变化。由于多种原因的存在,基于电池阻抗知识的压降校正方法仍存在问题,本文会在稍后讨论这些原因。 电池化学反应及电压响应 电池本身复杂的电化学反应导致其瞬态电压响应。图1a显示了从锂离子电池的电极开始的电荷转移基本步骤(其它电池的步骤与其类似)。 电荷必须首先以电子的形式穿越储存能量的电化学活性材料(阳极或阴极),在到达粒子表面后以离子的形式存储于电解液中。这些化学步骤与电池电压响应的时间常数相关。图 1b显示了电池的阻抗范围,时间常数的范围从数毫秒到数小时不等。 在时域中,这意味着施加负载后,电池电压将随时间的推移以不同速率逐渐降低,并且在去除负载后逐渐升高。图2显示了在不同的充电状态下,对锂离子电池施加负载后的电压张弛情况。 考虑到基于电压的电池电量监测会产生误差,我们假定可以通过减去IR压降来校正带负载的电压,然后通过使用校正后的电压值来获取当前的SOC。我们将要遇到的第一个问题就是:R值取决于SOC。如果使用平均值,那么在几乎完全放电的状态下(此时阻抗是充电状态下的10倍以上),对SOC的估测误差将达到100%。解决该问题的一个办法是根据SOC在不同负载下使用多元电压表。阻抗同样在很大程度取决于温度(温度每降低10°C,阻抗增加1.5倍),这种相互关系应该添加到表格中,而这也就使得运算过程极为复杂。 电池电压具有瞬态响应特性,而这意味着有效的R值取决于负载的加载时间,显而易见我们可以将内部阻抗简单视为欧姆电阻而无需考虑时间因素,因为即使电压表中考虑到了R和SOC的相关性,负载的变化也将导致严重误差。由于SOC(V)函数的斜率取决于SOC,所以瞬态误差的范围将从放电状态下的50%到充电过程中的14%不等。 不同电池间阻抗的变化加大了情况的复杂性。即使是新生产的电池也会存在±15%的低频DC阻抗变化,这在高负载的电压校正中造成很大差异。例如,在通常的1/2C充放电电流、2Ah 电池典型DC阻抗约为0.15Ω的情况下,最差时会在电池间产生45mV的校正电压差异,而对应的SOC估测误差则达到了20%。 最后,当电池老化时,一个与阻抗相关的最大问题也随即出现。众所周知,阻抗的增加要比电池电量的降低显著得多。典型的锂离子电池70个充放电循环后,DC 阻抗会提高一倍,而相同周期的无负载电量仅会下降2%~3%。基于电压的算法似乎在新电池组上很适用,但是如果不考虑上述因素,在电池组只达到使用寿命的15%时(预计500个充放电周期)就会产生严重的误差(误差为 50%)。 两种方法取长补短 TI在下一代电量监测算法开发中选取了电流法和电压法各自的长处。该公司慎重考虑了这个看似理所当然,但迄今为止尚人涉足的方案:将电流法和电压法相结合,根据不同情况使用表现最为突出的方法。因为开路电压与SOC之间存在非常精确的相关性,所以在无负载和电源处于张弛状态的情况下,这种方法可以实现精确的SOC估算。此外,该方法也使得有机会利用不工作期(任何靠电池供电的设备都会有不工作期)来寻找SOC确切的“起始位置”。由于设备接通时可以知道精确的SOC,所以该方法免除了在不工作期对自放电校正的需求。当设备进入工作状态并且给电池施加负载时,则转而使用电流积分法。该方法无需对负载下的压降进行复杂且不精确的补偿,因为库仑计数(coulomb-counting)从运行初始就一直在跟踪SOC的变化。 这种方法还可以用来对完全充电的电量进行更新吗?答案是肯定的。依靠施加负载前SOC的百分比信息、施加负载后的SOC(两者均在张弛状态下通过电压测量获得),以及二者之间传输的电荷量,我们可以很轻松地确定在特定充电变化情况下对应于SOC改变的总电量。无论传输电量多大、起始条件如何(无需完全充电),这点都可以实现。这样就无需在特殊条件下更新电量,从而避免了电流积分算法的又一弱点。 该方法不仅解决了SOC问题,从而完全避免了电池阻抗的影响,而且还被用来实现其他目的。通过该方法可以更新对应于“无负载”条件下的总电量,例如可以被提取的最大可能电量。由于IR 降低,非零负载下的电量也将降低,并且在有负载情况下达到端接电压值的时间缩短。如果SOC和温度的阻抗关系式已知,那么有可能根据简单的建模来确定在观察到的负载和温度下何时能够达到端接电压。然而,正如前文所提到的,阻抗取决于电池,并且会随着电池老化以及充放电次数的增加而快速提高,所以仅将其存储在数据库中并没有多大用处。为了解决这个问题,TI设计了一种可以实现实时阻抗测量的IC,而实时测量则能够保持数据库的持续更新。这种就解决了电池间的阻抗差异以及电池老化问题(如图3所示)。阻抗数据的实时更新使得在指定负载下,可以对电压情况进行精确预测。 在大多数情况下,使用该方法可以将可用电量的估算误差率降低到1%以下,而最为重要的是,在电池组的整个使用寿命内都可以达到高精度。 即插即用是自适应算法带来的另一大优点,该算法的实施不再需要提供描述阻抗与SOC 以及温度之间关系的数据库,因为这一数据将通过实时测量获得。用于自放电校正的数据库也不再需要,不过仍需要定义了开路电压与SOC(包括温度)关系的数据库。但是,这方面的关系由正负极系统的化学性质决定,而不由具体的电池型号设计因素(如电解液、分离器、活性材料厚度以及添加剂)决定。由于多数电池厂商使用相同的活性材料(LiCoO2 以及石墨),因此他们的V(SOC,T)关系式基本相同。实验结果支持上述结论。图4 显示了不同厂商生产的电池在无负载状态下的电压比较。 可以看出它们的电压值很接近,偏差不过5mV,由此可知在最差情况下SOC的误差也不过1.5%。如果开发一种新电池,仅需要建立一个新的数据库,而不像现在需要数百个用于不同电池型号的数据库。这样就简化了电量监测计解决方案在各种终端设备中的实施过程,且数据库并不依赖于所使用的电池。即使采用不同类型或不同厂商生产的电池,也没有必要重新编程。这样,在实现电池监控IC即插即用的同时,精确度及可靠性也相应提高。[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=42559]精确计算电池剩余电量至关重要[/url]

  • 低压智能电动机保护器的可靠性设计

    摘 要:针对低压智能电动机保护器在实际使用中遇到的各种电磁兼容问题,根据微处理器系统的特点从硬件和软件两个方面,提出了抗干扰方法,获得了良好的EMC性能。关键词:微处理器;EMC电磁兼容性;软件;硬件;抗干扰1  引言  电动机作为一种拖动机械因具有结构简单、价格低廉、使用维护方便等优点,在国民经济各个方面被广泛采用。在当代,随着电子技术的发展和智能电动机保护器技术的成熟而普及率越来越高。   智能电动机保护器采用了微处理器技术,不仅解决了传统的热继整定粗糙、不能实现断相保护,重复性差、测量参数误差大的缺点。保护器通过电流来判断断相故障,软件模拟热积累过程的方法来实现过载保护等方法保证了电机的可靠运行,而微处理器强大的扩展性包括开关量输入、继电器输出,4~20mA变送输出、RS485通讯等很好的满足了控制系统的“四遥”功能。  电动机保护器提高了电动机运行的可靠性和系统智能化要求,因此保护器的可靠运行起着举足轻重的作用,同时也对保护器抗外界干扰提出了比较现实的要求。下面就从硬件和软件两个方面提出可靠性设计。2  硬件可靠性设计2.1 微处理的选择  采用Freescale公司的高性能处理器MC9S08AW60。MC9S08AW60是Freescale公司一款基于S08内核的高度节能型处理器,是第一款认可用于汽车市场的微控制器。可应用在家电、汽车、工业控制等场合,具有业内最佳的EMC性能。2.2 电源端滤波处理  利用电磁原理进行硬件电路滤波是提高保护器EMC的有效方法。线路如下图,经热敏电阻t、压敏电阻RV1、电感L1、L2、差模电容C1、共模电感L3、共模电容C2、C3组成的两级滤波处理,很好的隔离了由于电源端的输入和输出干扰。PTC热敏电阻器的主要用于过流过热保护,直接串在负载电路中,在线路出现异常状况时,能够自动限制过电流或阻断电流,当故障排除后又恢复原态,俗称“万次保险丝”。根据线路的最大工作电流来确定选择。压敏电阻主要用于吸收各种操作浪涌及感应雷浪涌过压保护,以防止这类过电压干扰或损坏各种电路元件。根据设计经受的浪涌电压按照最大允许使用电压和通流容量来选择。其中,L1、L2、C1为抑制差模干扰,L3、C2、C3为抑制共模干扰。L1、L2铁芯应选择不易饱和的材料及M-F特性优良的材料。按照IEC-380安全技术指标推荐,图中元件参数的选择范围为:C1=0.1~2uF;C2、C3=2.2~33uF;L3为几个或几十毫亨,随工作电流不同而取不同的参数值。  按照下面公式计算C2、C3的容量:     Ii=2πfCyU  式中:Ii───允许的交流漏电流     f───电源频率;     U───电源供电电压;  上图为电源端是否使用滤波器,使用瑞士TRANSIENT 2000电磁兼容测试仪1000V 100KHZ 0.75mS条件EFT群脉冲实验,从TEXtronix TDS1012B捕抓到的信号比较,未使用滤波处理的电源输出端产生了尖峰脉冲,会导致微处理器复位,甚至死机。2.3 信号端处理  谐波和电磁辐射干扰会导致保护器误动作,使电气仪表计量不准确,甚至无法正常工作。在电动机控制回路中产生该类干扰源为变频器和现场对讲机。解决的方法有:一是信号输入线胶合,胶合的双胶线能降低共模干扰,由于改变了导线电磁感应的磁通方向,使其感应互相抵消。二是内部线路处理。如下图,采用双差分输入的差动放大器,具有很高的共模抑制比。在输入回路中接RC滤波器、信号的输入和输出端使用专用器件、降低输入输出阻抗、可靠接地和合理的屏蔽等措施。2.4 保护输出端处理  输入输出端采用光电隔离的方法,也是可以消除共模干扰,同时在保护继电器的的输出端并接压敏电阻,有效的提高了继电器的寿命,也降低了由于外部接触器动作对内部的干扰。考虑到客户使用控制电压的不确定性和接触器线圈容量,确认使用MYG14D821。2.5 外部存储技术和看门狗保护电路  使用外置存储芯片X25043,SPI接口。微处理器内置SPI控制模块,方便的与该芯片接口,外部存储技术保证了运行状态和事件的记录。低电压复位和外部看门狗提高了保护器的可靠性。2.6 主体与显示单元通过RS485连接  考虑到使用环境的特殊性和要求的多样性,主体与显示单元之间连接也采用RS485 Modbus-Rtu协议连接,提高了显示与控制的可靠性。 3  软件可靠性设计3.1 实时多任务的调度  保护器起着保护电动机的重任,对它的要求是既不能误动,也不能拒动,而且必须快速。实时多任务的调度实际是通过时间片的轮换实现宏观上的多任务效果。对于保护器而言,存在着三个重要的任务,等间隔的交流采样,根据算法得到稳态与暂态电量数据;根据得到的数据判断故障,故障计时、清零和脱扣输出;人机交互界面。下图以一个周波T=20mS,32点采样为例(考虑到快速除法),32次采样总时间为3.2mS,数据计算时间为9.72mS, 计时0.36mS,则人机交互的时间为6.72mS。这样的任务调度即满足了保护实时性要求,又较快的响应了参数设置。3.2 交流采样、数字滤波  对于交流正弦信号,一个周期的电压有效值为  根据电工原理中连续周期交流信号的有效值的定义,将连续信号离散化,用数值积分代替连续积分,从而得到有效值与采样值之间的关系。离散化得到    在对信号多次采样的基础上,通过软件算法提取最逼近真值的数据。这种算法计算连续的周期的交流信号,精度高,抗波形畸变能力强。在使用这种算法时,也可同时采用连续平均值法、中值算法等数字滤波,提高保护器的抗干扰能力。3.3 软件陷阱  程序是固化在微处理器的存储器中,由编译器统一安排,但设计时,设计人员考虑到产品的扩展性,一般留有余量,也因此总有些存储空间会未被使用。当微处理器的PC指针因为干扰被错置时,系统就会出错。软件陷阱就是在不用的存储空间、中断入口、子程序后加入强制跳转指令,让出错的PC指针恢复正常。  方法是:NOP      NOP      JSR MAIN4  结束语  本文针对低压智能电动机保护器在实际使用中遇到的各种电磁兼容问题,根据微处理器系统的特点从硬件和软件两个方面,提出了抗干扰方法,获得了良好的EMC性能。

  • 【分享】电气控制系统中继电保护器的整定方法

    随着科学技术的飞速发展,电气系统自动化程度的不断提高,继电保护器在电气系统中的应用也越来越广泛,它不仅保护着设备本身的安全,而且还保障了生产的正常进行,因此,做好继电保护的整定与复校工作对于保障设备安全和生产的正常进行是十分重要的。本文以直流调速系统各种保护继电器的整定与复校方法为例,详细介绍电气控制系统中电气设备。 1 继保整定与复校的方法 1.1 过流继电器的整定方法: 电路组成:该电路由单相交流低压电源、开关、单相调压器、电流发生器、整流器以及直流电压表、电流表、毫伏表等组成(76为过流继电器线圈) 电路工作原理及继保整定(复校)步骤: 电路工作原理: 从图1可以看出,该电路的工作原理是通过单相调压器改变电流发生器原边电压.由于继保整定电砧所带负载一定,电流发生器付边经整流器整流后的电流将随着调压器的输出电压的改变而大小可调。继保整定(复校)步骤: ●依据过流继电器所保护的电机的额定电流值和电机的过载能力/过载系数计算出所要整定的过流继电器的的整定值。 ●依照电路原理图,断开过流继电器的旁路,并照图接线。 ●对过流继电器所保护回路的高速开关作跳闸试验。 ●在检查接线无误的前提下,将调压器调至电压输出最小位置方可对继保电路进行通电试验。 ●初通电试验时,应先将高速开关断开,对继保整定电路进行升降压试验,观察继保整定电路工作是否正常。 ●待继保整定电路升降压空试正常后,方可合上高速开关,通过调整调压器电压(电压由低向高)做过流继电器的整定或复校,在这个过程中要特别观察电压表、电流表(或毫伏表)的指示和过流继电器的动作,并做好记录。 ●核对过流继电器动作值与整定值,并对过流继电器进行调整。 ●当过流继电器的动作值与整定值达到一致时,须反复做多次,确认动作值准确无误、动作可靠。 1.2 过压继电器的整定方法 过压继电器整定复校电路的组成:该电路由单相交流低压电源、开关、单相调压器、倍压整流型电压发生器以及电压表等组成。见图2: 电路工作原理及继保整定(复校)的步骤:电路工作原理:(45为过压继电器线圈) 从电路原理图(图2)可以看出,过压继电器继保整定电路是由单相调压器和由二极管、电容器组成的倍压整流器组成的,通过改变调压器的输出电压,再经过倍压整流器升压达到调节输出电压的目的。 继保整定(复校)的步骤: ●依据过压继电器所保护的电机或装置的额定电压和允许的过电压系数(一般直流电机取1.1 5)计算过电压继电器的整定值。 ●依照电路原理图,断开过压继电器的旁路,并照图接线。 ●对过压继电器所保护回路的高速开关作跳闸试验。 ●在检查接线无误的前提下,将调压器调至电压输出最小位置方可对继保电路进行通电试验。 ●初通电试验时,应先将高速开关断开,对继保整定电路进行升降压试验,观察继保整定电路工作是否正常,升降压是否平滑。 ●待继保整定电路升降压空试正常后,方可合上高速开关,通过调整调压器电压(电压由低向高)做过压继电器的整定或复校,在这个过程中要特别观察电压表的指示和过压继电器的动作,并做好记录。 ●核对过压继电器动作值与整定值,并对过压继电器进行调整,.当过压继电器的动作值与整定值达到一致时,须反复做多次,确认动作值准确无误、动作可靠。 1.3 欠磁继电器的整定方法 欠磁继电器继保整定的电路见图1,其整定与复校步骤与过流继电器继保整定的步骤基本类同,有所区别的是: 过流继电器的保护动作主要是检验继电器的吸合值,而欠磁继电器的保护动作则是继电器的释放值。 过流继电器的整定值是以所保护电机的额定电流和电机的过载能力确定的;而欠磁继电器的整定值则是以电机允许的最小励磁电流确定的。 2 继保整定工作中应注意的问题 2.1 做直流大电机过流时,使用短接软线时,其软线距过流继电器的平行距离要在1.5~2.0米以上才行,否则由于软线电流产生的磁场对电流继电器的磁场产生作用使吸力减小,增大了整定值的误差,其后果是非常严重的。 2.2 在做直流大电机过流整定时,由于空间母线电流产生的磁场对过流继电器磁场实际存在着一定的影响,故过流继电器的整定(复校)工作应尽可能在现场做,以免由此造成整定值的误差,这种误差对于保护装置也是很危险的。 2.3 在做过流或欠磁继电器的整定(复校)时,对于小电流可用电流表直读,以减小整定误差,对于大电流可采用分流器接表方式。 2.4 无论是做过流、过压还是欠磁继电器的整定或复校时,应尽可能地将保护电器所带的跳闸开关(高速开关)一并联做。 2.5 无论是做过流、过压还是欠磁继电器的整定或复校时,须断开原系统与保护继电器联接的旁路,否则一方面会影响整定值的准确度,另一方面会使继保整定(复校)工作无法开展(例如对过电压继电器的整定,由于采用的电路为倍压整流电路,其带负载能力较小,如有较大负载的旁路存在,将会造成继保整定电路的电压升不-上去)。 3 结论 笔者不仅对继电保护工作的开展过程进行了详尽的论述并且作了相关经验总结,这不仅对保障电器设备的安全运行起到积极的预防作用,并且对同行业或其它的电气设备或控制系统的继电保护器的整定与复校同样有效。

  • 【仪器心得】+实验室检验检测设备——仪迪IDI2620剩余电压测试仪使用心得

    【仪器心得】+实验室检验检测设备——仪迪IDI2620剩余电压测试仪使用心得

    [font=宋体][color=#222222]电器产品电源端口的剩余电压测试是电器产品安全性检测的重要指标之一。仪迪IDI2620系列剩余电压测试仪满足实验室测试需求,性价比较高,作为一名使用仪迪多年的用户,下面来评价一下该款设备的优势和不足,希望大家在选购仪器设备时少走弯路,也希望厂家不断改进仪器来满足用户的需求。[/color][/font][img=,351,241]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211301006345281_6542_2771427_3.jpg!w351x241.jpg[/img][font=宋体][color=#222222]一、厂家介绍:[/color][/font][font=宋体][color=#222222]青岛仪迪电子有限公司成立于1998年,是一家专注于电子测量仪器和自动化测试系统研发、制造、销售为一体的著名高新技术企业。凭借20多年的行业经验积淀及一流人才资源的优势,仪迪研发了多款高精尖的电测产品,为电机、电器等行业提供了完美的检测方案,满足国内测试需求的同时远销30多个国家和地区。其中,高精度高稳定度的电枢转子测试仪、功能强大操作便捷的定子、整机综合测试系统、国内首款线性功放安规综测仪、高精度高效率的安规检测仪、直流无刷电机综合测试系统、测功机测试系统等产品,在国内外市场上赢得了广泛的美誉。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]二、测试功能简介:[/color][/font][font=宋体][color=#222222]具备7寸彩色触屏显示;电压:2.5V-300V,电流量程:20A;[/color][/font][font=宋体][color=#222222]带有测试频率:30-300Hz;可采集测试曲线;测试速度可控;[/color][/font][font=宋体][color=#222222]另有触发电流和功率可设;专门针对(如风扇、豆浆机、电吹风、电热器等小家电)产品设计;[/color][/font][font=宋体][color=#222222]设备可自动对多档位电流/功率进行连续测量和判定。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]三、检测设备溯源心得:[/color][/font][font=宋体][color=#222222]1. [/color][/font][font=宋体][color=#222222]该仪器溯源计量一般都要找CNAS资质的计量机构出具,实验室需要做好首次计量,检查设备是否符合要求,且指标是否达到产品要求;[/color][/font][font=宋体][color=#222222]2.[/color][/font][font=宋体][color=#222222]计量机构CNAS出具校准报告的依据参考:[/color][/font][font=宋体][color=#222222]JJF([/color][/font][font=宋体][color=#222222]电子)0091-2022剩余电压测试仪校准规范[/color][/font][font=宋体][color=#222222]3.[/color][/font][font=宋体][color=#222222]注意溯源设备计量参数和范围,一定是实验室使用的范围或检测点,确保量值溯源的准确;[/color][/font][font=宋体][color=#222222]另外实验室要看清楚能力参量和范围是否满足溯源要求,提前根据使用需求和设备需求编制计量校准方案。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]四、检测设备使用心得:[/color][/font][font=宋体][color=#222222]为了提高测试效率,降低人为主观的影响因素、提高测试的准确性和测量精度,高精度的电容放电测试仪IDI2620。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]仪器具有较高的电压采样电阻(100MΩ),可以自适应的采样,分析判断电源输入电压波形、频率和峰值状态,测量在电压峰值处自动切断输入电压,同时可以记录断电后规定时间点的残余电压和放电到具体电压的放电时间,以及放电波形曲线,并在彩色液晶显示出来,供实验员直接读出测试数据。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]剩余电压测试仪的测试操作:负载运行到一定时间后,放电测试自动开始,仪表进入放电测试界面,若主界面可为测量模式为火零模式,也可为测量模式为自动模式。火零模式即只测试插头火零线直接的剩余电压。自动模式即测试插头火零线间,火线与地,零线与地的剩余电压,自动循环测试三次。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]五、仪迪售后:[/color][/font][font=宋体][color=#222222]《保修卡》和《客户档案卡》是仪迪为您提供进一步服务的凭证。从购买之日起,凭《保修卡》在中国享有规定的免费调换、保修期限、包括人工费、零配件的更换。《保修卡》是仪迪公司保修服务的凭证,请妥善保管,以便维修时出示。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]保证仪迪产品在从购买之日起3个月内,在正常使用下,万一发生故障时,按保修规定免费调换服务。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]保证仪迪产品在从购买之日起12个月内,在正常使用下,万一发生故障时,按保修规定进行免费维修服务。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]终身维护:为解除您的后顾之忧,对超出保修期或不属于保修范围的产品,我公司提供终身维修服务。如有特殊情况,双方另行协商处理。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]六、总结[/color][/font][font=宋体][color=#222222]市场上电器安全性能检测[/color][/font][font=宋体][color=#222222]测试[/color][/font][font=宋体][color=#222222]厂家很多,有进口的有国产的,各厂家的仪器特点不同,突出的特点也不一样,有的仪器市场占有率较高,与仪器灵敏度,稳定性好,使用方便,售后服务好等有关系。想在市场上占有一席之地,一是不断改进与提高仪器的使用技术,二是满足用户需求,设计出用户满意的[/color][/font][font=宋体][color=#222222]仪表[/color][/font][font=宋体][color=#222222]。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]实验室还需要货比三家,这款仪器[/color][/font][font=宋体][color=#222222]提高了检测效率,有效避免人员、环境对测量结果的影响,使测量更精准。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]实验室还需要权衡利弊,买到品质好、售后好、准确度高、性价比优的好仪器。[/color][/font][font=宋体][color=#222222] [/color][/font]

  • 高低温试验箱漏电保护器应如何检测

    为了保证高低温试验箱断路器和漏电保护开关的正常工作,应定期检查该部件,厂家推荐每月一次。 高低温试验箱漏电保护器检查方法是在推上断路器的同时,点击测试按钮,如果断路器跳开,则保护动作正常;反之,则不正常,请尽快检修或联系我公司售后部,售后电话:010-88264566。 漏电保护器,简称漏电开关,又叫漏电断路器,主要是用来在设备发生漏电故障时以及对有致命危险的人身触电保护,具有过载和短路保护功能,可用来保护线路或电动机的过载和短路,亦可在正常情况下作为线路的不频繁转换启动之用。

  • 【分享】中国发布音视频设备、低压电涌保护器和信息技术设备的最新安全要求

    2011年6月16日,中国国家标准化管理委员会分别发布了关于音视频设备的电气安全要求、低压电涌保护器性能要求和测试方法、信息技术设备安全通用要求的G/TBT/N/CHN/822、G/TBT/N/CHN/825、G/TBT/N/CHN/826号通报。这三项通报都是关于设备的强制性安全标准, 均是修改采用了对应的国际标准要求。三项强制性标准在提交WTO秘书处的90天后正式通过,并在通过后6个月正式执行。1. G/TBT/N/CHN/822号通报主要阐述了适用于被设计成由电网电源、电源设备、电池或远程馈电系统供电的,预定用来分别接收、产生、录制或重放音频、视频和有关信号的电子设备的安全要求。该强制性标准主要修改采用了国际标准IEC60065:2005《音频、视频及类似电子设备 安全要求》,主要在电源额定值的标示、安全说明、电源插头、适用范围、电气间隙的要求值、湿热处理条件、温度限值、接触电流的限值、天线与保护地的隔离、显像管的试验方法、额定消耗功率的标识等方面做出了修改。2. G/TBT/N/CHN/825号通报主要阐述了低压电涌保护器的性能试验要求,规定了三种类别的实验及其试验方法。该强制性标准主要是修改采用了IEC61643-1:2005《低压电涌保护器 第一部分:连接低压配电系统的电涌保护器 性能要求和试验方法》,主要在脱离器和过载时的安全性能的一般要求中增加了注“用作指示装置或者类似功能的低压电涌保护器在试验时可断开”;在表11中,只规定了我国的过载特性电流系数的选取值;在短路耐受能力试验中的实验电压考虑到制造商推荐的最大过电流保护元件的额定电压。3. G/TBT/N/CHN/826号通报主要阐述了适用于电网电源供电的或电池供电的、额定电压不超过600V的信息技术设备的安全要求。该强制性标准主要修改采用了国际标准IEC60950-1:2005《信息技术设备的安全-第一部分:通用要求》,主要在电源容差、电源额定值的标示、安全说明、电源插头、适用范围、电气间隙的要求值、湿热处理条件、温度限值、过流保护装置、阴极射线管的机械强度要求等方面做出了修改。

  • 分体式LCD显示马达控制与保护单元

    摘 要:文中通过对LCD、LED实际使用中各自的特点进行分析比较,说明LCD显示马达控制与保护单元在实际应用中的优势。并介绍ARD3新一代LCD显示马达控制与保护单元的设计思路、实际应用、产品性能指标、安装方式。关键词:马达保护与控制装置;ARD30  引言  伴随着电子式电动机保护器的大力推广及应用,客户对这种新式的电子式保护装置的应用更加熟悉,同时也对产品的使用提出了更高要求,尤其是参数设定、故障查询等人机交互方面。1  分体LCD显示方案的提出   前一代ARD3电动机保护器分为一体式、分体72F、分体90F,都采用LED(数码管,以下都以LED代表数码管)显示方式。在现场应用中LED显示方式亮度高,即使在光线不好的地方也可以达到一目了然的效果,使用寿命长,产品价格便宜。  与之相比LCD(液晶,以下都以LCD代表液晶)显示亮度不够,在产品附近才有比较好的显示效果,观看角度不同效果不同,和我们使用笔记本电脑时,显示屏旋转角度不同亮度不同一样。LCD产品价格较LED要高出较多。  但LCD一次性可显示数据量较LED多,尤其采用中文显示时,在国内使用中优势更加明显。客户在对前一代LED显示ARD3进行参数设计、故障查询上时,多要借助说明书(LED显示ARD3菜单项共有53项,故障代码21项),这样给客户现场实际应用带来了一定的麻烦。为了让客户应用更加方便,LCD显示产品应运而生。2  分体LCD显示与前一代LED显示相比所具有的优势2.1 测量参数、故障记录显示  ARD3可测量三相电流、三相电压、剩余电流、功率、功率因数、频率等电参量,LED显示要借助面板上的发光二极管来确定现在显示的是哪种电参量,很不直观,而且还有很多信息无法显示,例如:开关量状态、故障记录等内容。  LCD显示很好的解决了上述问题,采用128×64点阵式LCD,一屏中可以有4行数据显示,带有中文说明,不用再借助面板上发光二极管来表示具体参数。各种菜单项、开光量状态、故障记录、运行参数等信息都已中文形式在显示面板上显示出来,方便客户参数、故障查询、日常维护。LCD可显示的故障记录数据时包括:本次电机运行时间、停车具体时间、故障原因、停车时的各种电参量(三相电流、三相电压、剩余电流等)。2.2 各种保护功能参数设置  ARD3具有过载、断相、堵转、阻塞、不平衡、欠载、剩余电流、起动超时、过压、欠压、相序、欠功率等保护功能。实际使用中,这些保护功能不一定全部打开,在保护参数设置时,LED产品需要经过一步二进制到十进制转化的过程,现场操作人员对这种设置方法不是十分适应。  LCD显示将各种保护功能使用中文排列好,需要对哪种保护功能进行设置时,直接查找到对应项进入设置即可,在很大程度上方便了客户的使用。2.3 控制方面  原LED显示产品,在显示面板上没有起、停操作按钮,客户只能通过开关量输入信号来完成起、停操作。LCD显示产品,在显示面板上自带起动、停车按钮,客户可以在不安装其它按钮的情况下,通过LCD显示面板完成电机起、停操作,从而节省大量元器件和布线工作。2.4 其他改进方面  分体式LCD显示部分和ARD3主体部分采用航空接口连接,连接紧靠;使用RS485电平进行连接,增强了产品的抗干扰性和传输距离;将各种起动方式归纳在一起,客户在现场使用时可以自行更改;面板增加了停车、起动、运行、报警、脱扣指示灯,更贴近于客户实际使用的需要。新一代分体LCD显示ARD3实物图如图1所示。http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/16/155431bn.jpg图1 分体LCD显示ARD3实物图3  分体LCD显示ARD3产品特点、技术指标介绍3.1 产品特点  ■ 显示模块采用嵌入式安装,模块尺寸为90×70,开孔86×66(单位mm),主体采用导轨安装。  ■ 辅助电源支持AC/DC 110/220V,AC 380V。  ■ 测量功能分为基本测量(电流参数)和增选测量(电压、功率、相序、剩余电流(接地/漏电流))。  ■ 具有过载、堵转、阻塞、欠载、断相、不平衡、剩余电流(接地/漏电)、温度、外部故障、相序、过压、欠压、欠功率、tE时间等全面的电动机综合保护功能。  ■ 8路DI无源干节点输入,信号电源采用内置DC24V电源。  ■ 4路DO输出,满足直接起动,星—三角起动,自耦变压器起动,软起动等多种起动方式,通过通讯总线可实现远程主站对电动机进行实时遥控“起/停”操作。  ■ 抗晃电确保电动机运行不间断,重起动功能在短时欠压、失压时用于电动机分批重起。  ■ 具有标准的RS-485通讯接口,采用Modbus- RTU通讯协议,保证了上位机通讯的快速可靠。  ■ 具有DC4-20mA模拟量输出接口,直接与DCS系统相接,可实现对现场设备的监控。  ■ 具有系统时钟和8次故障记录功能,系统时钟记录当前时间(年、月、日、时、分、秒);故障记录功能记录电动机发生故障的时间,总的运行时间,故障原因,发生故障时电动机的各种参数值(如三相电流、三相电压、剩余电流、功率因数、热容比、电机状态等)。 3.2 技术指标  技术指标如表1所示。表1 技术指标技术参数技术指标辅助电源AC/DC 110 / 220V,AC 380V,功耗15VA电机额定工作电压AC220V / 380V / 660V,50Hz / 60Hz电动机额定工作电流2(0.40A-2.00A)采用小型专用电流互感器检测模块6.3(1.6A-6.3A)25(6.3A-25A)100(25A-100A)250(63A-250A)采用外置电流互感器800(250A-800A)继电器输出触点容量阻性负载AC220V、6A;DC24V、6A ;感性负载AC250V、2A;DC24V、2A ;开关量输入干节点(内置DC24V)通讯RS485 Modbus-RTU协议环境工作温度-10ºC~55ºC贮存温度-25ºC~70ºC相对湿度≤95﹪不结露,无腐蚀性气体海拔≤2000m污染等级2级防护等级主体IP20,LCD显示模块IP45(安装在柜体面板时)安装类别III级3.3 过载保护  过载保护是现场是用中最重要的保护之一,用到电机的场所几乎都开启此类保护。ARD3采用热模型保护原理,模拟电机实际发热情况进行过载保护。ARD3共有8条过载保护曲线供客户选用,其中曲线5、10、30分别相当于热继电器的10A、10、30脱扣级线。过载特征曲线图(K曲线图)如图2所示,过载保护对照表如表2所示。http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/16/155927uc.jpg图2 过载特征曲线图表2 过载保护对照表http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/16/161744dl.jpg 4  结束语  通过本文的介绍,可以看出

  • 贝鲁科浪涌保护器BLR-CM系列

    贝鲁科浪涌保护器BLR-CM系列

    浪涌保护器,适用于交流50/60HZ,额定电压220V/380V的供电系统中,对间接雷电和直接雷电影响或其他瞬时过压的电涌进行保护,适用于家庭住宅、第三产业以及工业领域电涌保护的要求。其中,贝鲁科BLR-CM系列浪涌保护器根据 IEC 防雷分域名和分级保护的原则 ,在配电线路级加装浪涌 , 使进入设备的过电压值**设备耐压值。

  • 【转帖】关于低压电器产品认证标准GB10963等更新/换版的通知

    关于低压电器产品认证标准GB10963等更新/换版的通知 各相关企业:国家标准GB10963.1-2005、GB 20044-2005、GB/T13539.4-2005已发布实施,国家认证认可监督管理委员会2007年第5号公告对相关标准换版工作做出了指示,中国质量认证中心正在对上述标准的CCC证书进行更新/换版工作,新旧版本标准对比如下:产品 旧版标准 新版标准 家用和类似场所用的过电流保护断路器 GB10963-1999《家用及类似场所用过电流保护断路器》 GB10963.1-2005《电气附件-家用及类似场所用过电流保护断路器 第1部分:用于交流的断路器》 漏电保护器 JB8755-98 《移动式剩余电流保护器》 GB 20044-2005《电气附件 家用和类似用途的不带过电流保护的移动式剩余电流装置(PRCD)》 半导体器件保护用熔断体 GB 13539.4-1992 《低压熔断器 半导体器件保护用熔断体的补充要求》 GB/T 13539.4-2005《低压熔断器 第4部分:半导体设备保护用熔断体的补充要求》 具体换版方案:  一、自标准实施之日起,采用新版标准实施认证、检测工作。  二、对于已经获得强制性认证、并具有完整的CCC型式试验报告的产品,旧版标准证书持有人应于新版标准实施后、下一次跟踪检查之前,向我中心产品五处申请换发新版标准证书,提交样品进行差异检测项目的确认,最晚不迟于2007年12月31日前完成,逾期将对失效证书注销。  三、对于通过电工产品安全认证证书(CCEE)、进口商品安全质量许可证(CCIB)、生产许可证转换获得CCC认证证书、且不具有完整的CCC型式试验报告的相关产品,在此次标准换版时,须依据新版标准进行测试并将原证书转换过程中的检测报告和产品描述等资料补齐。   中国质量认证中心2007年3月1日

  • EM保护器-EM saver

    A家GCMS,5977与5975相比,当SIM模式时,5977多了一个EM saver,即EM 保护器。EM保护器:用于防止化合物浓度超出校正曲线线性范围,或者响应过高而烧坏检测器的EM,如果使用EM保护器功能,可以使用高增益数值和长驻留时间,同时又不会饱和电子倍增器。用于单个四级杆配置中的SIM模式,优点是得到更稳定的检测器响应,EM的寿命延长。--当使用这个功能的时候,会要求设定限定值:1)sum limit 1e8(default)2) sum limit 3e83) sum limit 1e95) sum limit 3e9一般这个值是怎么选择的呢?有用过的小伙伴吗?EM多大的值(SIM)下会影响寿命或者烧坏呢?

  • 【原创】康普斯制造 KPS-C575 增安型电动机保护器

    康普斯制造 KPS-C575 增安型电动机保护器 株洲市康普斯电子有限公司作为生产电力仪表的领军企业,主要以生产智能化仪表、各类数显电测仪表、谐波监测仪、多功能(网络)电力仪表、电量变送器、低压保护装置、过电压保护器、智能温湿度控制器、开关柜智能操控装置(状态指示仪)、红外触头测温装系统、工控仪表、电流、电压互感器等多类监测控制成套电气产品。 自创立之日起,公司秉承“科技领先、品质至上”之理念,不断创新,做专做精,满足客户共赢共荣。公司位于中国南方铁路交通枢纽、中国电力机车之都、长株潭城市群—株洲市国家高新技术产业园,以下简称:“康普斯电子”“kPS电子”,公司为“省高新技术企业”,“市重点保护企业”,工程技术人员占员工总人数的60%以上,是行业标准的制订者之一。公司经过多年的技术储备,已经具备了强大的软件设计、电子线路设计、方案开发的能力。雄厚的技术研发力量,先进的生产和检测设备,快捷的ERP信息系统,现代化的管理体系,使“康普斯电子”,一跃成为国内智能仪表的“标志性”企业。▲ 一、概述微机监控电机保护器适用于AC380V、AC660V低压系统.作为低压异步电动机和增安型电动机的保护监测和控制的新一代智能化综合装置,除了先进的电动机保护、监控功能 还提供7设备运行和跳闸的记录以及额定参数等重要信息.并且采用现场总线方式结构,为现代化的设备管理带来很大的便利。产品符合标准:GB38363-2000、GBl40484—2003 1EC255 ▲ 二、产品特点◆"tE"时间保护符合有关增安型防爆电动机过载保护的国家标准(GB3836 3--2000)◆交流采样,测量A,B,C,三相电流及控制回路电压◆现场显示电动机运行状态,保存三次电动机故障跳闸记录◆一路保护输出,一路可编程继电器输出,一路4—20mA电流输出◆高清晰度宽温液晶显示,井具有背景光,跟随电动机运行状态和用户要求实时显示◆三相电流不平衡,断相、欠流、过压、欠压、自启动等功能用户可职可台◆当电动机过流时过流灯(设置灯)闪烁告警,过流倍数越大.闪烁越快◆故障定位明确,显示故障时的电压值或电流值,断相显示哪一相.电流不平衡显示大小两相◆采用RS485通讯总线,可广泛用干各种监控系统作为带有电机保护及控制的智能化监控单元

  • 断路器如何进线?塑壳断路器为什么不能倒进线?

    断路器可以将线路倒带 断路器的作用是切断和接通负载电路,以及切断故障电路,防止事故扩大,确保安全运行。高压断路器的断路电压为1500V,电流为1500-2000A 电弧,这些电弧可以延伸到2米仍然继续烧毁。因此,灭弧是高压断路器必须解决的问题。一般来说,不允许倒车线,倒车会导致保护容量显著减少,甚至损失。 二、断路器的进线方式 一般的断路器是不可以倒进线的。如果我们非要倒进线,那么对于断路器的性能将企业降低,光敏电阻比如通过短路分断能力会降低(这和断路器进行内部结够有关,上进线时表示一个电源经连接板、静触头、动触头、软连接、保护管理系统、连接板这样的顺序,下进线方式正好可以相反。反进线的断路器开断短路故障电流时,灭弧能力以及降低)。 如果是带过载、短路进行保护的电子式剩余工作电流通过动作以及断路器(漏电断路器)的接线,它们也只能上进线,而不能下进线。这是我们因为电子式剩余部分电流技术动作控制断路器的脱扣线圈是装在一个靠近实现负载侧,上进线时,脱扣器线圈在发生存在漏电时,它使断路器跳闸,因为没有动静触头打开,动触头处无电压 如果企业现在可以改为下进线,发生具有漏电动作后,断路器分闸,从原负载端(因下进线负载端成了系统电源端),至脱扣器线圈及动触头处均有电压,如果旅游线路设计电压有浪涌现象等故障,PTC热敏电阻就会造成烧毁线圈,使剩余经济电流产生动作分析断路器失去自己应有的功能。 通常,断路器垂直或水平安装。 垂直安装是要安装在向前的方向,也就是说,我们看到前面的断路器文字是在向前的方向,头朝上。 如果反向安装,我们看到断路器前面的字是反向的,俗话说是头朝下,这样的安装是不允许的。 如果是过载,短路保护的电子剩余电流动作断路器不能从下面进入线路。 如果是微型断路器,不能从下面进线;否则没有保护功能,只能作为隔离开关使用。 如果是塑壳断路器,一般的国产企业产品信息不能从下方进线,压敏电阻只有一个少数名牌厂商的部分技术规格是否可以,如常熟CM1的部分设计规格。 三、塑料外壳断路器不能反转进线的原因 1、结构原因 对于塑壳断路器,上行线路是指电力线路通过连接板-静态接触-移动接触-软接触-保护系统(双金属元件或热电阻元件和电磁系统)-连接板 下行线路是电力线路-连接板-保护系统-软接触-移动接触-静态接触-连接板。 如果短路电流在进入线路时被切断,虽然大部分电弧进入弧室,但一部分带电的游离气体移动到可动触点的连接部分,游离气体的某一相接触到相邻的带电体,则可能存在交流短路。另一方面,即使断路器成功地切断了短路电流,由于下部接线、保护系统、软接线和共轴总是处于供电电压以下,绝缘也会老化,还可能发生相间漏电等事故。 2、恢复电压的原因 所谓中国恢复工作电压是指断路器开断短路保护电路的过程,加在动静触头之间的电压。只要通过电弧经过不断拉长和驱入灭弧室,使其受冷却,提高以及电弧电阻和电弧电压,且电弧电压是否大于经济恢复系统电压时,电弧才能被熄灭。恢复电压分有稳态恢复正常电压和暂态恢复电压比较两种。 瞬态恢复电压的两个重要参数是振荡频率f和过振荡系数r、f和r,触头间电压上升的速度越快,电弧熄灭越困难。 振荡频率f与电路的电感、电容和电阻有关。 输入线具有大系列的元件、电感器和电容器。 由于其电阻比上输入线的电阻高得多,因此其瞬态恢复电压高得多,并且电弧难以熄灭,这常常导致电弧击穿和再点火。 [b]创芯为电子[/b]为不同规模的企业提供电子元器件采购的平台。主要产品包括电源管理芯片、处理器及微控制器、接口芯片、放大器、存储器 、逻辑器件、数据转换芯片、电容、二极管、三极管 、[url=https://www.szcxwdz.com][b]电阻[/b][/url]、[b][url=https://www.szcxwdz.com]电感[/url][/b]等,并提供相关的技术咨询。在售商品超60万种,原?或代理货源直供,绝对保证原装正品,并满?客??站式采购要求,当天订单,当天发货,还可免费供样!

  • 【求助】(ok)关于温度保护器的资料

    是否有关于温度保护器的资料[color=#DC143C]你可以到中国期刊网或者其它中文数据库里搜索一下,毕竟你这个要求的范围还是比较广的,版友应助起来比较麻烦!你搜索到具体的文献或者书籍之后,再按照版规求助这样才能更好的得到的帮助。 by dong3626[/color]

  • 电流传感器原理_如何选择电流传感器

    电流传感器原理_如何选择电流传感器

    [align=center][/align]电流传感器具体的工作原理是:当主电路有大电流Ip流动时,导体周围会产生强磁场。该磁场由多磁环收集并作用于电流传感器器件以使其具有信号输出。该信号由放大器A放大并输入到功率放大器。此时,功率管的相应电压降变化以获得补偿电流Is。由于Is电流流过太多,绕组产生磁场Hs。 Hs与由主电流Ip产生的磁场Hp相反,由此补偿原始磁场,逐渐减小从霍尔器件输出的信号,最后乘以Is和匝数以产生磁场和磁场由Ip生成的字段。当它相等时,Is不再增加。此时,电流传感器达到零磁通量检测。如何选择当前电流传感器:霍尔电流传感器基于磁平衡霍尔原理。根据霍尔效应原理,从霍尔元件的控制电流端施加电流Ic,并且在霍尔元件平面的法线方向上施加具有B的磁场强度的磁场。然后,在垂直于电流和磁场的方向上(即,在霍尔输出端子之间),将产生电势VH,其被称为霍尔电势,其与控制电流I成比例。产品。即,其中K是霍尔系数,其由霍尔元件的材料确定 一,控制电流 B是磁场强度 VH是霍尔的潜力。电流传感器应用:电流传感器在许多领域都有应用,如电池监测,汽车,工业,铁路,机车,车载电力测试,能源和自动化等。电流传感器的主要特性参数:1、线性线性决定了电流传感器输出信号(次级电流IS)和输入信号(初级电流IP)与测量范围成正比的程度。2、温度漂移偏移电流ISO在25°C时计算。当霍尔电极周围的环境温度变化时,ISO会改变。因此,考虑偏移电流ISO的最大变化很重要,其中IOT指的是当前电流传感器性能表中的温度漂移值。3,偏移电流ISO偏移电流也被称为剩余电流或剩余电流。这主要是由霍尔元件或电子电路中的运算放大器不稳定造成的。当电流传感器在25°C和IP = 0下制造时,偏移电流会最小化,但传感器在离开生产线时会产生一定量的偏移电流。4、标准额定值IPN和额定输出电流ISNIPN是指电流传感器可以测试的标准额定值。它由有效值(A.r.m.s)表示。 IPN的大小与传感器产品的型号有关。 ISN是指电流传感器的额定输出电流,一般为10〜 400mA。当然,这可能会因型号而异。5、准确性霍尔效应电流传感器的精度取决于标准额定电流IPN。在+ 25°C时,传感器的测量精度对初级电流有一定的影响。同时,在评估电流传感器精度时,还必须考虑偏移电流,线性度和温度漂移的影响。电流传感器包含范围:[color=#333333]气体流量传感器丨微型压力传感器丨绝对压力变送器丨微量氧传感器丨[/color][color=#333333]数字温湿度[/color][color=#333333]传感器丨煤气检测传感器丨气压感应器丨一氧化碳传感器丨h2传感器丨压阻式压力变送器丨硫化氢传感器丨co2气体传感器丨光离子传感器丨ph3传感器丨百分氧传感器丨bm传感器[/color][color=#333333]丨超声波风速传感器[/color][color=#333333]丨氧气传感器丨电流传感器丨风速传感器丨voc传感器丨[/color][color=#333333]光纤应变传感器[/color][color=#333333]丨[url=http://mall.ofweek.com/category_63.html]电流传感器[/url]丨[/color][color=#333333]meas压力[/color][color=#333333]传感器丨位置传感器丨[/color][color=#333333]称重传感[/color][color=#333333]器丨甲烷传感器丨微流量传感器丨光纤应变传感器丨称重传感器丨三合一传感器丨sst传感器丨gss传感器丨ch4传感器丨氟利昂传感器丨硫化物传感器丨o3传感器丨双气传感器丨压电薄膜传感器丨一氧化氮传感器丨透明度传感器丨二氧化硫传感器丨氰化氢传感器丨煤气检测传感器丨燃气检测传感器丨电流氧传感器[/color]

  • 医疗IT系统及其特点

    1  引言  医疗场所内,用于维持生命、外科手术和其他位于“患者区域” 内的医用电气设备和系统的供电回路,均应采用医疗IT系统。IT系统具有泄漏电流小,可带故障运行等优点2  IT系统及其特点2. 1 IT系统的定义及组成  IT系统的电源端不接地或经高阻抗接地,其电气装置的外露导电部分,被单独地或集中地通过保护线(PE)接至接地极。在实际应用中,IT系统一般与TN或TT系统通过隔离变压器进行隔离。  在正常情况下,系统中仅存在线路对地电容的微小泄漏电流。图1所示为IT系统发生第一次接地故障示意图,当系统发生第一次单相接地故障时,故障电流为两非故障相对地电容电流的相量和Id ,由于这个电流值甚小,不会造成人身电击或者其它事故,也不会切断电源,保证了系统供电的连续性。但是如果不及时排除故障,当第二次另一相发生接地故障时,相当于形成相间短路,使过电流保护装置动作,引起供电的中断,这对于重要的供电场所来说,是不允许的。  为了防止上述短路故障的发生, T系统应设置绝缘监测器。这样当系统发生第一次接地故障时,绝缘监测器就能及时检测出该接地故障,并通过报警装置发出报警信号(通常是声光报警信号),提醒工作人员赶在第二次发生异相接地故障前及时排除故障,消除隐患,从而有效地保证系统供电的连续性。  可以在系统中安装专门的故障检测仪,当绝缘监测检测到绝缘故障时,给故障检测仪一个启动信号,故障检测仪开始逐路检测,也可以利用手执式故障定位设备对可能出现故障的回路进行逐点排查,最终找到故障点并显示故障点的位置  为了保证系统供电的连续性,国家《建筑物电气装置 第7-710部分:特殊装置或场所的要求—医疗场所》GB16895.24-2005 / IEC60364-7-710:2002 710.53.1条规定:“……医用IT系统的变压器进出线回路不允许设置过负荷保护……”,以防止系统过负荷时保护开关切断电源。这就要求系统中的绝缘监测器必须同时还具有负荷检测和过负荷报警功能。在一些重要的场所,由于隔离变压器持续不断地工作,可能温度过高而导致隔离变压器工作异常。因此绝缘监测器还需要实时检测变压器的温度,当其温度过高时,应有相应的超温报警信号,以提醒相关人员及时处理。  由上面的分析可知,一个典型的单相IT系统,其组成设备主要包括:隔离变压器、绝缘监测器、电流互感器,以及外接报警与显示仪,见图2。  系统中,绝缘监测仪具有系统绝缘检测、系统过负荷检测和变压器温度检测功能,以及相应故障的报警与显示功能,一般安装在现场的终端配电柜中。外接报警与显示仪则用于集中显示相应的检测值,并具有超限报警功能,一般安装在位置明显的地方,方便人员查看,如手术室IT系统的外接报警与显示仪通常安装在医院手术室的情报面板上。2. 2 IT系统的特点  a. 由于系统电源端带电导体不接地,即使系统发生单相接地故障也只能通过系统对地电容构成回路,故障回路阻抗极大,故障电流极小,发生电击的危险很小,所以不必及时切断电源来防电击,从而维持供电的不间断,只有在发生第二此接地故障时才要求切断电源 。同时,安装在系统中的绝缘监测器能及时地检测并给出系统绝缘故障报警信号,提醒工作人员及时排除故障。因此IT系统是一个连续、可靠的供电系统。  b. IT系统中的绝缘监测器,一方面实时监测系统的绝缘状态,另一方面还检测系统的过负荷和变压器的温升状态,一旦出现异常立即报警。因此IT系统能够减少因系统发热、漏电等原因引起的电气火灾事故,大大提高了系统的防火安全性。  c. 在IT系统中,提高回路的绝缘阻抗、降低回路对地电容,是提高系统安全性与可靠性的关键。因此在系统设计时要尽量缩短系统配电线路的长度,减小系统容量,减少系统分支回路数,并做好线路的绝缘防护措施。这也就限制了IT系统仅能用在重要的局部的供电场所,如化工、制药企业的一些程序控制生产线,医疗场所的手术室、重症监护室等场所。3  IT系统在医疗场所的应用  医疗IT系统是IT系统应用的一个典型实例。医院因其职能的特殊性,对其配电方式有特殊的要求。如外科手术室、重症监护室等,都需要采用IT系统,以提供一个安全、可靠、连续的配电系统。3.1 医疗IT系统的应用  根据《建筑物电气装置 第7 - 710部分:特殊装置或场所的要求 医疗场所》(GB 16895.24–2005 / IEC 60364–7– 710:2002),将医疗场所划分为0类场所、1类场所和2类场所。由于0类和1类场所不使用与病人直接接触的医疗器械,或者所使用的设备断电后不会对病人造成危害,因此可以使用TN-S系统,但须配有剩余电流动作保护器,在发生接地故障时,能及时断开故障回路。并可同时配置剩余电流监测设备,实时监测系统各回路的泄漏电流值,在保护设备动作前发出报警信号,避免造成回路断电,引起严重后果。对于2类医疗场所,医疗设备的断电或接地故障将会危及病人生命安全。根据相关的标准和规范,这类场所必须使用医疗IT系统,来保证系统供电的连续性和安全性。  采用IT系统的2类医疗场所包括有手术室、急诊抢救室、各类重症监护室(ICU)、心脏导管及造影室等。每个房间应配有独立的隔离电源系统。对于多个这类场所,可以采用如图3所示的配电方案。  图中各个手术室和重症监护室分别采用独立的IT供电系统,所有的IT系统由手术部与ICU总配电柜通过TN-S系统配电。各IT系统的绝缘监测器及总配电柜内的剩余电流监测设备又通过基于Modbus协议的RS485总线将各个监测信号反馈到手术部的中央监控室内,并由中央控制室的上位机通过中央控制系统软件进行集中监控。各个IT系统与TN-S系统的运行状态,都可以显示在中央监控室的上位机上,方便工作人员对系统进行集中监控与管理。  各类手术室和重症监护室根据各系统容量分别配置单独的IT系统,主要的医疗仪器、无影灯、多功能吊塔等用电设备须从IT系统中取电。照明灯、观片灯和电动门等可以不从IT系统取电。 图4为采用医疗隔离电源系统的手术室或ICU配电系统图。绝缘监测仪时刻监测IT系统的绝缘状态,并在系统出现故障时给出报警信号,外接的报警与显示仪通过RS485接口与绝缘监测仪进行实时的数字通信,显示绝缘监测仪的检测结果,并在报警时发出声光报警信号。除了绝缘监测设备外,系统还配置了绝缘故障测试仪和绝缘故障评估仪。绝缘故障测试仪能够在线查找故障发生的回路,它和绝缘监测仪一起工作,当绝缘监测仪探测到系统绝缘故障后,绝缘故障测试仪立即开始故障定位,由绝缘故障评估仪周期性地送出一个特殊的测试电流,测试电流流经故障部位,由电流互感器探测,并由电子评估仪对故障回路进行评估,评估的结果送报警与显示仪中显示。  医疗IT系统同时还配置了绝缘故障定位设备,在发现系统绝缘故障的同时,能及时定位出现故障的回路,这极大地方便了工作人员了解系统状态并及时排查故障,从而有效地保证了医疗IT系统的安全性与可靠性。3.2 IT系统在医疗场所应用时  由于医疗场所具有其特殊性,因此在进行医疗IT系统设计时应特别注意以下几点:  a. 医疗IT系统必须采用医疗场所供电用隔离变压器,并应符合《电力变压器、电源装置和类似产品的安全 第16部分:医疗场所供电用隔离变压器的特殊要求》的要求。  b. 为了降低医疗系统对地电容,提高绝缘强度, IT系统的配电箱要尽量安装在使用场所附近,并尽可能减小系统容量以及系统分支数,尽量缩短系统配电线路的长度。  c. 对于心脏手术等手术设备与人体心脏直接接触的手术室,要充分做好防电击措施。有时候仅靠带绝缘监测的IT系统是不够的,还应做好局部等电位联结,使保护区内所有可导电的部分都处于同一电位水平上。4  结语  带有绝缘监测的IT系统能够为局部场所提供安全、可靠、连续的供电,这是其它系统无法媲美的。因此在一些重要的生产加工场所、医疗场所,以及重要的设备运行场所,可以优先考虑使用IT系统。目前我国还没有出台关于IT系统绝缘监测产品方面的规范、标准,国内用于IT系统绝缘监测和故障点定位的产品也为数不多。因此,尽快出台的同时,尚需努力开发出各类用于IT系统的绝缘监测设备与故障点定位设备。相信在不久的将来,随着人们对IT系统的充分认识,IT系统也会得到越来越广泛的应用。

  • IT系统在医疗场所的应用及绝缘检测功能扩展

    摘 要:阐述了IT系统的定义、组成及特点,IT系统在医疗场所应用时的注意事项。介绍了IT系统绝缘监测功能的扩展:IT系统过负荷检测,IT系统隔离变压器温度检测,IT系统接地故障定位检测,以及绝缘监测、各类检测的中央监控系统。关键词:IT系统 绝缘监测 过负荷检测 隔离变压器温度检测 故障定位Abstract :The definition, composition and characteristics of IT system, the attention points of IT system using in medical sites are expounded. The expansions of the insulation monitoring functions of the IT system are introduced, including overload detection of IT system, temperature detection of the isolation transformer of IT system, the grounding fault location detection of IT system, as well as the insulation monitoring and the central monitoring system for all kinds of testing.Key words :IT system Insulation monitoring Overload detection Temperature detection of the isolation transformer Fault location1  引言  随着国民经济的快速发展和人们生活水平的逐年提高,人们对电的需求量陡然增长。与此同时,由于停电、漏电,以及线路绝缘故障引发的触电、电气火灾事故也随之剧增对人们的生命财产安全构成了严重威胁。为了加强系统供电的安全性和可靠性,《民用建筑电气设计规范》(JGJ 16-2008) 12.8.6条规定:在2类医疗场所内,用于维持生命、外科手术和其他位于“患者区域” 内的医用电气设备和系统的供电回路,均应采用医疗IT系统。IT系统具有泄漏电流小,可带故障运行等优点,因此在医疗场所、地下矿井、化工企业、船舶、电信、冶金、石油化工及交通工程等领域,IT系统得到了广泛的应用。2  IT系统及其特点2. 1 IT系统的定义及组成  IT系统的电源端不接地或经高阻抗接地,其电气装置的外露导电部分,被单独地或集中地通过保护线(PE)接至接地极。在实际应用中,IT系统一般与TN或TT系统通过隔离变压器进行隔离。  在正常情况下,系统中仅存在线路对地电容的微小泄漏电流。图1所示为IT系统发生第一次接地故障示意图,当系统发生第一次单相接地故障时,故障电流为两非故障相对地电容电流的相量和Id ,由于这个电流值甚小,不会造成人身电击或者其它事故,也不会切断电源,保证了系统供电的连续性。但是如果不及时排除故障,当第二次另一相发生接地故障时,相当于形成相间短路,使过电流保护装置动作,引起供电的中断,这对于重要的供电场所来说,是不允许的。Fig. 1 IT system grounding fault diagram  为了防止上述短路故障的发生, T系统应设置绝缘监测器。这样当系统发生第一次接地故障时,绝缘监测器就能及时检测出该接地故障,并通过报警装置发出报警信号(通常是声光报警信号),提醒工作人员赶在第二次发生异相接地故障前及时排除故障,消除隐患,从而有效地保证系统供电的连续性。  可以在系统中安装专门的故障检测仪,当绝缘监测检测到绝缘故障时,给故障检测仪一个启动信号,故障检测仪开始逐路检测,也可以利用手执式故障定位设备对可能出现故障的回路进行逐点排查,最终找到故障点并显示故障点的位置,这样就极大地方便了工作人员进行故障排除。  为了保证系统供电的连续性,国家《建筑物电气装置 第7-710部分:特殊装置或场所的要求—医疗场所》GB16895.24-2005 / IEC60364-7-710:2002 710.53.1条规定:“……医用IT系统的变压器进出线回路不允许设置过负荷保护……”,以防止系统过负荷时保护开关切断电源。这就要求系统中的绝缘监测器必须同时还具有负荷检测和过负荷报警功能。在一些重要的场所,由于隔离变压器持续不断地工作,可能温度过高而导致隔离变压器工作异常。因此绝缘监测器还需要实时检测变压器的温度,当其温度过高时,应有相应的超温报警信号,以提醒相关人员及时处理。  由上面的分析可知,一个典型的单相IT系统,其组成设备主要包括:隔离变压器、绝缘监测器、电流互感器,以及外接报警与显示仪,见图2。  系统中,绝缘监测仪具有系统绝缘检测、系统过负荷检测和变压器温度检测功能,以及相应故障的报警与显示功能,一般安装在现场的终端配电柜中。外接报警与显示仪则用于集中显示相应的检测值,并具有超限报警功能,一般安装在位置明显的地方,方便人员查看,如手术室IT系统的外接报警与显示仪通常安装在医院手术室的情报面板上。2. 2 IT系统的特点  a. 由于系统电源端带电导体不接地,即使系统发生单相接地故障也只能通过系统对地电容构成回路,故障回路阻抗极大,故障电流极小,发生电击的危险很小,所以不必及时切断电源来防电击,从而维持供电的不间断,只有在发生第二此接地故障时才要求切断电源 。同时,安装在系统中的绝缘监测器能及时地检测并给出系统绝缘故障报警信号,提醒工作人员及时排除故障。因此IT系统是一个连续、可靠的供电系统。  b. IT系统中的绝缘监测器,一方面实时监测系统的绝缘状态,另一方面还检测系统的过负荷和变压器的温升状态,一旦出现异常立即报警。因此IT系统能够减少因系统发热、漏电等原因引起的电气火灾事故,大大提高了系统的防火安全性。  c. 在IT系统中,提高回路的绝缘阻抗、降低回路对地电容,是提高系统安全性与可靠性的关键。因此在系统设计时要尽量缩短系统配电线路的长度,减小系统容量,减少系统分支回路数,并做好线路的绝缘防护措施。这也就限制了IT系统仅能用在重要的局部的供电场所,如化工、制药企业的一些程序控制生产线,医疗场所的手术室、重症监护室等场所。3  IT系统在医疗场所的应用  医疗IT系统是IT系统应用的一个典型实例。医院因其职能的特殊性,对其配电方式有特殊的要求。如外科手术室、重症监护室等,都需要采用IT系统,以提供一个安全、可靠、连续的配电系统。3.1 医疗IT系统的应用  根据国标《建筑物电气装置 第7 - 710部分:特殊装置或场所的要求 医疗场所》(GB 16895.24–2005 / IEC 60364–7– 710:2002),将医疗场所划分为0类场所、1类场所和2类场所。由于0类和1类场所不使用与病人直接接触的医疗器械,或者所使用的设备断电后不会对病人造成危害,因此可以使用TN-S系统,但须配有剩余电流动作保护器,在发生接地故障时,能及时断开故障回路。并可同时配置剩余电流监测设备,实时监测系统各回路的泄漏电流值,在保护设备动作前发出报警信号,避免造成回路断电,引起严重后果。对于2类医疗场所,医疗设备的断电或接地故障将会危及病人生命安全。根据相关的标准和规范,这类场所必须使用医疗IT系统,来保证系统供电的连续性和安全性。  采用IT系统的2类医疗场所包括有手术室、急诊抢救室、各类重症监护室(ICU)、心脏导管及造影室等。每个房间应配有独立的隔离电源系统。对于多个这类场所,可以采用如图3所示的配电方案。  图中各个手术室和重症监护室分别采用独立的IT供电系统,所有的IT系统由手术部与ICU总配电柜通过TN-S系统配电。各IT系统的绝缘监测器及总配电柜内的剩余电流监测设备又通过基于Modbus协议的RS485总线将各个监测信号反馈到手术部的中央监控室内,并由中央控制室的上位机通过中央控制系统软件进行集中监控。各个IT系统与TN-S系统的运行状态,都可以显示在中央监控室的上位机上,方便工作人员对系统进行集中监控与管理。  各类手术室和重症监护室根据各系统容量分别配置单独的IT系统,主要的医疗仪器、无影灯、多功能吊塔等用电设备须从IT系统中取电。照明灯、观片灯和电动门等可以不从IT系统取电。 图4为采用医疗隔离电源系统的手术室或ICU配电系统图。绝缘监测仪时刻监测IT系统的绝缘状态,并在系统出现故障时给出报警信号,外接的报警与显示仪通过RS485接口与绝缘监测仪进行实时的数字通信,显示绝缘监测仪的检测结果,并在报警时发出声光报警信号。除了绝缘监测设备外,系统还配置了绝缘故障测试仪和绝缘故障评估仪。绝缘故障测试仪能够在线查找故障发生的回路,它和绝缘监测仪一起工作,当绝缘监测仪探测到系统绝缘故障后,绝缘故障测试仪立即开始故障定位,由绝缘故障评估仪周期性地送出一个特殊的测试电流,测试电流流经故障部位,由电流互感器探测,并由电子评估仪对故障回路进行评估,评估的结果送报警与显示仪中显示。  医疗IT系统同时还配置了绝缘故障定位设备,在发现系统绝缘故障的同时,能及时定位出现故障的回路,这极大地方便了工作人员了

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