一种ups漏电保护探讨

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1、一种UPS漏电保护探讨摘要：对UPS的一种漏电保护误动进行了探讨。其中包括对电源滤波器、漏电保护以及它们一起使用时过渡过程的探讨。最后提出了相应的解决方法。关键词：漏电保护；误动；电源滤波器；过渡过程中图分类号：TN86文献标识码：B文章编号：02192713(2005)06—0030()50引言   由于工作需要，在我们研制的供电系统中，既要求具有漏电保护的功能，又要求电源具有不间断的能力。所以，我们在每个供电系统中采用了一台3kVA高频在线式不间断电源和一台30mA的定时漏电保护断路器。在一个供电系统调试过程中，多次出现过下述现象：市电正

2、常时，高频在线式不间断电源空载启动，当输出继电器动作，切断旁路，接通逆变电路时，市电断路器的漏电保护动作，从而切断了市电。似乎验证了目前的一种说法；UPS的前端不能加装带有漏电保护的断路器。为此，对其进行了探讨。lUPS正常开机工作   市电正常时，高频在线式不间断电源空载启动，当UPS接到开机命令后，开机电路开始工作。主电路首先通过旁路输出。当CPU检测到逆变器工作正常后，发出控制信号，驱动输出继电器动作，切断旁路，接通逆变电路，完成UPS的开机过程。在我们研制的8个供电系统中，有7个供电系统的UPS开机工作一直正常。2UPS的漏电保护动作

3、现象   在我们研制的供电系统中，出现过引言中所述的现象，因此，无法利用市电供电。应该说明的是，这种UPS的漏电保护动作的现象并非在每次UPS启动时都出现。在8个供电系统中，只在一个系统中多次出现过。3UPS的漏电保护误动作原因分析3.l不间断电源输出部分电路图   对上述现象，最初我们以为UPS的主电路板和控制板有问题，在更换新的主电路板和控制板后，现象依旧。后来分别更换了新的充电板和输入滤波板，仍然不能排除。最后，怀疑输出电源滤波器有问题。干脆拆掉输出电源滤波器，uPs就可以正常启动了。说明问题可能与输出电源滤波器有大。   该UPS输出

4、部分的电路图如图l所示．UPS的市电输入、断路器、漏电保护以及UPS的大部分没有画出。3.2原因分析3.2.1电源滤波器   该UPS设置输出电源滤波器的目的主要是要滤掉电源输出中的高频干扰，同时降低电源波形的止弦失真度。电源线中的干扰分为两种：   ——共模干扰，即在火线与地线间、中线与地线间存在的干扰，共模干扰在火线与中线中同时存在，大小相等，相位相同；   ——差模干扰，即在火线与中线问存在的干扰，差模干扰在火线与中线中同时存在，大小相等，相位相反。   由于电源线中往往同时存在上述两种干扰，因此，一般电源滤波器由共模滤波电路(L1、L

5、2和Cy)和差模滤波电路(L1和L2的差值与Cx)综合构成。其中L1和L2为绕在同一磁环上的两个匝数相同、绕向相同的独立线圈，当电源频率分量经过时，由于磁通抵消，电感很小，易于通过。当共模频率分量经过时，由于磁通相加，电感很大，不易通过而被抑制。   共模电感L1和L2一般在零点几至几十mH．共模电容Cy一般要在漏电流较小的前提下，取较大值。差模电感一般在几十至几百μH，差模电容Cx要选择耐电压足够的陶瓷或聚酯电容器。市场上卖的电源滤波器一般是对共模干扰设计的，如果要对差模干扰起作用，应该另外增加两个独立的差模抑制电感。共模电感的磁性材料以金

6、属磁性材料(1J8510.02mm)或非晶、超微晶磁性材料效果较好。差模电感的磁性材料以金属软磁粉末经绝缘包裹压制退火的磁性材料(国产ZW-1)效果较好，而不用开口铁氧体材料。   该UPS设置的20A电源滤波器的参数为：L1=0.7mH,Cx=0.47μF,Cy=4.7nF。3.2.2漏电保护器   该供电系统设置漏电保护嚣的主要目的是要保护人身和设备的安全。因为，当系统中的电气设备绝缘性能下降时，不仅电气设备存在隐患，而且威胁到工作人员的安全。3.2.2.l漏电流   1)稳态或静态漏电流是指在250V交流电压条件下，滤波器能安全工作所规

7、定的最大漏电流。它由两部分组成，即电容电流Lc，绝缘电阻泄漏电流IL。   Ic=2πfUCy    （1）式中：f为电源频率；     U为加在电容上的电压；     Cy为共模电容量。   由式(1)可知，电容电流与电源频率、加在电容上的电压和共模电容量成正比。   IL=U/R1      （2）式中：RL为泄漏电阻，它包括电容内的体电阻和电容外的绝缘泄漏电阻。   2)非稳态或动态漏电流是当输出继电器动作，接通逆变电路时，在等效电阻r、电感L和电容C串联电路接通正弦电源的过渡过程中产生的电流。在这种过渡过程中可能产生较大的振荡衰减的漏

8、电流。其中，L=L1,C=Cy。其简化电路如图2所示。式中：Um为电源电压的峰值；ω为电源电压的角频率；Ψ为电路接通时电源电压的初相角。该电路的电流强制分量为