Kaedah Pengesanan Penebat Voltan Tinggi dan Penyelesaian Geganti Keadaan Pepejal

Kepentingan ujian penebat voltan tinggi

Kenderaan tenaga baharu, cerucuk pengecasan, storan tenaga fotovoltaik, dsb. adalah aplikasi biasa bagi voltan tinggi DC. Dalam keadaan tidak normal, seperti kabel yang sudah tua dan rosak, kemasukan air dalam penyambung, dan kerosakan struktur, dsb., boleh menyebabkan penebat berkurangan dan perumah elektrik. Apabila penebat antara kutub positif dan kutub negatif sistem voltan tinggi dikurangkan, sistem voltan tinggi akan membentuk litar konduktif melalui cangkerang dan tanah, menyebabkan pengumpulan haba pada titik sentuhan, dan juga menyebabkan kebakaran. dalam kes yang teruk. Oleh itu, pemantauan masa nyata prestasi penebat sistem voltan tinggi adalah sangat penting kepada produk voltan tinggi dan keselamatan diri.

Apakah rintangan penebat?

Dalam keadaan tertentu, rintangan bahan penebat antara dua konduktor. Dalam kenderaan elektrik, penebat yang baik antara abah-abah pendawaian mempunyai kesan penting terhadap keselamatan kenderaan. Indeks utama untuk mengukur prestasi penebat kenderaan elektrik ialah rintangan penebat.

Keperluan standard yang berkaitan untuk kenderaan elektrik

Standard Cina:

GB/T 18384.1-2015

Keperluan Keselamatan Kenderaan Elektrik Bahagian 1: Sistem Penyimpanan Tenaga Boleh Dicas Semula Atas Kapal (REESS)

GB/T 18384.2-2015

Keperluan keselamatan untuk kenderaan elektrik Bahagian 2: Keselamatan operasi dan failsafe

GB/T 18384.3-2015

Keperluan Keselamatan Kenderaan Elektrik Bahagian 3: Perlindungan Kejutan Elektrik Kakitangan

GB/T 18384-2020

Keperluan keselamatan untuk kenderaan elektrik (menggantikan GB/T 18384.1, GB/T 18384.2, GB/T 18384.3)

QC/T 897-2011

Piawaian asing:

UN GTR NO.20 (Peraturan Teknikal Global No. 20)

Kecederaan manusia yang disebabkan oleh renjatan elektrik terbahagi kepada kecederaan elektrik dan kejutan elektrik. Kecederaan elektrik merujuk kepada kecederaan langsung atau tidak langsung pada permukaan badan manusia oleh arus elektrik, dalam bentuk kecederaan terbakar (terbakar), penjenamaan elektrik, metalisasi kulit, dll. Kejutan elektrik merujuk kepada kecederaan pada organ dalaman badan manusia (seperti jantung dsb.) apabila arus melalui badan manusia. Ia adalah kecederaan renjatan elektrik yang paling berbahaya.

Tubuh manusia adalah "konduktor". Apabila ia bersentuhan dengan konduktor hidup, jika arus 40-50mA mengalir dan bertahan selama 1s, ia akan menyebabkan kerosakan renjatan elektrik kepada tubuh manusia. Model rintangan tubuh manusia adalah kompleks. Apabila negara saya merumuskan piawaian dan peraturan yang berkaitan untuk reka bentuk pembumian, julat rintangan badan manusia ialah 1000-1500 Ohm. Nilai puncak AC yang boleh ditahan oleh tubuh manusia tidak melebihi 42.4V, dan voltan DC tidak melebihi 60V.

Kejutan elektrik terbahagi kepada kejutan elektrik langsung dan kejutan elektrik tidak langsung. Kejutan elektrik langsung merujuk kepada renjatan elektrik yang disebabkan oleh sentuhan langsung dengan konduktor hidup biasa peralatan elektrik. Reka bentuk penebat asas titik pengecasan DC menghalangnya. Kejutan elektrik tidak langsung merujuk kepada kejutan elektrik yang disebabkan oleh kerosakan penebat dalaman peralatan elektrik, dan bahagian konduktif terdedah seperti cangkerang logam yang tidak dicas dalam keadaan biasa membawa voltan berbahaya. Cerucuk pengecas DC ialah peranti Kelas I, yang boleh menghalang sentuhan elektrik tidak langsung pada bahagian AC dengan berkesan.

Bagaimana untuk mengukur rintangan penebat

Termasuk kaedah langsung, kaedah perbandingan, kaedah pelepasan diri. Kaedah langsung adalah untuk mengukur secara langsung voltan DC U yang digunakan merentasi rintangan penebat dan arus I yang mengalir melalui rintangan penebat, dan mengiranya mengikut R=U/I. Mengikut jenis alat pengukur, ia dibahagikan kepada meter ohm, galvanometer dan meter rintangan tinggi. Kaedah perbandingan merujuk kepada perbandingan dengan rintangan piawai yang diketahui, dan kaedah jambatan dan kaedah perbandingan semasa biasanya digunakan. Kaedah jambatan adalah kaedah yang biasa digunakan dalam cerucuk pengecasan DC. Kaedah nyahcas sendiri adalah untuk membiarkan arus bocor melalui rintangan penebat mengecas kapasitor standard, dan mengukur masa pengecasan serta voltan dan cas pada kedua-dua hujung kapasitor standard. Kaedah pelepasan diri adalah serupa dengan kaedah suntikan isyarat.

Kaedah pengesanan jambatan seimbang

Seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah, di mana Rp ialah galangan elektrod-ke-tanah positif, Rn ialah galangan elektrod-ke-tanah negatif, R1 dan R2 mempunyai nilai rintangan yang sama dengan perintang pengehad arus yang besar, dan R2 dan R3 mempunyai nilai rintangan yang sama dengan perintang pengesan voltan kecil.

Apabila sistem normal, Rp dan Rn adalah tidak terhingga, dan voltan pengesanan V1 dan V2 adalah sama. Voltan anod boleh dikira dengan membahagikan voltan antara R1 dan R2, dan dengan itu jumlah voltan bas Vdc_link boleh dikira.

Apabila kerosakan penebat positif berlaku, nilai rintangan Rp berkurang, dan Rp dan (R1 R2) membentuk rintangan selari. Pada masa ini, pembahagi voltan positif berkurangan, iaitu, V1 kurang daripada V2. Menurut undang-undang semasa Kirchhoff, V1 dan V2 boleh digunakan pada masa ini. Nilai rintangan penebat Rp, hubungannya adalah seperti berikut.

Algoritma adalah sama apabila rintangan penebat negatif gagal.

Dari perkara di atas dapat dilihat bahawa kaedah jambatan seimbang sesuai untuk kegagalan satu tiang. Apabila kegagalan rintangan penebat kutub positif dan negatif berlaku pada masa yang sama, tidak ada cara untuk membezakan nilai rintangan penebat pada masa ini, dan ia mungkin berlaku bahawa pengesanan penebat tidak dapat ditemui dalam masa. Fenomena tersebut.

kaedah pengesanan jambatan tidak seimbang

Kaedah jambatan tidak seimbang menggunakan dua perintang pembumian dalaman dengan nilai rintangan yang sama, dan suis elektronik S1 dan S2 dibuka dan ditutup secara berbeza untuk menukar rintangan capaian yang sepadan semasa pengesanan, untuk mengira galangan kutub ke tanah positif dan negatif .

Apabila suis S1 dan S2 ditutup pada masa yang sama, voltan bas Vdclink boleh dikira seperti dalam kaedah jambatan seimbang.

Apabila suis S1 ditutup dan S2 terbuka, (R1 R2) disambungkan selari dengan Rp, dan kemudian disambung secara bersiri dengan Rn untuk membentuk gelung, mengikut undang-undang semasa Kirchhoff.
Apabila suis S1 dibuka dan S2 ditutup, (R3 R4) disambungkan selari dengan Rn, dan kemudian membentuk litar bersiri dengan Rp, mengikut undang-undang semasa Kirchhoff.

Oleh itu, nilai rintangan penebat pembumian Rp dan Rn boleh dikira melalui urutan pembukaan dan penutupan ketiga-tiga suis di atas. Kaedah ini memerlukan data yang diukur adalah tepat selepas voltan bas stabil. Pada masa yang sama, voltan bas akan berubah ke tanah apabila suis dihidupkan, yang memerlukan selang masa tertentu, jadi kelajuan pengesanan sedikit lebih perlahan. Kaedah jambatan tidak seimbang biasanya digunakan dalam pengesanan voltan tinggi. kaedah, berikut adalah satu lagi kaedah pengesanan penebat.

Pengesanan berdasarkan prinsip arus bocor

Kaedah pengesanan ini berkongsi titik pensampelan voltan, dan titik pensampelan perlu ditetapkan secara berasingan untuk voltan bas Vdclink, dan isyarat pensampelan sedia ada sistem boleh digunakan.

Baca parameter Vdclink melalui sistem.

Tutup suis S1 dan S3, dan buka suis S2. Pada masa ini, Rp disambungkan selari dengan (R1 R3 R4), dan kemudian disambung secara bersiri dengan Rn untuk membentuk gelung, mengikut undang-undang semasa Kirchhoff.

Tutup suis S2 dan S3, dan buka suis S1. Pada masa ini, RN disambungkan selari dengan (R2 R3 R4), dan kemudian disambung secara bersiri dengan RP untuk membentuk gelung, mengikut undang-undang semasa Kirchhoff.

Oleh itu, nilai rintangan penebat pembumian Rp dan Rn boleh dikira dengan melaraskan urutan pembukaan dan penutupan ketiga-tiga suis di atas.

SSR geganti keadaan pepejal pengesanan penebat

Sebagai peranti semikonduktor, relay keadaan pepejal SSR mempunyai kelebihan saiz kecil, tiada gangguan dari medan magnet, isyarat pemanduan rendah, tiada getaran sentuhan, tiada penuaan mekanikal, kebolehpercayaan yang tinggi, dan lain-lain. Ia digunakan secara meluas dalam pasaran keselamatan, seperti pengesanan inframerah pasif, kunci pintu, Panel penggera, penderia pintu dan tingkap, dsb. Dan pemantauan meter pintar, termasuk kuasa aktif, kuasa reaktif, penukaran tugas, output penggera, pemacu pelaksanaan, had penggunaan kuasa, dll. Ia juga sesuai untuk tinggi -pengesan penebat voltan, pensampelan dan keseimbangan voltan sebagai suis elektronik.

Sebahagian daripada siri produk geganti keadaan pepejal, voltan kerja ialah 400-800V, bahagian utama menggunakan isyarat pemacu optocoupler 2-5mA, dan bahagian kedua menggunakan MOSFET anti-siri. Kedua-dua beban AC dan DC boleh digunakan, dan voltan tahan penebat ialah 3750-5000V untuk mencapai yang baik. Pengasingan ujian sekunder.