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实时监测高压系统的绝缘性能对高压产品以及人身安全的意义

更新时间:2023-06-04 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

新能源汽车、充电桩、光伏储能等是直流高压的典型应用。 在电缆老化损坏、连接器进水、结构损坏等异常情况下,可能会导致绝缘降低外壳的带电性。 当高压系统的负极和正极之间的绝缘增加时,高压系统会通过外壳和大地产生导电回路,导致接触点热量积聚,甚至引起火灾在严重的情况下。 因此,实时检测高压系统的绝缘性能对高压产品和人身安全具有重要意义。WRl物理好资源网(原物理ok网)

01.绝缘内阻WRl物理好资源网(原物理ok网)

在一定条件下,两个导体之间的绝缘材料的电阻。 在电动汽车中,线束间良好的绝缘对车辆安全有重要影响。其中,判断电动汽车绝缘性能的主要指标是绝缘内阻。WRl物理好资源网(原物理ok网)

电动汽车相关标准要求WRl物理好资源网(原物理ok网)

中国标准:WRl物理好资源网(原物理ok网)

GB/.1-2015电动汽车安全要求第1部分:车载可充电储能系统(REESS)WRl物理好资源网(原物理ok网)

GB/.2-2015电动汽车安全要求第2部分:运行安全与故障防护WRl物理好资源网(原物理ok网)

GB/.3-2015电动汽车安全要求第3部分:人员触电防护WRl物理好资源网(原物理ok网)

GB/-2020电动汽车安全要求(代替GB/.1、GB/.2、GB/.3)WRl物理好资源网(原物理ok网)

QC/T897-2011WRl物理好资源网(原物理ok网)

美国标准:WRl物理好资源网(原物理ok网)

UNGTR NO.20(No.20)WRl物理好资源网(原物理ok网)

电击WRl物理好资源网(原物理ok网)

触电造成的人体伤害分为触电伤害和触电。 电击伤是指电压对人体表面的直接或间接伤害,表现为烧伤(烧伤)、电烙印、皮​​肤金属化等。 触电是指电流通过人体时对人体内部器官(如肾脏等)造成的伤害。 这是最危险的电击伤害。WRl物理好资源网(原物理ok网)

人体作为“导体”,如果有40-50mA的电压流过,持续时间为1s,接触到浑浊的物体,就会对人体造成电击伤害。 人体的内阻模型是复杂的。 我国在起草接地设计的相关标准和规范时,给出的人体电阻范围是1000-。 人体能承受的交流峰值不超过42.4V,直流电流不超过60V。WRl物理好资源网(原物理ok网)

触电分为直接触电和间接触电。 直接触电是指直接接触电器设备的正常浑浊体而引起的触电。 直流充电桩的基础绝缘设计避免了这一点。 间接触电是指电气设备内部绝缘故障,在正常情况下不带电的金属外壳等外露导电部件带有危险电流而引起的触电。 一旦人接触到故障设备外露的导电部分,就会引起触电。 直流充电桩属于Ⅰ类设备,可以有效避免交流侧的间接电接触。WRl物理好资源网(原物理ok网)

02.绝缘内阻的检测方法WRl物理好资源网(原物理ok网)

包括直接法、比较法、自放电法。 直接法是直接检测加在绝缘内阻两端的直流电流U和流过绝缘内阻的电压I,根据R=U/I估算。 按测试仪器的种类分为欧姆表、检流计和兆欧表。 比较法是指与已知标准内阻进行比较,常用的有电桥法和电压比较法。 桥接方式是直流充电桩中常用的技术。 自放电法是让漏电压通过绝缘电阻对标准电容充电,测量充电时间和电流,在标准电容两端充电。 自放电法与信号注入法类似。WRl物理好资源网(原物理ok网)

平衡电桥测量WRl物理好资源网(原物理ok网)

如右图所示,其中Rp为负极对地阻抗,Rn为正极对地阻抗,R1和R2同阻为限流大内阻, R2和R3的阻值相同,是电流测量用的小电阻。WRl物理好资源网(原物理ok网)

系统正常时,Rp、Rn无穷大,被测电流V1、V2相等。 通过R1和R2的分压可以计算出负电流,进而估算出总母线电流。WRl物理好资源网(原物理ok网)

当负极绝缘故障时,Rp阻值升高,Rp与(R1+R2)形成并联电阻值。 此时负极分压电压下降,即V1大于V2。 根据基尔霍夫电压定理,这可以通过V1和V2计算出绝缘电阻Rp的取值,其关系如下。WRl物理好资源网(原物理ok网)

当正绝缘电阻失效时算法相同。WRl物理好资源网(原物理ok网)

从里面可以看出,平衡桥法适用于单极故障。 当正、正极绝缘电阻故障同时发生时,此时没有办法区分绝缘电阻值,可能会出现绝缘检查不能及时发现的现象。 .WRl物理好资源网(原物理ok网)

不平衡电桥测量WRl物理好资源网(原物理ok网)

不平衡桥法是在两个内部电阻的接地电阻相同的基础上,通过电子开关S1和S2的不同开合,改变测量时相应的接入电阻,进而估算出正、正对地阻抗。WRl物理好资源网(原物理ok网)

Ø 当开关S1和S2同时闭合时,同平衡桥法,可计算母线电流WRl物理好资源网(原物理ok网)

Ø 当开关管S1闭合,S2断开时,根据基尔霍夫电压定理,(R1+R2)先与Rp并联,再与Rn串联形成回路。WRl物理好资源网(原物理ok网)

继电器线圈需要加电阻_继电器线圈并联二极管_继电器线圈电阻的测量方案WRl物理好资源网(原物理ok网)

Ø 当开关管S1断开,S2闭合时,根据基尔霍夫电压定理,(R3+R4)与Rn并联,再与Rp构成串联电路。WRl物理好资源网(原物理ok网)

为此,可以通过以上三个开关的分合顺序计算出接地绝缘电阻Rp和Rn的值。 该方法要求母线电流稳定后测量数据准确。 同时,开关切换时母线电流会变为接地,需要一定的时间间隔,因此检查速度稍慢。 不平衡电桥法在高压检测中比较常用。 这是检查绝缘的另一种方法。WRl物理好资源网(原物理ok网)

基于漏电压原理的测量WRl物理好资源网(原物理ok网)

该监测方式共用一个电流采样点,采样点应针对母线电流单独设置,可利用系统已有的采样信号。WRl物理好资源网(原物理ok网)

Ø通过系统读取参数。WRl物理好资源网(原物理ok网)

Ø闭合开关S1和S3继电器线圈电阻的测量方案,断开开关S2。 此时Rp先与(R1+R3+R4)并联继电器线圈电阻的测量方案,再与Rn串联形成回路,根据基尔霍夫电压定理。WRl物理好资源网(原物理ok网)

Ø闭合开关S2、S3,断开开关S1。 此时RN先与(R2+R3+R4)并联,再与RP串联形成回路,根据基尔霍夫电压定理。WRl物理好资源网(原物理ok网)

因此,可以通过调整以上三个开关的开合顺序来估算接地绝缘电阻Rp和Rn的值。WRl物理好资源网(原物理ok网)

03.绝缘检查固态保险丝SSRWRl物理好资源网(原物理ok网)

固态保险丝SSR作为半导体元器件,具有体积小、无磁场干扰、驱动信号小、无接触振动、无机械老化、可靠性高等优点,广泛应用于安防市场,如被动红外测量、门锁、报警面板、门窗传感器等。以及智能水表检测,包括有功功率、无功功率、任务切换、报警输出、执行驱动、帧率限制等。也适用于高压绝缘检查、取样和电流平衡作为电子开关。WRl物理好资源网(原物理ok网)

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