Korkeajänniteeristyksen tunnistusmenetelmä ja puolijohdereleratkaisu

Suurjänniteeristystestauksen merkitys

Uudet energiaajoneuvot, latauspaalut, aurinkosähköenergian varastointi jne. ovat tyypillisiä tasajännitteen sovelluksia. Epänormaalit olosuhteet, kuten vanhenevat ja vaurioituneet kaapelit, veden pääsy liittimiin ja rakenteelliset vauriot jne. voivat johtaa eristyksen heikkenemiseen ja sähköistettyihin koteloihin. Kun suurjännitejärjestelmän positiivisen ja negatiivisen navan välinen eristys pienenee, suurjännitejärjestelmä muodostaa johtavan piirin vaipan ja maan läpi, mikä aiheuttaa lämmön kertymistä kosketuspisteeseen ja jopa tulipalon. vaikeissa tapauksissa. Siksi suurjännitejärjestelmän eristyssuorituskyvyn reaaliaikainen seuranta on erittäin tärkeää suurjännitetuotteiden ja henkilökohtaisen turvallisuuden kannalta.

Mikä on eristysvastus?

Tietyissä olosuhteissa eristävän materiaalin vastus kahden johtimen välillä. Sähköajoneuvoissa hyvä eristys johtosarjojen välillä vaikuttaa merkittävästi ajoneuvon turvallisuuteen. Tärkein indeksi sähköajoneuvojen eristyskyvyn mittaamiseksi on eristysvastus.

Sähköajoneuvojen asiaankuuluvat standardivaatimukset

Kiinalainen standardi:

GB/T 18384.1-2015

Sähköajoneuvojen turvallisuusvaatimukset Osa 1: Sisäinen ladattava energian varastointijärjestelmä (REESS)

GB/T 18384.2-2015

Sähköajoneuvojen turvallisuusvaatimukset Osa 2: Käyttöturvallisuus ja vikaturvallisuus

GB/T 18384.3-2015

Sähköajoneuvojen turvallisuusvaatimukset Osa 3: Henkilöstön sähköiskusuojaus

GB/T 18384-2020

Sähköajoneuvojen turvallisuusvaatimukset (korvaa GB/T 18384.1, GB/T 18384.2, GB/T 18384.3)

QC/T 897-2011

Ulkomaiset standardit:

UN GTR NO.20 (maailmanlaajuinen tekninen määräys nro 20)

Sähköiskun aiheuttamat ihmisvahingot jaetaan sähkövammoihin ja sähköiskuihin. Sähkövammalla tarkoitetaan sähkövirran aiheuttamaa suoraa tai epäsuoraa vauriota ihmiskehon pintaan palovamman, sähköisen tuotemerkin, ihon metalloinnin jne. muodossa. Sähköiskulla tarkoitetaan ihmisen sisäelinten vauriota. ihmiskehossa (kuten sydämessä jne.), kun virta kulkee ihmiskehon läpi. Se on vaarallisin sähköiskuvamma.

Ihmiskeho on "johdin". Kun se joutuu kosketuksiin jännitteisen johtimen kanssa, jos 40-50 mA virtaa virtaa ja kestää 1 sekuntia, se aiheuttaa sähköiskuvahinkoja ihmiskeholle. Ihmiskehon vastusmalli on monimutkainen. Kun maani laatii asiaankuuluvat standardit ja määräykset maadoitussuunnittelua varten, ihmiskehon vastusalue on 1000-1500 ohmia. AC-huippuarvo, jonka ihmiskeho voi kestää, ei ylitä 42,4 V ja tasajännite ei ylitä 60 V.

Sähköisku jaetaan suoraan sähköiskuun ja epäsuoraan sähköiskuun. Suoralla sähköiskulla tarkoitetaan sähköiskua, joka aiheutuu suorasta kosketuksesta sähkölaitteen normaaliin jännitteiseen johtimeen. DC-latauspisteiden peruseristysrakenne estää tämän. Epäsuoralla sähköiskulla tarkoitetaan sähkölaitteiden sisäisen eristysvian aiheuttamaa sähköiskua, ja paljaat johtavat osat, kuten metallikuoret, jotka eivät lataudu normaaleissa olosuhteissa, kantavat vaarallista jännitettä. DC-latauspino on luokan I laite, joka voi tehokkaasti estää epäsuoran sähkökosketuksen AC-puolella.

Kuinka mitata eristysvastus

Mukaan lukien suora menetelmä, vertaileva menetelmä, itsepurkausmenetelmä. Suora menetelmä on mitata suoraan eristysvastuksen yli kulkeva tasajännite U ja eristysvastuksen läpi kulkeva virta I ja laskea se R=U/I mukaan. Mittauslaitteen tyypin mukaan se jaetaan ohmimittariin, galvanometriin ja korkeavastusmittariin. Vertailumenetelmällä tarkoitetaan vertailua tunnettuun standardiresistanssiin, ja yleisesti käytetään siltamenetelmää ja virtavertailumenetelmää. Siltamenetelmä on yleisesti käytetty menetelmä DC-latauspaaluissa. Itsepurkautumismenetelmä on antaa eristysvastuksen läpi kulkevan vuotovirran ladata vakiokondensaattoria ja mitata latausaika sekä jännite ja lataus vakiokondensaattorin molemmista päistä. Itsepurkautumismenetelmä on samanlainen kuin signaalin injektiomenetelmä.

Tasapainoinen siltatunnistusmenetelmä

Kuten alla olevasta kuvasta näkyy, jossa Rp on positiivinen elektrodi-maa-impedanssi, Rn on negatiivinen elektrodi-maa-impedanssi, R1:llä ja R2:lla on sama resistanssiarvo kuin suurella virtaa rajoittavalla vastuksella ja R2 ja R3 niillä on sama resistanssiarvo kuin pienellä jännitteentunnistusvastuksella.

Kun järjestelmä on normaali, Rp ja Rn ovat äärettömiä ja tunnistusjännitteet V1 ja V2 ovat yhtä suuret. Anodin jännite voidaan laskea jakamalla jännite R1:n ja R2:n välillä ja siten voidaan laskea väylän kokonaisjännite Vdc_link.

Kun positiivinen eristysvika ilmenee, Rp:n resistanssiarvo pienenee ja Rp ja (R1 R2) muodostavat rinnakkaisvastuksen. Tällä hetkellä positiivinen jännitteenjakaja pienenee, eli V1 on pienempi kuin V2. Kirchhoffin nykyisen lain mukaan V1 ja V2 voidaan käyttää tällä hetkellä. Eristysresistanssin Rp arvo, suhde on seuraava.

Algoritmi on sama, kun negatiivinen eristysvastus epäonnistuu.

Edellä olevasta voidaan nähdä, että balansoitu siltamenetelmä soveltuu yksittäisen navan rikkoutumiseen. Kun positiivisen ja negatiivisen navan eristysvastusvika tapahtuu samanaikaisesti, eristysresistanssiarvoa ei voi tällä hetkellä erottaa ja voi käydä niin, ettei eristyshavaintoa löydy ajoissa. Ilmiö.

epätasapainoisen sillan tunnistusmenetelmä

Epäsymmetrinen siltamenetelmä käyttää kahta sisäistä maadoitusvastusta, joilla on sama resistanssiarvo, ja elektroniset kytkimet S1 ja S2 avataan ja suljetaan eri tavalla vastaavan pääsyresistanssin muuttamiseksi havaitsemisen aikana, jotta voidaan laskea positiivinen ja negatiivinen napa-maa-impedanssi. .

Kun kytkimet S1 ja S2 ovat samanaikaisesti kiinni, voidaan väylän jännite Vdclink laskea kuten balansoidussa siltamenetelmässä.

Kun kytkin S1 on kiinni ja S2 on auki, (R1 R2) kytketään rinnan Rp:n kanssa ja sitten sarjaan Rn:n kanssa muodostamaan silmukan Kirchhoffin nykyisen lain mukaan.
Kun kytkin S1 avataan ja S2 on kiinni, (R3 R4) kytketään rinnan Rn:n kanssa ja muodostaa sitten sarjapiirin Rp:n kanssa Kirchhoffin nykyisen lain mukaan.

Siksi maadoituksen eristysresistanssin Rp ja Rn arvot voidaan laskea yllä olevien kolmen kytkimen avaus- ja sulkemissekvenssin kautta. Tämä menetelmä edellyttää, että mitatut tiedot ovat tarkkoja, kun väylän jännite on vakaa. Samanaikaisesti väylän jännite vaihtuu maahan, kun kytkintä kytketään, mikä vaatii tietyn aikavälin, joten tunnistusnopeus on hieman hitaampi. Epäsymmetristä siltamenetelmää käytetään yleisesti suurjännitteen ilmaisussa. menetelmä, tässä on toinen eristyksen havaitsemismenetelmä.

Havainto perustuu vuotovirtaperiaatteeseen

Tällä tunnistusmenetelmällä on yhteinen jännitteen näytteenottopiste, ja näytteenottopiste on asetettava erikseen väyläjännitteelle Vdclink, jolloin voidaan käyttää järjestelmän olemassa olevaa näytteenottosignaalia.

Lue Vdclink-parametrit järjestelmän kautta.

Sulje kytkimet S1 ja S3 ja avaa kytkin S2. Tällä hetkellä Rp on kytketty rinnan (R1 R3 R4) ja sitten sarjaan Rn:n kanssa muodostamaan silmukan Kirchhoffin nykyisen lain mukaan.

Sulje kytkimet S2 ja S3 ja avaa kytkin S1. Tällä hetkellä RN on kytketty rinnan (R2 R3 R4) ja sitten sarjaan RP:n kanssa muodostamaan silmukan Kirchhoffin nykyisen lain mukaan.

Siksi maadoituksen eristysresistanssin Rp ja Rn arvot voidaan laskea säätämällä yllä olevien kolmen kytkimen avautumis- ja sulkemisjärjestystä.

Eristyksen havaitsemisen puolijohderele SSR

Puolijohdelaitteena puolijohderele SSR:n etuna on pieni koko, ei magneettikentän aiheuttamia häiriöitä, alhainen ajosignaali, ei kosketinvärähtelyä, ei mekaanista vanhenemista, korkea luotettavuus jne. Sitä käytetään laajalti turvallisuusmarkkinoilla, kuten esim. passiivinen infrapunatunnistus, ovien lukko, hälytyspaneelit, ovi- ja ikkunaanturit jne. Ja älykkäiden mittarien valvonta, mukaan lukien aktiivinen teho, loisteho, tehtävänvaihto, hälytyslähtö, suorituskäyttö, virrankulutusraja jne. Se sopii myös korkealle -jänniteeristyksen tunnistus, näytteenotto ja jännitteen tasapainotus elektronisena kytkimenä.

Osa puolijohderele-tuotesarjaa, käyttöjännite on 400-800V, ensiöpuoli käyttää optoerottimen ohjaussignaalia 2-5mA ja toisiopuolella anti-sarjan MOSFET. Sekä AC- että DC-kuormia voidaan käyttää, ja eristyksen kestojännite on 3750-5000V hyvän saavuttamiseksi. Toissijainen testieristys.