一、用電安全要求的保護(hù)

　　人身安全：

　　防止用電事故，一般是通過(guò)電器和設(shè)備的可靠制造--即通過(guò)基礎(chǔ)絕緣--來(lái)確保安全性。然而當(dāng)基礎(chǔ)絕緣受到損壞時(shí)，可能引起的故障就需要有防止過(guò)高人身電流的補(bǔ)充保護(hù)措施。

　　在防止危險(xiǎn)的身體電流時(shí)，必須區(qū)分為直接接觸與間接接觸。在間接接觸時(shí)，電氣設(shè)備上出現(xiàn)絕緣故障而產(chǎn)生的剩余電流是經(jīng)過(guò)保護(hù)地線(PE線)而流向大地的。在出現(xiàn)故障時(shí)，如有人正好觸及含有故障的電器，則當(dāng)事人就與故障回路相并聯(lián)。根據(jù)保護(hù)導(dǎo)線/人體的電阻比例，最大部分的電流流經(jīng)保護(hù)地線。

　　另一種情況是，由于粗心大意而直接觸及在正常工作是帶電的部件或者觸及了外界的，不接地的導(dǎo)電部件，而在故障情況下又是帶電的部件。人在這里充當(dāng)著保護(hù)導(dǎo)線的作用，剩余電流流過(guò)人體，導(dǎo)致觸電。

　　防火：

　　短路或接地短路，尤其當(dāng)故障回路具有相當(dāng)高的電阻出現(xiàn)在電弧位置上時(shí)，這種“不完全的”短路或接地短路就具有火災(zāi)危險(xiǎn)性。由于出現(xiàn)的剩余電流有時(shí)甚至遠(yuǎn)低于前接過(guò)流保護(hù)裝置的額定電流，所以不能指望過(guò)電流保護(hù)裝置(如小型斷路器或熔斷器)來(lái)分?jǐn)噙@類(lèi)故障。

　　剩余電流保護(hù)器能在這方面提供全面保護(hù)。在DIN VDE 0100-720中，對(duì)含有火災(zāi)危險(xiǎn)的工作場(chǎng)所，為了防止由于絕緣故障而引起的火災(zāi)，已規(guī)定了下述要求：只能采用額定剩余動(dòng)作電流最大為0.5A的剩余電流保護(hù)器作為預(yù)防措施。為了更可靠地防火，在實(shí)踐中大多數(shù)使用額定剩余動(dòng)作電流I△N≤0.3A的剩余電流保護(hù)器。

　　二、普通剩余電流保護(hù)器的功能及原理

　　如圖，剩余電流保護(hù)器對(duì)正常的負(fù)載電流不予檢測(cè)，但它能檢測(cè)出主回路中對(duì)保護(hù)地線PE的剩余電流(漏電流)，這種電流多數(shù)是因?yàn)橛秒娫O(shè)備絕緣損壞而產(chǎn)生的。

　　剩余電流保護(hù)器的首要功能是對(duì)有致命危險(xiǎn)的人身觸電提供間接接觸保護(hù)，額定剩余動(dòng)作電流I△N≤30mA的剩余電流保護(hù)器在其他保護(hù)措施失效時(shí)，也可作為直接接觸的補(bǔ)充保護(hù)，但不能作為唯一的直接接觸保護(hù)。

[$page]　　三、變頻器產(chǎn)生的剩余電流

　　變頻器會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的對(duì)地漏電流，這是由變頻器的輸出固有電壓特性決定的。變頻器輸出的PWM電壓波形含有大量諧波，這些諧波會(huì)通過(guò)電機(jī)繞組的對(duì)地寄生電容和電機(jī)電纜線的對(duì)地寄生電容產(chǎn)生出對(duì)地漏電流。

　　上述漏電流可能會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于50mA，而實(shí)際的具體數(shù)據(jù)，將與以下幾個(gè)因素有關(guān)：

　　1.電機(jī)電纜線的長(zhǎng)度;

　　2.電機(jī)電纜線是否有屏蔽;

　　3.變頻器的調(diào)制頻率;

　　4.是否使用無(wú)線電射頻干擾(RFI)濾波器;

　　5.電機(jī)是否接地。

　　四、丹佛斯變頻器的設(shè)計(jì)特點(diǎn)

丹佛斯變頻器原理圖

　　1. 根據(jù)圖示，丹佛斯變頻器在輸入側(cè)的相間與線地之間都設(shè)計(jì)安裝了吸收保護(hù)電容，由于丹佛斯變頻器支持內(nèi)置的RFI濾波器，因此在整流單元后面也設(shè)計(jì)安裝了吸收保護(hù)電容。由圖可見(jiàn)，兩組吸收保護(hù)電容都接地。

　　2. 根據(jù)漏電保護(hù)器的原理和丹佛斯變頻器的設(shè)計(jì)可見(jiàn)，當(dāng)變頻器送電時(shí)，主回路要對(duì)那些吸收保護(hù)電容充電，瞬間會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的對(duì)地漏電流。

　　3. 丹佛斯變頻器在設(shè)計(jì)上的優(yōu)越性：

　　憑此設(shè)計(jì)，丹佛斯變頻器可以保證完全滿(mǎn)足EMC電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)EN55011 1A/1B的要求;

　　由于有幾組的電容保護(hù)，丹佛斯變頻器可以承受較大的來(lái)自電網(wǎng)的電壓突波，比如雷擊等，而不至于損壞;

　　五、結(jié)論：

　　1. 變頻器在運(yùn)行時(shí)，視實(shí)際電機(jī)接線情況，可能產(chǎn)生遠(yuǎn)大于50mA的漏電流;

　　2. 丹佛斯變頻器由于其設(shè)計(jì)中的固有特點(diǎn)，在送電瞬間會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的漏電流;

　　3. 普通剩余電流保護(hù)器不適用于保護(hù)變頻器，特別是電磁兼容性能較好的丹佛斯VLT系列變頻器。

[$page]　　六、適用于變頻器類(lèi)負(fù)載的剩余電流保護(hù)器：

　　早期使用的剩余電流保護(hù)器，根據(jù)實(shí)際要求，只在正弦交流剩余電流時(shí)才脫扣。由于在工業(yè)用電設(shè)備中，三相橋式整流的電路應(yīng)用日益增多，這類(lèi)電路在發(fā)生故障時(shí)出現(xiàn)的是平滑直流型或略帶紋波的平滑直流剩余電流。

　　普通交流和脈動(dòng)直流敏感型剩余電流保護(hù)器并不能檢測(cè)和分?jǐn)噙@類(lèi)直流剩余電流。因此在故障時(shí)產(chǎn)生這類(lèi)剩余電流的用電設(shè)備只允許使用全電流敏感型剩余電流保護(hù)器。全電流敏感型剩余電流保護(hù)器，用于交流型和脈動(dòng)直流型剩余電流時(shí)是采用DIN VDE0664的規(guī)定，對(duì)于平滑直流型剩余電流則采用IEC60479的規(guī)定。全電流敏感型剩余電流保護(hù)器滿(mǎn)足國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC60755修訂版“剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置—B型的一般要求”。

　　國(guó)際電工協(xié)會(huì)(IEC)早在1992年就根據(jù)剩余電流保護(hù)器的動(dòng)作特性，將剩余電流保護(hù)器分為：AC、A、B型。

　　AC型— 對(duì)突然施加或緩慢上升的交流正弦波剩余電流能