EMC的一般特性和滤波器的功用原理
电气设备在其电磁环境中有必要能正常运转并不对其环境中的任何设备发生无法忍受的电磁打扰。这种才能被称作电磁兼容性。咱们将电磁搅扰分为传导搅扰和辐射搅扰。 传导搅扰包含对称和不对称搅扰( 也称作差模搅扰和共模搅扰)。对称搅扰在相线和中线之间活动,而不对称搅扰在相线、中线对地线之间活动。形成这些搅扰的原因包含网络交换机、变频器、处理器、电子产品或电气设备中的切换操作、电动机操控等。
选用X电容可下降对称搅扰。就下降不对称搅扰而言,电流补偿扼流圈用于低搅扰频率,Y电容用于高搅扰频率。
这些Y电容衔接于相线/中线和地线之间,并将不对称搅扰从相线/中线 传导至地线,然后发生漏电流(拜见图1)。电容越大,衰减作用越好,漏电流也就相应地越高。
可保证设备安全运转的限流值
设备或设备的寄生耦合电容和长电源线都会导致滤波器的漏电流。它们将导致漏电流总量流经接地线,引发安全危险。接地线的电阻抗越高,运用者面对的安全危险越大。 假如一个人碰触了具有破损接地线的设备,漏电流将流经人体抵达大地 (拜见图2)。
另一方面,因为漏电流过高,任何连入建筑物网络的剩下电流断路器都 会影响设备的牢靠运转。这些剩下电流断路器会对流入接地线的电流进行检测,一旦电流超越必定的限流值,电源电压就会断开。因而,漏电流限流值可以使设备牢靠运转,并保证乃至是在接地线破损时,仍不会有人受伤。
对产品开发商的要求
设备和设备制作商有必要保证其产品满意漏电流和电磁兼容性的相关要求。但是其意图是彼此抵触的。通常状况下,可以满意这两种基本条件,且无需选用任何特别办法。但是,重要的是,咱们有必要了解,咱们触及的是电压范畴,若滤波作用杰出,高漏电流会主动生成。
滤波器漏电流规范存在的问题
另滤波器制作商会在其数据表中漏电流加以阐明 。但是 ,IEC滤波器规范并没有对怎么履行规范做出规则。然后形成了这样一种现状: 不同的制作商没有责任选用相同的办法测定漏电流。因而,各制作商供给的数据没有直接可比性 。另一方面,设备规范如办公室设备规范IEC 60950、医疗设备规范60601- 1或 家用设备规范IEC 60335-1具体规则了门限值和确认门限值应选用的办法。因而,设备和设备制作商面对着恪守办理其产品的规范的问题,一起不得不企图对各滤波器制作商进行评价 ,并有所保留地比照制作商供给的有关漏电流的信息。可运用核算模型来测定漏电流。这些模型都根据抱负化条件。这样一来,电容和电网电压公役就被归入考量, 而寄生效应却被疏忽。但是,当与核算中运用的相对较高的公役进行比照时,抱负模型中选用化简所导致的差错可以疏忽不计。因而,电容器的电容公役规则为+/-20%,而在实际中,相关经历显现电容公役实际上更小。测定漏电流后,单相滤波器和三相滤 波器之间有必要做出区别。
单相滤波器的漏电流
就单相滤波器而言,假定中线和接地线处于同一电势。为此,图3中显现的滤波器电路得以简化 ,并被图4中的代替电路所代表。
现在漏电流的测定可以愈加简单:
估计呈现最大漏电流的条件是电网电压公役为+10%,电容公役为 +20%,以及电网频率为60Hz。
三相滤波器的漏电流
假定负载对称且平衡,抱负的三相滤波器乃至在遭受最大不对称搅扰状况下都不会发生漏电流。图5为Y电容在三相滤波器中的截面图。
滤波器的负载一向处于失衡状况:
- Y电容的公役 – 供电网络失衡 – 非对称负载 – 不抱负的元件装备形成滤波器
的不对称。
在三相滤波器中,漏电流的各相向量 之和,形成了发生放电的电流(拜见 图6)。
漏电流分类
为将漏电流的各类要求归入考 量,制作商对其产品进行了分类。于 是,市场上呈现了针对规范使用、医 疗使用、工业使用等的滤波器。因为 病 人 会 直 接 接 触 设 备 ,正 是 由 于 这 样,医疗范畴对漏电流要求更多。为 坚持门限值,大都状况下不选用或采 用少数Y电容器。例如,SCHURTER 推出的M5滤波器的最大漏电流为 5μA(没选用Y%&&&&&%器),或M80滤 波器,其最大漏电流为80μA。
但是,没有相应的规范规则漏电流的 等级、称号以及适用的相应门限值。 尽管如此,这个范畴可协助用户可以 敏捷找到合适其使用的产品。