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電氣設(shè)備誤帶電分析及防范措施

文檔作者：曾凡勝文檔來源： ?？谑协偵阶詠硭偣?/div>		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年11月02日
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電氣設(shè)備誤帶電分析及防范措施
曾凡勝
(?？谑协偵阶詠硭偣?，海南海口 57 1 1 00)
0 引言
在供配電系統(tǒng)中， 只要根據(jù)
變壓器中性點(diǎn)的運(yùn)行方式， 將電
氣設(shè)備外殼和金屬底座按有關(guān)電
氣規(guī)范要求采取合理的接地保護(hù)
方式，在一般情況下， 即使發(fā)生電
氣設(shè)備相線碰殼漏電現(xiàn)象， 設(shè)備
外殼帶電也只是瞬時(shí)的， 或者帶
電電壓不會(huì)超過安全電壓。但有
時(shí)電氣設(shè)備外殼雖已做了接地處
理卻仍然帶電， 以致出現(xiàn)不該發(fā)
生的事故。
l 電氣設(shè)備誤帶電原因分析
1．1接地電阻過大
在變壓器中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)
中， 由于中性點(diǎn)沒有引出接地線
(系統(tǒng)接地)， 電氣設(shè)備外殼和金
屬底座一般采用獨(dú)立的接地裝置
進(jìn)行接地保護(hù)，如圖1。但有時(shí)因
季節(jié)變化
(或本身
安裝不合
理)， 設(shè)
備外殼接
地電阻可
能達(dá)不到
接地保護(hù)
圖l 變壓器中性點(diǎn)不接
地系統(tǒng)保護(hù)方式
要求(一般要求<4 Q)。如果供電
變壓器容量較大， 供電網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，
當(dāng)發(fā)生設(shè)備相線碰殼時(shí)， 產(chǎn)生的
對地電容電流可能足夠大， 但又
小于FU 的熔斷電流， 這時(shí)熔絲不
會(huì)熔斷， 電氣設(shè)備亦能正常運(yùn)行，
但設(shè)備外殼卻長時(shí)間帶上危險(xiǎn)電
壓。
收稿日期：2003—08—25
44 四衄2004年1期
1．2 選擇接地保護(hù)方式不合理
在變壓器中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中，
電氣設(shè)備外殼宜通過變壓器中性
點(diǎn)接地(或重復(fù)接地)保護(hù)。但如
果把本應(yīng)通過系統(tǒng)接地進(jìn)行保護(hù)
的設(shè)備外殼
錯(cuò)誤地通過
與系統(tǒng)接地
無關(guān)的接地
體相接， 如
圖2。設(shè)備
外殼將可能
帶上危險(xiǎn)電
壓。
圖2 變壓器中性點(diǎn)接
地系統(tǒng)的錯(cuò)誤接線方式
如果該設(shè)備容量較大或熔斷
器熔斷電流選擇較大， 則其熔斷
器不會(huì)熔斷， 那么該設(shè)備外殼將
長時(shí)間帶電。
如果有人觸及該設(shè)備外殼或
系統(tǒng)中性線都將存在電擊危險(xiǎn)。
1．3 同一系統(tǒng)中采取不同的接地
方式
如果對系統(tǒng)運(yùn)行方式不清楚
或?qū)拥乇Ｗo(hù)方式不甚理解， 就
出現(xiàn)如圖3所示的錯(cuò)誤，設(shè)備a外
殼通過系
統(tǒng)接地保
護(hù)線進(jìn)行
接地， 而
設(shè)備b 通
過與系統(tǒng)
接地?zé)o關(guān)
圖3 同一系統(tǒng)采取不
同的接地方式的錯(cuò)誤
的接地體接地， 即在同一系統(tǒng)中
采用了不同的接地方式。當(dāng)設(shè)備b
發(fā)生相線碰殼而熔斷器又不能熔
斷時(shí)，不僅設(shè)備b外殼帶電，設(shè)備
a以及所有外殼與該P(yáng)EN線連接的
設(shè)備(盡管這些設(shè)備的接地保護(hù)
方式正確)外殼都將帶上危險(xiǎn)電
壓。若不同的用電單位共用同一
供電系統(tǒng)， 采用不同的接地方式，
一旦發(fā)生這種設(shè)備故障， 其原因
將很難查找。
1．4 供配電系統(tǒng)中用于接地保護(hù)
的零線或地線斷開
如圖4所示的三相四線制系
統(tǒng)在一般
情況下，
如果發(fā)生
設(shè)備漏
電， 漏電
電流相當(dāng)
大(短路)，
圖4 三相四線制系統(tǒng)的
保護(hù)方式
從而將引起熔斷器(或其它保護(hù)
器)迅速動(dòng)作，使故障設(shè)備脫離電
源。但在這種系統(tǒng)中PEN線絕對不
能斷，否則由于沒有形成電流回
路，熔斷器(或其它保護(hù)器)不動(dòng)
作， 故障設(shè)備外殼將長期帶上危
險(xiǎn)電壓。另外， 如果系統(tǒng)中還有其
它單相設(shè)備在使用， 即使設(shè)備a沒
有發(fā)生漏電， 其外殼仍將可能長
期帶上危險(xiǎn)電壓。由于誤帶電的
設(shè)備多， 將導(dǎo)致這類故障范圍擴(kuò)
大， 因此危害性相當(dāng)大。這種故障
多發(fā)生在零線安裝保險(xiǎn)同時(shí)又將
零線兼作保護(hù)線的場合， 由零線
保險(xiǎn)絲熔斷所引起。
在實(shí)際使用中， 特別是一些
臨時(shí)設(shè)備的使用中， 安裝者為了
省錢， 經(jīng)常抱有僥幸心理而忽視
了安全， 不對電氣設(shè)備進(jìn)行接地
保護(hù)。如果省掉一條PE線，而是
將PE和N合為PEN線，由于單相
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基于DSP的電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)
劉旺東， 歐谷平
(湖南科技大學(xué)物理--5電子信息學(xué)院，湖南湘潭41 1 201)
[摘要] 采用ADSP2181作為電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的處理核心，配有FPGA器件FLEXI OK1 0作為轉(zhuǎn)速測量和
I Io接口，8路模擬信號經(jīng)采樣后送到DSP，DSP根據(jù)實(shí)測信號實(shí)時(shí)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。
關(guān)鍵詞DSP 電機(jī)轉(zhuǎn)速 實(shí)時(shí)控制
0 引言
對永磁無刷直流電機(jī)的控制
經(jīng)歷了從模擬控制電路到以單片
機(jī)為核心的數(shù)字控制電路的發(fā)展
過程【”，但都存在內(nèi)在的缺陷。前
者由于采用模擬元件， 易老化，且
對溫度變化敏感；后者雖然克服
模擬元件的內(nèi)在缺陷，但運(yùn)算速
度慢， 難以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)對電機(jī)
實(shí)時(shí)控制的要求。數(shù)字信號處理
收稿日期：2003-10-08
作者簡介：劉旺東(1969-)，男，講
師，研究方向：數(shù)字信號處理和
實(shí)驗(yàn)教學(xué)和管理。
基金項(xiàng)目：湖南省教育廳資金資
助科研項(xiàng)目【2002]02C467
芯片ADSP2l8l的主要特點(diǎn)就是能
夠?qū)崟r(shí)快速地實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號
處理【 】【 】【 。本文采用AD公司的數(shù)
字信號處理芯片ADSP2l8l，對永
磁無刷直流電機(jī)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制
l 硬件電路及原理
1．1 系統(tǒng)原理框圖
系統(tǒng)原理框圖如圖l， 采用
ADSP2181作為電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的
處理核 配有FP( 器件FLEX10K10
圖l 系統(tǒng)原理框圖
作為轉(zhuǎn)速測量和I／O接口，8路模
擬信號經(jīng)采樣后送到DSP，DSP根
據(jù)實(shí)測信號實(shí)時(shí)地控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，
即通過3路D／A送出合適的電壓
值。
1．2 系統(tǒng)核心電路
數(shù)字信號處理芯片ADSP2181t 】【
每隔O．25ms采集一次A／D數(shù)據(jù)，并
根據(jù)FPGA實(shí)時(shí)測出的轉(zhuǎn)速信號計(jì)
算出合理的控制值，通過D／A轉(zhuǎn)換
器、FLEX10K10分別輸出模擬和數(shù)
字控制信號。
ADSP2l8l片內(nèi)有16K x 24存儲(chǔ)
器存放程序代碼和16K x 16的數(shù)據(jù)
存儲(chǔ)器，其余存儲(chǔ)片外SRAM。當(dāng)
電壓低于4V時(shí)，ADSP2l8l會(huì)接收
到掉電中斷請求，這時(shí)， 掉電中斷
設(shè)備的存在， 三相負(fù)荷很難完全
平衡，PEN線將有電流流過， 因此
提高了PEN線斷線的機(jī)會(huì)。另外，
在TN—S系統(tǒng)中，盡管N和PE已分
開運(yùn)行，但個(gè)別人存在麻痹思想，
認(rèn)為PE和N均為中性線可以等同，
在實(shí)際安裝和維修中將PE和N交
替或混合使用，特別在線路維修
中， 當(dāng)N線斷線或找不到N線時(shí)就
用PE線來代替N線使用。這些都
是電氣設(shè)備容易發(fā)生漏電而出現(xiàn)
危險(xiǎn)的主要原因。
2 電氣設(shè)備誤帶電防范措施
通過對電氣設(shè)備誤帶電的原
因分析及有關(guān)電氣規(guī)范， 可通過
以下措施來防止設(shè)備誤帶電：
(1)必須嚴(yán)格按照有關(guān)電氣
規(guī)范， 將電氣設(shè)備正確接地或接
零。(2)接地電阻必須滿足安全要
求，而且應(yīng)盡量小。(3)定期檢查
接地電阻是否滿足要求。尤其要
注意接地電阻隨季節(jié)變化而變化，
要確保在最干旱季節(jié)(冬季)亦能
滿足安全要求。如果不滿足，必須
采取措施進(jìn)行處理， 如增加接地
體數(shù)量或在土壤中加入降阻劑等。
(4)設(shè)備使用者必須掌握安全用
電基本知識和了解所用設(shè)備的性
能。(5)經(jīng)常檢查安全裝置和防護(hù)
設(shè)施是否完好， 檢查設(shè)備絕緣狀
況，及時(shí)保養(yǎng)和檢修設(shè)備，嚴(yán)禁設(shè)
備帶病運(yùn)行。(6)同一系統(tǒng)內(nèi)不可
采取不同的接地保護(hù)方式。(7)為
了降低因PE線斷線而引起設(shè)備誤
帶電的可能性，確保接地系統(tǒng)安
全可靠，在TN系統(tǒng)中， 還應(yīng)采用
重復(fù)接地。(8)為了更安全地使用
電氣設(shè)備，低壓(380／220V)供配
電系統(tǒng)最好采用TN—S系統(tǒng)， 即工
作用的零線N與保護(hù)用的地線PE
徹底分開。(9)合理地選擇和安裝
漏電保護(hù)器， 這是防止設(shè)備誤帶
電的最為行之有效的措施。
另外， 在TN—S系統(tǒng)中， 對于
保護(hù)線PE要求做到以下幾點(diǎn)：
(1)嚴(yán)禁通過任何開關(guān)或熔
斷器相連。(2)保護(hù)專用線必須獨(dú)
用，不能兼作它用。(3)PE線的截
面應(yīng)不小于N線的截面， 同時(shí)必須
滿足一定的機(jī)械強(qiáng)度要求。與電
氣設(shè)備連接的保護(hù)PE線應(yīng)為不小
于2．5mm 的絕緣多股銅線。(4)供
電系統(tǒng)內(nèi)的每臺(tái)電氣設(shè)備都必須
使用單獨(dú)的接地線與接地干線相
連，禁止在一條接地線上串聯(lián)多
臺(tái)電氣設(shè)備。
2004年1期四圓圈45

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