前 言
有用戶反映，在變頻器輸入電路中配置漏電保護(hù)器的，但是送電后或運(yùn)行變頻時(shí)，漏電保護(hù)器經(jīng)常會(huì)跳脫，原因又找不到，許多人都認(rèn)為變頻器的質(zhì)量有問題，但這是有原因的。本文將根據(jù)變頻器的設(shè)計(jì)原理對(duì)這一問題進(jìn)行深入分析，并且提出相應(yīng)的解決方案。
一、漏電保護(hù)開關(guān)的工作原理
漏電保護(hù)開關(guān)檢測(cè)的是輸入共模電流，也就是所說的對(duì)地漏電流，檢測(cè)漏電流的電流互感器是同時(shí)穿過了R/S/T三根火線和零線，在沒有漏電流的情況下，不論接三相負(fù)載還是接單相負(fù)載，R/S/T和N線這4根線中流過的電流之和總是為零。當(dāng)負(fù)載側(cè)有對(duì)地短路現(xiàn)象或者對(duì)地有較大的電容時(shí)，輸出側(cè)的電流就會(huì)通過大地返回電網(wǎng)，此時(shí)流過電流互感器的電流之和不為零，這個(gè)電流就稱之為漏電流。當(dāng)檢測(cè)到的電流大到一定程度就會(huì)觸發(fā)保護(hù)開關(guān)脫扣。
二、使用變頻器對(duì)地漏電流的產(chǎn)生原因分析
在應(yīng)用中為何會(huì)產(chǎn)生較大的漏電流
普通電機(jī)的繞組和機(jī)殼之間存在著較大的分布電容，在電網(wǎng)供電的情況下，電源線上只有50Hz的工頻電壓，由于頻率很低，通過分布電容的漏電流很小。但在用變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí)，由于變頻器輸出的是幾kHz的PWM(高頻脈寬調(diào)制）的電壓波形，輸出電壓是在0V到530V之間快速跳變的脈動(dòng)電壓，該脈動(dòng)電壓產(chǎn)生諧波，這些諧波對(duì)于同樣的電機(jī)同樣的分布電容，漏電流會(huì)增大百倍以上，因此容易發(fā)生一運(yùn)行變頻，漏電開關(guān)就跳閘現(xiàn)象。
變頻器輸入端安規(guī)電容的作用
輸入端安規(guī)電容的作用主要是減小變頻器內(nèi)部對(duì)外部電網(wǎng)的干擾影響，由于有幾組的電容保護(hù)，變頻器可以承受較大的來自電網(wǎng)的電壓突波，比如雷擊等，而不至于損壞；
由于變頻器中安規(guī)電容取值很?。?700PF），對(duì)于工頻的阻抗很大（1.4M），對(duì)漏電流的貢獻(xiàn)很小（每相約0.15mA ,且三相平衡時(shí)基波漏電流之和為零）。
然而，如果電網(wǎng)中的電壓諧波較高，電網(wǎng)漏入變頻器的電流會(huì)明顯增加，三相不會(huì)抵消。泄漏電流的值與電壓諧波的頻率和諧波電壓的幅度成正比。因此，當(dāng)漏電開關(guān)閉合時(shí)，很容易跳閘。
總結(jié)
上文所述的產(chǎn)生漏電流不僅僅大于50mA，而具體的數(shù)據(jù)根據(jù)實(shí)際情況，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、在應(yīng)用無線射頻時(shí)是否干擾濾波器；
5、電機(jī)是否接地。
三、減小漏電流的方法
載波頻率：因?yàn)槁╇娏鞯挠行е蹬c頻率約為開方關(guān)系，所以載波頻率越高，漏電流越大
輸出頻率：輸出頻率在較高的時(shí)候，漏電流和輸出頻率沒有太大關(guān)系，基本上是接近與零頻率的，由于變頻器三相輸出的漏電流是疊加關(guān)系，漏電流的有效值會(huì)變大。
“零地合一”接線方式對(duì)漏電流的影響
所謂零接地集成是指將電網(wǎng)的零線作為地線連接到變頻器的PE端，因?yàn)樽冾l器和負(fù)荷對(duì)機(jī)殼影響所產(chǎn)生的漏電流經(jīng)由零線返回電網(wǎng)的，這部分漏電流沒有辦法通過漏電保護(hù)開關(guān)來檢測(cè)，理論上，如果變頻器和電機(jī)負(fù)載的外殼沒有接地(主要是電機(jī)外殼)，漏電流理論上能夠接近為零，但事實(shí)上不可以保證，只有提升和減少漏電流。
輸出電抗器的作用
通過在變頻器的u/v/w輸出端加入反應(yīng)器，可以降低負(fù)載的高頻阻抗和漏電流。
