电源滤波器和漏电保护器使用

1、关于电源滤波器和漏电保护器在使用中的注意问题国网电力科学研究院输电所 刘华钢我单位为了适应电磁环境的测试需求特地购买了两台电磁兼容环境测试车。一台是用南京衣维柯军用通讯指挥车改装的电磁兼容屏蔽测试车，另一台是用尹斯坦娜面包车改装的电磁兼容屏蔽测试车。随着生活水平的提高,大量的电器进入家庭,人们与电接触的机会越来越多,用电设备发生故障导致人员触电伤亡的事件也经常发生.为了人身与设备安全,漏电断路器作为一项有效的电气安全技术装置已经被广泛使用,并起到了良好的人生安全保护作用。当人体接触50Hz的交流电、触电电流在30mA及以下时,可以承受几分钟的时间.这就界定了人体触电的安全电流,为设计和选用漏电

2、保护装置提供了科学依据.因此,在移动电器、潮湿场所的电器所在的电源支路设置漏电断路器,是防止间接接触触电的有效措施.其漏电动作电流为30mA,动作时间为0.1s. 而我们所使用的电磁兼容屏蔽车是一个移动的电子设备工作站，为了保证工作人员及设备的安全就必须安装漏电保护开关。漏电保护开关作用及工作原理：（1）漏电保护开关的作用：主要用于当发生人身触电或漏电时，能迅速切断电源，保障人身安全，防止触电事故。（2）单相漏电保护器的工作原理：当漏电保护器正常工作时，火线零线通过零序电流互感器后再接入开关，经漏电保护器的开关接入电器，电路的电流矢量之和等于零，故其二次绕组中无感应电动势产生，漏电保护器工作于

3、闭合状态。当被保护的电路出现触电事故或漏电故障时，负载侧有对地泄载电流，即零序电流互感器的矢量和不为零，而等于某一泄漏电流值Is。Is会通过人体、大地、变压器中性点形成回路，当Is达到一定值，大于漏电保护器的动作电流时、零序电流互感器二次绕组中便产生互感电压，该信号经过运算控制器运算后，当达到整定动作值时，驱动晶闸管，接通电磁脱扣器电源，电磁脱扣器吸合，使断路器跳闸，分断主电路，从而达到漏电保护的作用。电源EMC滤波器的作用及工作原理：扰和空间辐射使我们的工频电网受到了严重的污染，影响我们电子设备的正常工作，严重时会损坏电子设备。这些干扰信号有两种方式在电路中传输，即共模干扰和差模干扰。因此滤

4、波器要对这两种干扰都具有衰减作用。差模干扰电流是大小相等、方向相反的信号电流，它们是在火线和零线之间流动的干扰电流，是在火线和零线之间形成的回路。共模干扰电流是在火线、零线与大地(或其它参考物体)之间流动的干扰电流。（图二滤波器中经C2、C3到外壳的电流）它是大小相等、方向相同的信号电流，相当于把火线和零线并联成一根线、对地的电势，它在寻找途径通过大地形成回路。由于这两种干扰的抑制方式不同，因此必须正确辨认干扰的类型、实施正确的滤波方法。（3）当交流220v电路中串扰进差模信号时，差模信号通过漏电保护器进入EMC电源滤波器、因该信号主要是高频成分、在电源滤波器内受电感L1（电感线圈在高频时阻抗

5、大）的阻抗特性的阻滞，迫使其绝大部分差模信号通过电容C1（电容在高频时阻抗小）形成回路，从而基本上保证了后面的设备不受影响。当差模信号中的一小部份信号经过L1后又受到L2的阻滞，又迫使其通过C2或C3、C4返回。如果侥幸还有差模信号通过L2，那么C5也就起到了最后的滤波、旁路的作用。通过以上的多次过滤，在滤波器的输出端我们能够得到一个安全、洁净、优良的工频电源。上面差模信号的所有回路均由滤波器的输入端火线、零线形成回路，在漏电保护器的零序电流互感器中、电流是平衡的它们矢量之和等于零。所以、漏电保护器工作正常。当交流220v电路中串扰进共模信号时，因共模干扰是在信号线与地之间传输，属于非对称性干

6、扰。虽然共模信号也是高频成分、但是、他的电势是对地的，它在线路中串扰的是大小幅度相等、相位相同的信号。滤波器输入端的火线、零线可以看成等电位并联输入。所以、电容C1，C2，C3、C4，C5这四条通道均无法构成回路，此共模信号进入滤波器后绝大部分信号被电感L1的高频阻抗阻止，小部份经过L1的信号又分别经C3到保护接地、和C4到保护接地形成回路。以上我们看到通过C3到保护接地和C4到保护接地的两个共模信号电流它们是没有通过电源线形成回路的，经过滤波器的电流已经失去平衡。当这个信号电流大于漏电保护器的动作电流（1030mA）时，零序电流互感器的矢量和不为零，漏电保护器会判断电路中存以上两台测试车都是

7、由外接的单相三芯橡胶电缆（带漏电保护和保护接地）接入220v交流电源接口、并通过30A交流漏电保护器、EMC电源滤波器、波导管接入测试车屏蔽仓内再分两路、一路到电源插座供车内电子测试设备、另外一路供车内照明使用。我们在两台电磁兼容屏蔽测试车的使用中发现了一个共同的故障、就是当使用外接220v交流电源时、有时在电源接入后漏电保护开关送不上去、一送上去开关就跳闸，同时漏电保护器也动作，我们在把漏电保护器重新复位后再重合空气开关，有时能够合上、有时就是多次重合闸也无法合上。就是在正常使用外接220v交流电源工作时、也会发生空气开关无规律的跳闸、同时漏电保护器也动作，重新复位后再重合空气开关，有时能够

8、合上有时就是多次也无法合上的现象。以上的故障有很强的随机性、故障现象无规律且时好时坏、难以捕捉，针对故障情况进行检查判断。通过对输入220V交流电源进线的火线和零线进行交换，以及对有、无保护接地线情况下的漏电保护器是否动作进行测试，但均未发现好转，以上发现的故障现象依旧，没有任何改变。经检查车内电路及设备无短路及漏电情况，所有线路及设备绝缘良好工作正常。检查220V交流电源、发现电源滤波器的前面有两极串联的漏电保护开关。220V交流电经过两级漏电保护后到EMC电源滤波器，经过分析发现、滤波器是两级复合式EMC滤波器，它能够使线路中除工频以外的其他频率信号受到较大的抑制。当线路中串扰差模信号时漏

9、电保护器工作正常，一旦串扰进共模信号漏电保护器立刻动作保护。下面，我们具体的分析漏电保护开关和电源EMC滤波器的工作原理，再结合起来就知道漏电保护器为什么会无规律的保护跳闸。两级复合式EMI滤波电路（1）滤波器的作用：滤波器是由电感和电容组成的滤波电路所构成，电源EMC滤波器它是只允许50HZ的工频信号电流通过，对频率较高的干扰信号则有较大的衰减。（2）滤波器的工作原理：由于在电网中存在着许多使用中的家用电器和工业设备，它们在正常的工作中会产生很多高频的杂波干扰，这些干扰信号通过线路串-32-/2012.02/浅析电视调频发射台的防雷保护河南省鹤壁市第二电视转播台 张玉忠武建敏【摘要】本文介绍

10、了电视调频发射台的防雷保护措施，指出了一些防雷误区，并提出了一些有效的防雷方法。【关键词】雷击；接地；防雷；雷电波1.引言随着广播电视事业的高速发展，电视调频发射设备逐步过渡为全固态化，各种信源与发射设备中应用的电路元件集成度越来越高，雷电对设备的破坏途径更加多样，破坏程度更加广泛和深入；它可以导致数据信号发生错乱，也可能导致芯片的直接损坏，使设备立即发生故障中断通信；还有一种可能，雷击产生高压浪涌仅使某些部件缓慢劣化而缩短使用寿命，这种损伤会使设备经常产生难以捉摸的软故障直到最后电路失效或性能下降，这也对发射台的防雷提出了更高的要求，由于调频与电视无线发射的传播特性，大多发射台都建在高山上或

11、者建有较高的发射铁塔，这样就使设备遭受雷击的可能性加大，所以加强发射台防雷保护是新时期尽力减少雷击损失的一种措施。2.雷电侵入的主要途径电力供电回路遭受雷击，雷电通过高压交流输电线路侵入交直流配电系统，损坏设备的电源系统。雷电经室外信号线天馈线引入机房，经设备外壳接地线.网入地，在如上述过程中，机柜外壳将产生高频感应电压，该电压侵入发射机与信源设备，如该设备接地不良，将造成设备损坏。雷电直接击中发射塔或单独避雷针，雷电流镜避雷针 铁塔 接地网引入大地，其过程中促使地电位升高，造成设备损坏。发射台附近发生雷击，空间雷电感应电磁波侵入设备造成设备损坏。3.我台近几年遭雷击损坏设备情况统计2007年

12、4月15日，雷击造成2只卫星接收高频头损坏，同洲CDVB-2000数字卫星接收机开关电源损坏。2007年8月25日，雷击造成某频道电视发射机交流稳压器输入保险熔断，发射机功放开关电源损坏，信号输入切换器部分输入输出接口损坏，光纤信号解码器损坏。在触电事故或漏电故障，使漏电保护开关跳闸。改进措施：（1）.拆除三芯橡胶电缆中的漏电保护器。换上一台32A空气开关；（2）.更改车上漏电保护开关和滤波器的接线方式：将先通过漏电保护开关再到电源滤波器的接线方式、改成先通过电2008年6月29日，雷击造成2台电视监视器损坏，一部调频发射机功放损坏，IOT电视发射机无法开机，故障显示为腔体风机 冷热交换机 水

13、泵故障，经检修其原因为取样集成电路LM339损坏，损坏2只室外监控摄像头，电话机损坏一部。2009年6月5日，雷击造成电视发射机损坏一部，调频发射机一部损坏，卫星信号功分器损坏，光纤信号解码器2台损坏。2010年8月18日，雷击造成2台光纤信号解码器损坏，1只卫星接收高频头损坏，室外监控电源损坏。4.雷击造成设备损坏的特点雷电是空气对流层电荷积累的一种放电现象，多发生在强对流恶劣天气环境中。雷击有直击雷与感应雷两种，顾名思义直击雷就是雷电对地面目标直接放电，其能量大.时间短.损坏力巨大，他在时间地点均具有不确定性，因而直击雷的防护主要依靠铁塔及设备的可靠防雷接地。感应雷则多是由于外部线缆连接将

14、感应雷电引入机房设备造成设备损坏。经过对近几年我台近几年发生的雷击事故造成的设备损坏情况进行了分析，发现其规律有以下几点。架空线是发生雷击损害的主要原因雷击造成设备损坏有相当大的数量是雷电从架空线缆侵入，雷电从架空的电源线.电话线.信号传输线侵入机房设备，造成设备受损。如信号切换器.电视监视器.监控电源等设备的损坏。独立防护避雷针与被防护设备安全距离不足造成雷击损害我台开始安装在卫星地面接收天线旁边不足2米有一单独避雷针，在避雷针接闪时会因为空间雷电波造成卫星接收高频头损坏，严重时会导致卫星接收机连带损坏。雷击使铁塔与设备接地点局部瞬间电位升高，发生电位反击造成设备损坏。当铁塔遭受直击雷时，强

15、大的雷电流沿防雷系统的引下线（如铁塔 馈线外导源滤波器再到漏电保护开关。使电路中的共模信号能够在经过漏电保护开关之前就被安全滤除，漏电保护开关内的零序电流互感器就检测不到共模信号所产生的感应电动势，从而达到解除漏电保护开关误动作的目的。使车内屏蔽室得到一个无干扰、宁静、安全、正常的工作电源。体）接地体汇入大地，雷电流将在防雷系统内产生暂态高电位，附近设备与防雷系统没有等电位连接时易发生电位反击，造成设备损坏，如机架上的光纤解码器等。5.调频电视发射台的防雷措施每年坚持不少于2次的防雷地阻测试，保证发射塔.单独避雷针.机房避雷地线.电力变压器高低压侧接地电阻小于4欧姆。所有电力 信号传输线路尽量

16、不要使用架空方式，我台已将高压电缆从山下埋敷至山顶，实在无法入地的传输线应尽量选用多层屏蔽信号线，并采用多点接地方式，以最大限度减少雷击损失。规范连接设备接地线，增加或更换信源设备时应及时加装接地线。为信号源设备.视音频切换器.监视器配备1:1电源隔离变压器（在多次雷击损坏设备维修中发现，在采用线性电源的设备损坏中故障点只发生在电源变压器初级侧，而采用开关电源的设备则损坏元件较多）在信号传输线的两端接入（SPD）LKXXT型线缆防雷保护器。将卫星接收地面天线独立避雷针移至距地面站5米处，并可靠接地。安装氧化锌避雷器，电力变压器次级侧进行电源一级防雷，配电房进行了电源二级防雷,机房进行了三级电源防雷。建立人防技防的有效制度，在工作中严格执行各项制度，并做到有记录 有处置 有反馈 有复查的高效工作机制。6.结束语总之，有效地防雷应采取现代综合防雷