电气装置综合测试

1、电气装置综合测试目录电压、频率和电流的测量线路阻抗与预期短路电流N-PE环路电阻和故障环路预期短路电流漏电保护器及其测试正文一些非常重要的技术指标例如谐波等现在已有便携的先进仪表进行检测了。防雷产品质量检验机构的技术人员应该掌握它们的测量原理和方法。一、电压、频率和电流的测量1电压和频率在与电气装置打交道时，经常需要测量电压（进行不同的测量和测试，查找故障位置等）。当建立电源（电源变压器或者单独的发电机）时，需要进行频率测量。一般计算机频率允许波动范围为50Hz±1。当供电电源频率波动超过允许范围时，会使计算机信息存储的频率发生变化而产生错误，甚至会产生信息丢失等。对信息系统来说，当

2、供电电源电压波动超过允许范围时，就会使计算机和精密的电子设备运算出现错误，甚至会使计算机的停电检测电路误以为停电，而发出停电处理信号，影响计算机的正常工作。一般计算机允许电压波动范围为：交流380/220V±5。计算机在电压降低至额定电压的70时，计算机就自动判定为电源中断。2. 电流测量现在有多种电流测试仪经由电流测试夹钳进行电流测试，它之所以受欢迎，是因为它不需要中断被测量的电流环路、较宽的测量范围和相当高的准确度等级和分辨率，可测试负载电流甚至漏电流。其原理实质是电流互感器。图给出了使用电流夹钳进行的小电流测量，而图则表示同时对相线L2中负载电流的测量，以及两相之间相电压UL2

3、-L1的测量。图. 小电流测量图负载电流与两相之间的相电压的测量这里要注意的是，应将夹钳夹住要测的单根导线，若测量三相四线的整根电缆，由三相电路原理知结果一般是零（视三相电路是否平衡）。三. 其他参数的测量1. 线路阻抗与预期短路电流线路阻抗，是在单相系统中相线L与中线N的接线端子之间，或者三相系统中两相线接线端子之间测得的阻抗。当检验设备的供电能力时，例如高功率负载，或检验过载电流断路器时，需要测量线路阻抗以确定所选断路器的分断能力等指标是否合理。线路阻抗由以下局部阻抗组成：·电源变压器次级线圈的线阻·从电源变压器到测试点的相线电阻·从电源变压器到测试点的中线电

4、阻测量是在L与N接线端子之间进行的。图 相线L1中线N端子间的线路阻抗测量原理测试仪测量结果为： Zsec RL1 RN ZLINE式中：Zsec电源变压器次级线圈的阻抗RL1从电源变压器到测试点的相线电阻RN.从电源变压器到测试点的中线电阻ZLINE.线路阻抗同样的方法可测两相线间线路阻抗的测量预期短路电流Ipsc根据下面的公式计算：Ipsc Un·1.06ZLINE式中：Ipsc.预期短路电流Un相线与中线或者两个相线之间的额定电源电压（220380V）Zline线路阻抗任何已经安装的过载电流保护装置，其过载电流的容量，应该高于计算出的预期短路电流，否则必须更换所用的过载电流保护

5、装置型号。2. N-PE环路电阻和故障环路预期短路电流现代电子技术制造的新式测试仪，即使是中线N与保护PE导线间的电阻也可以测量，尽管在中线中可能存在强电流。由相电压驱动的电流，流经不同线性与非线性负载时，会导致电压降呈现的极不规则的波形（非正弦波）。电压会干扰测试电压并且妨碍测量。由于在中线和保护导线之间没有电源电压，因此使用内部测试电压（大约40V， DC，<15 mA）。这种测量相对于环路故障测试（LPE）的主要优点是，由于测试电流低（<15 mA），所以RCD在测试过程中肯定不会跳闸。根据测量结果，可以得出下面的结论：(1) 所用的保护导线的连接方式（TN，TT或IT系统）

6、(2) 在TT系统连接方式下的接地电阻值(3) 在TT或者TN系统连接方式下，测量结果与环路故障电阻的阻值十分相近，这就是测试仪还能够计算故障环路预期短路电流的原因。测量原理概述由于在N和PE端子之间没有可以作为测试电压的电源电压，所以仪表必须产生一个内部电压。这个电压既是直流也可以是交流。根据下面的图示用UI法进行测试。图4-75 测量原理测量结果为： Ut It RN-PE 式中：Ut.伏特表测得的测试电压It.安培表测得的测试电流RN-PE.N-PE环路电阻（1）TN -系统中N-PE环路电阻的测量图4-76 TN -系统中中线与保护导线之间的电阻测量测试仪测量从电源变压器到测量点之间的

7、中线与保护导线间的电阻（上图中环路用粗线标记）。在此情况下，如果测试结果很低（最大2欧姆），表明含有TN系统。测量结果1 RN RPE测量结果2 Ipsc 220V × 1.06（RN RPE）式中：RN.中线电阻（用粗线标记）RPE.保护导线电阻（用粗点画线标记）Ipsc. 故障环路预期短路电流（2） TT系统中N-PE环路电阻的测量图4-77 TT-系统中中线与保护导线之间的电阻测量测试仪测量如下环路中的电阻：从电源变压器到测量点（电源插座）的中线电阻，从电源插座到接地电极的保护导线电阻，然后通过大地与变压器接地系统回到电源变压器（在上图中环路用粗线标记）。在这种情况下，如果测试

8、结果非常高（超过10欧姆），表明含有TT系统。测量结果 1RN RPE RE RO测量结果 2Ipsc 230V × 1.06（RN RPE RE RO）如果可以假设， 阻值Re远高于其他所有电阻的阻值之和，那么请注意下面公式：测量结果1 RN + RPE + RE +RO测量结果2 Ipsc 230V × 1.06（RN RPE RE RO）式中：RN.从电源变压器到测量点（电源插座）的中线电阻RPE从电源插座到接地电极的保护导线电阻RE.保护接地电极的接地电阻RO.变压器接地系统的接地电阻Ipsc故障环路预期短路电流漏电保护器及其测试在有漏电保护器的场合，SPD 的选择

9、与安装是有不同要求的。例如，SPD最大持续工作电压UC 的最小值在TT系统中当SPD安装在剩余电流保护器的负荷侧时应有UC 1.15U0，当SPD安装在剩余电流保护器的电源侧时应有UC1.55U0。如今，完善的电源保护系统中漏电保护器的安装使用越来越多。它在运行中的测试也是各级防雷检测机构必须承担的检测任务之一。 包括SPD在内的电气设备和电气线路的泄漏电流是选择漏电保护器不可忽视的条件。如果漏电保护器的动作电流小于正常的泄漏电流，将使电路无法正常工作。即使漏电保安器投入了运行也会因其经常动作而影响供电的可靠性。因此，从保证供电稳定性出发，不应使其动作电流过小。三、电流型漏电保护器的工作原理及

10、结构电流型漏电保护器的工作原理及结构如图4-81所示，正常情况下： 各相电流及中性线电流的向量和为零，零序电流互感器的二次侧没有输出；当发生漏电或人身电击事故时，在零序电流互感器的二次线圈侧有零序电流通过(因故障电流Ik 通过大地返回变压器l的中性点)，漏电脱扣器5中有电流通过；当电流达到整定值时，使脱扣机构动作，主开关2掉闸，切断故障电路从而起到保护作用。 四漏电保护器的主要额定技术参数漏电保护器的主要技术参数是动作电流（In ）和动作时间（t）1 额定漏电动作电流(跳闸电流)是可以引起RCD跳闸的差动电流 ID。额定漏电动作电流值为：0.006、0.01、(0.015)、0.03、(0.0

11、5)、(0.075)、0.1、(0.2)、0.3、0.5、1、3、5、10、20A。 30mA以下的额定漏电动作电流为高灵敏度保护器，主要用于防止各种人身触电事故。100mA以上属低灵敏度保护器，用于防止漏电火灾和监视一相接地事故。额定漏电不动作电流(Ino) 的优选值为0.5I 2. 电保护器的分断时间 漏电保护器的分断时间（跳闸时间）是指RCD在额定差动电流IDN下跳闸所需要的时间。（1） 间接接触保护用漏电保护器的最大分断时间 In(A)In(A)最 大 分 断 时 间(s)In2In5In0.03任何值0.20.10.04400.20.15 （2）直接接触补充保护用漏电保护器的最大分断

12、时间 In(A)In(A)最 大 分 断 时 间(s)In2In0.25A0.03任何值0.20.10.04 对于防止人身触电的的漏电保护器，应采用高灵敏度、快速型的漏电保护器，其动作电流与动作时间的乘积不应超过30mA·s。五、RCD运行中动作特性试验及其绝缘电阻测试1.在雷击或其它不明原因使漏电保护器动作后，应检查漏电保护器。为检验漏电保护器在运行中的动作特性及其变化、应定期进行动作特性试验。 特性试验项目： 1)测试漏电动作电流值； 2)测试漏电不动作电流值； 3)测试分断时间。2.测量RCD绝缘电阻的方法测试其绝缘电阻情况，测试相线端子间、相线与外壳(地)间的绝缘电阻。其绝缘

13、电阻值不应低于2M。要注意电子式漏电保护器不能在极间作绝缘电阻测量，以防损坏电子元件。测量绝缘电阻的方法如下： 测量绝缘电阻的兆欧表的电压等级为500V。如检测电路中有电子元件以及过电压保护元件，试验时应将其断开，使电子元件的输入端与输出端之间没有电压。 测量部位如下： a）漏电保护器处在断开位置，同一极的进出线端子之间； b）漏电保护器处在闭合位置，依次对每极与连接在一起的其他极之间； c）漏电保护器处在闭合位置，各极连接在一起与辅助电路及控制电路之间(如果适用时)、与操作部件之间、与漏电保护器的框架之间； d）对于有金属外壳的漏电保护器，金属外壳内的绝缘内壳或绝缘材料、衬里包括衬套或类似装

14、置的内表面覆盖的金属箔与框架之间。 这里，“框架”包括容易触及的金属部件和漏电保护器正常安装后容易触及的绝缘材料表面覆盖的金属箔，安装漏电保护器的金属支架，对有金属外壳的漏电保护器还包括金属外壳内的绝缘材料衬里及衬套或类似装置的外表面覆盖的金属箔。 3.漏电保护器的分断时间tD (跳闸时间)的测试测量电路图与接触电压测量相同（见图4-82 ），但测试电流可以是0.5 IDn，IDn， 2 IDn，也可以是5 IDn 。为了安全，测试仪应在测量跳闸时间之前测量接触电压。如果额定差动电流IDn 30 mA ，可以用0.25A的测试电流代替 5IDn 。如果测得的跳闸时间超出容许极限，应更换RCD装置，因为跳闸时间主要取决于安装的RCD装置。图4-82跳闸电流和跳闸时间的测量4. 额定漏电动作电流(跳闸电流)的测试跳闸电流的容许量程由IEC 61009或GB 682986标准规定，并随RCD的类型（AC，A或B）而定，如下： ID （0.5 到1）× IDn AC型ID （0.35到1.