学文网漏电测试篇1
关键词：耐压强度试验 漏电流 电流限值
一、前 言
耐压强度试验, 亦称hi-pot测试, 是比较通用且经常执行的设备安全测试。hi-pot测试是确定电子绝缘材料足以抵抗瞬间高电压的一个非破坏性的测试，它在一定时间内施加高压到被测试产品以确保测试产品的绝缘性能足够强，用来检测经常发生的瞬态高压下产品的绝缘能力是否合格。进行hipot 测试的主要原因是, 它可以查出产品本身存在的瑕疵譬如在制造过程期间造成的漏电距离和电气间隙不够，产生的漏电流过大时将会对人体产生直接的影响，造成局部烧伤或引起人体心室的纤维颤动。国家标准《信息技术设备（包括电气事务设备）的安全》规定：凡是与电网电源相连的信息技术设备则应进行接触电流的测试。本文将围绕耐压强度试验中漏电流的测试原理及方法作一些浅析。
二、耐压强度实验中漏电流测试原理及方法
电击是电流通过人体或动物躯体而产生的化学效应、机械效应、热效应及生理效应而导致的伤害，所引起的生理反应取决于电流值的大小和持续时间及其通过人体的路经，电流值取决于施加的电压以及电源的阻抗和人体的阻抗，而人体的阻抗依次取决于接触区域的湿度以及施加的电压和频率的值。大约0.5mA的接触电流就能在健康的人体内产生反应，而且这种不知不觉的反应可能会导致间接的危险。
耐压强度试验主要检验信息技术设备的设计和结构能否保证当人体接触到该类设备时，其人体接触的漏电流或保护导体电流都不会产生电击危险。
信息技术设备在正常工作条件下，当基本绝缘材料一旦击穿或某一元件发生失效时，把流到信息设备的漏电流限制在安全值之内或配备非常可靠的保护接地连接，要保证危险电压的可接触性受到限制。
电子信息设备在工作时漏电流大小与输入电压成正比。因此，在进行耐压强度漏电流测试时，应选择（最不利的交直流电源电压―额定电压或额定电压范围上限×10%额定电压容差×2＋1000V）电压加到被测信息设备上，使设备内元件流过最大电流，在进行交流或直流电压试验时，为避免瞬态跳变，电压应在10秒或10秒以内逐渐升到规定值，然后保持1min。来判定整个设备接触的漏电流是否满足规定的要求值。
1.耐压强度试验漏电流测试要求
耐压强度试验漏电流测试方法实际上是模拟人体的阻抗网络对电流来测量。要求被测信息设备从带危险电压的零部件流向可触及零部件的接触电流或当保护接地连接失效时。接触电流必须限制在表1最大电流范围值内，其中包括要考虑一次电路和可触及零部件之间的电磁兼容（EWC）滤波元件所产生的电流，并且要求桥接在一次电路与保护地之间双重绝缘或加强绝缘电容应符合GB/T14472―1998的有关要求。如果两个电容器串联使用，每个电容器标定的电压为这两个电容器的总工作电压，而且每个电容量应具有相同的标称电容量。
***1是Ⅰ类设备测试接触电流的网络***。电路特性：电子电路未接地，流经人体的电流Ⅰc是通过跨接在电源变压器绝缘上的杂散电容或电容器C而“泄露”的电流。这个电流来自一个相对高电压高阻抗的电路，它的数值基本上不受电子电路上的工作电压影响，接触电流必须＜0.25mA。
***2是Ⅱ类设备测试接触电流的网络***。电路特性：设备与交流供电电源接地相连，流过人体的电流Ⅰv是由设备的电子电路的工作电压V引起的，这个电路相对于人体是一个低阻抗电源，从电源变压器流出的任何泄漏电流将流到大地而不通过人体。因此，人体的电流Ⅰv是通过规定可触及电路的最大电压值来限制的。一般来说，可触及的电路是指安全特低电压SELV（safety extra―low voltage）或受限制接触的通讯网络电压TNV（telecommunication network voltage）。
2.耐压强度试验漏电流测试方法
2.1测试仪表线路***
***3是耐压强度试验的测量仪表线路***，该仪表工作原理是由整流器D1～D4/动圈指示表M以及与附加的串联电阻R1+Rv1(可调电阻)组成,然后再与电容器C相并联,电容器C主要用来降低对谐波和高于电源频率的其它频率灵敏度。无感电阻Rs将仪表线圈M进行分流得到X10的量程档，S是灵敏度按钮，按下后灵敏度最大。该仪表测量值是电流的有效值。它适用于频率相对较低的信息设备。
***4是耐压强度试验的试验方法线路***，该耐压强度测试仪可输出（0~5000V）交直流电压，同时可测试漏电流（0.1~110mA）。使用时可根据受试设备的要求设置输出电压，如果测试电流大于设置电流的上限，仪器将自动切断输出电压，发出声光提示，并且在显示屏上保留显示当前的电压值和电流值。能实时显示击穿电流值和电压值。可用来测试或分析受试品的电压击穿点，也可用来测试容性受试品的耐压，能够快速、准确地测量电子元器件、家用电器、绝缘材料、仪器仪表、照明电器、电动电热器具电气设备的安全耐压强度。
2.2试验电路
***5所示是供电电源在一根相线与中线之间工作单相信息设备试验电路。
通常测试时在电网电源供电处应使用隔离型变压器，如果不带隔离变压器则应将信息设备安置在绝缘台上，由于信息设备机身可能带危险电压。因此，要有安全警告标记。然后将受试信息设备的电源保护接地端子接地，作为受试信息设备接地，隔离变压器的次级和受试信息设备保持浮动（不接地）。在这种情况下，不考虑变压器的容性漏电流。
2.2.1对有保护接地连接或功能接地连接的受试信息设备，耐压测试仪的低端连接到受试信息设备的接地端子上，耐压测试仪高端连接到电源的相线。
2.2.2对没有保护接地连接或功能接地连接的受试信息设备，耐压测试仪的高端依次连接到每个不接地的或非导电的可触及的零部件上和每个不接地的可触及的电路上，对可触及的非导电零部件测试时，在非导电零部件上方贴有10cm×20cm金属箔进行试验，耐压测试仪低端连接到电源的接地端子。
***7、 ***8是三相设备和供电电源接在三根相导线之间的工作设备。当对三相设备进行试验时，用于抑制电磁干扰并接在相线与地线之间的任何元件必须每次与一个相线连接，并重复开关操作。
现在大多数hi-pot 测试仪允许用户自行设定电流的限值。但是, 如果产品的实际漏电流是已知的, 那么hi-pot 测试电流是可以预测的。限值的选择实际要依靠被测试的产品。 最好的选择限值的方式是测试一些产品样品并得到平均hipot 电流，然后泄漏电流的限制值被设定为一个稍高出平均值的值。另外一个设定电流限值的方法是使用以下数学公式:
使用2作为因数的原因是, 线路泄漏电流通过一个Y 电容产生, 但是hipot 测试产生的泄漏电流通有各条线路的电容同时产生。 推导出I (hipot)的等式,可以预测hipot 测试电流。所以,电流限值应该被设置足够高以避免因为泄露电流的存在而导致的误判, 同时不能太高而导致无法检测出真实的绝缘材料击穿。
高压通常是应用在横跨被测试绝缘材料的二个部件之间, 譬如测试设备（EUT）的一侧电路（Primary Circuit）和金属外壳。如果绝缘材料在两个部件之间是足够的, 那么加在两个由绝缘体分离的导体之间的大电压只能产生非常小的电流流过绝缘体。虽然这个小电流是可接受的, 但是空气绝缘或固体绝缘不应该发生击穿。 因此, 需要注意这个电流是因为局部放电或击穿的结果, 而不是由于电容联结引起的
三、结束语
从以上的分析可以阐明，耐压强度试验的漏电流检测对绝缘的要求非常严格，能有效地发现较危险的集中性缺陷。它是鉴定电气设备绝缘强度最直接的方法，对于判断电气设备能否投入运行具有决定性的意义，也是保证设备绝缘水平、避免发生绝缘事故的必要手段，是一项重要的安全性能检测。
参考文献：
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漏电测试篇2
关键词：绝缘电阻测试；接地导通电阻测试；耐压测试；泄漏电流测试
机械设备的安全性能包括机械设计的安全性能和电气安全性能。其中，电气安全是机械设备安全性的首要指标。《中华人民共和国产品质量法》在对生产者的产品质量责任要求中把保障人体健康、人身安全作为产品质量的首要标准。对机械设备进行的电气安全性能检测主要有绝缘电阻测试、接地导通电阻测试、耐压测试、泄漏电流测试。这些测试主要是为了确保使用者在操作设备时不会因为误操作或仪器失效而发生触电事故。
一、绝缘电阻测试
绝缘电阻是一切电介质和绝缘结构的绝缘状态最基本的综合性特性参数，在常规绝缘试验中，通常都是用兆欧表来测量设备的绝缘电阻，因为它既方便又简单，而且便于携带。兆欧表的选用，主要是选择其电压及测量范围，高压电气设备需使用电压高的兆欧表，低压电气设备需使用电压低的兆欧表。一般选择的原则是：被测设备的额定电压在500V以下的电气设备，选用500~1000V的兆欧表，额定电压在500V以上的电气设备选用2500V的兆欧表。由于普通机械电气设备一般都是使用380V的电压，所以测量时选500~1000V的兆欧表。
绝缘电阻测试前，应断开机械设备的外部供电电源，绝不允许设备带电进行测量，以保证人身和设备的安全。使用兆欧表测试前，应先利用接线柱开路和短路的方法检查它的完好性。如果短路连接后0位对不准，将给测量结果带来误差。一般被测绝缘电阻都接在“L”“E”端之间，但在测量电缆对地的绝缘电阻或被测设备的漏电流较严重时，必须将被测物的屏蔽环或不须测量的部分与“G”端相连接。进行测量时一定要注意“L”和“E”端不能接反。正确的接法是：“L”端接被测设备导体，“E”端接被测设备的接地端。因为“E”端内部引线同外壳的绝缘程度比“L”端与外壳的绝缘程度要低，当兆欧表放在地上使用时，采用正确的接线方式，“E”端对仪表外壳和外壳对地的绝缘电阻相当于短路，不会造成误差，而当“L”与“E”接反时，“E”对地的绝缘电阻同被测绝缘电阻并联，而使测量结果偏小，给测量带来较大误差[1]。
测量时以均匀的速度摇动手柄，使转速尽量接近120r/min，由于被测设备有电容等充电现象，因此一般要摇测1min后再读数。因为在绝缘体上加直流电压后，流过绝缘体的电流将随时间增长而逐渐下降，而绝缘体的直流电阻率是根据稳态传导电流确定的。试验证明，绝大多数绝缘材料其绝缘吸收电流经过1min后已趋于稳定[2]。待指针稳定后读取兆欧表上的数值作为该设备的绝缘电阻值。如果摇动手柄后指针即甩到零值，则表示绝缘已损坏，不能再继续摇，否则将使表内线圈烧坏。
二、接地导通电阻测试
接地导通电阻测试也叫接地连续性测试，它是通过测量连接在保护接地端子和零件之间的电阻值来评价设备接地连续性的量化指标。它的原理其实就是欧姆定律，在保护接地端子和零件之间通过一定的电流，通过测量电压降来计算接地电阻。测试条件中流过的通常是一个较大的电流，用来模拟设备发生异常时所出现的异常电流状况，如果设备上接地线的接触电阻能通过这种恶劣条件的测试，在正常使用的条件下，这台设备应该是较为安全的。
目前，实验室普遍采用接地导通电阻测试仪来测量接地导通电阻。由于接地导通电阻一般都很小，在小电阻测量时，如何减小引线电阻的影响和测试电极接触电阻的影响是一个关键问题。工程实践和科学研究证明，采用四引线法测量，能够有效消除这些影响，达到精确测量[3]。除此之外，四线法测量还可以大大减少热电动势的影响。
接地导通电阻试验前应该断开整台设备的外部供应电路。一般情况下是采用交流测试，以符合产品实际的工作环境。现场测试时根据标准需要选择合适的测试电流，多数标准要求在较高的电流（一般为10A或更高）下测试，以提高测试结果的准确性，并且维持1 分钟，规定连接在保护接地端子和设备外壳之间的电阻值不能超出0.1欧。
三、耐压测试
设备在长期工作中，不仅要承受额定工作电压的作用，还要承受操作过程中引起短时间的高于额定工作电压的过电压作用（过电压值可能会高于额定工作电压值的好几倍）。在这些电压的作用下，电气绝缘材料的内部结构将发生变化。耐压测试是确定设备绝缘材料足以抵抗瞬间高电压的一个非破坏性的测试。这是适用于所有设备为保证绝缘材料是足够的一个高压测试。
耐压测试的基本原理是把一个高于正常工作的电压加在被测设备的绝缘体上，并持续一段规定的时间，如果其间的绝缘性足够好，加在上面的电压就只会产生很小的漏电流。如果一个被测设备绝缘体在规定的时间内，其漏电电流保持在规定的范围内，就可以确定这个被测设备可以在正常的运行条件下安全运行。
耐压测试需要设定的主要参数为测试模式、测试电压、测试时间、泄漏电流设定。耐压测试模式分为两种：交流耐压测试和直流耐压测试。由于大多数被测设备工作于交流电压之下，而且交流耐压测试提供两种极替给绝缘施加压力的优点，更接近设备在实际使用中会碰到的压力。所以，我们认为交流耐压测试比直流耐压测试更加严格。
测试前要检查耐压测试仪的功能是否正常，即开机运行检查。检查时尽量不采用直接将高压输出端与地线输出端简单短接的方法来进行验证，由于仪器本身的变压器内阻较大，在较小的电压下不会报警，当调到一定高的电压后仪器虽然也会报警从而达到检查的目的，但是长期频繁的短接会使仪器自身不断处于高压工作状态，给仪器带来损害。规范的检查方法是利用校准电阻，通过确定需施加的电压值和设置的漏电流报警值来判断完好性。例如：用一个0.2MΩ的标准电阻连接在耐压仪的两端，将泄漏电流上限设定为5mA，逐步调整电压，当接近或超过1000V时如果仪器会报警，则可判定该仪器处于正常工作状态。
进行耐压测试时，也要断开设备的外供电源，使被测设备处于不工作状态，但必须将被测设备的电源开关闭合。对于一般的机械设备，耐压测试是测量火线与机壳之间的漏电流值，试验期间，不适宜经受该试验电压的元件和器件应断开。不同的设备，测试电压的标准也不同，要依据设备的标准上所规定的电压值进行测试。如果测试电压太低，绝缘材料就会因为没有施加足够的电压而导致不合格的绝缘通过测试；如果电压过高，测试时会对绝缘材料造成永久性的损害。GB5226.1-2008《机械电气安全 机械电气设备 第1部分：通用技术条件》中规定：最大试验电压具有两倍的电气设备额定电源电压值或1000V，取其中的较大者。当然，这个规定只是作为一个参考，也有一些设备的安全标准高于此规定电压，有的甚至参照电机的耐压试验方法中对耐压测试的基本规定：以两倍于被测物的工作电压再加1000V作为测试的标准电压，最低为1500V。测试的时间如无特殊说明，一般规定为1分钟。
耐压测试仪中对报警泄漏电流的设定应当根据不同的设备来确定。但是，多数的产品标准对耐压测试时泄漏电流的具体数值并没有具体规定，只是规定耐压测试时没有闪络和击穿现象即为合格。这就造成试验时很难设定一个精确的电流值来判定绝缘是否失效，也没有很统一的可实际操作的方式。因为当高压施加到产品时，会在绝缘间产生一个稳定的微小漏电流，不同的设备由于其内部的复杂程度和绝缘结构都不同，这个漏电流会随之变化。当绝缘 被击穿时，这个漏电流将迅速增加[4]。对于机械设备的整机来说，一般情况下，设定100mA作为泄漏电流的报警值，并将其作为一个比较直观的判断标准。
对于大型被测设备和需要分段的试验的被测设备，允许分段进行试验[5]。这里值得一提的是，经过耐压测试只能说明产品的绝缘结构能承受该试验电压，而不能说明产品的绝缘结构究竟能承受多高的电压。如果需要测定绝缘强度时，就需要进行击穿测试了。
四、泄漏电流测试
泄露电流测试更多地是对家用电器及类似用途产品、医疗器械设备等有强制性规定，虽然在GB5226.1-2008《机械电气安全 机械电气设备 第1部分：通用技术条件》中没有对机械设备的泄露电流进行具体详细的规定，但是作为安全测试中非常重要的一项，部分机械设备产品的标准也将其作为考核的一个技术要求。
泄漏电流是指在没有故障施加电压的情况下，电气中带相互绝缘的金属零件之间，或带电零件与接地零件之间，通过其周围介质或绝缘表面所形成的电流。如果泄漏电流过大，操作者接触设备后，将会受到不同程度的伤害，严重程度与通过人体的电流大小、频率、持续时间等有关系。实验表明，成年男性的平均感觉电流约为1.1mA，成年女性的约为0.7 mA[6]。
使用泄漏电流测试仪测量时是，被测试的设备是处于上电的状态，设备的外壳是带电的，因此试验人员必须注意安全，在没有切断电流前，不得触摸被测设备。大多说安全标准要求在不同的条件下对设备进行测试，例如正常操作条件下，开关打开及关闭，电源线极性对调等，使测量到的泄漏电流在任何条件下都不能超过标准规定的泄漏电流值。不同的标准根据不同的条件状况和人体通过接触电流时的反应情况来确定标准限值。测试设备的供电电压依据标准规定，一般为额定电压的1.1倍或1.06倍。另外，测试环境对于泄漏电流有很大的影响。若温度高、湿度大、或绝缘表面污染严重，都会使泄漏电流发生变化[7]。
五、各个测试的区别和联系
泄漏电流的测量原理与绝缘电阻基本相同，测量绝缘电阻实际上也是一种泄漏电流，只不过是以电阻形式表示出来的。测量泄漏电流施加的是交流电压，而绝缘电阻测试施加的是直流电压。
一般情况下先做绝缘电阻测试再进行耐压测试，而绝缘电阻测试无法通过时，往往耐压测试也无法通过。有些标准要求先进行接地导通电阻测试，接触点的电阻符合规定后，才能进行绝缘耐压测试。这主要在防止因接地线未接妥，而误以为绝缘或耐压良好。
虽然耐压测试和泄漏电流测试都可用来测试被测物的绝缘强度，但在其测试过程和结果有一些关键的区别。耐压测试是在被测设备在无工作电源下通入高电压下进行的，泄漏电流测试是在通电的正常工作条件下进行的。一般情况下，耐压试验必须在泄漏电流测试合格后，才能进行。
总而言之，绝缘电阻测试、接地电阻测试、泄漏电流测试、耐压测试是机械设备的电气安全性能检测的基本指标，它们既有各自***的意义，又有一些相互关联。只有根据国家标准和产品标准对电气安全性能严格进行检测，才能杜绝隐患质量事故，确保机械设备的使用安全。
参考文献
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漏电测试篇3
关键词：SPD测试；续流试验；冲击电流发生器；压敏漏流；剩余电荷；
1.引言
电涌保护器(SurgeProtectiveDevice)在当今的过电压保护中扮演着不可或缺的角色。由于电涌保护器雷电流通过能力、限制过电压的能力以及多级电涌保护器之间的配合等对是否能有效的进行雷电保护起着决定性的作用。性能指标不合格的电涌保护器非但不能起到保护作用反而对保护设备产生危害[1-6]。因此，测试原理及方法的研究对SPD的发展及应用起着至关重要的作用。
结合某集团CNAS试验室的现有设备分析了冲击电流发生器的结构，并对SPD的结构参数和测试方法做了阐述。由于国内近些年才建立了专门的防雷装置检测机构来进行过电压保护产品性能参数的测试，其测试原理及方法大多使用国外现有的标准，因此存在较多疑问。主要有三个方面：（1）07年的IEC工作会议上，有多人提出为什么用于Ⅰ级试验的SPD不用10/350µs波形进行预处理实验来触发续流，却使用8/20µs波形。通过试验说明用10/350µs触发续流会存在开关拉弧形成近似短路回路问题，也是对标准[7,8]中相关规定的间接有力支持；（2）国标中规定用0.75U1mA测量MOV漏流，通过观察发现多数MOV在漏流测试中的漏流值差别不大，这样便不能更好的区别MOV的好坏以及合理选用，通过大量试验验证了使用最大持续运行电压来测试漏流相对更加合理；（3）在残压测试时，会发现流过SPD的电流为零，切断了放电回路后，其上的残压还会维持很长时间才到零。这个浪涌波过后的电压从何而来？通过试验并结合电路理论分析了电容器残余电荷对残压波形的影响。
针对上述问题，文中利用某集团CNAS试验室ZGLJ-301-3型号8/20µs冲击电流发生器和ZGLJ-303-3型号的10/350µs冲击电流发生器进行了大量试验，用TEKTDS2012B数字存储示波器对波形进行了采集，通过比较分析，结合电路理论对上述问题做出了诠释。
2.低压配电SPD试验研究
2.1开关型SPD续流测试问题分析
触发续流的预处理试验是针对开关型SPD，而开关型SPD主要用于第一级防护，主要用于泄放大的雷电流能量。一级雷电流波型为10/350µs。IEC61643-1:2005中规定用8/20µs冲击电流触发续流。为什么不是用10/350µs？
在对预期短路电流要求较大的情况下用10/350µs冲击时如果SPD损坏或者未能正确导通，电流会直接冲击到变压器中，对电源变压器损伤较大，具有很大的危险性。如果采取退耦网络保护进行试验，则预期短路电流和功率因素无法满足要求。
另外，用10/350µs波形进行触发时当供电电压较高时，试验台的主放电球产生电弧现象，工频电流会流过试验台。
Fig1Theschematicdiagramoftesting
试验设备由2台30kA冲击电流发生器并联组成60kA冲击电流发生器。30kA冲击电流发生器采用1组由6个160μF电容组成的电容器组，共960μF。由IEC62305附录C可知：冲击电流小于30kA时电容为960µF，冲击电流大于30kA时电容为1920µF。
开关型器件在低压配电系统中都是连接在中线和保护线之间，预期短路电流满足100A即可。因此选用的隔离变压器容量15kVA，最高输出电压450V，所以标称电流为33A。经多次用短路电流测试仪测试，短路电流为105A。完全符合确定GDT续流大小的预处理试验的要求。
***2电容1920µF；10/350µs；10kA***3电容960µF；10/350µs；10kA
Fig2Capacitors1920µF；10/350µs；10kAFig3Capacitors960µF；10/350µs；10kA
分析***2和3的波型，由于球隙触发放电时开关型SPD没有动作，而主放电球隙产生电弧通道，由于回路电感较小电容较大，整个回路阻抗相对较小，电源电压直接加在试验台脉冲电容器两端，产生回路，电源的预期短路电流将会流过试验台，烧蚀球隙开关，给设备及操作人员带来很大的安全隐患。而熔断器由于电流较小却没有动作熔断，因此产生以上现象。
另外，现在很多产品有较好的切断续流能力，而放电球隙的灭弧能力则相对较弱。因此，即使开关型器件顺利动作导通而如果球隙不能及时断开回路并且熔断器不能及时熔断的话也会产生电源电流经上述低阻抗回路流经试验台的现象。
2.2压敏电阻漏流的测试方法分析
一般采用0.75U1mA电压测量其漏电流[9-10]。可是，在实际的测试过程中，较少有泄漏电流不合格的产品，各厂产品的漏流也没有很大的差别。可见此法并不能满足区别MOV参数性能好坏的要求。而使用Uc值，更符合实际，612V的漏电流为86µA，748V的漏电流为0.22µA，这对工程上选用和安装都有更实际的意义。现在生产商都盲目追求低残压，将U1mA值降到极限，如果还是按0.75U1mA测试，达不到筛选优质产品的目的。因此提出使用最大持续运行电压Uc来测试MOV的漏流值大小。这样也能更好的反应MOV在实际运行环境中的预期漏流的大小。
一个Uc=385V的SPD，实测出U1mA=585V,处于10%合格范围。0.75U1mA是按照585V为基准计算0.75，测试的漏电流较小；而用Uc=385V，转换Udc=505V，那这样测出的漏电流会大一些，无论U1mA选的上限还是下限，只要用于这个Uc下，就应该这样测试。
***40.75U1mA和Uc进行90次测试的漏流值(lleak)
Fig4Thelleakof90testingto0.75U1mAandUc
***4是某集团CNAS试验室用0.75U1mA和最大持续运行电压进行90次测试的漏流值对比。压敏电阻最大持续运行电压420V，参考电压680V，标称电流20kA，每进行一次8/20µs冲击后便用两种不同测试方法测量一次漏流值并且记录。可见，起初的数十次冲击后的两种方法测量的漏流值大小差异性不大，当试验进行到60次冲击的时候，漏流值开始出现较明显的变化。其实在进行数十次冲击后，压敏电阻的非线性特性已经发生了很大改变，参考电压值下降。使用0.75U1mA测试使用的是实测参考电压，从***中可见整个过程中漏流测试结果变化不明显，在很长的一段区间甚至难以发现漏流值的改变。这样单从这个参数便不能够有效地区别出压敏电阻性能的优劣，给实际应用增加了困难和风险。而用最大持续运行电压来测量漏流使用的是固定的UC值换算成等效直流电压Udc（系数1.3），可以很明显的看出压敏性能的变化：泄漏电流值显著增大，这对区别和正确选用压敏电阻具有重要的意义。
2.3电容器剩余电荷对试验残压的影响
在探讨脉冲电容器剩余电荷对试验的影响之前，先对8/20μs浪涌发生器放电回路的通断时间进行一些分析。脉冲电容器升到一定高压后，控制系统切断充电回路，用气缸牵引电极进行点火，闭合放电回路。放电回路中的调波电阻和电感作用形成标准波形。虽然气缸动作的通断时间可以通过程序来设定的，但最小也是毫秒级。如果脉冲电容器残余有电荷，那么此电荷将作用于试品，形成电压，对残压的测量造成影响，使电流过零后使视频两端仍然存在残压，对波形的测量带来不利影响。
为了验证上述观点，使用U1mA=82V压敏，在8/20µs波形下测试残压。表1是不同电流下脉冲电容器残余的电压。从表中可以看出，在小电流时，残余正电荷，大电流时，残余负电荷。
表1不同电流下脉冲电容器残压
***5分别是+0.2kA，+4kA下的波形***。从***中可以看出在流过压敏的冲击电流为零后，压敏两端的电压并不降为零，这个电压值等于脉冲电容器的残余电压值。残余电压维持的时间等于冲击回路开关切断的时间。
***50.2kA、4kA电流下残压（CH1：电流（100A/V），CH2：残压；CH1：电流（100A/V），CH2：残压）
***6(a)残压测试电路***;(b)残压测试等效电路***
Fig6(a)TheschematicdiagramofUres;(b)Theequivalent-circuitdiagramofUres
试验电路如***6(a)。C是脉冲电容器电容，L为调波电感，Ro是调波电阻，Rs是放电器间的电弧电阻。由于Ro、Rs和压敏动态电阻r可以等效为一个电阻，那么***可以简化为***6(b)。这是一个零输入RLC串联电路。关系式如式(1)。
(1)
根据电路理论[11]，回路响应将取决于电路的固有频率。如果 ，响应是非振荡过程，如果回路 ，响应是衰减振荡过程。
正0.2kA冲击下，SPD的动态电阻较大，系统总电阻较大， ，系统为过阻尼状态，电流不会过零形成负峰。当系统电压在小于压敏启动电压时，压敏恢复到高阻，切断放电电路，脉冲电容器未泄放的电荷只能残余在电容器上，脉冲电容器就残余了正的电压。由于点火装置切断的时间远远小于压敏切断的时间，回路仍然是闭合的，那么压敏两端仍然存在脉冲电容器残余的电压。波形上可以看到正常残压到脉冲电容器电压有一个跌落过程。
正4kA冲击下，SPD的动态电阻较小，系统总电阻较小， ，系统为欠阻尼状态，电流会过零形成负峰。同样，当在负峰阶段，系统电压在小于压敏启动电压时，压敏恢复到高阻，切断放电电路，脉冲电容器未泄放的电荷只能残余在电容器上，脉冲电容器就残余了负的电压。由于点火装置切断的时间远远小于压敏切断的时间，回路仍然是闭合的，那么压敏两端仍然存在脉冲电容器残余的电压。波形上也有一个跌落过程。如果被保护设备接到压敏两端，那么这个毫秒时间的过电压将有可能造成被保护设备的损坏
3结论
（1）用10/350μs波形冲击触发续流可能会引起放电球隙产生电弧，使电源与冲击电流发生器形成闭合低阻抗回路，会对电源和设备产生很大的危险隐患。这也更好的解释了IEC、GB等标准中规定用8/20µs触发续流的原因；
（2）使用0.75U1mA来测试压敏漏流在一定程度上并不能很好的区别产品的性能参数，验证了使用最大持续运行电压测试压敏漏流相对来说可以更好的区别产品性能并在工程应用方面具有更实际的意义；
漏电测试篇4
随着科学技术的迅猛发展，新型耐电压测试仪的检定工作也正面临很多新问题。由于新型的耐电压测试仪不仅在硬件技术上有了很大突破，更重要的是其采用了新的漏电流原理。现有的标准检测方法及程序是否适用已成为业界关注的焦点。
目前，耐电压测试仪的工作原理主要是通过在高压输出回路的低端串入一个分流电阻，以此来形成一个与漏电流成正比的电压降，再经过处理后来测量漏电。《***G795-2004耐电压测试仪检定规程》规定了检定击穿报警电流的设定误差方法：“调整输出电压至0.1UH,但不能低于500V。调节Ri的阻值，同时观察毫安表上的示值，直至测试仪发出报警或切断输出电压，此时迅速读取电流值。重复测量两次，取其平均值，即为击穿报警电流。”
对于采用电压比较器的测试仪，该规
定设定的误差检定方法是适用的。据试验分析得出，影响击穿报警功能的因素主要有：分流电阻器的准确度和电压比较电路的性能。但也需要注意在调节负载电阻是要缓慢、平稳，避免使电流发生较大变化而带来额外的误差。同时，也有必要检定漏电流的示值误差，这更有利于使用者作出正确的判断。
对于程控型测试仪，即通过单片机的内部运行程序实现对测试过程的控制以及测量数据的显示，也是当前使用最多的耐电压测试仪类型。由于整个漏电流的超限判断工作都是在单片机内部的软件控制下完成的，所以使用***G795-2004检定规程的方法检定击穿报警电流并不合理。
对于采用电压比较器实现漏电电流超限判断的测试仪，影响击穿响应时间的因素主要有：电压比较电路的速度和高压输出控制电路的切断时延。而程控型测试仪的击穿响应时间主要由前端信号处理电路和ADC的时延决定。
漏电测试篇5
琅琊山电厂发电机组冷却方式采用自循环空气冷却，当机组运行时，转子转动产生离心力，在离心力的作用下机坑内部的空气形成自循环通道，热风通过转子磁极、定子绕组、定子铁芯等其他构件，吸收热量的空气从风道排除进入空气冷却器，由流过空冷器的冷却水将热量带走，同时降温后的空气再次进入定子铁芯、定子绕组、转子磁极，如此往复循环，构成了封闭式自循环空气冷却系统。
发电机机坑冷却水管路漏水会为机组安全稳定运行带来隐患，出现异常现象。当冷却器发生漏水时会引起定子绕组受热不均，从而引起铁芯受热不平衡，直接引起发电机振动加强。当漏出的水源随风进入定、转子时，会使定、转子绝缘下降，可能直接引起线圈接地甚至短路，对发电机组的安全稳定运行造成了极大的威胁。因此，必须有效地对机坑漏水进行检测，及时发现异常并进行处理，为机组的运行提高安全保障。
2漏水检测装置及工作原理
琅琊山电厂水源取自安徽滁州市城西水库，经过长年水质监测，水质满足评价标准(GB3838—2002)n级，据主坝上安装的温度计，2012年最高温度22.57~C，最低温度9.88'C，平均值为15.98'C，年变幅12.69'C，全年pH值维持在8.0〜8.5、悬浮物低于20mg/L。为保证机组在高频次、长时间的运行过程中，有效消除发电机冷却水管路漏水带来的安全隐患，琅琊山电厂采用了TraceTek泄漏检测定位系统，它能对水、油、酸、碱等各种液体进行泄漏测定和报警。该厂将其应用在发电电动机机坑内部，是对TraceTek泄漏检测定位系统应用区域的拓展，同时因为机组在不同工况下造成的复杂环境，也对TraceTek泄漏检测定位系统安装工艺提出更高的要求。
漏水检测定位系统是由一条检测液体泄漏的感应线缆和一个带定位显示报警的控制器构成。当泄漏发生时，感应线缆将信号送往控制器，经微处理器处理后，显示泄漏精确位置同时报警。感应线由4根不同类型导线组成，其中2根由导电聚合物加工而成，其单位长度电阻值被精密加工并定值，感应线缆结构示意***如***1所示。在无泄漏时，其中2根导线间电流值为正常，当感应物被泄漏物浸泡，则2根导电聚合物之间被短接，并使所测电流值发生变化，控制器根据欧姆定律，通过测算，能够得到发生故障泄漏点的位置并发出泄漏报警。2.1检测电缆的选型为保证漏水检测装置在复杂多变的环境下能够长期稳定工作，琅琊山电厂根据现场实际情况，经过分析和对比，选择TT1000线缆作为机坑漏水检测电缆。琅琊山电厂机组为混流可逆式，为满足电网需求，既运行时机坑内部热风温度最高可达70C，风速可达4m/s，会带动检测电缆与地面发生轻微摩擦。TT1000型号线缆主要针对于水的检测，为氟化聚合物结构，抗腐蚀，耐磨性高，并且可在最高温度为75'C的环境下运行，从而有效保证了漏水检测装置的正常运行。2.2漏水检测控制器工作原理漏水检测控制器包括3套继电器触点，可用于远程监控和设备控制，控制器结构示意***如***2所示。它尺寸小，安装方便。“泄漏”继电器可以现场调解，延时动作，延时时间可以设置，到感应线干燥时自动复位，或用手动按RESET(复位)键来实现。可根据现场进行敏感度调整。
(1)LEAK(泄漏)指示：红灯指示系统已经检测到液体泄漏。
(2)CABLEBREAK线缆断裂指示：黄灯指示系统已检测到感应线断裂。
(3)RESET(复位)开关指示：红灯指示泄漏继电器已动作，按下复位键进行手动复位。
(4)POWER(电源)指示:绿灯指示系统通电。
要作为发电机发电也要作为电动机抽水，因旋转方向(5)调节时间：0〜2min的不同，机坑内部情况也随之发生变化。琅琊山机组(6)调节灵敏度。3漏水检测装置安装因漏水检测装置精度高，检测能力极强，感应线缆轻微的破损将会造成漏水检测装置不可修复的故障，所以在装置安装过程中既要按照装置使用说明进行，又要根据发电电动机机坑实际情况进行改进，以确保漏水检测装置稳定运行，切实达到可靠检测漏水的目的。琅琊山电厂漏水检测电缆布置***所示，在机坑发电机空冷器下侧布置了漏水检测电缆，尽可能覆盖机坑内部整个冷却系统，保证漏水检测装置工作的可靠性。
3.1漏水检测装置安装前注意事项
(1)安装前应将传感电缆封存在原包装盒内，并置于干净、干燥处存放。
(2)将待安装传感电缆的区域清理干净，轻触碎屑或其他污染源。
(3)禁止让工具、尖利或沉重的物体掉落到电缆上。
(4)牵引传感电缆时不得用力过大，以防损坏电缆接头。
(5)不得让电缆接头受潮，变脏或受到污染，造成装置损坏。
3.2漏水检测装置安装步骤
(1)确定漏水检测装置在机坑内部的安装线路。为保证机传感电缆在机坑内部能够可靠运行，在风力、温度变化很大的条件可以正常工作，不但要满足设备安装说明的要求，还要根据实际情况加以改善。漏水检测电缆典型安装示意所示。
以琅琊山电厂为例，安装说明明确要求需要用电缆固定夹通过黏合剂将传感电缆固定于地面，但是当机组运行时，机坑内部风速块、温度高，容易造成固定夹的脱落，一旦卷入定子或转子中将造成严重后果，考虑到黏合剂不牢靠，若用螺栓等其他金属器材对传感电缆固定，那么机组运行时产生的振动常年积累也可能引起同样的问题，为机组的运行带来安全隐患。为此，琅琊山电厂以现场实际经验为导则，通过使用耐高温绝缘扎带进行固定，配合缠绕管将电缆与底座进行隔离，既能防止温度过高损坏电缆又能减小冷却风对电缆的拉力。
(2)对传感电缆进行检验测试。在开始对传感电缆进行铺设之前，为确保每段传感电缆完好无损，未受污染，应按照装置说明进行传感电缆的测试程序，以琅琊山电厂为例，采用欧姆测试法，将终止端与传感电缆相接，再将引出线连接至传感电缆，测量黄线和黑线之间的电阻以及红线和绿线之间的电阻，读数应大概等于传感电缆长度的倍数，并且两个回路的电阻相差不应超过5%。
(3)根据之前制定的安装线路安装漏水检测装置电缆。安装过程中，为防止检测电缆受到损伤，安装人员必须进行密切配合，掌握安装方法，合理使用安装力度。为防止安装过程中力度过大或者在机组运行时检测电缆随风力拉扯引起检测电缆线接头部位的折断，安装人员在进行电缆接头连接时要进行固定，在每个接头处留一个环路，为电缆线接头连接处的拉扯留出足够空间。
(4)安装电缆检测装置控制器。控制器可以进行远程报警及设备控制，琅琊山电厂接入一组故障报警点和一组漏水检测报警点。根据控制器接线说明以及现场监控盘柜***纸，合理安排二次回路走线，配备齐全端子套管，完成端子可靠连接。然后在上位机数据库进行参数配置，将漏水检测装置故障点和报警点接入电站监控系统。
(5)基坑漏水检测装置现场调试。在漏水检测装置安装完成后，再次通过欧姆测试法对装置进行测试，以确保传感电缆保持清洁和完好。同时，在确认监控系统已加入机坑漏水检测装置故障报警和漏水检测报警后，现地在漏水检测电缆上进行洒水试验。从洒水起开始计算时间，观察漏水检测装置报警指示，当漏水装置报警指示灯亮时，查看监控系统事件记录。根据报警出现的时间，对漏水检测控制器进行时间整定。
漏水检测装置安装后在日常维护工作中发挥了显著的作用，多起基坑内部漏水事件被及时发现，其中包括冷却水法兰滴漏以及压力表计的击穿，漏水检测装置全部可靠发出报警信息，节省了大量的人力物力，将隐患牢牢控制在最小的范围内。
4漏水检测系统应用
伴随科技水平的提高和技术的发展，越来越多的设备对其工作环境提出了多方面的要求，湿度、温度等客观因素为设备的稳定运行带来不同程度的影响，而漏水检测定位系统在大时代的背景下应运而生，它能对水、油、酸、碱等各种液体进行泄漏检测定位和报警，广泛应用于通信、半导体、金融系统及***书馆、博物馆、档案馆、机场、油库以及石油、石化、化工、药业等行业。
发电机机坑漏水检测系统的应用则是琅琊山电厂在漏水检测方面的一次伟大尝试。自机组投运以来，发电机机坑内部多次出现管路漏水而不能及时发现的事件。频繁的机坑内部巡视既浪费时间又浪费人力，而且很难达到密切监视的要求。为解决此类问题给机组安全稳定运行带来的困扰，琅琊山电厂收集大量资料，针对发电机机坑内部的复杂环境，通过不断对漏水检测系统进行分析和试验，得出漏水检测装置在机坑内部切实可行的安装方案。
由于机坑内部结构复杂，合理的布线成为漏水检测系统安装的首要前提，既要保证漏水点的可靠检测，也要保证不能对机组正常运行造成影响;机坑内部的高温也对检测电缆的可靠运行出更高的要求，铺设检测电缆不得直接与金属等高温构件接触，以免造成电缆高温损坏或熔丝脱落，引起装置故障;当机组运行和备用、发电和抽水时，机坑内部的环境相差较大，风速和风向的频繁变化导致漏水检测装置要比其他行业的工作环境更加恶劣，牢固可靠的固定措施是保证设备的稳定运行的根本措施。
在安装过程中，琅琊山电厂前前后后遇到不少困难，多次出现安装好的漏水检测装置不能长期稳定运行，经受不住多变的环境引起电缆受损。但通过不断改进，逐渐完善安装工艺，目前4台机组漏重，有的甚至已被腐蚀断，不得不投巨资更换成铜接地装置。还有，北京房山变电站，大同二电厂等大型500kV变电站投运10〜11年后，因腐蚀严重均重新更换了原镀锌钢接地装置。由于是重新铺设接地装置，恢复路面和绿化等工作花费了不少资金，因此整个改造工程比新建接地装置所需费用增加很多。
漏电测试篇6
关键词：PLC；电磁阀；耐久试验；设计
中***分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 02-0000-01
一、引言
电磁阀，是指用电磁控制的工业设备[1]。其在工业控制系统中的功用主要体现在调整介质方向、介质流量、介质速度及其他方面的参数。电磁阀主要通过与不同电路相配合来达到预期控制效果，并且控制精度及灵活度在可保证范围内。而电磁阀的主要一项指标参数就是电磁阀的耐久性，故而基于PLC对电磁阀耐久性试验系统的设计是在试验系统中不可或缺的一环。
二、电磁阀耐久性试验设计基础
（一）电磁阀耐久性试验工艺原理。衡量电磁阀性能的一项重要参数就是电磁阀的耐久性能[2]。耐久性检测主要方法在于利用持续的开关信号给予，来检测记录次数。当测试次数达到相关要求时，开始对电磁阀进行漏气检测，来判定电磁阀的状况。检测次数有两类，一类为最大耐久性的检测，其内容是电磁阀正常工作状态下的极限寿命；另一类是合格次数的检测，其内容是电磁阀达到设计要求次数的合格率。目前，在工业流程中电磁阀测试如果达到要求次数，就需要实验人员将电磁阀取下，并接到气源上加气压以测试电磁阀漏气情况。
（二）电磁阀耐久性试验控制系统设计思路。（1）下位机程序设计思路。一般地，顺序设计法是下位机程序设计的主要方法。其以试验工艺为基础，完成试验次数及漏气检测等过程。控制水压恒定主要是应用PID控制算法。该程序中还加入报警环节设置，以对系统稳定性做到实时监控。（2）上位机监控画面设计思路。该系统在主要工艺流程的组态上，一般采用MCGS组态软件。而下位机的程序对应画面还有数据给定、警示信号、操作帮助及仿真实验等等。
三、电磁阀耐久性试验控制系统之硬件设计
漏气检测器的工作原理是：如果进行漏气测试，回水管内液体会全部充满，此时待测电磁阀已经关闭，在大气压力下，回水管内的水便不会流出。在向电磁阀门加气压时，如果检测电磁阀没有发生漏气，激光灯光线就会在水的折射；如果发生漏气，比重比较小的气泡就会聚集于导气处。最后经由感光器检测，形成有效信号。测试完成后，气体从导气管中导出。
四、控制系统中下位机程序的设计
在电磁阀耐久性试验系统中，因为其工艺流程顺序性较强，所以PLC梯形***的顺序设计法设计程序是采用的常见办法。其过程主要为两步走，第一步是设计顺序功能***，第二部是编写梯形***[3]。
（一）设计顺序功能：1）次数检测环节。该环节起先是对程序进行初始化，以通过上位机得到实际参数。 当 M0.1转成活动步，变频器控制电动机并由PID算法计算出该频率信号。当M0.3转为活动步时，气压电磁阀关闭，并把水压电磁阀打开。M0.3至M0.6是电磁阀A接受测试步阶段，当Q1.4是1，A组电磁阀测试遭到屏蔽，显示测试A电磁阀工作已经完成。同样地，M0.7到1.1是B组测试步阶段，M1.2到M1.4是C组测试步阶段。2）漏气检测环节。漏气检测，主要是同时对三个待测电磁阀进行检测的环节。激活每个电磁阀测试的活动步分别为M2.1、M2.4及M2.7。当符合条件I0.1，就应该测试漏气，否则不检测漏气。当三个工件都测试完毕后，退出测试并进行下一步。
（二）梯形***设计。在该设计中，从顺序功能***转化到梯形***，通常采用保停转换方法来与顺序功能***诸环节进行对应，并评估部分程序。梯形***的设计主要有程序初始化、模式选择、测试开关、判断计数、漏气检测、循环测试及报警等几个方面[4]。此方面就不一一赘述。
五、控制系统中上位机程序的设计
（一）建立上位机实时数据库。上位机组态首先需要内部变量的建立，从而使得主画面里按钮等连接操作更为方便。该系统所建立的实时数据库里，数据对象类型有开关量及数据量两个方面。开关量均需建立数据对象，尤其是检测次数、主测次数及辅测次数等数据库的建立更为必要。
（二）选择设备和连接通道。选择设备主要是PLC及通信参数的选定。通过相关工艺流程，我们可以知道：电磁阀耐久性试验系统共有开关量输入接口6个、开关量输出接口16个，模拟量输入输出接口各1个。所以选用CPU226是可以满足开关量的需求的。不过它由于缺乏模拟量输入输出接口的设置，所以需要扩展该接口模块。参照CPU226有关数据，其选型是与设计要求相吻合的。
而连接通道是通过对应关系将实时数据库变量及PLC内部地址连接起来，实现上位机对下位机的监视控制。
（三）主画面的绘制、连接。关于画面的运行主要是指四个部分――电磁阀测试主控窗口、仿真测试和数据记录、关于和帮助及开始画面。
（四）上位机和下位机联机调试。试验调试主要是指下位机程序的完善程度及上位机对下位机的控制程度[5]。前一阶段，我们通过PLC仿真软件参与程序调试，如果没有达到预期效果或者正常逻辑顺序测试不明显，则使用实验室PLC进行再次检查，并完成相关调试。在完成下位机程序后，就需要组态上位机，及在实验室环境进行连接调试。
六、结束语
在本设计中，虽然改进了电磁阀耐久性试验流程，设计了上位机与下位机主体程序，但是由于条件所限，对PLC认识不够，出现了一些问题，比如编写顺序程序***，添加复位环节等。借助这次设计，我对本专业知识构架更为了解，责任意识加强，并计划对知识体系中的不足进一步完善。
参考文献：
[1]王淑英.s7200西门子PLC基础教程[M].北京：机械工业出版社，1999：9-100.
[2]姚立波.工业控制技术及应用[M]. 北京：机械工业出版社，1999：17-35.
漏电测试篇7
Abstract： In order to design computer to control leakage current meter， connection of RS232 communication is established. But it is found that there is interference in the electromagnetic compatibility test， therefore， the comparison of the wired and wireless communication between host computer and leakage current meter is carried out. The communication capability evaluation from the view of anti-disturbance is designed to evaluate the anti-interference test platform of intelligent leak current instrument set up at the present stage， so as to ensure the reliability of the communication between host computer and leakage current meter.
关键词： 电磁干扰；无线通讯；群脉冲
Key words： electromagnetic interference；wireless communication；group pulse
中***分类号：O441.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）19-0125-04
0 引言
随着现代科学技术的不断发展，电力电子设备得到了广泛应用，与此同时，电磁干扰问题也引起了人们的关注。因此很多国家纷纷制定了一系列的电磁兼容认证与测试标准[1-4]，要求进入市场的电力电子产品必须通过相关标准测试，如此可最大限度杜绝电磁干扰问题的发生。
我国关于电磁兼容性问题的研究起步较晚，直到上世纪六十年代该问题才逐渐在我国引起了关注。我国最早对电磁兼容性问题展开研究的是上海电器科学研究所，于1962年该研究所就开始进行无线电干扰的测量和船用电机电器无线电干扰标准的制定工作。在此之前我国对于电磁兼容性知之甚少，所以几乎所有的舰船都没有提出抗电磁干扰的要求，导致很多舰船设备相互干扰，无法真正发挥作用和优势，影响和降低了其通讯、探测、导航能力，因此有必要建立了电磁兼容试验研究室。[5-6]
本课题主要研究泄漏电流仪与计算机通讯时电磁干扰的影响问题，通过进行泄漏电流与计算机有线和无线通讯设计，进而对通讯时的防群脉冲干扰进行测试和分析。
1 泄漏电流仪简介
泄漏电流仪是按照IEC、ISO、BS、UL、JIS等国际国内的安全标准要求而设计的。泄露输出电压0-250V连续可调，输出功率为500VA，适合各种家用电器、电源、电机、医疗、化工、电子仪器、仪表、整机等，以及强电系统的泄露电流的测试，同时也是科研实验室、技术监督部门不可缺少的泄漏电流试验设备。
CS5505型泄漏电流仪为智能型耐压测试仪，它采用CPU控制技术、VFD显示屏，能实时显示泄露电流值和测试电压值。CS5505型泄露电流测试仪的测试网络符合GB4706.1-2005（IEC335-1：1999）要求，采用真有效AC-DC转换，可根据不同安全标准以及用户的不同需求连续任意设置泄漏电流报警值。在测试方面精度高，测试时间精度提高到±1%以上，而且测试范围提高到999秒功能更加丰富实用。设置的各项参数本机可自动保存，不会因为关机或者掉电而丢失，开机后，不需要进行新的设置。本机配有“RS232C”接口，可与PC机组成测试系统，进行质量统计、分析、报表打印等作业。
2 RS232有线通讯、Zigbee无线通讯的介绍
2.1 RS232有线通讯介绍
RS232标准（协议）的全称是EIA-RS-232C标准，其中EIA（Electronic Industry Association）代表美国电子工业协会，RS（Recommend Standard）代表推荐标准，232是标识号，C代表RS232的最新一次修改。[7]RS232接口是个人计算机上的通讯接口之一，由电子工业协会（EIA）所制定的异步传输标准接口。通常RS-232接口以9个引脚（DB-9）或是25个引脚（DB-25）的型态出现，一般个人计算机上会有两组RS-232接口，分别称为COM1和COM2。
2.2 Zigbee无线通讯介绍
ZigBee 名字来源于“蜜蜂”的通信方式，“蜜蜂”之间通过跳“ZigZag”舞蹈来相互交流信息，以便共享食物源的方向、距离和位置等信息。其标准由ZigBee Alliance与IEEE 802.15.4的任务小组来共同制订。其中实体层、M A C层、数据链接层，以及传输过程中的资料加密机制等发展由IEEE所主导，ZigBee联盟负责高层应用、测试和市场推广等工作。[8]
ZigBee技术的抗干扰特性主要是指抗同频干扰，即来自共用相同频段的其他技术的干扰，对于同频干扰抵御能力的强弱直接影响到设备的性能。ZigBee在2.4GHz频段内具备强抗干扰能力，这将能够可靠地与WiFi、蓝牙、WirelessUSB以及家用的微波炉、无线电话互不干扰。
3 群脉冲抗扰度试验介绍
3.1 群脉冲发生器的工作原理
电快速瞬变脉冲群试验的目的是验证电子设备机械开关对电感性负载切换、继电器触点弹跳、高压开关切换等引起的瞬时扰动的抗干扰能力[9]。这种试验方法是一种耦合到电源线路、控制线路、信号线路上的由许多快速瞬变脉冲组成的脉冲群试验。容易出现问题的场合有电力设备或监控电网的设备、使用在工业自动化上面的设备、医疗监护等检测微弱信号设备。
电快速瞬变（EFT），脉冲群持续时间为15ms，脉冲群间隔为300ms，单脉冲宽度为50ns，脉冲上升沿5ns，脉冲重复率为2.5kHz。开关断开电感负载时产生反电势。反电势向寄生电容充电，随着充电电压的升高，开关断开处要出现击穿现象，共用此电源的其它电路或装置就要受到该脉冲电压的影响，这就是EFT形成的原因。
EFT的特点是脉冲成群出现，重复频率高，单个脉冲的上升时间短暂、能量较小，一般不会造成设备本身的损坏，但脉冲群会对装置中半导体器件结电容充电，当结电容上的能量累积到一定程度，便会引起装置的误动作。对地电容是EFT的一个主要传播途径，属共模干扰，是EMC抗扰性试验中容易出现问题的一个项目。EFT电压的大小取决于负载电路的电感、负载断开速度和介质的耐受能力。
3.2 群脉冲试验的条件配置
3.2.1 接地参考平面
接地参考平面应该为一块最小厚度为0.25mm的金属板（铜或铝），也可以使用其他的金属材料，但它们的最小厚度应为0.65mm。接地平面最小尺寸为1m×1m，实际尺寸与EUT大小有关。
3.2.2 耦合装置
EMS61000-4智能型群脉冲发生器内置的单相耦合/去耦网络或EFTC-2群脉冲电容耦合夹。
3.2.3 试验条件
①EUT（受试设备）应放置在接地参考平面上， 并用厚度为0.1m±0.01m的绝缘支座与之隔开；②接地平面至少应比EUT的四周伸出0.1m并与保护接地相连接，除了位于EUT下方接地平面外，EUT和所有其它导电性结构（例如屏蔽室的墙壁）之间的最小距离大于0.5m；③试验设有接地电缆，与接地参考平面和所有接头的连接应保证电感量最小；④在耦合装置和EUT之间的信号线和电源线的长度应为0.5m±0.05m。如果设备的电源电缆的长度超过0.5m，那么超过的部分应折叠在一起并放置在接地参考平面上方0.1m处，EUT和耦合装置之间的距离应保持在0.5m±0.05m。台式设备信号线抗干扰性型式试验的配置如***1所示。
3.3 群脉冲试验的参数要求
本课题选用EMS61000-4 智能型群脉冲发生器，表1为群脉冲发生器特性参数要求，试验中选择的参数为试验电压1kV，频率100kHz，脉冲持续时间0.75ms。
4 测试系统组成与实现
4.1 测试硬件部分
4.1.1 无线通讯设备――Zigbee
通过对常见的无线通讯设备蓝牙、WiFi、Zigbee之间的综合比较。从使用成本，整体性能和维护成本上考虑，实际选择Zigbee通讯模块作为实际上位机与测试设备之间的无线通讯模块。
ZigBee技术的抗干扰特性主要是指抗同频干扰，即来自共用相同频段的其它技术的干扰，对于同频干扰抵御能力的强弱直接影响到设备的性能。ZigBee在2.4GHz频段内具备强抗干扰能力，这意味着能够可靠地与WiFi、蓝牙、WirelessUSB以及家用的微波炉、无线电话共存。
4.1.2 有线通讯设备――RS232
考虑到实际操作时上位机与测试设备一对一操作简便，以及后续实际推广过程中，与其它有线通讯相替换的可行性。实际研究过程中，选择较基础简单的RS232总线进行通讯。
遵循RS232标准（协议）的全称是EIA-RS-232C标准，其接口是个人计算机上的通讯接口之一通常RS-232接口以9个引脚（DB-9）或是25个引脚（DB-25）的型态出现。
4.2 测试软件部分
本研究采用以VB为手段的人机交互界面创建，具有窗体可视化，后续数据库调用便捷，开发周期短，程序操作度高、安全性强等诸多优点。本系统软件主要包括：测试登入界面的创建，测试方案的选用，测试过程受控性的实时记录与监控，测试数据以及相关结果的录入与保存。
***2为主程序流程***。在用户登入界面成功转至主测试界面后，软件自行进行相关初始化与建立通讯。通过用户选择相关测试参数后，开始测试，界面通过可视化***形的变化对测试过程进行监控，通过对实时数据折线***的观察，进行实际测试状态的直观了解。其后，通过实时数据的数据存入，建立完善的数据库体系，便于后期的数据调用和研究。
***3为用户交互界面。主界面为用户提供方案选择的同时，实时录入现场数据，监控现场状态。辅以测试数据的导出，系统参数的设计等功能，使测试系统更具人性化。
5 测试数据与测试结果的比较与研究
5.1 有线通讯测试结果
5.1.1 有线通讯测试（未干扰）
将PC与泄漏电流仪用RS232有线通讯线连接，试验结果如表2。
将其绘制成折线***，如***4所示。
***4中所示泄漏电流值均在0.1左右波动，测试数据较稳定。
5.1.2 有线通讯测试（加干扰）
将群脉冲发生器的脉冲信号通过耦合夹传递到RS232有线通讯线中，观察其对有线通讯干扰的影响，得到如表3所示数据。
绘制折线***得到如***5所示结果。
从***5中可以看出：8s、16s、17s、20s时泄漏电流超出阈值，即泄漏电流数据超出安全电流值，可以看出干扰对通讯影响较大。
5.2 无线通讯测试（加干扰）
将Zigbee模块连接至PC和泄漏电流仪，设置通讯参数，同时施加群脉冲干扰，测试结果如表4所示。
将其绘制成折线***，如***6所示。
如***所示，加干扰的无线通讯测试对比未加干扰有线通讯，数据有所波动，但均在阈值以下。
脉冲群试验是利用干扰对线路结电容充电，当其能量积累到一定程度，就可能引起线路（乃至系统）出错。因此线路出错有个过程，而且有一定偶然性，不能保证间隔多少时间必定出错，特别是当试验电压接近临界值时，故试验中群脉冲耦合到通讯线路中对通讯系统的干扰是杂乱的，与未加干扰的系统测试相比有明显的差异。从试验中可以看出无线通讯的稳定性明显优于有线通讯，其原因是收到群脉冲辐射干扰时，有线通讯会将脉冲信号直接耦合到通讯线。
6 结论
本文运用VB编写了一套泄漏电流仪的自动通讯软件，并在此基础上，施加群脉冲干扰试验，比较有线通讯与无线通讯的稳定性。主要内容如下：
①结合实际测试流程，在比较各软件开发平台的优劣后，选择利用VB进行上位机控制软件的编写。在完成测试系统基本功能的前提下，对操作者的使用需求进行分析，为上位机软件增加辅助功能模块，如信息采集与保存、测试结果报告生成和系统设置等。
②以通讯抗干扰为目标，提出利用ZigBee通讯技术，并分析了系统主要模块，对各模块中的主要芯片进行了分析与选型。完成各个模块设计的同时，对模块电路从元器件选择到PCB板的布置进行了抗干扰设计，提高ZigBee模块的电磁兼容性。
参考文献：
[1]G*** 151A-1997，***用设备和分系统敏感度要求[S].
[2]G*** 152A-1997，***用设备和分系统敏感度测量[S].
[3]GB6833.1-1986，电子测量仪器电磁兼容性试验规范总则[S].
[4]GB/T6113.1-1995，无线电干扰和抗扰度测量设备规范[S].
[5]朱立文.国内外电磁兼容发展动态[J].电子质量，2003（7）.
[6]赖祖武.电磁干扰防护与电磁兼容[M].北京：原子能出版社，1993.
[7]林卓然.VB语言程序设计[M].北京：电子工业出版社，2012.
漏电测试篇8
关键词：漏缆；监测；参数
中***分类号：TP 文献标识码：A
1 系统需要实现的监测目标
漏缆监测系统主要是通过对既有的光纤直放站系统进行改造，实现对漏缆的监测。通过设置监测数据的变化阈实现对漏缆运用质量的实时监测报告，系统主要具备以下功能：
1.1 能对漏缆的特性参数进行实时的监控。
1.2 当漏缆特性参数数值超出变化阈时，系统会自动发出报警提示。
1.3 监测数据能通过既有直放站网管系统实时上传到网管中心。
1.4 各类参数门限值和告警门限值可设置。
1.5 具备实时数据曲线分析功能。
1.6 测试数据可保存、可导出。
2 系统的工作原理
系统的简单工作原理就是利用光纤直放站漏缆采取邻站末端相连的连接特点，在两个相连的直放站系统间分别加装测试信号发射和接收模块，通过分析接收到的测试信号电平来实时判断漏缆的性能参数。对于在隧道两端的漏缆，可以采取漏缆末端加装测试信号发射模块或者采取驻波比检测法来实现对漏缆的实时监测。具体两种漏缆监控系统分别由以下两种方法实现：
2.1 设备内置漏缆监控模块
内置漏缆检测模块直接安装在既有直放站系统内，工作电压采取和既有系统统一的电压，系统采取模块化设计。监测信息统一汇接到现有的管理网络中。模块包含一个导频发射机和一个导频接收机。为了实现多段检测同一模块内的发射机和接收机采用不同的频率，两成对的收发模块采用相同的工作频率。发射模块的监测导频信号通过耦合器工作信号合并后经功分器发射到漏缆上，在漏缆的另一端的邻站远端机的导频接收机接收监测导频信号，通过测量取得通过漏缆衰减后的电平。在系统中设置相应的告警门限，当接收的监测导频电平下降到一个设置的允许数值时上报告警信息。其原理见***1。
2.2 设备外置漏缆监控模块
外置漏缆监测模块用于对只有一端接有远端机的漏缆进行监测，该设备包含导频发射及接收模块，被安装于与远端机同侧。通过远端机提供电源并通过远端机已有网管通道上传漏缆监测及告警数据，实现对漏缆的实时监测功能。通过导频发射模块发射预先已设定频点的导频信号，同时使用导频接收模块接收漏缆中反射回的导频的信号，通过特定算法对漏缆相关性能进行监测。当接收的反射导频信号电平上升到一个设置的极限数值时告警被触发。原理见***2。
3 发射频率的选取和接收门限的测算
系统监测信号的选取和系统门限值的设置是否合理是系统检测和报警功能能否发挥作用的关键所在。为了能很好的实现监测功能，监测信号频率要选取贴近漏缆传输的有效工作频带，且不对现有系统的工作频带造成干扰。门限电平的选取要充分考虑各类线缆材质的正常损耗，即能***缆出现异常损耗时及时告警，又不会因为过敏误动而产生假告警。
3.1 检测信号频率的选择
铁路G***-R系统使用的频率为885-889MHz和930-934MHz，根据漏缆传输特性，兼顾与既有系统频率的统一，同时适当考虑频道的间隔，检测信号的频率采用868-870MHz，在该频段内设置电缆监控器频率频道号为ch1～ch79， ch1 = 868.000 MHz，各频道间隔 = 25 kHz，多频道的设置有利于减少实际测试中相邻区段间的干扰，也有利于该技术在较大的光纤直放站系统中的运用。
3.2 告警门限的设置
按设计原理可得接收端接收电平公式如下：
接收电平=发射电平-漏缆损耗-跳线损耗-接头损耗
一般馈线及器件衰耗：（1）漏缆百米损耗大约为2.3dB。（2）1/2馈线百米损耗大约为6.9dB。（3）7/8馈线百米损耗大约为3.5dB。（4）13/8馈线百米损耗大约为2.4dB。（5）功分器衰减大约为3dB。（6）耦合器衰减大约为1dB。（7）每个接头一般损耗为0.1dB（以上参数因各厂家产品不同而不尽相同，测算时应以具体厂家标准为准）。
根据现有光纤直放站的发射功率，选取检测信号发射端功率电平为 -15dBm，由此可算出一段1公里长的漏缆的告警门限：
总的损耗=20*6.9%+1000*2.3%+20*6.9%=25.76dB
因为发射功率为-15 dBm，所以正常接收功率电平为-15-25.76=-40.76 dBm，监控门限应留有5 dBm余量，这样门限就设置为-45.76 dBm
4 管理系统组成
网络管理系统如***3主要通过现有的直放站网管系统增加漏缆监测部分软件模块，各分监测单元将监测数据发送给远端机的处理模块，处理模块通过光纤传送给近端机，近端机通过现有的网络系统直接传送给网管中心处理。网管中心的各类控制信号按照反向的业务流程传送到各远端机的监测模块。
5 系统的主要特点
5.1 该系统实现了对隧道内漏缆的实时监测，减少了现场的维护和测试工作量，克服了客专铁路安全管理的客观条件对维护工作的限制。
5.2 系统监测的数据贴近在用系统的真实值，系统可按曲线分析系统的数据变化量。
5.3 系统改造的投入较小，施工相对简单，无需另加电源等附属设备，适合大面积推广。
5.4 系统的检测原理具有通用性，适用于其他直放站系统（如铁路450M无线通信系统）的漏缆监测。
5.5 合理门限值的设置实现了系统及时告警，为各类故障的处理提供出准确的信息。
6 系统的应用
通过大量的测试和实验，目前该系统已经在合武客专铁路大别山隧道群全面应用，系统自开通使用以来发现漏缆性能下降事件2件，取得了良好的运用实效。该系统通过对现有G***-R直放站系统的改造实现了对漏缆的实时监控，为确保高速铁路的通信安全发挥了应有的作用。
参考文献
漏电测试篇9
关键词 隔离阀泄漏率；自动测量；VEE
中***分类号 TM623 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2014）106-0096-02
0引言
核电作为清洁、经济和可持续发展的能源，逐步成为我国大力发展的新能源之一。它在为人类产生大量电力的同时，也会产生不受欢迎的放射性物质。安全壳作为核电站的最后一道屏障尤为重要，而隔离阀是安全壳系统的重要组成部分，对其泄漏率的检测成为维护公众安全的重要手段。
国内现阶段隔离阀泄漏率测量采用的是人工测量，依靠试验员经验判断，记录试验结果。这样经常由于各试验员经验判断的不一致，带来试验结果的人为不确定性。本文采用Agilent VEE软件开发环境，用计算机自动测量替代人工测量。
1自动测量系统设计
1.1泄漏率试验基本原理
隔离阀泄漏率试验采用流量补充法，即通过流量计将试验介质加入只有待测隔离阀为泄漏路径的密闭空间内，调节加入介质的量使得空间内压力稳定保持为试验压力，单位时间通过流量计加入的介质量即为该隔离阀的泄漏率。
1.2硬件构成
自动测量系统由适合Agilent VEE运转的计算机1台、打印机1台、RS232数据线2根、包含流量计及压力计的测量仪器1台、介质源、待测隔离阀和充压管线组成。测量系统硬件基本组成框***如***1所示。
***1测量系统硬件基本组成框***
1.3软件构成
通过可视性工程设计环境Agilent VEE实现账户管理、参数设定、隔离阀信息库管理、泄漏率的自动测量、数据及***形显示、数据存储和试验结果打印。其软件框架***如***2所示。
***2测量系统软件框架***
1.4 自动测量过程
各功能的核心是自动测量。自动测量利用每组泄漏率基于每个连续时间周期进行计算。计算机对测量仪器测定的泄漏率曲线进行线性最小二乘法拟合，得到泄漏率的趋势线。趋势线的截距为泄漏率最佳估计值。趋势线的斜率为泄漏率随时间变化的趋势，当其为正时，表示泄漏率有变大的趋势，此时的泄漏率最佳估计值较实际泄漏率偏小；当其为负时，表示泄漏率有变小的趋势，此时的泄漏率最佳估计值较实际泄漏率偏大；当其为零时，表示泄漏率稳定不变。根据保守取值原则，偏大的泄漏率最佳估计值有利于公众的安全。所以测量系统会自动记录接近稳定且稍偏大的泄漏率最佳估计值为试验结果。
2 应用试验
2.1 台架试验
利用针阀模拟有泄漏的待测阀门，在试验室搭建自动测量系统。在计算机上运行测量程序，对压力和流量数据进行采集并自动分析。当压力开始增加且未至试验压力时，系统显示未到试验压力；当压力差10kPa到达试验压力下限时，系统显示临近试验压力；当压力增至试验压力下限时，系统显示到达试验压力，并且开始对流量数据进行自动分析。系统对流量数据进行最小二乘法回归分析，存储泄漏率最佳估计值。
2.2 数据处理
泄漏率曲线根据线性最小二乘法进行拟合，拟合趋势线公式，其中：，。自动测量系统利用Agilent VEE内置Matlab函数库中polyfit函数对泄漏率曲线线性拟合，趋势线公式为。通过对相关系数进行计算，即趋势线与泄漏率曲线拟合度很高。泄漏率曲线及拟合趋势线如***3所示。
***3泄漏率曲线及拟合趋势线
3 结论
1）与手工测量相比，采用自动测量系统采集数据快，数据量大，可靠性强，避免了人为判断引起的误差；
2）软件采用最小二乘法对试验数据进行拟合，处理速度快、结果准确；
3）综上，基于Agilent VEE的隔离阀泄漏率自动测量系统快速、准确、可行性强、能够满足试验要求。
参考文献
[1]听雨轩工作室.Agilent VEE虚拟仪器工程设计与开发. 北京： 国防工业出版社，2004.
漏电测试篇10
关键词：电机；绝缘性能；泄漏电流；介质损耗角
1 概述
随着社会的不断进步，电机[1]在各行各业中的应用更加广泛，它的安全问题也越来越受到人们的关注。其中，电机良好的绝缘状况是电机安全运行的保障，但随着时间的推移，电机的绝缘状况会逐渐降低。电机绝缘性能的劣化[2]是多种多样的原因造成的，如工作电压过大、工作环境中温度和湿度过高、绝缘部分存在污秽等。根据美国、日本、俄罗斯的一份科学研究表明，一台电机工作10年以上时，它的绝缘故障会明显上升。因此，有必要研究一种新型的电机绝缘检测装置来对电机的绝缘状况进行检测。
本装置主要由直流通道模块、交流通道模块、单片机系统模块和LED显示输出模块构成。其中，直流通道模块负责对电机定子绕组的泄漏电流[3]进行测量，介质损耗角测量模块负责对定子绕组的介质损耗角正切值[4]进行测量，单片机系统模块和LED显示输出模块负责采集和显示输出电机绝缘状况。
2 绝缘检测装置原理
本装置的系统原理如***1所示。在直流通道模块中，将产生的直流高压施加到被测设备上，通过泄漏电流信号采集电路和A/D模数转换装置将采集到的泄漏电流信号送入单片机系统模块中进行检测；在交流通道模块中，首先对被测设备施加交流电压，将采集到的电压信号U和电流信号I转化成具有一定脉冲宽度的方波信号，再通过过零比较法对介质损耗角？啄进行测量，然后将测量到的介质损耗角？啄数据送入单片机系统模块进行检测分析，再由LED显示输出模块负责显示输出被测设备的绝缘状况。
2.1 直流高压产生电路
***2所示为直流高压产生电路原理***，220V交流电压先通过单相不可控桥式整流电路整流滤波，得到198V的直流电压，经过斩波电路将所得的直流电压斩成高频直流电压脉冲波，再由高频变压器升压成1386V的直流高压电压，然后再通过滤波电路，得到较为稳定的直流高压。
此外，在直流高压输出的地方，为了使直流高压相对稳定，本模块设计了一个PWM调制电路来对斩波电路中的MOS管进行控制。当直流输出电压发生变化时，PWM调制电路就会调整MOS管的导通时间和关断时间，使MOS管的占空比发生变化，从而使直流输出电压保持稳定。
2.2 泄漏电流信号采集电路
由于泄漏电流一般都是微安级别，直接采集比较困难，为了精确采集泄漏电流大小，在本装置中设计了一个泄漏电流信号采集电路，原理如***3所示。
泄漏电流Ix经采样电阻Rs后，产生一定的电压，再经过跟随驱动隔离电路后输出到A/D转换电路，由输出电压与泄漏电流关系Ui=RsIx可知，测出了电压Ui，就能通过计算得出泄漏电流Ix的值。
2.3 过零比较法
过零比较法[5]是介质损耗***监测中比较常用的一种方法，它的原理是分别测量加在被试品上的电压信号U和电流信号I，经过滤波、限幅放大，再分别通过电压比较器和电流比较器把电压信号U和电流信号I转化为具有一定脉冲宽度的方波信号，最后通过单片机进行数据采样和处理，用数字时间测量技术比较电压信号U和电流信号I经过零点的时刻t1，t2，从而得到电压信号U与电流信号I之间的相位差：
（1）
式中：T为工频周期，？驻t为电压信号与电流信号过零时刻的时间差，由高频脉冲计数计算得出。
介质损耗角：
（2）
3 软件设计
本装置的软件设计部分主要由单片机系统模块来完成，界面中有泄漏电流试验和介质损耗角试验两个选择，用户可根据自身需求选择所需进行选择的试验。作出选择后，可在LED显示输出模块中得到被测设备的绝缘状况，若设备绝缘状况良好，则设备继续正常运转；若绝缘状况不符合标准，则发出警报。
4 结束语
文章介绍了一种新型电机绝缘检测装置，用户可根据自己需求对电机的泄漏电流和介质损耗角进行测量，装置经过现场试验，运行状况良好，简便的操作有效地缩短了检测时间。但是，电机绝缘的***检测目前依旧面临一些问题，仍需要广大技术人员的不断努力。
参考文献
[1]程继志，夏申燕，郭江江.“基于MATLAB的无刷直流电机系统的新模型与仿真[J].系统仿真，2003，12.
[2]陈伯时.电气传动控制系统-运动控制系统[M].北京：中国机械出版社，2003.
[3]薛长志，郝马.矩阵转换器的电流控制策略[J].中国电机工程学报程序年代，2004，24（8）：61-66.