漏电流的形成及检测方法分享
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简介:1.漏电流的分类2.逆变器残余漏电流路径形成分析3.漏电流的检测方法4.RCD（漏电流保护器）工作原理5.降低漏电流影响的方式问题：漏电流分类1逆变器的残余漏电流产生原因图1以单相全桥逆变电路结构为研究对象，如上图1所示中L1、L2为滤波电感；EMI滤波器中CX1、CX2为差模电容，LDM为差模电感，LCM为共模电感CY1、CY2为共模电容；寄生电容Cpv1、Cpv2为太阳能电池板对大地的分布电容，取决于电池板面积、土壤性质、空气湿度和安装方式等因素C1、C2为IGBT的集电极对大地的寄生电容ZLine1、ZLine2为传输线阻抗(以感性为主)；ZG为电网的接地点与逆变器机壳接地点之间的地阻抗。共模电压差模电压以直流母线电压的负极N为参考点，两桥臂中点‘1’、‘2’为输出端，由差、共模电压的定义可得：推导出为推导共模等效电路，用上述公式代替图1中的桥式电路，由“叠加原理”可略去差模回路和元件，仅保留共模回路和元件，对于高频(开关频率及倍数次)共模等效电路，可以短接电网电压源，可得如图2所示的等效电路。残余电流的形成分析将电路进一步简化，共模等效电流中有两个激励，共模电压Ucm及Ucm-dm，电路和寄生参数一般都是对称的，故Ucm-dm=0，所以漏电流主要是由共模电压激励产生，阵列和地之间的寄生电容以及电路中的对地电容决定漏电流的大小如果带隔离变系统，变压器原边和副边之间寄生电容非常小，寄生阻抗会特别大，极大的限制漏电流的大小不带隔离变系统，如何电路拓扑及调制方式不合理，共模电压不是常数的话，就会产生漏电流，该漏电流值太大，就应该安装RCD保护。漏电流的检测方法人接触不接地方阵输入端和地时有触电的风险，当逆变器没有隔离，或者虽具有隔离
措施
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，但不能保证限制接触电流在某个合理范围内的逆变器，当使用者同时接触方阵的带电部分和地时，电网和地的连接（如接地中线）将为接触电流提供一个回路，从而产生触电危险无论光伏阵列接不接地，接地故障的发生都会导致部件或结构承载电流，从而有着火的危险为了消除上述两种风险，逆变器可以安装RCD及残余电流监控（RCM）来提供保护，是否需要RCD额外保护，取决于接触电流及着火漏电流是否满足规定限值，如果接触电流大于30mA，着火漏电流大于300mA(<30kVA逆变器)，需要采用残余电流检测保护。如果测得的接触电流及着火电流小于限值
要求
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，说明逆变器电气隔离及绝缘电阻良好，没有潜在触电及着火风险，不需要RCD及RCM。RCD（漏电流保护器）工作原理正常情况下，火线和零线电流相等方向相反，它们在磁环中的电流为零，信号输出也为0，如果线路出现漏电时，火线的电流没有经过零线返回而是直接入地，N线和L线的电流之和大于0，信号线圈有电压输出，经过放大控制开关脱扣线圈。5、降低漏电流影响的方式从最简共模等效模型中归纳出2种消除漏电流的途径：1）在匹配电路和寄生参数对称的前提下，利用SPWM开关方式产生的uCM电压为恒值(即u1N+u2N为零或固定的电压值)；2）通SPWM开关方式产生的uCM电压为高频时变时，通过电路参数匹配使得uCM+uCM-DM=const，即它们之和为恒值，从而抵消高频共模电压。但由于寄生参数的存在无法彻底消除漏电流，只能尽量减小漏电流。如可以降低EMIY电容或限制PV阵列寄生电容来增加系统可容许的对地漏电流，但要注意修改之后EMI变更的情形。
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