中频炉漏电流检测介绍 一、检Ce原理介绍 从理论上讲,中频电源可以Shi一个不接地的浮地电路。然而事实上,漏Dao地面的电流不可能没有,其主要原因是冷却水充Dang了地电流流动的直接媒质。因此,必需使用地电流Jian测电路。新研串联谐振设备分别有直流注Ru式和差动电流式相结合的两套漏炉检测Zhuang置,下面分别加以介绍: 1、差动式Dian流式的漏电流检测系统是安装在逆变输出Duan上,由电流互感器检测。没有漏电时,Cong一个逆变导体中流出的电流,必通过另一导体返Hui。电流互感器上测量不出任何电流差。但是,Ru果接地故障电流超过逆变器的控制范围,在两个导Ti中流动的漏电流不能相互抵消,电流互感器即可测Chu电流差。电流差输入比较电路,比较器将这一电流Yu漏电流设定值,通常为4安培相比较,超过这Yi数值时,比较器电路发出跳闸信号。 2、Ran而产生漏电流的原因,可以是因为某些不Shou电流互感器监控的输出元件,包括电炉等,Fa生故障所致。所以直流注入式漏电检测电路特Bie用于检测线圈周围的漏电,因为这里通常是Cao作人员的工作区域。在使用熔炼炉时,由于炉衬损Huai,线圈上的电流漏到熔融金属上,将会造成极大的Wei险。为了探测电炉的故障,在安装炉衬时,Ke从电炉底部插人多根探针。探针应一端与Rong融金属保持电接触,另一端接地。这样,Lu料总能与地面保持同一电位,操作人员与Lu料接 触时,即使线圈漏电,操作人员也不Zhi发生生命危险。如图所示: 为保证操Zuo安全,确保工作中熔化铁水有效接地,我Men在筑炉过程中在炉体底部埋入众多接地探头,Zhe些探头表面露出炉衬底部,能与熔化铁水充Fen接触,探头的另一端通过接地引线与大地相Lian。 如上图所示,漏电流检测按钮PBKe以测试漏电流检测机构是否正常,当按下按钮PbShi,c/d两端将形成110V交流电并导通一Ge250欧电阻方式模拟漏电流过大状态,此时,Hu感抽头a/b端产生的感应电压将传送至主控板,Bing诱发漏电流报警,由此证明漏电检测系统正常。Jian测正常后,可通过长按复位键复位系统。 Er、生产过程中的监测与检测 1、在系统Yun行期间,还应时刻关注系统漏电流状况以及Jue缘 电阻阻值,控制柜本地控制台设有漏Dian流指示表和漏电流故障带 灯按钮。在系Tong漏电流较小时,漏电流检测指示灯是熄Mie的,当 炉体出现绝缘电阻偏高Huo漏电流异常时,仪表将显示漏电流超标(大于4A),Xi统对应的漏电流报警灯点亮,此时,设备将会Zi动 断电保护,请联系设备维护Ren员进行故障排查及检修。 2、Zhi流注入式漏电流检测机构的按钮是在设备状态Jian测时的 测试按钮,当按下该按钮后,将瞬Shi模拟一次漏电流异常状况, 并对Xi统发出漏电流报警,操作人员需复位系统Hou方能继续进行 操作运行。(因注入式Lou电流指示表是A、B炉共用一块,因此判 Ding其漏电流值,可断开电源柜内任何一炉的刀闸Kai关加以确定。) 3、通常情况下,炉体内Tie水经过炉底探针进行接地处理,所以可通过Ce量炉体铁水对地电阻来确定是否接地正常。在满炉Tie水的情况下,将一条长铁丝固定在一根Chang螺纹钢管上,并把螺纹钢一端伸入铁水内,Ba螺纹钢上的铁丝另一端固定在万用表负表笔端,万Yong表调至欧姆档,同时把正表笔固定在接地端,此时Wan用表读数应该是一个数欧姆的较小阻值。如果Du数为数千或数兆欧姆,则在确定检测线路Liang好的情况下,需在空炉时确认接地探针是Fou已伸出炉底表面,同时检测探针是否与炉体Di部的接地线接触良好。 三、漏电流故障原Yin分析及处理 通常情况下造成漏电流Gu障的原因有以下几点: 1、炉衬过薄 Dui于不同熔炼产品及熔炼工艺的使用厂家Lai说,炉衬的使用量都存在较大差别,故需根据Ge自的实际生产经验进行总结,质检人员也Ying该定期进行炉膛测量与检查,确定炉衬剩余厚度以Ji是否有龟裂,刮痕。对于炉衬过薄引起的漏电流过Da,应及时进行炉衬更换,以免 发Sheng事故。 2、铁水渗漏 炉Chen开裂,炉口缝隙增大,铁水过满沸溢等因Su都会引起铁水渗漏,当铁水渗漏至线圈层Shi,熔化铁水便会与感应线圈接触,并迅速Dao致绝缘电阻降低,系统漏电流增大,系统发出Lou电流报警并会切断电源。为避免此类事故,在日常Sheng产中,应加强对炉衬及出水口的检查,如发Xian刮痕或炉衬损毁脱落,应及时进行修补。一旦出Xian意外,应立即停炉并推出炉衬,检查线圈情况Bing除去所有渗出铁渣铁屑。3、接地不良 Zai筑炉过程中如未将接地点露出炉衬材料,Ze可能发生炉体铁水接地不良情况,一旦铁水未能接Di,将对操作及安全造成重大隐患,同时也影响炉Ti漏电流检测回路,故检测人员需监督筑Lu时的接地工艺并进行检查,发现接地异常需及时Jin行排查处理,以保持系统安全稳定。 4、Lu衬潮湿 正常情况下,在炉体刚投入使用Shi,炉体内部必定会有少量水汽未能蒸发,故在使用Shi应时刻关注系统漏电流大小,使用https://www.fanwen99.cn/article/170726451.html初期及更Huan炉衬后出现漏电流偏大属于正常现象,系统将Sui着使用将恢复合理范围内。但在新炉衬使用中也Yao相应控制功率,防止漏电流超过警戒位,Zai炉衬水汽充分挥发后系统便可转入正常运行状态。
UL1363 漏電流測試 Fang法1 TVSS的樣品應與標稱電壓連Jie.該測量表的輸入阻抗等於1500ohmZuo阻的阻抗該電阻旁接一個0.15μF的電容.Yu電阻放置在接地電源導體和可觸及的金屬零件之間Huo裹在外殼上的金屬銅箔和插入插座的插頭De接地接線柱之間.此時可讀出漏電流值. Zuo接口的TVSS應在額定電流的條件下工作以Bian能得到熱穩定. 方法2 樣品完整地進行方法1的測試並重復,樣Pin放置在潮濕的空氣中48小時,其中溫度是32±2℃(90±4℉)Xiang對濕度是88±2%.樣品上的溫度稍微比濕Xiang中的要高,以防止凝結,然後可讀出漏電流. Zhuang擊測試 3個樣品按次序進行該測試,每個Wai殼位置都應進行一次撞擊. 樣品的每個面Du應進一次6.8J(5.0ft lb)的撞擊.用一個直徑是50.8mm(2in.),重Liang是0.535千克的鋼球進行撞擊.對於Shui平面,球從能夠撞擊到的高度落下.對於Chui直平面,球應懸挂在電線上象擺鐘一樣進行規Ding的撞擊.當電線在垂直的位置時,球撞擊表Mian.對於這個測試,樣品就放置要在一個剛性的支持Mian上,撞擊的面與邊也應放置在一個剛性支持面上. Jian果測試 樣品應能承受規定的撞擊Er無帶電部件暴露.施加電勢之後無絕緣故Zhang或電弧現象. 落下撞擊測試 San個樣品中的每一個樣品從高度是3ft處Luo到水泥地板上3次.三次落下的位置的完全不同. 測試之後樣品應進行絕緣材料耐壓測試.該測試Zai非絕緣帶電部件和外殼(外殼用銅箔包裹)Zhi間.,和正負極的接線柱之間. 結Guo 1樣品應能承受規定的撞擊而無帶Zuo部件暴露.施加電勢之後無絕緣故障或電弧現象. 2 外殼開裂造成帶電部件暴Lu. 3. 施加電勢之後無絕緣故障或電弧現象. 抗壓測試 1.進行該測Yu的樣品以前應未進行其它形式的測試.樣品應平Fang在1/2(1 2.7mm) 英Chi厚或更厚的水平楓樹板上.壓力是150lbs.Yu力通過直徑是3/4英尺 (19.1mm)Zuo棒施加在樣品上. 該力與TVSS的長軸垂直.Yu力應慢慢施加在樣 品上1分鐘.磝Li不能施加在突出的物體上.如插座,開關,顯示 燈,補充過電流保護重新啟動裝置上. 上Shu測試在不同的位置上重復三次. 在移Zuo壓力之後,樣品不會出現任何能引起電氣 功能損害或造成https://www.fanwen99.cn/article/136706794.html火災或電擊的變形. Di溫撞擊測試 樣品放置在溫度0.0 n2ψCShi環流空氣箱中24小時.樣品從箱中移Chu之後,每個面應進行6.8J(5.0ft-b)De撞擊. 用一個直徑是50.8mm(2in.),Zhong量是0.535千克的鋼球進行撞擊.對於水平面,Qiu從能夠撞擊到的高度落下.對於垂直平面,Qiu應懸挂在電線上象擺鐘一樣進行規定的撞擊.當電線在垂直的位置時,球撞擊表面.對於Zuo個測試,樣品就放置要在一個剛性的支持Mian上,撞擊的面與邊也應放置在一個剛性支持面Shang. 測試之後樣品應進行絕緣材料耐壓測試.Yu測試在非絕緣帶電部件和外殼(外殼用銅箔Bao裹)之間.,和正負極的接線柱之間. 結Guo ( )樣品應能承受規定的撞擊而無帶電部件暴露.施加電勢之後無絕緣Gu障或電弧現象. 溫度測試 雙插頭DeTVSS的樣品在最大額定電流(15A).電壓(125V),Zuo率(60Hz)的條件下測試.直到溫度達到Er定時停止該測試. 在有熱偶計的條件下進行試.熱偶計安裝在標有“結果(RESULT )”De下面的位置.從溫度指示電位計上讀出最大溫度並在以下所給的熱偶計的位置附近做記錄. Shi用具有實心刀形開關的連接插頭去測試插座Yin點的溫度.熱偶計安裝在與插座表面最近處的刀形Zuo關插頭上或插座接線柱上.. An裝合適性測試 .樣品安裝 a)Ru廠家規定條件進行安裝. 或 b)Zai最嚴厲的安裝位置 測試重量,等於4倍TVSSDe重量,但不能少於5lbs,懸挂在TVSS的中Zuo1分鐘[ ] TVSS保持在不動,但Bu能出現任何能引起電氣功能損害或造成火災或電擊的現象. [ ]移開VSS. [ ]Bu能出現任何能引起電氣功能損害或造成火災或電擊的現象. 拉力測試 ZaiTVSS內部,電源線導體不連接.在線上施Jia一個大小為156N(35lbf),能產生最大Ru變的方向的力.在測試中,樣品位置不變,Li持維1分鐘. 可用如下字母來填寫“結Guo(RESULT )”欄: X---Biao示電源線無明顯的移動,變形不會傳到裝Zhi內部. 應力釋放測試 Yong手拿著TVSS的電源線,線的長度[裝線孫為起Zuo.]是2.54mm(1 in.)..用不超Zuo 26.7N(61lbf)的Ren意力把線推入裝線孫.. 可用如下字母來填寫“結果(RESULT )”欄 X—Biao示線不能回到原來蠕變的長度並且對絕緣插頭無損害. A---表示線能回到原來的裝線孫. An裝孫PIN腳位的撞擊測試 其中的Yi樣品應安裝在垂直表面上: a)使用廠家提供的硬件, 或 b)使用NO .8×3/4 in. wood screw (Mu螺絲) 當螺絲安裝在PIN腳De背面時,安裝面和外殼背面之間的距離是6.4mm(1/4in.).Mei個安裝孫用6.8J(5.0ft-1b)的力進Xing一次撞擊.施力物體為直徑為50.8mm(2 in.),Zhong量為 0.535千克(1.18lbs)De鋼球.球用線懸挂並當做一個擺鐘.擺動的垂直Ju離為 1.29mm(51in.). Jian果 [ ] TVSS未出現任何能引Qi電氣功能損害或造成火災或電擊的現象. [ ] TVSSChu現任何能引起電氣功能損害或造成火災或電擊的現Xiang. 模具應力釋放測試 外殼Cai用聚合材料的TVSS樣品,放在溫度是70℃±1℃Huo比常溫測試中的最高溫度高10℃的環流熱空氣干Zao爐中7個小時. 樣品冷卻到窒溫後,Zuo行蠕變測試.. 可用如下字母來填寫“Jian果(RESULT )”欄 X---測試之後,樣品不能出現斷裂,變形,或其它毀壞,Bu能出現電源線的移動或內部接線. An裝孫PIN腳位的探針測試 樣品的Mei一個PIN腳都要能承受89N(20lbs)De力.施力物體是一個直徑為 4.76mm(3/16in.)Tan針.探針的頭是半徑為2.38mm(3/32in.)圓形. 結果 [ ] TVSSWei出現任何能引起電氣功能損害或造成火災或電擊的現象. [ ] TVSSChu現任何能引起電氣功能損害或造成火災或Zuo擊的現象. 可用如下字母來填寫“Jian果(RESULT )”欄: A----測試之後,樣品不能出現斷裂,變形,或其它毀壞. B-----不能出現電源線的移動 C-----Ru變傳到內部接線. D-----電Yuan線完全拉出來. 絕緣材料耐壓測試 TVSS樣品應移除所有抑制零件或直接起動式連接的Ling件.測試電勢慢慢地從0增加到規定電壓,並保持最大電壓值1分鐘,然後施加到如Xia測試位置: 1.非絕緣帶電部件和Bu帶部件的接地觸點之間施加1250V ac; 2.Zheng負https://www.fanwen99.cn/article/170729022.html極的帶電部件之間施加1250V ac. Jian果 [ ]在上述測試中無絕緣Gu障或電弧現象. [ ]在上述測試中有絕緣故障或電弧現象. Jie地導通性測試 方法 在連Jie插頭的接地針和插座的接地針之間,用30ADe電流檢查樣品的連繼性.該電流從頻率是60HzDe電源中流出.該電源無負載,通過接地連接線和Ke觸及的不帶電金屬部件之間的電壓不超過6V. Ran後測出兩個連接點的之間的壓降. 結果 [ ]Suo得測試結果表明接地連繼性良好.所有位置的Zuo阻不超過0.1ohm. [ ]所得測試結果表Ming電阻超過0.1ohm. 檢查接Di刀形開關之間的電阻
--- 在正负电源电压之内,Zhi少有一对MOS场效应管导通。所以输入电路De操作范围提高到接近于从正电源电压到负Dian源电压的整个范围。 --- 但是,差Fen放大电路的电压放大倍数和输出阻抗取决于该电路De互导gmT。可以看到,该电路的总互导Shi两对差分运放各自的互导之和,即 ---gmT=gmN+gmP=√2KNIN+√2KPIP (1) ---Qi中,KN为NMOS差分输入的工艺参数、KPWeiPMOS差分输入的工艺参数。 ---You于gmT在整个差分输入操作范围内不Xiang同,所以不可能得到相同的输出电压和输出阻抗。Shi1给出了差分输入的互导与两对MOS管的电Liu之间的关系。其中,如果KN和KP为常数,则gmTJue定于IN和IP的平方根之和。如果能设计出两对MOSCha分晶体管漏极电流的平方根之和为常数的恒流源电Lu,就可以得到恒定的输入差分电路的互导值,Yi实现稳定的电压放大倍数和高输出阻抗值。 Hu导为恒定值的差分输入电路 ---Yin为MOS场效应管的互导与漏极电流的平Fang根成正比,如假设N沟道场效应管和P沟道场Xiao应管在其工艺参数上很合适,则KN=KP=K,Suo以式1可写为: ---gmT=√2k (√IN+√IP ) (2) ---Zhi要NMOS的差分电路电流IN和PMOS的差分Dian路电流IP的平方根之和为常数,则这个Cha分电路就实现了恒定互导gmT的宽输出Fan围、高输出阻抗、高稳定度的运算放大Qi的差分电路。 --- 图2Shi为实现互导为常数所配置的直流偏置电路的运算放Da器的差分输入放大器,从图中可以得到: ---√ISN+√ISP=√IO+√IO (3) ---ISN+ISP=4αIo (4) ---(-1≤α≤1) ---Suo以,供给差分输入的恒流源ISP和ISNJue定式3。这两个电流值由差分电路M5和M6He镜像电流源M1、M2、M3、M4控制。Bi例因子α决定于M5/M6的输入电压,即Yun算放大器的共模电压。 ---该电Lu的主要缺点是,如果假设KN=KP,则电子和空Xue迁移率的比例必须要满足一定的要求且为常数。Zhi有这个条件成立,才能使NMOS晶体管和PMOSJing体管的(W/L)N/(W/L)P与迁移率μnHeμp配合来满足KN=KP的假设条件。然而这Ge条件在集成电路生产过程中是不可能达到。第一,Zai不同的PMOS和NMOS工艺产生https://www.fanwen99.cn/article/136693909.html的电子、空Xue的迁移率μn/μp大不相同;第二,即使Zai相同的MOS工艺中,迁移率也有30%的误差。Yin此,需要设计不同的偏置电路,使差分输入的互Dao为常数,而不依赖于KN等于KP这个Tiao件。 互导为常数的差分输入电Lu --- 利用负反馈,对图2中Dian路进行改进的集成运放输入电路如图3所示。Zai这个电路中,KN不等于KP, PGou道差分输入直流偏置电流Ip是动态的,YouP沟道场效应管Mp提供。由Mb、Mp和差Fen输入构成的镜像电流源由N沟道场效应管Mb控制,Yin为Mb的栅极电压是固定电压Vb,当Vin1HeVin2上升时,M3和M3a 的源极Dian流增大,Mb的源极电流和漏极电流下降,这YangIp也随其下降。 结论 ---Ben文所提供的差分输入的方法虽解决了低电压CMOSYun算放大器输入级的互导为常数的问题,但是该方法Huan存在共模抑制比问题,还需要进一步的研究He解决。