為什么會(huì)出現(xiàn)漏電的原因？
眾所周知，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是由流電機(jī)三相定子繞組的電流產(chǎn)生的。根據(jù)磁電感應(yīng)原理，電機(jī)外殼會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電位，這取決于變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）的開關(guān)率。由于高性能控制要求開關(guān)頻率高、開關(guān)速度快、DV/DT過大、感應(yīng)電位過大，人們一接觸就會(huì)感到觸電。理論上，IGBT的開關(guān)速度越快，電機(jī)外殼上的感應(yīng)電位越高，VFD對(duì)電機(jī)的控制精度和響應(yīng)越高，觸摸后帶電感覺越高。相反，IGBT的開關(guān)頻率慢，感應(yīng)電小，所以觸摸感覺也小。因此，國(guó)內(nèi)低端VFD開關(guān)頻率電機(jī)后感應(yīng)小，讓人感覺不到。
如何解決漏電問題？
為了避免這個(gè)問題，在設(shè)計(jì)硬件的時(shí)候，加入了感應(yīng)浪涌濾波器的電路，浪涌濾波器的接地端接在VFD的外殼上。同時(shí)，在VFD的接線說明中，要求將電機(jī)的接地端子與VFD的接地B相連，并將輸入電源的地(地)與VFD的地(地)相連。因此電機(jī)的感應(yīng)電與VFD的接地和VFD的接地與電源形成回路，使電機(jī)VFD的地與電源的地處于同一電位，兩者之間的電位差為0伏，這樣站在地上觸摸電機(jī)外殼、設(shè)備機(jī)架和VFD的外殼的人就不會(huì)感到帶電。
但有些工廠為了布線方便，在高壓配電室不把地線拉進(jìn)車間，甚至誤以為是地線。這種想法是錯(cuò)誤的。你不妨考慮一下。如果地線可以在本地布線，為什么我們?cè)谌粘Ｉ钪羞€要在N箱里拉地線？電站里的N線也接地線嗎？我們不用拉N盒地線，不是省了很多線嗎？為什么要浪費(fèi)人力物力時(shí)間？但是現(xiàn)實(shí)中有很多工廠不拉電源地線，設(shè)備找不到接地點(diǎn)。然而，當(dāng)電機(jī)在使用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)泄漏。在這種情況下，我們提供兩種方案:
方案一:電機(jī)的三條線，VFD和機(jī)架連在一起后，處于同一個(gè)電位，在VFD中浪涌吸收放電后感應(yīng)電壓大大降低，人就不會(huì)再有觸電的感覺，也就是說，沒有接地線也沒關(guān)系，只要把幾根接地線連在一起，這樣VFD內(nèi)部
方案二:一般經(jīng)過方案一的治療，就不會(huì)觸電了。但由于特殊原因，感應(yīng)電壓還是比較高，還是能電擊人。然后在方案1的前提下，在VFD的輸入電源處增加一個(gè)感應(yīng)浪涌濾波器。
并將感應(yīng)浪涌濾波器的地與電機(jī)的地和VFD(如圖4紅線所示)的地連接起來(lái)，使感應(yīng)浪涌濾波器重新吸收和釋放電機(jī)的感應(yīng)電，進(jìn)一步降低感應(yīng)電壓，達(dá)到防止漏電的電流目的。增加的電感浪涌濾波器的電路原理與VFD內(nèi)部浪涌濾波器相同，但體積太大，無(wú)法設(shè)計(jì)安裝在VFD內(nèi)部電路中，所以做成外接。
我們做了大量的實(shí)驗(yàn)證明，通過對(duì)方案二連接方式的現(xiàn)場(chǎng)整改，在沒有接地線連接電源的應(yīng)用場(chǎng)合，可以將電機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的感應(yīng)電壓降低到20V以下，保證現(xiàn)場(chǎng)操作人員的安全，不會(huì)再有漏電的感覺。然而，在第二種方案中，如果連接了電源線的地線，則不需要外部電感浪涌濾波器。
另外，如果現(xiàn)場(chǎng)有多臺(tái)VFD控制電機(jī)，不方便安裝多臺(tái)感應(yīng)浪涌濾波器，則不必為每臺(tái)VFD配備一臺(tái)感應(yīng)浪涌濾波器，或者只連接一臺(tái)或兩臺(tái)感應(yīng)浪涌濾波器，將濾波器的接地端子與幾臺(tái)VFD的接地端子、現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)的接地端子和設(shè)備機(jī)架連接。如圖5所示:每個(gè)VFD都有感應(yīng)浪涌濾波器電路，但如果電機(jī)的接地線沒有接回VFD的接地端子，感應(yīng)浪涌濾波器就不起作用，所以在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中電機(jī)的接地端子必須與VFD的接地端子連接。
當(dāng)然，在某些情況下，某些設(shè)備的電機(jī)在不接地的情況下是不會(huì)感覺到漏電的，這和本文前面提到的原理是一樣的:“大地雖然是導(dǎo)體，但大地是有電阻值的，電阻值根據(jù)不同土地的土壤成分而不同?！钡鶕?jù)正確的用電安全規(guī)范，要求電機(jī)良好接地，但如果條件不允許(如無(wú)電源接地端子)，電機(jī)的地線、機(jī)柜外殼和VFD的地線總是可以連在一起的。
