روش تشخیص عایق ولتاژ بالا و محلول رله حالت جامد

اهمیت آزمایش عایق ولتاژ بالا

وسایل نقلیه انرژی جدید، شمع های شارژ، ذخیره انرژی فتوولتائیک و غیره از کاربردهای معمولی ولتاژ بالا DC هستند. در شرایط غیرعادی، مانند کابل‌های قدیمی و آسیب‌دیده، ورود آب به کانکتورها و آسیب‌های ساختاری و غیره، ممکن است منجر به کاهش عایق و برق‌دار شدن محفظه‌ها شود. هنگامی که عایق بین قطب مثبت و قطب منفی سیستم فشار قوی کاهش می یابد، سیستم فشار قوی یک مدار رسانا را از طریق پوسته و زمین تشکیل می دهد و باعث تجمع گرما در نقطه تماس و حتی آتش سوزی می شود. در موارد شدید بنابراین، نظارت زمان واقعی بر عملکرد عایق سیستم ولتاژ بالا برای محصولات ولتاژ بالا و ایمنی شخصی اهمیت زیادی دارد.

مقاومت عایق چیست؟

در شرایط خاص، مقاومت یک ماده عایق بین دو هادی. در خودروهای برقی، عایق بندی خوب بین دسته سیم ها تأثیر مهمی بر ایمنی خودرو دارد. شاخص اصلی برای اندازه گیری عملکرد عایق خودروهای الکتریکی مقاومت عایق است.

الزامات استاندارد مربوطه برای وسایل نقلیه الکتریکی

استاندارد چینی:

GB/T 18384.1-2015

الزامات ایمنی خودروی الکتریکی قسمت 1: سیستم ذخیره انرژی قابل شارژ داخلی (REESS)

GB/T 18384.2-2015

الزامات ایمنی برای وسایل نقلیه الکتریکی قسمت 2: ایمنی عملیاتی و ایمنی خرابی

GB/T 18384.3-2015

الزامات ایمنی خودروی الکتریکی قسمت 3: حفاظت از شوک الکتریکی پرسنل

GB/T 18384-2020

الزامات ایمنی برای وسایل نقلیه الکتریکی (جایگزین GB/T 18384.1، GB/T 18384.2، GB/T 18384.3)

QC/T 897-2011

استانداردهای خارجی:

UN GTR NO.20 (مقررات فنی جهانی شماره 20)

جراحات انسانی ناشی از شوک الکتریکی به دو دسته جراحات الکتریکی و شوک الکتریکی تقسیم می شود. آسیب الکتریکی به آسیب مستقیم یا غیرمستقیم به سطح بدن انسان در اثر جریان الکتریکی، به صورت آسیب سوختگی (سوختگی)، علامت گذاری الکتریکی، متالیزاسیون پوست و غیره اشاره دارد. شوک الکتریکی به آسیب به اندام های داخلی بدن اشاره دارد. بدن انسان (مانند قلب و غیره) هنگامی که جریان از بدن انسان عبور می کند. این خطرناک ترین آسیب شوک الکتریکی است.

بدن انسان یک "رسانا" است. هنگامی که با یک هادی برق تماس می گیرد، اگر جریان 40-50 میلی آمپر جریان داشته باشد و 1 ثانیه طول بکشد، باعث آسیب شوک الکتریکی به بدن انسان می شود. مدل مقاومت بدن انسان پیچیده است. هنگامی که کشور من استانداردها و مقررات مربوطه را برای طراحی زمین تنظیم می کند، محدوده مقاومت بدن انسان 1000-1500 اهم است. مقدار پیک AC که بدن انسان می تواند تحمل کند از 42.4 ولت تجاوز نمی کند و ولتاژ DC از 60 ولت تجاوز نمی کند.

شوک الکتریکی به دو دسته برق مستقیم و شوک الکتریکی غیر مستقیم تقسیم می شود. شوک الکتریکی مستقیم به شوک الکتریکی ناشی از تماس مستقیم با هادی برق معمولی تجهیزات الکتریکی اشاره دارد. طراحی عایق اولیه نقاط شارژ DC از این امر جلوگیری می کند. شوک الکتریکی غیرمستقیم به شوک الکتریکی ناشی از خطای عایق داخلی تجهیزات الکتریکی اطلاق می‌شود و قطعات رسانا در معرض دید مانند پوسته‌های فلزی که در شرایط عادی شارژ نمی‌شوند، ولتاژ خطرناکی دارند. شمع شارژ DC یک دستگاه کلاس I است که می تواند به طور موثر از تماس الکتریکی غیر مستقیم در سمت AC جلوگیری کند.

نحوه اندازه گیری مقاومت عایق

از جمله روش مستقیم، روش مقایسه ای، روش خود تخلیه. روش مستقیم این است که مستقیماً ولتاژ DC U اعمال شده در مقاومت عایق و جریان I که از مقاومت عایق می گذرد اندازه گیری می شود و آن را بر اساس R=U/I محاسبه می کنیم. با توجه به نوع ابزار اندازه گیری به اهم متر، گالوانومتر و متر مقاومت بالا تقسیم می شود. روش مقایسه به مقایسه با مقاومت استاندارد شناخته شده اشاره دارد و معمولاً از روش پل و روش مقایسه جریان استفاده می شود. روش پل یک روش متداول در شمع های شارژ DC است. روش خود تخلیه به این صورت است که اجازه می دهیم جریان نشتی از طریق مقاومت عایق، خازن استاندارد را شارژ کند و زمان شارژ و ولتاژ و شارژ را در دو سر خازن استاندارد اندازه گیری می کند. روش خود تخلیه مشابه روش تزریق سیگنال است.

روش تشخیص پل متوازن

همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، جایی که Rp امپدانس مثبت الکترود به زمین است، Rn امپدانس منفی الکترود به زمین است، R1 و R2 دارای مقدار مقاومت یکسانی با مقاومت بزرگ محدودکننده جریان هستند و R2 و R3 همان مقدار مقاومت یک مقاومت تشخیص ولتاژ کوچک را دارند.

هنگامی که سیستم نرمال است، Rp و Rn بی نهایت هستند و ولتاژ تشخیص V1 و V2 برابر هستند. ولتاژ آند را می توان با تقسیم ولتاژ بین R1 و R2 محاسبه کرد و بنابراین کل ولتاژ باس Vdc_link را می توان محاسبه کرد.

هنگامی که خطای عایق مثبت رخ می دهد، مقدار مقاومت Rp کاهش می یابد و Rp و (R1 R2) یک مقاومت موازی تشکیل می دهند. در این زمان، تقسیم کننده ولتاژ مثبت کاهش می یابد، یعنی V1 کمتر از V2 است. طبق قانون فعلی Kirchhoff، V1 و V2 را می توان در این زمان استفاده کرد. مقدار مقاومت عایق Rp، رابطه به شرح زیر است.

زمانی که مقاومت عایق منفی از کار بیفتد، الگوریتم یکسان است.

از مطالب فوق می توان دریافت که روش پل متعادل برای خرابی تک قطب مناسب است. هنگامی که شکست مقاومت عایق قطب مثبت و منفی به طور همزمان رخ می دهد، در این زمان هیچ راهی برای تشخیص مقدار مقاومت عایق وجود ندارد و ممکن است این اتفاق بیفتد که تشخیص عایق به موقع پیدا نشود. پدیده.

روش تشخیص پل نامتعادل

روش پل نامتعادل از دو مقاومت داخلی داخلی با مقدار مقاومت یکسان استفاده می کند و سوئیچ های الکترونیکی S1 و S2 به طور متفاوت باز و بسته می شوند تا مقاومت دسترسی مربوطه را در حین تشخیص تغییر دهند تا امپدانس مثبت و منفی قطب به زمین محاسبه شود. .

هنگامی که کلیدهای S1 و S2 به طور همزمان بسته می شوند، ولتاژ باس Vdclink را می توان مانند روش پل متعادل محاسبه کرد.

هنگامی که کلید S1 بسته و S2 باز است، (R1 R2) به صورت موازی با Rp وصل می شود و سپس به صورت سری با Rn وصل می شود تا یک حلقه تشکیل شود، طبق قانون فعلی Kirchhoff.
هنگامی که کلید S1 باز و S2 بسته می شود، (R3 R4) به صورت موازی با Rn وصل می شود و طبق قانون فعلی کیرشهوف یک مدار سری با Rp تشکیل می دهد.

بنابراین، مقادیر مقاومت عایق زمین Rp و Rn را می توان از طریق دنباله باز و بسته شدن سه کلید بالا محاسبه کرد. این روش مستلزم آن است که داده های اندازه گیری شده پس از پایداری ولتاژ شین دقیق باشند. در عین حال، ولتاژ باس هنگام سوئیچ کردن سوئیچ به زمین تغییر می کند که به یک بازه زمانی مشخص نیاز دارد، بنابراین سرعت تشخیص کمی کندتر است. روش پل نامتعادل معمولا در تشخیص ولتاژ بالا استفاده می شود. روش، در اینجا یکی دیگر از روش های تشخیص عایق است.

تشخیص بر اساس اصل جریان نشتی

این روش تشخیص یک نقطه نمونه برداری ولتاژ را به اشتراک می گذارد و نقطه نمونه برداری باید به طور جداگانه برای ولتاژ باس Vdclink تنظیم شود و می توان از سیگنال نمونه برداری موجود سیستم استفاده کرد.

پارامترهای Vdclink را از طریق سیستم بخوانید.

سوئیچ های S1 و S3 را ببندید و سوئیچ S2 را باز کنید. در این زمان، Rp به صورت موازی با (R1 R3 R4) وصل می شود و سپس به صورت سری با Rn وصل می شود تا طبق قانون فعلی Kirchhoff یک حلقه تشکیل دهد.

سوئیچ های S2 و S3 را ببندید و سوئیچ S1 را باز کنید. در این زمان، RN به صورت موازی با (R2 R3 R4) وصل می شود و سپس به صورت سری با RP وصل می شود تا طبق قانون فعلی Kirchhoff یک حلقه تشکیل دهد.

بنابراین، مقادیر مقاومت عایق زمین Rp و Rn را می توان با تنظیم ترتیب باز و بسته شدن سه کلید بالا محاسبه کرد.

رله حالت جامد تشخیص عایق SSR

به عنوان یک دستگاه نیمه هادی، رله حالت جامد SSR دارای مزایای اندازه کوچک، عدم تداخل میدان مغناطیسی، سیگنال رانندگی کم، بدون لرزش تماس، عدم پیری مکانیکی، قابلیت اطمینان بالا و غیره است. تشخیص غیرفعال مادون قرمز، قفل درب، پانل های هشدار، سنسورهای در و پنجره و غیره و مانیتورینگ کنتور هوشمند شامل توان اکتیو، توان راکتیو، سوئیچینگ وظیفه، خروجی آلارم، درایو اجرا، محدودیت مصرف برق و غیره نیز مناسب است. - تشخیص عایق ولتاژ، نمونه برداری و تعادل ولتاژ به عنوان یک سوئیچ الکترونیکی.

بخشی از سری محصولات رله حالت جامد، ولتاژ کاری 400-800 ولت است، سمت اولیه از سیگنال درایو اپتوکوپلر 2-5 میلی آمپر و سمت ثانویه از ماسفت ضد سری استفاده می کند. می توان از هر دو بار AC و DC استفاده کرد و ولتاژ مقاومت عایق 3750-5000 ولت برای رسیدن به یک ولتاژ خوب است. جداسازی آزمون ثانویه.