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泄电流检测基泉源基础理和在电动汽车充电桩中泄电流掩护措施的选择

宣布时间:2018年05月03日 15:05    宣布者:eechina
要害词: 充电桩 , 泄电流
作者:John Fang(Magtron Marketing)

一、漏电流的发生分类

浅易泄电流分为四种,划分为:半导体元件泄电流、电源泄电流、电容泄电流和滤波器泄电流

1、半导体原件泄电流

PN结在阻拦时流过的很眇小的电流。D-S正向偏置,G-S反向偏置,导电沟道掀开后,D到S才会有电流流过。但现实上由于自在电子的存在,自在电子的附着在SIO2和N+、招致D-S有泄电流。

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图1.1.1  带IGBT开关逆变中的泄电流

2、电源泄电流

开关电源中为了增添滋扰,凭证国标,必须设有EMI滤波器电路。由于EMI电路的关系,使得在开关电源在接上市电后对地有一个眇小的电流,这就是泄电流。假定不接地,盘算机的外壳会对地带有110伏电压,用手摸会有麻的感应,同时对盘算机使命也会组成影响。

3、电容泄电流

电容介质弗成能相对不导电,当电容加上直流电压时,电容器会有泄电流发生。若泄电流太年夜,电容器就会发烧破损。除电解电容外,其他电容器的泄电流是极小的,故用绝缘电阻参数来体现其绝缘性能;而电解电容因泄电较年夜,故用泄电流体现其绝缘性能(与容量成正比)。

对电容器施加特殊直流使命电压将不雅不雅察到充电电流的变换泉源很年夜,随着时间而降低,到某一终值时到达较稳固状态这一终值电流称为泄电流。i=kcu(μa);其中k值为泄电流常数,单元为μa(v·μf)

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图1.3.1 电源Y电容、EMI及泄电流之间的三角关系

4、滤波器泄电流

电源滤波器泄电流界说为:在特殊交流电压下滤波器外壳到交流进线随便任性真个电流。

假定滤波器的所有端口与外壳之间是完全绝缘的,则泄电流的值主要取决于共模电容CY的泄电流,即主要取决于CY的容量。

由于滤波器泄电流的年夜小,触及到人身安然,国际上各国对它都有严酷的尺度划定,关因此220V/50Hz交流电网供电,浅易请求噪声滤波器的泄电流小于1mA。

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图1.4.1 电磁兼容滤波器中的泄电流

2、系统泄电检测原理

年夜多数手艺职员对接地误差电流检测的GFCI传感器异常熟悉,其检测原理以下图:

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图2.1.1

一个三相系统,芯片式RCMU(泄电流监控单元)被放置在母线上,最主要的是三根母线都随机穿过RCMU的中央线孔。图示系统没有中线,是三相三线交流系统。假定是三相四线的系统,若中线上不走电流,中线也可不用穿过RCMU。假定一个毗连到一个480 / 277vac系统10A负载,RCMU将同时丈量它。凭证基尔霍夫定律,传入和传出的电流会相互抵消。三根母线的电流矢量和应当为零。从图中可知,不推敲偏向的情形下:10A - 5A - 4A = 1A,也就是此事该系统线路上的泄电流值为1A。RCMU基于芯片式的设计原理,与无源的互感器差异是:关于不合的泄电因素都能够检测,属于Type-B RCMU。说到这里,质朴的追念下泄电流类型。

1)AC 型泄电掩护器:
AC 型泄电掩护器是针对工频正弦泄电电流研发设计的,对突然施加及迟缓上升的正弦泄电电流都能可靠掩护。

2)A 型泄电掩护器:
A 型泄电掩护器除对正弦泄电旌旗暗记能够可靠掩护外,还能对含有脉动直流重量的泄电旌旗暗记阻拦可靠掩护。

3)B 型泄电掩护器:
B型泄电掩护器对正弦交流旌旗暗记、脉动直流旌旗暗记和腻滑旌旗暗记都能可靠掩护

3、电动汽车充电桩中的泄电流掩护应用

1、电动汽车充电桩一共有4种形式:

1)形式一:

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图 3.1.1

•充电不受控制
•电源接口:浅易电源插座
•充电接口:公用充电接口
•In≤8A;Un:AC 230,400V
•电源侧供应相线、中性线和接地掩护的导体

电气安然依附供电电网的安然掩护,安然性差,GB/T 18487.1-2尺度中予以镌汰

2)形式二:

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图 3.1.2

•充电不受控制
•电源接口:浅易电源插座
•充电接口:公用充电接口
•In<16A;Un:AC 230
•功率与电流:2Kw(1.8Kw)8A 1Ph;3.3Kw(2.8Kw)13A 1Ph
•接地掩护,过流(超温)
•电源侧供应相线、中性线和接地掩护的导体
•带掩护装配/控制的功效

电气安然依附供电电网的安然基本掩护和IC-CPD的掩护

3)形式三:

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图 3.1.3 毗连要领B

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图 3.1.4 毗连要领C

•输入电源:高压交流电
•充电接口:公用充电接口
•In<63A;Un:AC 230,400V
•功率与电流3.3Kw 16A 1Ph;7Kw 32A 1Ph;40Kw 63A 3Ph
•接地掩护过流
•电源侧供应相线、中性线和接地掩护的导体
•带掩护装配/控制的功效,插头集成在充电桩上
电气安然基于公用充电桩及桩-车之间的指导检测

4)形式四:

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图 3.1.5

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图 3.1.6

控制充电

•站桩式充电机
•功率15KW,30KW,45KW,180KW,240KW,360KW(充电电压和电流依附于模块年夜小)
•带监测掩护装配/控制的功效集成到桩上
•内置的充电站充电电缆

如图3.1.7四种充电形式中的泄电流掩护点:

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图3.1.7

2、针对充电桩中的结构分辨为:

1)模块式的泄电掩护设计措施

举例议论辩讨形式二的充电桩,也称之为IC-CPD(线上充电指导盒)和形式三的泄电掩护应用,实物如图3.2.1

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图3.2.1

凭证现在IEC62752的泄电掩护请求,其可设接纳Type A模块+直流6mA的模块来或许直接Type B泄电撒播感器阻拦掩护。关于形式二IC-CPD的设计体积请求,现在基本上都接纳Type B的RCMU阻拦设计。如图3.2.2 MAGTRON Type B的RCMU设计应用妄图

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图3.2.2

关于形式三交流桩,针对功率小的单相桩,异常可以接纳模块式Type B型的泄电撒播感器阻拦掩护,其效果分歧于B型RCCB。如图3.2.3

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图3.2.3

2)RCD断路器掩护设计措施

关于功率较年夜的充电桩,模块式的泄电撒播感器知足不了原边母线上的年夜电流电经由历程,由于年夜功率桩内体积相比请求不高,可以直接选用B型的RCCB阻拦掩护如图3.2.4。然则,现在普遍的B型RCCB资内幕对较高,也能够或许暂时选用Type A/Type F+DC 6mA的形式如图3.2.5阻拦掩护。

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图3.2.4

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图3.2.5

这里自创自己之前的文章重新追念RCD的分类和选型

四、RCD的分类

1、凭证级数和电流回路数分
    单级两个电流回路、二级、三级、三级四个电流回路、四级RCD
2、RCD按防误行动性能有以下分类
     正常耐误脱扣才干的RCD(浅易型)
     增强耐误脱扣才干的RCD(S型)
3、凭证(泛起残剩电流时)延时分
      无延时的RCD
      有延时的RCD
4、凭证有直流重量的使命状态分
      AC型RCD
      A型RCD
5、单相220V电路,选用2P或1P+N型

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图 5.1.1

6、三相三线制380V电源供电的电气装备,选用三级三线制(3P)RCD

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图 6.1.1

3P型RCD只能用于无中性线的三相三线配电系统中

7、三相四线制380V电电源的电气装备,或单项装备和三相装备公用的电路,应选用三极四线制(3P+N),或四极四线制(4P)的RCD

总而言之,电动汽车充电桩中事实的掩护要领都将严酷推行Type B型的掩护请求。
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bijinyi 揭晓于 2018-5-14 10:24:43
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