電源濾波器和漏電保護器在使用中的注意問題和改進措施

兩臺測試車都是由外接的單相三芯橡膠電纜（帶漏電保護和保護接地）接入220v交流電源接口、并通過30A交流漏電保護器、EMC電源濾波器、波導管接入測試車屏蔽倉內再分兩路、一路到電源插座供車內電子測試設備、另外一路供車內照明使用。 

　 我們在兩臺電磁兼容屏蔽測試車的使用中發現了一個共同的故障、就是當使用外接220v交流電源時、有時在電源接入后漏電保護開關送不上去、一送上去開關就跳閘，同時漏電保護器也動作，我們在把漏電保護器重新復位后再重合空氣開關，有時能夠合上、有時就是多次重合閘也無法合上。就是在正常使用外接220v交流電源工作時、也會發生空氣開關無規律的跳閘、同時漏電保護器也動作，重新復位后再重合空氣開關，有時能夠合上有時就是多次也無法合上的現象。 

　　 以上的故障有很強的隨機性、故障現象無規律且時好時壞、難以捕捉，針對故障情況進行檢查判斷。通過對輸入220V交流電源進線的火線和零線進行交換，以及對有、無保護接地線情況下的漏電保護器是否動作進行測試，但均未發現好轉，以上發現的故障現象依舊，沒有任何改變。 

　　 經檢查車內電路及設備無短路及漏電情況，所有線路及設備絕緣良好工作正常。檢查220V交流電源、發現電源濾波器的前面有兩極串聯的漏電保護開關。220V交流電經過兩級漏電保護后到EMC電源濾波器，經過分析發現、濾波器是兩級復合式EMC濾波器，它能夠使線路中除工頻以外的其他頻率信號受到較大的抑制。當線路中串擾差模信號時漏電保護器工作正常，一旦串擾進共模信號漏電保護器立刻動作保護。下面，我們具體的分析漏電保護開關和電源EMC濾波器的工作原理，再結合起來就知道漏電保護器為什么會無規律的保護跳閘。 

　　　　 漏電保護開關作用及工作原理： 

　　 （1）漏電保護開關的作用：主要用于當發生人身觸電或漏電時，能迅速切斷電源，保障人身可靠，防止觸電事故。 

　　 （2）單相漏電保護器的工作原理：當漏電保護器正常工作時，火線零線通過零序電流互感器后再接入開關，經漏電保護器的開關接入電器，電路的電流矢量之和等于零，故其二次繞組中無感應電動勢產生，漏電保護器工作于閉合狀態。當被保護的電路出現觸電事故或漏電故障時，負載側有對地泄載電流，即零序電流互感器的矢量和不為零，而等于某一泄漏電流值Is。Is會通過人體、大地、變壓器中性點形成回路，當Is達到一定值，大于漏電保護器的動作電流時、零序電流互感器二次繞組中便產生互感電壓，該信號經過運算控制器運算后，當達到整定動作值時，驅動晶閘管，接通電磁脫扣器電源，電磁脫扣器吸合，使斷路器跳閘，分斷主電路，從而達到漏電保護的作用。 

　　 電源EMC濾波器的作用及工作原理： 

　　 兩級復合式EMI濾波電路 

　　 （1）濾波器的作用：濾波器是由電感和電容組成的濾波電路所構成，電源EMC濾波器它是只允許50HZ的工頻信號電流通過，對頻率較高的干擾信號則有較大的衰減。 

　　 （2）濾波器的工作原理：由于在電網中存在著許多使用中的家用電器和工業設備，它們在正常的工作中會產生很多高頻的雜波干擾，這些干擾信號通過線路串擾和空間輻射使我們的工頻電網受到了嚴重的污染，影響我們電子設備的正常工作，嚴重時會損壞電子設備。這些干擾信號有兩種方式在電路中傳輸，即共模干擾和差模干擾。因此濾波器要對這兩種干擾都具有衰減作用。差模干擾電流是大小相等、方向相反的信號電流，它們是在火線和零線之間流動的干擾電流，是在火線和零線之間形成的回路。共模干擾電流是在火線、零線與大地(或其它參考物體)之間流動的干擾電流。（圖二濾波器中經C2、C3到外殼的電流）它是大小相等、方向相同的信號電流，相當于把火線和零線并聯成一根線、對地的電勢，它在尋找途徑通過大地形成回路。由于這兩種干擾的抑制方式不同，因此必須正確辨認干擾的類型、實施正確的濾波方法。 

　　 （3）當交流220v電路中串擾進差模信號時，差模信號通過漏電保護器進入EMC電源濾波器、因該信號主要是高頻成分、在電源濾波器內受電感L1（電感線圈在高頻時阻抗大）的阻抗特性的阻滯，迫使其絕大部分差模信號通過電容C1（電容在高頻時阻抗小）形成回路，從而基本上保證了后面的設備不受影響。當差模信號中的一小部份信號經過L1后又受到L2的阻滯，又迫使其通過C2或C3、C4返回。如果僥幸還有差模信號通過L2，那么C5也就起到了*后的濾波、旁路的作用。。通過以上的多次過濾，在濾波器的輸出端我們能夠得到一個可靠、潔凈、優良的工頻電源。上面差模信號的所有回路均由濾波器的輸入端火線、零線形成回路，在漏電保護器的零序電流互感器中、電流是平衡的它們矢量之和等于零。所以、漏電保護器工作正常。 

　　 當交流220v電路中串擾進共模信號時，因共模干擾是在信號線與地之間傳輸，屬于非對稱性干擾。雖然共模信號也是高頻成分、但是、他的電勢是對地的，它在線路中串擾的是大小幅度相等、相位相同的信號。濾波器輸入端的火線、零線可以看成等電位并聯輸入。所以、電容C1，C2，C3、C4，C5這四條通道均無法構成回路，此共模信號進入濾波器后絕大部分信號被電感L1的高頻阻抗阻止，小部份經過L1的信號又分別經C3到保護接地、和C4到保護接地形成回路。以上我們看到通過C3到保護接地和C4到保護接地的兩個共模信號電流它們是沒有通過電源線形成回路的，經過濾波器的電流已經失去平衡。當這個信號電流大于漏電保護器的動作電流（10～30mA）時，零序電流互感器的矢量和不為零，漏電保護器會判斷電路中存在觸電事故或漏電故障，使漏電保護開關跳閘。 

　　 改進措施：（1）.拆除三芯橡膠電纜中的漏電保護器。換上一臺32A空氣開關；（2）.更改車上漏電保護開關和濾波器的接線方式：將先通過漏電保護開關再到電源濾波器的接線方式、改成先通過電源濾波器再到漏電保護開關。使電路中的共模信號能夠在經過漏電保護開關之前就被可靠濾除，漏電保護開關內的零序電流互感器就檢測不到共模信號所產生的感應電動勢，從而達到解除漏電保護開關誤動作的目的。使車內屏蔽室得到一個無干擾、寧靜、可靠、正常的工作電源。