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GB9706.1剩余電壓測試儀的應(yīng)用
GB9706.1--2007《醫(yī)用電氣設(shè)備 第一部分:安全通用要求》國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測試要求進(jìn)行分析,根據(jù)剩余電壓的形成及特點(diǎn),列出了當(dāng)前剩余電壓測試過程出現(xiàn)的相關(guān)峰值斷電、測試阻抗、測試時(shí)間和剩余電壓測試設(shè)備計(jì)量等測試問題并進(jìn)行解析。對現(xiàn)有剩余電壓測試設(shè)備的生產(chǎn)、使用和計(jì)量提供參考。
剩余電壓是電氣設(shè)備斷電后,電源插頭各極間、各極對設(shè)備外殼間和用電設(shè)備內(nèi)部易觸碰的儲能器件上,在一段時(shí)間內(nèi)保持的殘余電壓。目前,剩余電壓的測試方法離國標(biāo)的要求也存在一定的差距,設(shè)備計(jì)量也無規(guī)程可遵守,因此,再此提出分析。
一、剩余電壓的特點(diǎn)和測試要求
1、GB9706.1--2007《醫(yī)用電氣設(shè)備 第一部分:安全通用要求》規(guī)定:“用插頭與供電網(wǎng)連接的設(shè)備,必須設(shè)計(jì)成在拔斷插頭之后1s時(shí),各電源插腳之間以及每一電源插腳與設(shè)備外殼之間的電壓不超過60V?!?/span>
國標(biāo)GB4706.1-2005《家用和類似用途電器的安全 第一部分:安全要求》規(guī)定:“器具以額定電壓供電,然后將其任何一個開關(guān)置于“斷開”位置,器具在電壓峰值時(shí)從電源斷開。在斷開電源后的1s時(shí),用一個不會對測量值產(chǎn)生明顯影響的儀器,測量插頭各插腳間的電壓。”
2、剩余電壓的特點(diǎn):
⑴ 能量微弱。線對地電容量為3000pF時(shí),其能量E﹦1/2×C×U2﹦1/2×0.03uF×10--6×(60V)2﹦54×10--6﹦0.054mJ,再經(jīng)過回路電阻1秒的放電, 能量已很難測試;
⑵ 存在時(shí)間短。測試時(shí)間為1秒,存在時(shí)間根據(jù)回路電阻的大小,也僅有數(shù)秒鐘;
⑶ 電壓形態(tài)特殊。測試的既不是峰值電壓也不是有效值電壓,而是變化時(shí)的瞬時(shí)點(diǎn)電壓(見放電圖)。
3、剩余電壓測試要求:
⑴ 很高的測試內(nèi)阻。用內(nèi)阻抗不影響測量值的儀表來測;
⑵ 精確的測試時(shí)間。拔斷插頭之后1s時(shí)這一點(diǎn)的時(shí)間;
⑶ 瞬時(shí)采集測試數(shù)據(jù)能力。測試采集1s時(shí)這一點(diǎn)的電壓;
⑷ 峰值斷電測試功能。GB9706.1--2007規(guī)定:“在斷開電源后1秒時(shí),…..測量……。試驗(yàn)必須進(jìn)行10次。”這是為了測試到最高剩余電壓,10次中選電壓斷電時(shí)的電容最高充電電壓。
二、峰值斷電測試
1、GB9706.1--2007規(guī)定:“若采用了干擾抑制電容器,且每一線對地電容量在額定電壓小于或等于250V時(shí)小于3000pF,額定電壓小于或等于125V時(shí)小于5000pF,則不必進(jìn)行每一線與設(shè)備外殼之間的試驗(yàn)”。電儲能器件的能量存儲多少決定于器件的容量和外部電源的電壓,在電源干擾電容容量一定的情況下,電源電壓高低決定了剩余電壓的高低。在電源額定電壓220伏時(shí)測試,其峰值電壓為311伏,儲能的能量和電壓為最高。應(yīng)此,測試電器設(shè)備的剩余電壓應(yīng)在電源電壓為峰值時(shí)斷電測試。
2、GB9706.1—2007又規(guī)定:剩余電壓“試驗(yàn)必須進(jìn)行10次”。由于在電源電壓隨機(jī)斷電狀態(tài)進(jìn)行測試,所以,規(guī)定測試10次,選擇其測試最大值。這樣的測試會出現(xiàn):⑴ 10次測試未必采集到最大值剩余電壓,⑵ 不能保證每一次測試的重復(fù)性。因此,只有在電源電壓為峰值時(shí)斷電,剩余電壓的測試才能保證采集到最大值和測試數(shù)據(jù)的一致性(見放電圖)。所以,國標(biāo)《GB4706.1-2005家用和類似用途電器的安全 第一部分:安全要求》對剩余電壓測試作出規(guī)定:“器具在電壓峰值時(shí)從電源斷開”。
三、高阻抗測試
GB9706.1--2007規(guī)定:“在斷開電源后的1s時(shí),用一個不會對測量值產(chǎn)生明顯影響的儀器,測量插頭各插腳間的電壓?!?這個阻抗值為多少合適?標(biāo)準(zhǔn)中沒有具體規(guī)定,理論上是阻抗越高測試精度越高,但是,阻抗不可能無限的高,這里有一個適用的問題,既能在測試安全要求范圍之內(nèi),有能普遍推廣使用。
GB9706.1--2007《醫(yī)用電氣設(shè)備 第一部分:安全通用要求》規(guī)定:“當(dāng)線間接入的干擾抑制電容器其容量小于或等于0.1uF時(shí),也可不必進(jìn)行線間試驗(yàn)。”根據(jù)電容放電相關(guān)公式:R=τ/C=1s/0.1uF=10MΩ,測試儀要求的測試阻抗必需大于10MΩ。
“若采用了干擾抑制電容器,且每一線對地電容量在額定電壓小于或等于250V時(shí)小于3000pF,額定電壓小于或等于125V時(shí)小于5000pF,則不必進(jìn)行每一線與設(shè)備外殼之間的試驗(yàn)”。通過電容放電公式計(jì)算,在時(shí)間為1秒, 電容為3000pF,放電電阻則為:R=τ/C=1s/3000pF=333.3MΩ。
線間剩余電壓合格判斷標(biāo)準(zhǔn)為60V時(shí),他的剩余能量:
E﹦1/2×C×U2﹦1/2×0.1uF×10-6×(60V)2﹦0.05×10-6×3600
﹦180×10-6﹦0.18 mJ
在存儲的能量為0.18 mJ時(shí),線對地額定電壓等于250V(峰值電壓為354V),其電容量為:
C=2×E/U2=2×180×10-6/(354)2=0.00287×10-6≈3000 pF
為何線對地與線間電容量規(guī)定的差別相差如此的大,我們認(rèn)為主要是考慮被測設(shè)備的阻抗大小和人體承受的電能決定的。
線間額定電壓等于250V(峰值電壓為354V)時(shí),354V峰值電壓,1秒后電壓降為60V時(shí)的電壓的降幅為294V,能量由6.27 mJ降為0.18 mJ??梢姡€間的阻抗較小,放電的速度較快;而線對地間的阻抗較高,有數(shù)百兆至數(shù)千兆,1秒時(shí)的電容能量釋放很少,按照電容存儲的能量多少來判定:線間電容0.1uF時(shí)60V剩余電壓的能量與線對電容3000 pF,額定電壓等于250V時(shí)存儲的能量對人體的危害應(yīng)該是相等的。從兩者的危險(xiǎn)程度來看,線間阻抗較低,電容的能量與人體能形成較大的分流作用;而線對地間的阻抗較高,電容的能量基本從人體經(jīng)過,形成較大的危險(xiǎn)。因此,線對地剩余電壓的測試阻抗要求也就更高。
四、準(zhǔn)確測試時(shí)間和精確數(shù)據(jù)采集顯示能力
1、準(zhǔn)確的測試時(shí)間
GB9706.1--2007規(guī)定:“用插頭與電源連接的設(shè)備,必須設(shè)計(jì)成在拔斷插頭之后1s時(shí),各電源插腳之間或每一電源插腳與設(shè)備機(jī)身間電壓不超過60V。”國標(biāo)GB4706.1-2005規(guī)定:“在斷開電源后的1s時(shí),用一個不會對測量值產(chǎn)生明顯影響的儀器,測量插頭各插腳間的電壓?!?/span>
剩余電壓的存在形式是儲能器件的能量釋放,是一個能量衰減漸變過程,每一時(shí)間段的電壓值均不一樣,特別是能量震蕩衰減過程,在震蕩的上升和下降沿,很短的時(shí)間內(nèi),電壓變化非常大(見測試圖)。因此,要求測試的時(shí)間準(zhǔn)確度在“1s時(shí)”,這個1秒時(shí)決定了測試時(shí)間在1秒的點(diǎn)上,誤差不能太大,否則,誤差太大也就失去了測試的意義。
2、精確的數(shù)據(jù)采集和數(shù)字顯示能力
剩余電壓存在的時(shí)間短,變化快,要求數(shù)據(jù)采集
速度也要快。特別是電壓突變時(shí)的數(shù)據(jù)采集(見放電圖)。
測試時(shí)采樣的速率快,⑴保證了采樣精度高,⑵震蕩衰減電壓的波頂與波的上下沿采樣誤差小。
五、計(jì)量測試方法
目前,剩余電壓的測試與測試設(shè)備的計(jì)量存在著無規(guī)程可遵守,因此,必須根據(jù)剩余電壓的測試要求和特點(diǎn)制定計(jì)量方法。剩余電壓是一個能量微弱不斷衰減變化的瞬時(shí)點(diǎn)電壓,僅計(jì)量測試單個指標(biāo)是沒有意義的,必須結(jié)合峰值電壓、測試時(shí)間和阻抗等確定剩余電壓值。
1、剩余電壓的電壓幅值計(jì)量:首先,將剩余電壓測試儀“外測”按鍵按下,把剩余電壓的測試端口從電源插頭的電極上切換到專用外測端口,并在外測端口接入平穩(wěn)、標(biāo)準(zhǔn)直流電壓源,調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)直流電壓源電壓,在10V~150V之間選擇幾個測試點(diǎn)進(jìn)行測試比較,尤其是60V判定合格與否的報(bào)警電壓;然后,操作剩余電壓測試儀,觀察L—N間剩余電壓的電壓幅值與儀器顯示電壓值進(jìn)行對比,就能確定儀器顯示電壓的精度。
2、測試時(shí)間和峰值斷電電壓計(jì)量:使用剩余電壓測試儀專用負(fù)載測試盒,接入剩余電壓測試儀“測試電源輸出”,并將具有1000/1阻抗為500MΩ的示波器探頭的示波器同時(shí)接入剩余電壓測試儀“測試電源輸出”,將記憶示波器設(shè)定直流,時(shí)間為200ms﹐電壓為500mV,觀察L—N間1秒時(shí)的時(shí)標(biāo)和變動的剩余電壓的電壓幅值,測試一次,記錄一次后復(fù)位,并且在1秒時(shí)的時(shí)點(diǎn)與儀器顯示電壓值相比較,特別是在電壓上升或者下降時(shí)(見測試圖),更能確定儀器測試時(shí)間精度和電壓采樣精度。同樣,峰值斷電電壓值也同時(shí)記錄并確定精度。
3、測試阻抗計(jì)量:阻抗的測試計(jì)量確定剩余電壓的測試范圍,計(jì)量測試剩余電壓與測試剩余電壓一樣,這個過程是一個阻抗并聯(lián)測試過程,阻抗越低,測試使用的范圍越小。10MΩ以上阻抗只適用與線間剩余電壓的測試;線對地間剩余電壓的測試必須333.3MΩ以上阻抗,基本才能滿足目前剩余電壓的全部測試要求。理論上計(jì)量設(shè)備的阻抗應(yīng)該遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于被計(jì)量的儀器,然而,計(jì)量設(shè)備的阻抗目前很難超越并遠(yuǎn)大于測試設(shè)備,特別是在高阻抗時(shí)。直接計(jì)量測試剩余電壓測試儀器的測試阻抗比較困難,但是,可以間接,或者以計(jì)算的方式計(jì)量確定。
如:每一線對地電容量在額定電壓等于250V時(shí)小于3000pF。
在剩余電壓測試設(shè)備的測試電源輸出的線對地端(阻抗認(rèn)為∞),接入3000pF電容器,通過計(jì)算,100MΩ測試阻抗的放電時(shí)間為:
τ=R×C=100MΩ×3000pF=0.3s,
電容放電時(shí)間過短,則無法測試出并顯示剩余電壓值;將阻抗增加為1000MΩ時(shí),通過計(jì)算,電容放電時(shí)間為:τ=R×C=1000MΩ×3000pF=3s;在額定電壓220V(峰值電壓311V)時(shí)斷電,經(jīng)過1秒時(shí),用電容放電公式計(jì)算,剩余電壓為:
Us=Um?e-t/τ=311×2.718-1/3=222.8V;
可見,阻抗計(jì)量對剩余電壓測試有著很重要的作用。
更精確的實(shí)際測試計(jì)量,應(yīng)考慮到電容和設(shè)備的阻抗、峰值電壓的誤差,可用標(biāo)準(zhǔn)的高阻計(jì)測試電源的線對地端阻抗和電容器阻抗的并聯(lián)值及電容器容量的實(shí)際值,以及實(shí)際的峰值斷電電壓,通過R﹦τU2/2E的計(jì)算,得到更精確的阻抗值。確定了測試阻抗,就確定了剩余電壓測試的使用范圍。
以上只是我們在研制高阻抗、峰值斷電剩余電壓測試儀一些做法,在此提出,供相關(guān)人員參考。
剩余電壓是電氣設(shè)備斷電后,電源插頭各極間、各極對設(shè)備外殼間和用電設(shè)備內(nèi)部易觸碰的儲能器件上,在一段時(shí)間內(nèi)保持的殘余電壓。目前,剩余電壓的測試方法離國標(biāo)的要求也存在一定的差距,設(shè)備計(jì)量也無規(guī)程可遵守,因此,再此提出分析。
一、剩余電壓的特點(diǎn)和測試要求
1、GB9706.1--2007《醫(yī)用電氣設(shè)備 第一部分:安全通用要求》規(guī)定:“用插頭與供電網(wǎng)連接的設(shè)備,必須設(shè)計(jì)成在拔斷插頭之后1s時(shí),各電源插腳之間以及每一電源插腳與設(shè)備外殼之間的電壓不超過60V?!?/span>
國標(biāo)GB4706.1-2005《家用和類似用途電器的安全 第一部分:安全要求》規(guī)定:“器具以額定電壓供電,然后將其任何一個開關(guān)置于“斷開”位置,器具在電壓峰值時(shí)從電源斷開。在斷開電源后的1s時(shí),用一個不會對測量值產(chǎn)生明顯影響的儀器,測量插頭各插腳間的電壓。”
2、剩余電壓的特點(diǎn):
⑴ 能量微弱。線對地電容量為3000pF時(shí),其能量E﹦1/2×C×U2﹦1/2×0.03uF×10--6×(60V)2﹦54×10--6﹦0.054mJ,再經(jīng)過回路電阻1秒的放電, 能量已很難測試;
⑵ 存在時(shí)間短。測試時(shí)間為1秒,存在時(shí)間根據(jù)回路電阻的大小,也僅有數(shù)秒鐘;
⑶ 電壓形態(tài)特殊。測試的既不是峰值電壓也不是有效值電壓,而是變化時(shí)的瞬時(shí)點(diǎn)電壓(見放電圖)。
3、剩余電壓測試要求:
⑴ 很高的測試內(nèi)阻。用內(nèi)阻抗不影響測量值的儀表來測;
⑵ 精確的測試時(shí)間。拔斷插頭之后1s時(shí)這一點(diǎn)的時(shí)間;
⑶ 瞬時(shí)采集測試數(shù)據(jù)能力。測試采集1s時(shí)這一點(diǎn)的電壓;
⑷ 峰值斷電測試功能。GB9706.1--2007規(guī)定:“在斷開電源后1秒時(shí),…..測量……。試驗(yàn)必須進(jìn)行10次。”這是為了測試到最高剩余電壓,10次中選電壓斷電時(shí)的電容最高充電電壓。
二、峰值斷電測試
1、GB9706.1--2007規(guī)定:“若采用了干擾抑制電容器,且每一線對地電容量在額定電壓小于或等于250V時(shí)小于3000pF,額定電壓小于或等于125V時(shí)小于5000pF,則不必進(jìn)行每一線與設(shè)備外殼之間的試驗(yàn)”。電儲能器件的能量存儲多少決定于器件的容量和外部電源的電壓,在電源干擾電容容量一定的情況下,電源電壓高低決定了剩余電壓的高低。在電源額定電壓220伏時(shí)測試,其峰值電壓為311伏,儲能的能量和電壓為最高。應(yīng)此,測試電器設(shè)備的剩余電壓應(yīng)在電源電壓為峰值時(shí)斷電測試。
2、GB9706.1—2007又規(guī)定:剩余電壓“試驗(yàn)必須進(jìn)行10次”。由于在電源電壓隨機(jī)斷電狀態(tài)進(jìn)行測試,所以,規(guī)定測試10次,選擇其測試最大值。這樣的測試會出現(xiàn):⑴ 10次測試未必采集到最大值剩余電壓,⑵ 不能保證每一次測試的重復(fù)性。因此,只有在電源電壓為峰值時(shí)斷電,剩余電壓的測試才能保證采集到最大值和測試數(shù)據(jù)的一致性(見放電圖)。所以,國標(biāo)《GB4706.1-2005家用和類似用途電器的安全 第一部分:安全要求》對剩余電壓測試作出規(guī)定:“器具在電壓峰值時(shí)從電源斷開”。
三、高阻抗測試
GB9706.1--2007規(guī)定:“在斷開電源后的1s時(shí),用一個不會對測量值產(chǎn)生明顯影響的儀器,測量插頭各插腳間的電壓?!?這個阻抗值為多少合適?標(biāo)準(zhǔn)中沒有具體規(guī)定,理論上是阻抗越高測試精度越高,但是,阻抗不可能無限的高,這里有一個適用的問題,既能在測試安全要求范圍之內(nèi),有能普遍推廣使用。
GB9706.1--2007《醫(yī)用電氣設(shè)備 第一部分:安全通用要求》規(guī)定:“當(dāng)線間接入的干擾抑制電容器其容量小于或等于0.1uF時(shí),也可不必進(jìn)行線間試驗(yàn)。”根據(jù)電容放電相關(guān)公式:R=τ/C=1s/0.1uF=10MΩ,測試儀要求的測試阻抗必需大于10MΩ。
“若采用了干擾抑制電容器,且每一線對地電容量在額定電壓小于或等于250V時(shí)小于3000pF,額定電壓小于或等于125V時(shí)小于5000pF,則不必進(jìn)行每一線與設(shè)備外殼之間的試驗(yàn)”。通過電容放電公式計(jì)算,在時(shí)間為1秒, 電容為3000pF,放電電阻則為:R=τ/C=1s/3000pF=333.3MΩ。
線間剩余電壓合格判斷標(biāo)準(zhǔn)為60V時(shí),他的剩余能量:
E﹦1/2×C×U2﹦1/2×0.1uF×10-6×(60V)2﹦0.05×10-6×3600
﹦180×10-6﹦0.18 mJ
在存儲的能量為0.18 mJ時(shí),線對地額定電壓等于250V(峰值電壓為354V),其電容量為:
C=2×E/U2=2×180×10-6/(354)2=0.00287×10-6≈3000 pF
為何線對地與線間電容量規(guī)定的差別相差如此的大,我們認(rèn)為主要是考慮被測設(shè)備的阻抗大小和人體承受的電能決定的。
線間額定電壓等于250V(峰值電壓為354V)時(shí),354V峰值電壓,1秒后電壓降為60V時(shí)的電壓的降幅為294V,能量由6.27 mJ降為0.18 mJ??梢姡€間的阻抗較小,放電的速度較快;而線對地間的阻抗較高,有數(shù)百兆至數(shù)千兆,1秒時(shí)的電容能量釋放很少,按照電容存儲的能量多少來判定:線間電容0.1uF時(shí)60V剩余電壓的能量與線對電容3000 pF,額定電壓等于250V時(shí)存儲的能量對人體的危害應(yīng)該是相等的。從兩者的危險(xiǎn)程度來看,線間阻抗較低,電容的能量與人體能形成較大的分流作用;而線對地間的阻抗較高,電容的能量基本從人體經(jīng)過,形成較大的危險(xiǎn)。因此,線對地剩余電壓的測試阻抗要求也就更高。
四、準(zhǔn)確測試時(shí)間和精確數(shù)據(jù)采集顯示能力
1、準(zhǔn)確的測試時(shí)間
GB9706.1--2007規(guī)定:“用插頭與電源連接的設(shè)備,必須設(shè)計(jì)成在拔斷插頭之后1s時(shí),各電源插腳之間或每一電源插腳與設(shè)備機(jī)身間電壓不超過60V。”國標(biāo)GB4706.1-2005規(guī)定:“在斷開電源后的1s時(shí),用一個不會對測量值產(chǎn)生明顯影響的儀器,測量插頭各插腳間的電壓?!?/span>
剩余電壓的存在形式是儲能器件的能量釋放,是一個能量衰減漸變過程,每一時(shí)間段的電壓值均不一樣,特別是能量震蕩衰減過程,在震蕩的上升和下降沿,很短的時(shí)間內(nèi),電壓變化非常大(見測試圖)。因此,要求測試的時(shí)間準(zhǔn)確度在“1s時(shí)”,這個1秒時(shí)決定了測試時(shí)間在1秒的點(diǎn)上,誤差不能太大,否則,誤差太大也就失去了測試的意義。
2、精確的數(shù)據(jù)采集和數(shù)字顯示能力
剩余電壓存在的時(shí)間短,變化快,要求數(shù)據(jù)采集
速度也要快。特別是電壓突變時(shí)的數(shù)據(jù)采集(見放電圖)。
測試時(shí)采樣的速率快,⑴保證了采樣精度高,⑵震蕩衰減電壓的波頂與波的上下沿采樣誤差小。
五、計(jì)量測試方法
目前,剩余電壓的測試與測試設(shè)備的計(jì)量存在著無規(guī)程可遵守,因此,必須根據(jù)剩余電壓的測試要求和特點(diǎn)制定計(jì)量方法。剩余電壓是一個能量微弱不斷衰減變化的瞬時(shí)點(diǎn)電壓,僅計(jì)量測試單個指標(biāo)是沒有意義的,必須結(jié)合峰值電壓、測試時(shí)間和阻抗等確定剩余電壓值。
1、剩余電壓的電壓幅值計(jì)量:首先,將剩余電壓測試儀“外測”按鍵按下,把剩余電壓的測試端口從電源插頭的電極上切換到專用外測端口,并在外測端口接入平穩(wěn)、標(biāo)準(zhǔn)直流電壓源,調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)直流電壓源電壓,在10V~150V之間選擇幾個測試點(diǎn)進(jìn)行測試比較,尤其是60V判定合格與否的報(bào)警電壓;然后,操作剩余電壓測試儀,觀察L—N間剩余電壓的電壓幅值與儀器顯示電壓值進(jìn)行對比,就能確定儀器顯示電壓的精度。
2、測試時(shí)間和峰值斷電電壓計(jì)量:使用剩余電壓測試儀專用負(fù)載測試盒,接入剩余電壓測試儀“測試電源輸出”,并將具有1000/1阻抗為500MΩ的示波器探頭的示波器同時(shí)接入剩余電壓測試儀“測試電源輸出”,將記憶示波器設(shè)定直流,時(shí)間為200ms﹐電壓為500mV,觀察L—N間1秒時(shí)的時(shí)標(biāo)和變動的剩余電壓的電壓幅值,測試一次,記錄一次后復(fù)位,并且在1秒時(shí)的時(shí)點(diǎn)與儀器顯示電壓值相比較,特別是在電壓上升或者下降時(shí)(見測試圖),更能確定儀器測試時(shí)間精度和電壓采樣精度。同樣,峰值斷電電壓值也同時(shí)記錄并確定精度。
3、測試阻抗計(jì)量:阻抗的測試計(jì)量確定剩余電壓的測試范圍,計(jì)量測試剩余電壓與測試剩余電壓一樣,這個過程是一個阻抗并聯(lián)測試過程,阻抗越低,測試使用的范圍越小。10MΩ以上阻抗只適用與線間剩余電壓的測試;線對地間剩余電壓的測試必須333.3MΩ以上阻抗,基本才能滿足目前剩余電壓的全部測試要求。理論上計(jì)量設(shè)備的阻抗應(yīng)該遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于被計(jì)量的儀器,然而,計(jì)量設(shè)備的阻抗目前很難超越并遠(yuǎn)大于測試設(shè)備,特別是在高阻抗時(shí)。直接計(jì)量測試剩余電壓測試儀器的測試阻抗比較困難,但是,可以間接,或者以計(jì)算的方式計(jì)量確定。
如:每一線對地電容量在額定電壓等于250V時(shí)小于3000pF。
在剩余電壓測試設(shè)備的測試電源輸出的線對地端(阻抗認(rèn)為∞),接入3000pF電容器,通過計(jì)算,100MΩ測試阻抗的放電時(shí)間為:
τ=R×C=100MΩ×3000pF=0.3s,
電容放電時(shí)間過短,則無法測試出并顯示剩余電壓值;將阻抗增加為1000MΩ時(shí),通過計(jì)算,電容放電時(shí)間為:τ=R×C=1000MΩ×3000pF=3s;在額定電壓220V(峰值電壓311V)時(shí)斷電,經(jīng)過1秒時(shí),用電容放電公式計(jì)算,剩余電壓為:
Us=Um?e-t/τ=311×2.718-1/3=222.8V;
可見,阻抗計(jì)量對剩余電壓測試有著很重要的作用。
更精確的實(shí)際測試計(jì)量,應(yīng)考慮到電容和設(shè)備的阻抗、峰值電壓的誤差,可用標(biāo)準(zhǔn)的高阻計(jì)測試電源的線對地端阻抗和電容器阻抗的并聯(lián)值及電容器容量的實(shí)際值,以及實(shí)際的峰值斷電電壓,通過R﹦τU2/2E的計(jì)算,得到更精確的阻抗值。確定了測試阻抗,就確定了剩余電壓測試的使用范圍。
以上只是我們在研制高阻抗、峰值斷電剩余電壓測試儀一些做法,在此提出,供相關(guān)人員參考。