一、漏電流的產生分類

一般漏電流分為四種,分別為:半導體元件漏電流、電源漏電流、電容漏電流和濾波器漏電流。

1、半導體原件漏電流

PN結在截止時流過的很微小的電流。D-S正向偏置,G-S反向偏置,導電溝道打開后,D到S才會有電流流過。但實際上由于自由電子的存在,自由電子的附著在SIO2和N+、導致D-S有漏電流。

2、電源漏電流

開關電源中為了減少干擾,按照國標,必須設有EMI濾波器電路。由于EMI電路的關系,使得在開關電源在接上市電后對地有一個微小的電流,這就是漏電流。如果不接地,計算機的外殼會對地帶有110伏電壓,用手摸會有麻的感覺,同時對計算機工作也會造成影響。

3、電容漏電流

電容介質不可能絕對不導電,當電容加上直流電壓時,電容器會有漏電流產生。若漏電流太大,電容器就會發熱損壞。除電解電容外,其他電容器的漏電流是極小的,故用絕緣電阻參數來表示其絕緣性能;而電解電容因漏電較大,故用漏電流表示其絕緣性能(與容量成正比)。

對電容器施加額定直流工作電壓將觀察到充電電流的變化開始很大,隨著時間而下降,到某一終值時達到較穩定狀態這一終值電流稱為漏電流。i=kcu(μa);其中k值為漏電流常數,單位為μa(v·μf)

4、濾波器漏電流

電源濾波器漏電流定義為:在額定交流電壓下濾波器外殼到交流進線任意端的電流。

如果濾波器的所有端口與外殼之間是完全絕緣的,則漏電流的值主要取決于共模電容CY的漏電流,即主要取決于CY的容量。

由于濾波器漏電流的大小,涉及到人身安全,國際上各國對它都有嚴格的標準規定,對于是220V/50Hz交流電網供電,一般要求噪聲濾波器的漏電流小于1mA。

二、系統漏電檢測原理

大多數技術人員對接地故障電流檢測的GFCI傳感器非常熟悉,其檢測原理如下圖:

一個三相系統,芯片式RCMU(漏電流監控單元)被放置在母線上,最重要的是三根母線都隨機穿過RCMU的中間線孔。圖示系統沒有中線,是三相三線交流系統。如果是三相四線的系統,若中線上不走電流,中線也可不必穿過RCMU。假設一個連接到一個480 / 277vac系統10A負載,RCMU將同時測量它。根據基爾霍夫定律,傳入和傳出的電流會互相抵消。三根母線的電流矢量和應該為零。從圖中可知,不考慮方向的情況下:10A - 5A - 4A = 1A,也就是此事該系統線路上的漏電流值為1A。RCMU基于芯片式的設計原理,與無源的互感器區別是:對于不同的漏電成分都能夠檢測,屬于Type-B RCMU。說到這里,簡單的回顧下漏電流類型。

1)AC 型漏電保護器:

AC 型漏電保護器是針對工頻正弦漏電電流研發設計的,對突然施加及緩慢上升的正弦漏電電流都能可靠保護。

2)A 型漏電保護器:

A 型漏電保護器除對正弦漏電信號能夠可靠保護外,還能對含有脈動直流分量的漏電信號進行可靠保護。

3)B 型漏電保護器:

B型漏電保護器對正弦交流信號、脈動直流信號和平滑信號都能可靠保護

三、電動汽車充電樁中的漏電流保護應用

1、電動汽車充電樁一共有4種模式:

1)模式一:

充電不受控制

電源接口:普通電源插座

充電接口:專用充電接口

In≤8A;Un:AC 230,400V

電源側提供相線、中性線和接地保護的導體

電氣安全依賴供電電網的安全保護,安全性差,GB/T 18487.1-2標準中予以淘汰

2)模式二:

充電不受控制

電源接口:普通電源插座

充電接口:專用充電接口

In<16A;Un:AC 230

功率與電流:2Kw(1.8Kw)8A 1Ph;3.3Kw(2.8Kw)13A 1Ph

接地保護,過流(超溫)

電源側提供相線、中性線和接地保護的導體

帶保護裝置/控制的功能

電氣安全依靠供電電網的安全基本保護和IC-CPD的保護