漏电流范文第1篇

实践证明，最好在被试设备温度为30~80℃时对其进行试验，这是因为在这个温度范围内泄漏电流变化较明显，且在停运后的热状态下或冷却过程中对不同温度下的泄漏电流进行试验也便于比较。规程给出了油浸式电力变压器绕组直流泄漏电流在不同温度下的参考值，对于额定电压为63一330kV的变压器，其温度从80℃变化到10℃的过程中，泄漏电流参考值从570拌A降到了33拜A，减小了94.2%。通常，随着温度的升高，泄漏电流值会增大，绝缘材料的散热条件也会更差，热击穿的击穿电压也就越低。因此，测量泄漏电流以及分析评判测量结果时，需重视温度因素;在比较测量结果与参考值(或历史记录)时，需将测得的泄漏电流值换算到同一温度下。直流泄漏电流与试验电压的关系对于绝缘良好的设备，其泄漏电流与试验电压的关系曲线近似为直线;若设备存在绝缘缺陷，则其泄漏电流将随电压的升高而急剧增加，泄漏电流与试验电压的关系曲线(即其伏安特性)也不再为直线，如图3所示。因此，可利用伏安特性辅助判断设备在高电压下的绝缘状况，即绝缘正常时的泄漏电流随试验电压成正比上升，绝缘不良时的泄漏电流在某试验电压下急剧增加，忽视残余电荷对直流泄漏电流的影响对于电容量较大的电力设备，在测量其直流泄漏电流前，必须切断其电源，并对其进行充分放电直至无残余电荷。实践证明，未充分放电是造成测量结果出现偏差的重要原因之一。

忽视高压试验导线的正确选取由于连接被试设备的高压导线暴露在空气中，因此当其表面场强高于20kV/cm(决定于导线直径、形状等)时，沿导线表面的空气将发生电离，导线对地形成一定的杂散泄漏电流。由于直流泄漏电流本身量值(微安级)很小，因此不能忽视杂散泄漏电流对测量结果的影响。采用不规范的试验导线测量泄漏电流，得到的测量结果严重失真，因此测量泄漏电流时需使用屏蔽线作为试验导线。另外，在测量泄漏电流时还必须注意导线对地距离，以避免影响测量结果。停电后，采用直流设备测量UlmA及75%U，、下的泄漏电流是M()A必测项目。正确设置微安表位置测量MOA的直流泄漏电流时，应先用绝缘电阻表摇测M()A本体对地及基座对地的绝缘情况。若绝缘良好，则宜在被试品下端与接地网间串联一只带屏蔽引线的微安表(此时被试品的下端应与接地网绝缘)，其精度应高于成套装置上的仪表。若两只电流表的指示值不同，则应以外部串联的电流表读数为准。测量时优先考虑图4中PAZ位置接线;若基座绝缘不太理想，则应用PAI位置接线，否则泄漏电流测试值误差较大。

测t试验电压目前，普遍采用市售成套直流高压试验装置对M()A进行测量。其中部分直流高压试验装置是采用中频变压器低压侧来监视高压电压的，这对于中低压(35kV及以下)M()A尚可，但对于高压(110kV及以上)M()A，将产生较大测量误差。氧化锌阀片的非线性致使试验电压的准确性对测量结果影响较大，因此在测量时应在高压侧直接测量试验电压，以保证试验结果的准确性。导则推荐用高阻器串微安表(或用电阻分压器接电压表)对MOA进行测量，而不使用成套直流高压试验装置。本文仅对直流泄漏电流测量中存在的部分问题进行了分析讨论，在实际工作中，还存在如直流试验装置的合理选型、被测对象测量前的适当处理以及湿度、电源电压、加压速度等问题。

作者：张治武 曹小龙 曹小虎 吴栋梁 单位：甘肃省电力公司检修公司 甘肃天水供电公司

漏电流范文第2篇

引言

变压器是电力系统中主要的输电设备。完成变压器漏泄的治理工作可以有效地防止变压器因存在漏泄而造成的变压器进气、变压器绝缘油受潮、变压器油位降低等事故的发生。治理变压器漏泄应根据具体情况分析发生漏泄的具体原因，根据不同的原因制定具体的治理方案。

1、变压器漏泄的原因与处理办法

1.1变压器漏泄的原因绝大部分是因为密封材料老化而引起的。我厂地处我国东北部，冬夏温差较大，夏季高温时变压器温度可高达80℃，冬季变压器停运时又降至零下30℃，如此大的温差是造成密封材料老化的主要原因。国内变压器行业最常用的密封材料为丁腈橡胶，但由于其配方和工艺等原因，国产丁腈橡胶目前尚不能满足性能要求，再加上运行中漏磁场分布不均匀导致变压器温度分布不均匀，局部区域温度可能超过丁腈橡胶正常使用的极限温度，也会造成丁腈橡胶提前老化、龟裂和失去弹性。我们经过调研，如果选用耐高温、耐油性好的高分子材料。它能在150℃热油中连续工作，有着良好的耐臭氧、抗紫外线、耐有机溶剂及耐老化等特点。可大大降低因密封胶垫老化而造成漏泄情况的发生。

1.2改进密封件的断面形状：过去的变压器管接口均采用圆形平板胶垫密封，胶垫与管口对正困难，紧固后胶垫外圈露在外面。由于长期受应力和氧化的原因极易产生龟裂，导致渗漏。采用“8”字形断面胶条和带有密封槽的法兰口，紧固后胶垫被密封在法兰口内，不仅避免了龟裂现象，而且双密封结构，使密封更为合理可靠。

1.3改进密封橡胶粘合剂：适宜使用遇水不易溶解，不易窜位，不易断裂，耐热性能也较好的胶水粘合剂。

1.4改进散热器放气塞、套管放气塞。不带止口的放气塞，用力过大时会损坏密封垫，带保护挡圈的放气塞可以使密封更为完善、可靠。

1.5针对变压器砂眼、裂纹等漏泄点应采取现场补焊和快速堵漏的方法来解决。

1.5.1现场补焊应清洁表面采用2-3.2mm直径的焊条。变压器上部微渗可以少量放油进行补焊；中、下部渗油可以抽真空使内外压力达到平衡后再焊；漏点大可铆接后再焊。焊接时间为20秒/次，间隔几分钟。

1.5.2找出漏泄点，稍加擦拭，清除机械杂质，按泄漏处的大小，取出适量的堵漏胶，用手搓成泄漏处形状，然后用力将胶压入泄漏处，使之止漏。止漏后修整，除去油漆、铁锈后，用丙酮两次清洗打磨过的表面。取出适量补强胶，涂抹在处理过的表面上。

2、进一步完善变压器漏泄处理工艺与技术

治理变压器漏泄工作是一个长期的工作，有些部位当时不存在漏泄可过一段时间后就出现了漏泄情况我针对这个问题也作了一些研究。

2.1变压器的渗漏油与变压器承载的负荷有关，负荷越高，变压器油温越高，油的粘度也将变得越稀薄，更容易渗漏油；随着变压器油温的升高，隔膜式储油柜的油面也将升高，一旦油面超过隔膜密封面，由于隔膜式储油柜存在着密封面大、密封结构不合理、法兰加工不平整等问题，将造成严重的渗漏油。因此，从结构上改造隔膜式储油柜成为治理变压器渗漏油问题的当务之急。

2.2变压器制造厂工艺水平低、配件质量差是造成变压器渗漏油的主要原因之一不仅放气塞、蝶阀、气体继电器易出现渗漏油，而且法兰结合面之间不平行、安装尺寸公差太大引起窜位导致密封面太小等情况也会引发渗漏油。为此更换组件，采用波纹管软连接是消除法兰之间应力现场解决气体继电器的接口渗漏油的唯一有效途径。

2.3解决变压器渗漏油与密封技术有关目前虽然一部分密封面渗漏被环氧堵漏胶堵住了，表面上看起来并没有渗漏油现象，但据统计最多只能维持3―4个月。因此采用环氧堵漏胶堵漏只能应急，使用应慎重。同时使用堵漏胶产生影响散热、损坏组件等多种后果，所以堵漏胶不适宜用在密封面上，只能用于变压器油箱焊缝应急堵漏。

2.4对于密封面法兰缺乏一定的刚度、避免因表面凹凸不平、坑坑洼洼而造成渗漏油的变压器，应推广使用半液态密封胶在清除了漆膜、焊渣及油污的密封面上均匀涂上半液态密封胶，安放上合适的密封件，装配时在挤压下通过胶体流动，完全将密封表面的刀痕、凹坑及表面的不平度等缺陷填平，固化形成一个完整的、连续与密封表面接触的密封胶圈，挤出到结合面边缘的密封剂形成嵌边，起到二次密封作用。因此半液态密封胶对法兰未加工的密封有着良好的密封作用。

2.5完善变压器交接密封试验尤其对110kV及以上变压器现场附件安装完毕后，必须在储油柜上用气压或油压进行整体密封试验，在0.03MPa试验压力下不少于12h后应无渗漏油。

3、变压器油流带电问题的处理

3.1油流带电

所谓油流带电，就是变压器油以一定的流速在变压器内部流动时，油流与绝缘结构各部件表面发生摩擦而产生的静点效应，使固体绝缘物表面和绝缘油带电的现象。

3.2油流带电的危害

油流带电使变压器内个绝缘部件上积累了一定的电荷，这些电荷将建立一定强度的直流电场，当该电场强度超过油的击穿强度或固体绝缘沿面放电强度时，便会发生的油的击穿和沿面放电。油中放电和沿面放电的发展进一步促使油的劣化，又使放电加强，并在绝缘表面形成碳迹，使其绝缘性能大大降低，最终导致绝缘事故。

3.3油流带电现象的抑制

根据油流带电产生的机理及其影响因素，可用下列方法加以抑制

3.1.1在变压器冷却效果允许的范围内，降低循环油流动的速度，在结构上使用大流量低转速的冷却系统。

3.1.2由于油流带电在某一温度下出现峰值，因此要根据油温来控制冷却器的运行台数。

3.1.3加强油质管理和油处理工艺，尽量控制油中含水量、含气量、含杂量，使其在允许范围内。

3.1.4合理编制运行方式，尽量避免油泵的频繁启动。

3.1.5添加有过剩电子的化学剂，使其过剩电子被吸附在固体绝缘表面上，在油流动摩擦时不在产生静电，即使产生静电也可被电子吸附中和使油保持不带电。

结束语

变压器漏泄治理工作看似非常简单但他里面却包含着许多知识，涉及许多技术工艺因此要想全面掌握变压器漏泄治理方面知识还需在实践中不断摸索，不断总结以便了解更多的变压器漏泄治理工作方面知识。才能有效地治理变压器漏泄。使变压器健康水平提高，为电力生产安全、可靠、经济运行提供保障。而避免油流带电和如何控制油流带电，目前主要采用的最直接的方法是将老式潜油泵的1400转/分改造为新式盘式泵的900转/分，效果比较明显，既保证了油的流速，又避免了油流带电的根本问题。

漏电流范文第3篇

关键词：电气设备；检测装置；泄漏电流；硬件结构；工作程序

一、泄漏电流的定义及常有检测装置

根据GB／T998与GB4776的规定，泄漏电流的定义为：在没有故障和不另行施加电压的情况下，电器中相互绝缘的金属部件之间，或带电部件与接地部件之间，通过周围介质或绝缘表面所形成的电流，也包括当人体触及电器设备时，由设备经人体到达大地的电流或由设备经人体又回到设备的电流。泄漏电流与电器的结构、材料、使用环境条件及使用者本身的人体状况等因素有关。流经人体的泄漏电流如到达一定的限制，将直接威胁人体的安全，为此电器产品均限制泄漏电流必须小于规定的某个限值，一般在感知电流限度内。因此在产品安全测试过程中，泄漏电流作为评定产品绝缘特性的关键指标，对其测量的准确程度尤为重要。对泄漏电流进行研究，主要是为了更好地提高电器产品的安全质量，降低产品的危险。是为了更好地利用泄漏电流为人类的健康服务。

目前国内的交流泄漏电流检测装置通常采用MCS．5 1系列单片机和普通的A／D转换器，这种检测装置在系统结构上和软件编程等方面显得不足。因此，作者对普通的单片机泄漏电流检测装置进行改进，在硬件方面采用了ATmega8单片机、AD7705转换器和AD536真有效值转换器。设计了一种新型的交流泄漏电流检测装置，与普通的交流泄漏电流检测装置相比，该装置具有以下特点：

(1)不需要扩展存储器。

(2)不需要放大电路部分。

(3)编程更加灵活多样。

(4)无须额外的分档切换电路。

(5)精确度高。

(6)在省电性，稳定性。抗干扰性及灵活性方面都比51系列单片机完善。

二、泄漏电流检测装置的硬件结构

1、检测系统的工作原理

泄漏电流的测试原理：当转换开关与零线接通时，该检测装置所采样到的是零线与外壳间的泄漏电流；当转换开关与火线接通时，测试的是火线与外壳间的泄漏电流。注意转换开关与零线接通和与火线接通，所得到的泄漏电流不一定相同，这是因为被测量装置绝缘弱点的位置是随机的。所以，泄漏电流测试应该通过转换开关来转换极性，取其中最大值当作被测装置的泄漏电流值。

该检测装置的工作过程如图1所示：当KC1和KC2闭合，此时测量的是零线与外壳间的泄漏电流。该被测量装置的泄漏电流经过真有效值转换(AD536)、模数转换(AD7705)、最后进入ATmega8单片机，与存放在内存中的设定值进行比较，以确定被测装置的泄漏电流是否符合设定值，如果符合，则通过，并显示实际检测出的泄漏电流值，否则显示实际检测出的泄漏电流值并报警。该过程结束以后，KC3和KC2闭合，开始测量火线与外壳间的泄漏电流值，测试过程与上述过程一样。

2、主要器件的选择考虑

（1）选择有效值测量

常用的测试交流泄漏电流的方法有很多种，最简单的电路是采用把交流变换为直流，再通过整流的方法。这种采用取平均电流的方法要求波形是正弦波，否则误差会很大。另外一种方法是采取有效值的测量方法。采用该方法，需要采用软件结合高速AD高速采样计算的方法，该方法比较灵活，但价格比较高，而且，采集的最高信号频率受到了采集速度的影响。还有一种方法是采用电子电路实现有效值的测量，该方法价格便宜，工作可靠，受波形的

影响不大，电路简单。所以在这里采用这种方法。

泄漏测试是交流信号，必须对它的有效值进行测量，这里使用Analog Device公司的芯片AD536进行有效值的测量。AD536是美国AD公司推出的真有效值转为直流值的单块集成电路。其性能优良，可以直接计算输入的任何复杂波形(包括交、直流成分)的真有效值。AD536A的频带很宽， 可以测量到频率300kHz， 电压100mY以上，带有3dB误差的信号电压，其最大误羞不超过5％。，在450K带宽时，其输入电压只需大于100mV，在信号带宽为2M时，其输入电压需要大于1V，以及1．2mA的静态电流，可以双电源也可以单电源供电。利用外部提供的参考电压，用户能方便地设置0dB电平，使其可以对应于0．1～2V之间的任何有效值。它的重要特点是：芯片采用激光修正，准确度高，宽量程，适用的波峰因数范围宽，转换速度快，宽频带，频率响应好，频率响应能达到450kHz以上，能够计算出纯交流信号或叠加有直流分量和交流信号的有效值，适用于测量各种电压的有效值。

(2) A／D转换芯片

AD7705是AD公司出品的适用于低频测量仪器的AD转换器，它能将从传感器接收到的输入信号直接转换成串行数字信号输出，而无需外部仪表放大器。AD7705是采用串行输出的AD转换器，便于与单片机通过串行的方式联系。由于单片机与AD转换器之间的采集数据连线较少，那么印制电路板的布线就比较方便，工作可靠。

AD7705采用 ∑-的ADC，实现l6位无误码的良好性能，片内可编程放大器可设置输入信号增益。通过片内控制寄存器调整内部数字滤波器的关闭时间和更新速率，可设置数字滤波器的第一个凹口。在+3V电源和1MHz主时钟时，AD7705功耗仅是lmW。

工程上常采用通过改变放大器增益的方法来实现不同幅度信号的放大。在计算机测控系统中，通常采用软件控制的办法来实现增益的自动变换。具有这种功能的放大器件就叫程控增益放大器(PGA)。而AD7705内部已经含有PGA，它能直接将微小信号转化成数字信号，因此不再需要另外的器件完成该功能，不仅提高了测量精度，也使装置结构简单。

3、系统控制处理单片机

ATmega8是Atmel公司在最近几年推出的一款新型的AVR高档单片机，它的芯片内部有较大容量的存储器和丰富强大的硬件接口电路，具有AVR高档单片机Mega系列的全部性能和特点。但采用了／brJl脚封装，所以价格和低档单片机相当，再加上AYR单片机的在系统可编程性，使得无需购买昂贵的编程器而只需一条具有编程器功能的串行下载线就可以进行单片机嵌入式系统的设计和开发，因此显得异常灵活。

ATmega8是一款采用低功耗CMOS工艺生产的基于AVR RISC结构的8bit单片机。AVR的核心是将32个工作寄存器和丰富的指令集联系在一起，所有的工作寄存器都与ALU(算术逻辑单元)相连，同时它的内部结构放弃了传统的冯诺伊曼结构而使用哈佛总线结构，这就实现了在一个时钟周期内执行一条指令同时访问2个独立的寄存器的操作，这种结构提高了代码的效率，使得大部分指令的执行时间为一个机器周期，因此ATmega8可以达到将近1MIPS的性能，运行速度比普通的单片机高出10倍。在它的片内集成了非易失性程序和数据寄存器：8K的Flash1程序存储器，可擦写次数大于10000次，512B E PROM，可擦写次数至少100000次，支持

可在线编程ISP和可应用编程。

所以，这样大的存储区不需要扩展存储器，而且很适合C语言编程，编写的程序很方便下载，软件调试亦非常方便。1K的SRAM、5l2字节的EEPROM，可方便存放系统参数。

三、泄漏电流检测装置的工作程序

按下测试键后，程序先进行初始化，即给程序中所用到的寄存器，内存地址赋予初值；然后进行采样及量程转换，将量程转换后的采样信号与设定值比较，如果测试时间没有到，则继续进行测试，如果测试时间已到，则显示结果；若测试值大于设定值，则报警显示，若测试值小于设定值则显示结束。在该过程中还可以中断测试并显示结果。

（软件流程--左图示）

四、结束语

综上所述，通过对交流泄漏电流测量的特点，介绍了采用有效值测量的方法，使用ATmega8单片机和可编程的AD7705，使该检测装置有了很大的变化。在结构上，不需要额外扩展存储器，不需要放大电路，使整个系统结构简化；在软件设计方面，很适合C语言编程，编写的程序很方便下载，软件调试也方便；在测试精度上也有提高；在省电性，稳定性，抗干扰性及灵活性方面都比51系列单片机完善。实验证明该方案是可行的，具有实用价值。

参考文献：

【1】黄额玲，吴立安．泄漏电流的概念与测量．安全与电磁兼容，1998(3)

【2】Datasheet of AD7705_6．Analog Devices Inc．，1998

漏电流范文第4篇

摘要：本文对氧化锌阀片运行中漏电流分量进行了分析，运用了在线测试和带电测试两种比较常用的方法，并分析了影响测试结果的几种因素，提出了在线测试漏电流的整体考虑方案。

关键词：漏电流 容性电流分量 阻性电流分量

引言

随着SPD使用在雷电防护体系中数量不断增多时，关于SPD的在线运行情况得到越来越多的关注。目前限压型避雷器（氧化物避雷器）的主要进行在线测试是漏电流测试和压敏电压（1mA电压）的测试。而其中又以漏电流测试最为普遍。漏电流是指MOV阀片在标称持续工作电压下流过阀片的电流。在测试中常用0.75倍的直流参考电压进行。按国家标准应小于30μA。冲击前后的变化率应小于200%。目前在线测试中，由于测试状态下SPD一般并入交流电压220V两端。无法满足0.75U1mA。标准检测应先检测两端电压是否为0.75U1mA，才能将检测到的泄漏电流与国家标准向比较，否则测出数据不能作为泄流比照国家标准。目前我们所做的测试可以看作一种SPD装置漏电流的变化趋势测试，需要定期多次测试，得出电流的变化趋势，如果曲线不断增大或突变，则可以推断SPD工作环境发生变化或SPD出现问题。以下首先介绍MOV阀片的工作原理。

图1 MOV阀片U-I变化曲线图

当压敏电阻两端加上电压时，在某一电压值（压敏电压值）以下几乎没有电流通过，一旦浪涌电压超过压敏电压值时，电流会急剧地增大 ，迅速将冲击电流泄入大地；当电压低于击穿电压时，SPD则又会回到原来的绝缘状态。（如图1）

在氧化物避雷器中（图2，为运行电压，为流过避雷器的总电流，为阻性电流分量, 为容性电流分量。在正常情况下，很小，成为漏电流，其中占主要成分。。当MOV阀片老化或损坏时，将会发生变化，因此通过对其的测试，将直接反应出MOV阀片性能。以下对其的在线测试方面逐一分析。

图2 限压型避雷器等效图

1 漏电流测试方法

1.1在线测试

在线测试系统, 通过不间断地测试SPD 的漏电流或阻性电流, 当发现泄漏电流有增大趋势时, 再做带电检测或停电做直流试验。这种方法测试方法，可以及早的，准确的发现氧化物阀片的老化情况。

1.2带电测试

带电检测是指在不停电情况下定期测量避雷器的泄漏电流或功率损耗, 然后根据测试数据对避雷器的运行状况作出分析判断。定期带电检测是针对漏电流常用的一种方法。

2漏电流测试原理。

常见的限压型避雷器漏电流测量仪器按其工作原理分为两种: 容性电流补偿法和谐波分析法。

2.1容性电流补偿法。

方法是以去掉与母线电压成π/ 2，相位差的电流分量作为去掉容性电流, 从而获得阻性电流的方法。在总泄露电流中，容性分量所占的比例较大，在很大程度上会影响基波法和谐波分析法的检测准确性。参照图1，DF是移相器，GCA是增益控制放大器，DFA是差分放大器，M是乘法器，I是积分器。PT检测到的运行电压ux，移相器向前移相π/ 2后得到u，x，它和容性电流ic的相位相同，自动调节GCA的增益使输出与容性电流分量相等，DFA的输出就是阻性电流分量，即iR=ix-Gu，x= ix-ic。GCA增益的调节是利用阻性电流分量与容性电流分量正交（点乘为0）的原理来实现的(如式1)。

图3 容性电流补偿法原理图

（1）

2.2谐波分析法

谐波分析法采用数字化测量和谐波分析技术,是一种常见的MOA 泄漏电流测量仪器按其工作原理。当泄露电流的容性电流分量为式（2）,阻性电流分量为式（3）。

（2）

（3）

此项方法得到的各次阻性和容性谐波分量，显得较为繁杂，因为SPD运行状态的主要指标是阻性泄流，而容性分量基本是不变，也就是说我们真正关心的是总漏电流中的阻性部分，只要能除去容性分量就能够对SPD的运行状态进行判断。

3 影响测试结果的几种因素

3.1温度对漏电流的影响

氧化锌电阻片在小电流区域具有负的温度系数且MOA 内部空间较小, 散热条件较差, 加之有功损耗产生的热量会使电阻片的温度高于环境温度。这些都会使MOA 的阻性电流发生变化片，实际运行中的MOA 电阻片温度变化范围是比较大的, 阻性电流的变化范围也很大。

图4 三种温度实验条件下静态老化前后某样品的漏电流及损耗变化情况。

3.2 潮湿腐蚀环境下对漏电流的影响

湿度比较大时, 一方面会使MOA 瓷套的泄漏电流增大, 同时也会使芯体电流明显增大,同时潮湿腐蚀环境下，造成一定程度电解如图？，造成mov的保压性能随时间不断降低，从而漏电流不断增大。以下参考某试验室进行的保压试验变化图。

图5 不同电解液中某样品保压特性变化图

3.2MOA 两端电压波动的影响

电力系统的运行情况是不断变化的, 特别是系电压的变化对MOA 的泄漏电流值影响很大。根据实测数值分析, MOA 两端电压由相电压(63 kV)向上波动5%时, 其阻性电流增加13%左右。因此在对MOA 泄漏电流进行横向或纵向比较时, 应详细记录MOA 两端电压值, 据此正确判定MOA 的质量状况。

4结论

根据以上分析，谐波分析法可以得到阻性及容性电流的各次谐波分量。但分析实现具有一定困难；而补偿法能够有效的消除容性电流分量的影响，提高检测准确度，不过它不能除去相间耦合电容对检测准确度的影响。另外在在线测试中，需要考虑环境中多种因素对漏电流或测试结果的影响。因此建议综合各种检测方法，综合分析在线检测结果。同时对与单一避雷器，它所处在的工作状况是比较稳定的，根据这一特点，可以考虑实时监控的方面，纵向分析并进行检测，提高我们的精准度。

参考文献

【1】孙鹏举，金属氧化物避雷器泄漏电流在线测试分析，1003- 8337( 2008) 04- 0030- 03

漏电流范文第5篇

关键词： 漏电流； 最低损耗； 控制器； 电子模块

中图分类号： TN722.7+3?34； TP303 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2016）22?0138?0

0 引 言

随着电子技术的逐渐发展，相关产业已步入深亚微米和纳米工艺时代。漏电流损耗已经成为电子技术研究过程中所需考虑的一个关键指标[1?2]。电子技术领域中产生漏电流的机制越来越复杂，漏电流损耗对功耗产生的影响也越来越大。因此，对漏电流最低损耗进行控制具有重要意义，是亟需解决的关键问题，已经成为相关学者研究的重点课题，受到越来越广泛的关注[3?4]。

目前，有关漏电流最低损耗控制器的研究有很多，相关研究也取得了一定的成果。其中，文献[5]提出一种基于模型的漏电流最低损耗控制方法，该方法依据漏电流偏差约束条件与电压预测法对漏电流进行最低损耗控制，可完成对命令信号的有效跟踪，但该方法对参数的改变过于敏感，在一定程度上降低了预测控制的动态性能。文献[6]提出一种基于堆栈的漏电流最低损耗控制器，该控制器将若干晶体管连接在一起，若一个或一个以上晶体管处于关闭状态，则产生的漏电流将较单个晶体管明显降低，依据堆栈原理，将时钟门控信号看作是休眠模式的控制信号。如果电路处于待机状态，则电路将形成既定输入向量，使得尽可能多的晶体管处于堆栈状态，从而将漏电流控制在最低损耗内，但该方法实现过程复杂，不适用于实际应用。文献[7]设计了一种基于可变阈值的漏电流最低损耗控制器，即通过改变衬底偏置电压对漏电流进行控制。在电路处于休眠状态的情况下，在衬底添加一个负偏置电压以提高阈值电压，从而切断漏电流。在电路处于运行状态的情况下，在衬底添加一个相对较低的正偏置电压，从而提高电路效率，然而该方法所需时间过长、效率极低。文献[8]设计了一种基于多阈值的漏电流最低损耗控制器，该控制器引入一个高阈值NMOS管，将输入信号看作是其控制信号。为了降低NMOS管对电路性能产生的影响，将其导通电阻就取最小值。随着NMOS管导通电阻的逐渐增加，其宽度逐渐减小，漏电流损耗逐渐降低，但随着NMOS管宽度的减小，其性能也逐渐降低。

针对上述方法的弊端，设计了一种考虑漏电流最低损耗的控制器电子模块，通过模拟电路与CPLD相结合的方法对漏电流最低损耗控制器电子模块进行设计，给出设计的总体结构，详细分析了各硬件结构。软件设计中，设计了一个调试软件，给出电流最低损耗控制程序和交替斩波程序。实验结果表明，所设计控制器电子模块的漏电流损耗很低，且运行效率高。

1 一种考虑漏电流最低损耗的控制器电子模块

设计与实现

1.1 考虑漏电流最低损耗的控制器电子模块总体设计

通过模拟电路与CPLD相结合的方法对漏电流最低损耗控制器电子模块进行设计，该方法不仅响应速度快、跟踪能力强、实时性高，而且不易受环境因素的干扰、控制更加可靠。控制器电子模块总体设计如图1所示。

由图1可知，通过霍尔传感器对漏电流进行检测，利用比较器将检测的实际漏电流与参考漏电流进行比较，如果实际漏电流未超过参考漏电流，则输出低电平信号；否则，将比较器的输出信号传输给CPLD；将漏电流最低损耗控制程序代码从PC机下载至CPLD芯片中，CPLD形成对应的斩波驱动信号，发送至电压控制器；通过电压控制器对主开关器件的导通和断开进行控制，以实现漏电流最低损耗的控制。

1.2 漏电流检测电路

在考虑漏电流最低损耗的控制器中，首先需对漏电流进行检测，图2为漏电流检测的部分电路。

选用型号是LT108?S7的磁场平衡式霍尔电流传感器对漏电流进行检测，其不仅检测精度高，而且响应速度快，抗干扰性能强，能够实现电隔离检测。所设计控制器电子模块仅需一只传感器即可，LT108?57转换率是l∶2 000，也就是被测漏电流是输出电流的2 000倍，通过输出电流即可间接获取被测漏电流。图2中R2，R7，R9分别为A相、B相、C相电流的采样电阻，将输出电流在采样电阻上的压降看作是相电流的反馈信号，经滤波、TL032运放与限幅稳压处理后通过I?FBA，I?FBB，

I?FBC引脚输出。

1.3 LM393双电压比较器

比较器将检测到的实际漏电流与参考漏电流进行比较，如果实际漏电流未超过参考漏电流，则比较器会输出低电平信号；否则，比较器将输出信号发送至CPLD。比较器选择LM393H双电压比较器，其电路图如图3所示。

LM393H工作电源电压范围较广，所消耗能耗较低，其输出能够和TTL，MOS，CMOS等兼容。通过漏电流检测到的漏电流信号，I?FBA/I?FBB/I?FBC。通过采样电阻加在LM393H的同相输入端，参考漏电流经RP1采样变成电压信号，通过反相输入端进入LM393H。RP1是变阻器，其端电压在0～2.75 V范围内可调，以改变参考电流。若I?FBA/I?FBB/I?FBC超过参考漏电流，则LM393H将输出高电平信号；反之，其输出的为低电平信号。

1.4 CPLD芯片和主开关驱动输出电路

比较器将输出信号传输给CPLD后，CPLD将形成对应的斩波驱动信号输出给电压控制器。如图4所示为CPLD芯片及主开关驱动输出电路。

将漏电流最低损耗控制程序代码从PC机下载至CPLD芯片中，控制器电子模块选择的型号是EPM1270T144C5的CPLD芯片。其是由ALTERA公司生产的，其选用一种新型CPLD架构，该架构不仅成本低，而且功耗仅为原来的[110，]但性能很高。实际漏电流和参考漏电流的比较信号通过AOC/BOC/COC引脚传输至CPLD中，CPLD输出斩波信号驱动电压控制器，实现漏电流最低损耗控制。

1.5 电压控制器

经大量研究表明，通过降低电压可降低漏电流损耗。实际漏电流大于参考漏电流的情况下，降低电压会使漏电流损耗显著降低。但在实际漏电流低于参考漏电流的情况下，仍采用正常的电压。所以，需设计一个电压控制器针对不同的情况提供不同的电压，以达到漏电流最低损耗控制的目的。如图5所示为电压控制器主电路。

图5中，采用不对称半桥电路对每两个主开关进行单独控制，电压控制器可提供所需能量，达到开关的目的，利用PA?UP /PB?UP/PC?UP与PA?DOWN/PB?DOWN/PC?DOWN输入通过CPLD获取的斩波信号，对主开关器件的导通和断开进行控制。

2 控制器电子模块软件设计

2.1 软件平台介绍

为了便于对漏电流信号进行实时采集，设计了一个调试软件，如图6所示为调试软件的界面。该软件的功能包括实时跟踪、参数设置等。

2.2 电流最低损耗控制主程序

将下述电流最低损耗控制程序下载至控制主板的CPLD芯片中，主开关斩波驱动信号在每一个状态的值都要明确赋值：

交替斩波

在软件设计中，交替斩波的设计也尤为重要，详细的设计方案如下：设置一个主开关选择信号cho，当OA处于上升沿状态时，令cho翻转，cho是1 时，AH1断开，cho是0时，VT2断开。具体实现代码如下：

3 实验结果分析

为了验证本文设计的考虑漏电流最低损耗的控制器电子模块的有效性，需要进行相关的实验分析。实验将永磁同步电机作为研究对象，将堆栈控制器作为对比进行分析，所研究的永磁同步电机的详细参数如表1所示。

表1 研究对象部分参数

实验平台实物图如图7所示。在上述实验平台下，分别采用本文控制器和堆栈控制器对漏电流损耗进行控制，得到的结果如表2所示。分析表2可以看出，在相同的情况下，采用本文控制器对漏电流进行控制的损耗明显低于堆栈控制器，且一直低于堆栈控制器，说明本文控制器的控制性能较高，验证了本文控制器的可靠性和有效性。

为了进一步验证本文控制器的有效性，对两种控制器的运行时间进行比较，得到的结果如图8所示。

分析图8可以看出，和堆栈控制器相比，采用本文控制器所需的时间明显降低，说明本文控制器不仅控制性能高，而且运行效率较高。

4 结 论

本文设计了一种考虑漏电流最低损耗的控制器电子模块，通过模拟电路与CPLD相结合的方法对漏电流最低损耗控制器电子模块进行设计，通过霍尔传感器对漏电流进行检测，利用比较器将检测的实际漏电流与参考漏电流进行比较，用CPLD形成对应的斩波驱动信号，发送至电压控制器，通过电压控制器对主开关器件的导通和断开进行控制，实现漏电流最低损耗的控制。设计了一个调试软件，给出电流最低损耗控制程序和交替斩波程序。实验结果表明，所设计控制器电子模块的漏电流损耗很低，且运行效率高。

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