电梯漏电保护的分析

电梯漏电保护的分析
作者：康照海等
来源：《中小企业管理与科技·上中下旬刊》 2015年第3期
康照海隋政昊（白城市特种设备检验中心）
摘要：本文对电梯设备中漏电流产生的原因进行分析并提出了漏电流的防护和解决对策。

关键词：电梯漏电保护分析
电梯变频调速装置在工作过程中的电流含有高频成分，这些高频成分造成的漏电流有时会
超电网漏电要求的指标，会引起漏电保护的动作。

所以，漏电保护选用200 毫安的，再不行就
不设漏电保护，只要空气开关。

空气开关选择为连接该开关电梯的最大电流的1.2 倍。

1 电梯设备中的漏电流造成的原因
在高电压的作用下流过电器绝缘体的电流，称为泄漏电流。

电梯属于在强、弱电压状态下
同时工作的机电一体化设备，泄漏电流也会必然存在。

1.1 容性电流的影响。

造成容性电流的因素有：电源的布线及长度，设备中的电力电容，
电线、电动机的绝缘状况等。

电容是两块导体中间夹着一块绝缘体构成的电子元件，因而导线
与地之间，导线与导线之间，导线与屏蔽层之间以及电动机定子、转子的绕组与外壳之间等均
可形成各种各样的电容，这些电容形成带电体系时，储藏电能并要消耗一定形式的能，电容器
在充电过程中通过电源做功。

因此，在电梯每次通电瞬间，这种漏电流现象就较为明显。

1.2 电源中载波频率的大小。

载波频率越高，布线电容的容抗越小，由高频脉冲引起的漏
电流越大。

安川变频器说明书明确指出：由于变频器载波频率参数设置不当而产生的漏电流较
大时，可降低所设定的载波频率。

这说明载波频率的大小与电动机漏电流有关。

在同等状况下，载波频率越大，电动机漏电流也越大；载波频率设定的越小，电动机漏电流也相对越小。

电梯
常用变频器的载波频率调整范围为0.4～15kHz 之间，一般设在6~10kHz 即可。

同时，载波频
率调整的数值越大，虽然在一定程度上降低了电动机的电磁哚声，但这也相对缩短了逆变原件IGBT 的寿命。

电动机通过地产生的高频漏电流，一部分会通过定子绕组和转子间的分布电容，经过轴承再到机壳，然后到地。

后者即为轴电流，会引起电动机轴承的“电蚀”，从而影响轴
承的寿命。

1.3 各种开关本身、半导体、变压器、绝缘体介质等都是相对条件下的绝缘，在一定程度
上存在着泄漏电流。

并且，这种漏电流随着时间的推移、介质性能的变更、绝缘的老化等，有
可能进一步扩大化，情况严重时甚至造成接地、短路、电击等故障。

2 漏电保护装置的工作原理及使用
漏电流在超过一定数值后，不但会引起设备非正常工作，出现发热、跳闸、电磁干扰等故障，同时也容易造成意外伤人事故。

因此，不少电梯生产厂家提出：在电梯的电源输入端加设
漏电保护装置，也称漏电断路器。

根据基尔霍夫电流可知：任一时刻，流入任一节点的电流恒等于流出此节点的电流。

即任
一时刻，流入(出)某节点的电流矢量和为零。

漏电保护器的工作原理是：感应一次侧的瞬时电
流的矢量和是否为零，当被保护的电路出现绝缘故障时，负载侧有对地泄载电流，即漏电保护
器的矢量和不为零。

漏电保护器的二次绕组中便产生互感电压，该信号经过运算控制器运算后，
当泄漏电流达到整定动作值时，驱动晶闸管，接通电磁脱扣器电源，电磁脱扣器吸合，使断路器跳闸，从而达到漏电保护器的作用。

这要求采用被保护的主电路所有相线及零线都穿过漏电保护器的铁芯，组成漏电保护器的检测部分。

但是这种漏电保护装置对于同时接触两相的触电或短路，起不到保护作用(如图1 所示)。

图1 中的漏电保护装置适用于交流50Hz (60Hz)，额定电压为单相220V、三相220V／380V 及以下，额定电流至50A 线路中。

当有人触电或电路泄漏电流超过规定值时，漏电断路器能在0.1S 内自动切断电源，保障人身安全和防止设备因发生泄漏电流造成事故。

关于漏电保护开关动作电流整定的选择，目前在电梯的一些制造规范中还没有找到。

为保证漏电保护开关动作灵敏可靠，其整定值必须大于泄漏电流，即不动作电流。

有关专业人士指出：“额定漏电不动作电流的优选值为额定漏电动作电流的1/2。

在安装多级保护的漏电保护
开关中，作为配电变压器总保护选用500(100)mA；作为主干线1级保护选用300(500)mA；作为分支路，车间2 级保护选用100(300)mA；作为自然村、分车间3 级保护选用30(50)mA；作为末端后备直接保护的家电总保护，手持、移动电工具、小水泵、机床等选用15(30)mA；作为住宅使用的电源开关，插座选用6(10)rnA 的漏电保护开关(上述括号中的数字作为梅雨、连阴雨天气选择值)。

”同时，有些专家还认为：电梯设备应选择用电支路2 级保护较为合适。

3 漏电流的防护和解决对策
①使用专用的变频器漏电断路器。

②使用高绝缘强度用电导线及设备。