【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù),特別是現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展,各種各樣的電器、電子設(shè)備全面進(jìn)入到社會的各個(gè)領(lǐng)域,成為社會文明進(jìn)步及生活水平提高的標(biāo)志。泄漏電流是電氣設(shè)備安全性能的重要指標(biāo)之一,泄漏電流測量的準(zhǔn)確與否關(guān)系到每個(gè)人的生命安全受到社會的關(guān)注。過去,設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)采用兩種技術(shù)測量泄漏電流,一是測量保護(hù)導(dǎo)體中的實(shí)際電流,二是采用一個(gè)簡單的電阻器——電容器網(wǎng)絡(luò)(代表人體模型)測量流過電阻器的工頻電流。隨著電子開關(guān)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于電源系統(tǒng)和設(shè)備中,電路中產(chǎn)生了高頻諧波電壓和高頻諧波電流,國際電工委員會發(fā)布了IEC60990:1999國內(nèi)等同轉(zhuǎn)化為GB/T12113-2003《接觸電流和保護(hù)導(dǎo)體電流的測量方法》,該標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)人體對泄漏電流反應(yīng)分別定義了三種模擬人體阻抗網(wǎng)絡(luò),三種網(wǎng)絡(luò)與泄漏電流的峰值或有效值有關(guān)并且隨著頻率有不同的變化,能夠更加科學(xué)的反映人體的阻抗特性,新型的泄漏電流測試儀開始采用該網(wǎng)絡(luò)。由于新網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與早期網(wǎng)絡(luò)不同,其泄漏電流的計(jì)算方法也不相同,因此對于新型泄漏電流測試儀,現(xiàn)有校準(zhǔn)方法已經(jīng)不再適用。在這樣的背景下,研究泄漏電流測試儀的校準(zhǔn)方法,研制專用校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)裝置,進(jìn)而保證了測試儀的量值準(zhǔn)確可靠,對各類電氣設(shè)備的質(zhì)量安全有現(xiàn)實(shí)意義。人體阻抗模擬網(wǎng)絡(luò)是固定在新型泄漏電流測試儀內(nèi)部部件,不可拆卸,無法對其進(jìn)行計(jì)量校準(zhǔn)。本文根據(jù)GB/T12113-2003給出的模擬人體阻抗網(wǎng)絡(luò),推導(dǎo)出對應(yīng)的量值計(jì)算公式,推導(dǎo)結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)給出的傳輸特性一致,這也驗(yàn)證了推導(dǎo)的準(zhǔn)確性。另外,GB/T12113-2003規(guī)定的泄漏電流頻率高達(dá)1MHz,目前我們國內(nèi)量傳的電流頻率僅達(dá)到100kHz,論文對新型泄漏電流測試儀專用的校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行設(shè)計(jì),解決了這一關(guān)鍵問題。根據(jù)泄漏電流測試儀工作時(shí)測量泄漏電流的實(shí)際狀態(tài),通過寬頻電流輸出直接評價(jià)模擬人體阻抗網(wǎng)絡(luò),提出了寬頻電流源法對模擬人體阻抗網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行評價(jià)。設(shè)計(jì)了兩只高頻分流器,跟中國計(jì)量科學(xué)研究院合作解決了高頻分流器的量值溯源,通過高頻分流器解決了寬頻電流源法的量值溯源難題。最后,通過與電壓源法的比較,可發(fā)現(xiàn)兩種方法的一致性較好,驗(yàn)證了寬頻電流源法的有效性。本文主要工作內(nèi)容如下:(1)通過對GB/T12113-2003的研究,結(jié)合已有的研究成果提出泄漏電流測試儀模擬人體阻抗網(wǎng)絡(luò)的校準(zhǔn)方法,實(shí)現(xiàn)測量網(wǎng)絡(luò)的準(zhǔn)確計(jì)量。(2)同中國計(jì)量院合作,共同制定了解決100kHz～1MHz泄漏電流幅值量值溯源的試驗(yàn)方案。(3)根據(jù)提出的寬頻電流源法,由參與單位——長沙天恒測控技術(shù)有限公司研制了 一臺寬頻小電流源,實(shí)現(xiàn)了DC～1MHz小電流的標(biāo)準(zhǔn)輸出。(4)對GB/T12113—2003提供的測量電路進(jìn)行理論推導(dǎo),得到輸入電流與輸出電流的關(guān)系,以此為依據(jù),利用寬頻小電流源對泄漏電流測試儀的模擬人體阻抗網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測量,驗(yàn)證寬頻電流源法的可行性。(5)用寬頻電壓源法和寬頻電流源法對同一模擬人體阻抗網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測量,通過數(shù)據(jù)比對得到二者的一致性。
【圖文】：

說在邋５００Ｑ邋到邋１５００Ｑ［２３】0逡逑早期設(shè)備的泄漏電流要么是直流電流，要么是和設(shè)備工作電源頻率相同的工逡逑頻交流電流，模擬人體阻抗網(wǎng)絡(luò)比較簡單，圖２．８是早期普遍使用的模擬人體阻逡逑抗網(wǎng)絡(luò)，由１．５ｋＱ電阻器和０．１５葉電容器并聯(lián)構(gòu)成。逡逑0逡逑0邐逡逑ｌ．５ｋＱ邐０．１５（．ｉＦ逡逑０邐逡逑ｏ逡逑圖２．８早期的模擬人體阻抗網(wǎng)絡(luò)逡逑ＪＪＧ邋８４３－２００７中通用型泄漏電流測試儀采用的測量網(wǎng)絡(luò)在結(jié)構(gòu)上與圖２．８網(wǎng)逡逑絡(luò)相同。根據(jù)ＵＧ邋８４３－２００７的要求，，通用型測試儀的網(wǎng)絡(luò)特性為：輸入電阻逡逑１７５０Ｑ±２５0ａ時(shí)間常數(shù)２２５呷±１５＃１（）］。圖２．８網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間常數(shù)等于電阻器阻值逡逑和電容器容量的乘積。逡逑但是隨著電子技術(shù)在２０世紀(jì)下半葉的飛速發(fā)展，電子開關(guān)技術(shù)被廣泛應(yīng)用逡逑于電源系統(tǒng)和設(shè)備中，因而產(chǎn)生了高頻諧波電壓和高頻諧波電流；電流（尤其是逡逑高頻電流）對人體的效應(yīng)要比早期制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)所認(rèn)為的更為復(fù)雜＜２４】，ＧＢ／Ｔ逡逑１２１１３－２００３邋（ＩＥＣ邋６０９９０：１９９９等同采用轉(zhuǎn)化得到）給出了感知電流、反應(yīng)電流模逡逑擬人體阻抗網(wǎng)絡(luò)（見圖２．９）。逡逑１７逡逑

邐１．０００邐１．００逡逑電灼傷電流測量網(wǎng)絡(luò)的輸出電壓和輸入電壓比的頻率響應(yīng)曲線見圖３．４。逡逑電灼傷電流測量網(wǎng)絡(luò)輸出電壓和輸入電壓比的頻率響應(yīng)逡逑＾邋１．２００逡逑１．０００邐邐邐逡逑０．８００邋／逡逑０．６００邋／逡逑０．４００邐Ｊ逡逑０．２００逡逑０．邋０００邋邐，邐１邐邐邐．邐＜邐１逡逑１邋１０邋１００邋１．０００邋１０，邋０００邋１００，０００邋１．０００，０００逡逑ｆ／Ｈｚ逡逑圖３．４電灼傷電流測量網(wǎng)絡(luò)的輸出電壓和輸入電壓比的頻率響應(yīng)逡逑３．２．２感知電流、反應(yīng)電流的測量網(wǎng)絡(luò)逡逑當(dāng)電壓源在圖３．２測量端子Ａ、Ｂ間輸入電壓時(shí)，測量網(wǎng)絡(luò)的輸出電壓逡逑ｆ／２與的關(guān)系如下：逡逑／？邋／／（／？邐＝邋ｆ邋１邋＋邋Ｒ；ｃｏ＾－Ｃ；邋＋邐ＲｂｃｏＣ，］逡逑ｌ邐Ｗ＇２ｃｏ２Ｃ：邐）邐
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM934.31

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2641455