GB16917.1-2014最新標準開始推廣三相取電的線路板,總的來說就是任意兩相之間取電的話線路板都應該能夠正常工作,所以市面上的3P產品大部分採用三組二極管構成的整流橋進行整流,3P+N和4P的產品就需要四組二極管進行全橋整流。無論是3P或者3P+N還是4P的產品,脫扣器線圈只能放在整流橋之後,這一點是跟原來的單相取電的線路板最大的區別,下圖是單相取電漏電斷路器的線路板,可以看到TR線圈放在整流橋之前,這樣做的好處:一方面線圈承載的是交流線圈,相較於直流線圈匝數可以做的少;另外線圈本身是電感(通直流隔交流),對漏電斷路器產品做EMC試驗尤其是雷擊浪湧和電快速瞬變脈衝羣試驗有好處(因爲這兩個試驗都是產生瞬間高壓,這個時候電感起到非常大的阻抗作用)。

談談最新漏電斷路器國標對產品設計的影響

對於三相取電的漏電線路板,其部分原理圖如下所示:

談談最新漏電斷路器國標對產品設計的影響我們考慮一個極端情況,假設某個二極管反向擊穿瞭如D3,這個時候A相和C相之間通過二極管D1就短路了,因爲脫扣器線圈在整流橋之後,此時A相和C相之間沒有任何負載(對於單相取電的線路板情況就不一樣了,因爲脫扣器線圈在整流橋之前,即使某個二極管反向擊穿導致L和N短路,由於此時L和N之間串聯了一個線圈,此時線圈馬上燒掉,那麼L和N可能就斷路了),那麼A相和C相就是一直短路。不過漏電斷路器RCBO由空開MCB(下圖左邊)加上漏電脫扣器RCCB(下圖右邊)構成,3P或者3P+N或者4P也是這樣的構成,空開和脫扣器之間的導線是很短的,理論上即使脫扣器這邊發生了相間短路,空開部分也會馬上跳閘。實際設計的時候爲了儘可能的避免整流二極管的擊穿,對於三相取電的線路板整流二極管反向耐壓通常選擇2000V。

談談最新漏電斷路器國標對產品設計的影響壓敏電阻的選擇

講三相取電壓敏電阻的選擇前,我們有必要清楚什麼是三相電。以50Hz爲例三相電的波形圖如下:

談談最新漏電斷路器國標對產品設計的影響從波形圖可以看出,三相電每相的頻率和幅值相同,每相之間的相位偏差120°。我們以A相爲參照,可以很直觀的看到一個週期20ms內,會出現6次任意兩相之間的電壓差值最大這種情況,而且這個差值是峯值的1.5倍。如果單相的有效值是220V,那麼任意兩相之間的電壓最大差值是1.5*220*根號2=467V。如果電網電壓偏高,那麼這個差值就達到500V以上了。如果相間的壓敏電阻壓敏電壓選低了比如471(電壓超過470V時壓敏電阻瞬間擊穿保護後端設備),那麼因爲一個週期20ms內有6次任意兩相之間的電壓差值達到467V以上,也就是說壓敏電阻平均每3ms就導通一次緊接着馬上變成高阻狀態,反反覆覆,這樣對壓敏電阻的使用壽命影響非常大。一般交流電源部分壓敏電阻的壓敏電壓選擇,一般需要峯值電壓乘以1.5倍~2倍的係數,這也是爲什麼市面上大部分漏電斷路器,單相取電的壓敏電阻選擇14K471,而三相取電的壓敏電阻選擇14K821的原因。電壓選的太高一方面浪費成本另一方面該起保護作用時根本起不到保護作用;壓敏電壓選低了就影響使用壽命。

談談最新漏電斷路器國標對產品設計的影響

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