有些人在使用變頻器控制電機(jī),，常常會出現(xiàn)漏電的情況,，很多人不解為什么會漏電,，因為我們知道漏電電壓有幾十伏到二百伏電壓不等,，稍有不慎就會威脅生命,。所以針對此等問題,，告訴你他為什么會漏電又該如何解決這個漏電的問題了,。

　　一,、漏電問題產(chǎn)生的原因

　　根據(jù)變頻器控制電機(jī)運行的功能框圖（圖1）,，三相電源經(jīng)過變頻器整流橋整流之后，經(jīng)電容濾波送到逆變橋（IGBT）,，再經(jīng)過逆變橋輸出頻率,、電壓可調(diào)的三 相交流電去控制電機(jī)的運行。三相互差120度的交流電在電動機(jī)的三相定子線圈繞組里流過,，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,，使電動機(jī)的轉(zhuǎn)子在定子繞組旋轉(zhuǎn)磁場的作用下自動旋 轉(zhuǎn)起來。

　　我們都知道，電動機(jī)的三相定子繞組流過電流之后產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)磁場,，而根據(jù)電磁感應(yīng)的原理,，電動機(jī)的外殼就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。此感應(yīng)電動勢的大小,，就取決于變 頻器IGBT的開關(guān)頻率的大小和C*DV/DT（與IGBT的開關(guān)的速度有關(guān)）,；由于高性能的控制要求較高的開關(guān)頻率，其開關(guān)速度要求較快,，則DV/DT 偏大,。如果這個感應(yīng)電動勢較大，那么人觸摸到就會感覺被電擊一樣,。理論上IGBT的開關(guān)頻率越高,，電機(jī)外殼的感應(yīng)電動勢的有效值（即感應(yīng)電壓）就越高，而 變頻器對電機(jī)的控制精度和動態(tài)響應(yīng)也就越高,，人體觸摸之后被電的感覺就越大,；反之，IGBT的開關(guān)頻率越低,，電機(jī)外殼的感應(yīng)動勢的有效值（感應(yīng)電壓）就越 低,，而從體觸摸到之后被電的感覺就越小。所以,，某些國產(chǎn)低端的變頻器IGBT的開關(guān)頻率設(shè)計得較低,，控制電機(jī)運行之后，電機(jī)外殼的感應(yīng)電壓較低,，但其控制 性能較差,、動態(tài)響應(yīng)較慢。我司變頻器的性能和動態(tài)響應(yīng)都較好,，因而我司變頻器IGBT的開關(guān)頻率和開關(guān)速度都較高,，感應(yīng)電動勢相對也就會大些。

　　由于異步電動機(jī)運轉(zhuǎn),，電機(jī)外殼都會有感應(yīng)電壓（即所謂的漏電）,，所以，電機(jī)制造廠才會在電動機(jī)出廠的時候,，在其接線盒里面安上接地端子,，方便用戶在應(yīng)用時 連接大地以消除其感應(yīng)電動勢（即消除感應(yīng)漏電電壓），以解決人體接觸電動機(jī)時被電的感覺,。當(dāng)然,，因為工頻運行電機(jī)時,，工頻的開關(guān)頻率約為50HZ,，很低， 所以一般情況下幾乎不會有漏電的感覺（除非電機(jī)絕緣很差）。而變頻器控制時,，由于其開關(guān)頻率都比工頻頻率高得多,，所以變頻器在控制電動機(jī)轉(zhuǎn)動時，電機(jī)外殼 就會有漏電的感覺,。

　　二,、漏電問題的解決方案

　　為了避免這個問題的發(fā)生，變頻器硬件在設(shè)計的時候,，就加入了感應(yīng)電浪涌濾波器電路（其等效電路如圖1所示）,，并將感應(yīng)浪涌濾波器的接地端與變頻器的外殼相 連，同時在變頻器的配線說明中,，要求將電機(jī)的接地端與變頻器的接地端子B相連,、將輸入電源的地（即大地）與變頻器的接地端子A相連。

       從而使得電動機(jī)運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的感應(yīng)電流能夠通過電機(jī)與變頻器的接地線,、變頻器與電源之間的接地線形成回路,，使得電動機(jī)的地、變頻器的地與電源的地（即大地）都 處于同等的電位上,，它們之間的電位差為0伏電壓,。這樣，人體站在大地上面（也是電源的地）接觸到旋轉(zhuǎn)的電動的外殼,、機(jī)械設(shè)備的機(jī)架（一般設(shè)備的機(jī)架是與大 地連接在一起的）,、變頻器的外殼就都不會有被電的感覺了，因為它們之間的電位差（電壓差）為0伏,，人體也就沒法感覺出來是否有電了,。

　　當(dāng)電動機(jī)的地線未能與變頻器的接地端連接在一起，而電源的地線也沒有與變頻器的地,、機(jī)械設(shè)備的外殼或者電的接地端接在一起的時候,，電機(jī)的外殼、變頻器的外 殼,、電源的地（即大地）就不是處于同等電位了,。假如在這種情況下，電動機(jī)運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓為100V,，電動機(jī)又與機(jī)械設(shè)備的某部分機(jī)架在一起,，因為電源 的地線在配電房沒有拉過來，而人體的電氣等效模型理論上可以等同于一個約2K歐姆的電阻（如果人體出汗,、潮濕時電阻值更小,，有時甚至只有幾十歐姆），人體 站在大地上觸摸到與電動機(jī)相連的設(shè)備金屬時,，電動機(jī)的感應(yīng)電（如100V）就能過人體向大地進(jìn)行放電,，那么人體就會有電流流過，就會有被電的感覺。雖然,， 理論上電機(jī)外殼與機(jī)械設(shè)備的機(jī)架是連接的,，而設(shè)備的機(jī)架又是裝在大地上的，按理說人站在大地上觸摸到設(shè)備機(jī)架應(yīng)該是不會被感應(yīng)電觸電到的,，但是,，別忘了大 地雖然也是屬于導(dǎo)體，但大地畢竟是有阻值的,，而且根據(jù)不同的土地的土壤成份,，阻值也大小不一。否則,，為什么國家供電局會要求每個變電站變壓器的接地線,、每 個公司配電房的接地電阻要求小于4歐姆？為什么如果變電站或者高壓配電房的接地電阻不小于4歐姆就不給審批,，不允許用電,？其實就是這個道理。人與設(shè)備有距 離就會有感應(yīng)電壓,，人體觸摸到設(shè)備時就會有電流流過人體,，就會有被電的感覺，只是感應(yīng)電的大小,，決定人被電的感覺大小也不一樣,。

　　但是，有些工廠內(nèi)部為了配線方便,，高壓配電房里面的地線根本就沒有拉到生產(chǎn)車間里面,，甚至錯誤的認(rèn)為大地就是地線了，為什么要拉地線呢,？不是多此一舉嗎,？ 這種想法就是錯誤的了，大家不防想想,，如果大地可以當(dāng)作地線,，那么我們?nèi)粘Ｉ钪兴械碾娋€又何必要拉N線和地線呢？發(fā)電站里面的N線其實與地線也是連接 在一起的呀,？我們不用拉地線和N線不是可以節(jié)約很大電纜,、電線了嗎？為何要去做這種又浪費人力,、又浪費物力,、浪費時間、還浪費錢財?shù)墓ぷ髂兀?/p>

　　然而,，現(xiàn)實中卻的確有些工廠沒有拉電源地線的,，設(shè)備沒法找到接地點,，而電機(jī)在使用中卻又有感應(yīng)漏電的情況，遇到這種情況怎么辦,？在此，我們提出兩種方案如下：

　　方案一：將電機(jī)外殼的接地端,、機(jī)械設(shè)備的機(jī)架與變頻器接地端連接在一起（如圖3）,，

       電機(jī)、變頻器,、機(jī)架三個的地線連接在一起之后,，使它們處于同等的電位，并且經(jīng)過變頻器內(nèi)部的感應(yīng)浪涌濾波器電路進(jìn)行吸收,、泄放,，使感應(yīng)電壓大大減小，從而 電動機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的感應(yīng)電相對于電源的地（即大地）的電壓也大大的減小,，從而,，不至于使人觸摸之后會有被電的感覺。也就是說沒有電源地線也沒有關(guān)系,，只要將 電機(jī)的地,、變頻器的地和機(jī)架連接在一起就好了，這樣變頻器內(nèi)部的感應(yīng)電浪涌濾波器才會起到真正的作用,。

　　方案二：一般情況下,，通過方案一處理之后，電動機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓已經(jīng)是很小了,，已經(jīng)不至于會漏電電人的,，但是由于某些特殊原因（如：電動機(jī)絕緣不好、電器柜在裝電器時全部沒有接地等）,，感應(yīng)電壓還是較高,，還會有漏電電人的感覺時，提出了方案二,。

　　方案二是在方案一的前提下,，再在變頻器輸入電源端增加一個感應(yīng)電浪涌濾波器。

      并將感應(yīng)電浪涌濾波器的地與電動機(jī)的地,、變頻器的地接在一起（如圖4中的紅色線所示）,，讓感應(yīng)電浪涌濾波器再一次對電機(jī)的感應(yīng)電進(jìn)行吸收和泄放，進(jìn)一步減 小感應(yīng)電壓,，達(dá)到防止漏電電人的目前的,。增加的感應(yīng)電浪涌濾波器的電路原理與變頻器內(nèi)部的浪涌濾波電路是一樣的，是由于體積太大,，沒法設(shè)計安裝在變頻器內(nèi) 部電路里面,，因此做成外接方式,。

　　我們曾經(jīng)過大量的實驗證明，通過方案二這種接法的現(xiàn)場整改,，在沒有接電源的地線的應(yīng)用場合下,，都能將電動機(jī)運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓減小到20V以下，確?，F(xiàn)場 操作人員的安全,，不會再有被漏電電人的感覺。但是,，方案二中如果接有電源線的地線,，那么也就不用外接感應(yīng)電浪涌濾波器都可以了。

　　另外,，如果現(xiàn)場是有多臺變頻器控制電動機(jī)運轉(zhuǎn)時,，且不方便安裝多個感應(yīng)電浪涌濾波器的，并不一定是要求每臺變頻器都配一下感應(yīng)電浪涌濾波器,，也可以只接一 個或兩個感應(yīng)電浪涌濾波器,，并將濾波器的接地端與現(xiàn)場幾臺變頻器的接地端、現(xiàn)場電動機(jī)的接地端,、設(shè)備機(jī)架接在一起,，如圖5所示：

       由于每臺變頻器內(nèi)部都有感應(yīng)電浪涌濾波器電路，但如果電機(jī)的接地線沒有接回到變頻器的接地端子去的話,，感應(yīng)電浪涌濾波器也就不起作用了,，所以現(xiàn)場應(yīng)用中電 動機(jī)的接地端一定要與變頻器的接地端接到一起。當(dāng)然有些設(shè)備在某些場合電機(jī)不接地線也不會有漏電的感覺,，這與本文前面所說的“大地雖然也是屬于導(dǎo)體,，但大 地畢竟是有阻值的，而且根據(jù)不同的土地的土壤成份,，阻值也大小不一”原理是一樣的,。但是按照正確的用電安全規(guī)范，是要求電機(jī)良好接地的,，但條件不允許（如 沒有電源接地端）的,，電動機(jī)的地、電柜外殼與變頻器的地總可以接在一起的,。