电源线路滤波器中的漏电流

 

图2：3相滤波器的典型电容器配置

　　因此，漏电流的关键要素是电容器CX1、CX2和CX3的不平衡产生的电压UQL。对于大多数滤波器，额定值是相同的，但是也存在制造公差的影响。电容器CY处的压降UQL产生的漏电流Ileak, max可以根据下式确定： 

 

大多数制造商在确定无源滤波器中的电容器的额定值时，公差为±20%。CY的最高压降发生在两个X电容器具有最小的公差，而一个电容器具有最大公差的时候。另外，假设CY的公差值最大。将这些假设代入方程(1)和(2)，则漏电流为： 

 

为更好地了解此理论，可以提供一个480V 3相滤波器的计算实例。电容器值为CX=4.4F、CY=1.8F；所有电容器的公差均为制造商规定的±20%。不考虑电源电压的不平衡，计算出的漏电流大约为23 mA。

　　实践经验表明电容器的公差差距不会如此之大。比较真实的公差范围从-20％至0％。根据此假设，上述计算得出的漏电流大约为10 mA。应该指出：不同制造商采用的滤波器漏电流计算方法并不统一。因此，即使两个滤波器的电路图和元件值相同，但是漏电流可能不同。

　　到目前为止，在计算中并没有考虑供电网的电压不平衡。在实际应用中，供电网确实存在不平衡。为在计算中考虑进此因素，采用了供电网标准EN 50160，此标准规定了公共供电网的状态。根据此标准，地区供电网的电压不平衡应该不超过3％。将此条件代入前述计算，当电容器公差为±20%时，漏电流上升到26 mA，当公差为+0/-20%时，漏电流为13 mA。

4. 单相供电网中的漏电流

　　与3相供电网相比，单相供电网中的漏电流计算要容易的多。在电压和频率给定之后，漏电流只取决于总电容。图3所示是单相滤波器的典型电容器回路。 

 

图3：单相滤波器的典型电容器配置

　　在正常工作时，漏电流由电容器CYL和CYN决定。总电流值由下式给出： 

 

当CX=100 nF、CY=2.2 nF，并且给定的公差为±20%时，漏电流为190 A。最坏的情形发生在中性导体断开的时候。此时，总电容由两个平行电容器组成：一边是CYL，另一边是串联的CX和CYN。图4是等效电路图。