CN102879626B - 自动检测电器负载特性的剩余电压测量方法 - Google Patents

自动检测电器负载特性的剩余电压测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种能够精确测量剩余电压值的方法，可解决因测量电器负载特性不同而不能测量到负载最大剩余电压的测量问题，达到精确测量最大剩余电压值。在电器负载与电源之间设计一测量装置，在电器负载工作时，通过测量相应电参数，推算出电器的负载特性，通过对电压、电流相位的推算计算出断开电源后延迟之后对应放电电压值最大时的相位值，从而在此相位处断电后，按要求测量电压值，此时能正确确定电器负载有可能的最大剩余电压值。为考核电器安全提供精确的测量手段，以保证电器产品安全使用创造了条件。

Description

自动检测电器负载特性的剩余电压测量方法
技术领域
本发明涉及一种能够精确测量剩余电压值的方法，用于电器产品安全检测的仪器。
背景技术
目前，对电器产品安全的需要，其中一项指标是电器产品剩余电压的测试，剩余电压是指电气产品断电后，电源插头各极间、电器内部储能器件(如电容)上，在一段时间内保持的残余电压。剩余电压的建立是由于电气设备电源回路存在着储能器件，如果回路中储能器件容量足够的大，电能释放电阻阻值也足够的大，虽然储能器件中存储的能量很小，存在的时间很短，但产生的剩余电压也将会引起触电安全事故。为了避免使用剩余电压过高的电器，必须对剩余电压进行测试。在现有标准中，有GB4706.1-2005规定测量时应在电压峰值时断开电源后延迟1s后测量其电压值，这样的方法对容性负载是可以测量的，但对其它特性的负载最大的剩余电压是测量不到的；或根据GB9706.1-2007《医用电气设备第一部分：安全通用要求》15章(电压和(或)能量的限制)的要求，用插头与电源连接的设备(医疗仪器标准)规定，必须设计成在拔掉插头之后1s时各电源插脚之间和每一电源插脚与设备外壳之间的电压不超过60V，随机断电测量10次电压值，取最大值作为测量值，这种随机断电测量10次的方法显然也不能测量出最危险时刻的值。
发明内容
本发明的目的：研究并解决因测量电器负载特性不同而不能测量到负载最大剩余电压的测量问题，为此提出通过判断负载特性来确定测量前断电时刻，达到精确测量(最危险时刻的)剩余电压值。
为了实现本发明目的，拟采用以下的技术方法：
有：在电器负载与电源之间设计一测量装置，在电器负载工作时，通过测量相应电参数，推算出电器的负载特性，通过对电压、电流相位的推算计算出断开电源后延迟1s 对应放电电压值最大时的相位值，从而在此相位处断电后，按要求测量电压值，此时能正确确定电器负载有可能的最大剩余电压值。
本发明的特点：对电器产品中任意负载特性，通过推算出负载的数学模型，来控制何时刻进行断电测量，能测量得到最大剩余电压值。这为考核电器安全提供精确的测量手段，以保证电器产品安全使用创造了条件。
附图说明
图1是本发明方法的流程图；
图2是本发明方法的测量系统结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体的实施方式并结合附图对本发明做进一步详细说明。
本方法需要精确测量剩余电压，因而需要对负载特性参数识别，判断断电测量时电压瞬时最大值时刻。见图1，参数识别主要有如下几步：
当电源给电器负载供电时，测量出交流电压上升沿过零点时刻后，再测量出交流电流(上升沿)的过零点时刻，这两个时刻之差即为电压与电流波形对应的相位差θ，这反映了电器的负载特性，根据此负载特性可推算出电器负载插头处电压最大的时刻(对应相位差)，从而可控制电器控制器断开电源，并测量出剩余电压。所述电压、电流相位差可用电压、电流相位差测试模块，控制断电和测试可用相位判断控制模块来控制，电器负载插头两端剩余电压可用剩余电压测量模块来实现，见图2。
本发明应用举例：
若电器负载特性为容性负载，则其中：ω为电压正弦波形角频率，从上式可看出：ωt＝θ，即测量出电压与电流波形相位差θ，并判断小于180°(则为容性负载)，在电流波形过零点断电时，电器负载中储能电压最大，测量出的电压为最大剩余电压。
若电器负载特性为感性负载，则其中：从上式可看出：ωt＝θ+90°，即测量出电压与电流波形相位差θ，并判断大于180°(则为感性负载)，在电流波形过零点时延时断电时，电器负载中储能电压最大，测量出的电压为最大剩余电压。

Claims (1)

1.一种能够精确测量剩余电压值的方法，其特征在于：在电器负载与电源之间设计一测量装置，在电器负载工作时，通过测量相应电参数，推算出负载的数学模型，通过对电压、电流相位的推算计算出断开电源后延迟之后对应放电电压值最大时的相位值，从而在此相位处断电后，按要求测量电压值，此时能正确确定电器负载有可能的最大剩余电压值；电器的负载特性是通过电压与电流波形对应的相位差θ来反映：若θ小于180°，则为容性负载，在电流波形过零点断电时，电器负载中储能电压最大，测量出的电压为最大剩余电压；若θ大于180°，则为感性负载，在电流波形过零点时延时断电时，电器负载中储能电压最大，测量出的电压为最大剩余电压，ω为电压正弦波形角频率。
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