TWI281029B - Automatic compensation method of AC leakage current, constituent circuits, and testing device using the circuit - Google Patents

Description

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【發明所屬之技術領域] 本發明係關於一種待測物安全 是在於交流漏電流自動抿補之古i σ里d方法，特別 i路之測試裝置，對待測物】C成電路、使用該電 I量測之目的者。則物進仃女全規格測試時夠提供精確 先前技術 在一般電氣成品 機進行 ，越來 必須使用耐壓 耐電壓條件外 試。 在進行成 總電流較高， 格。但進行材 備本身的漏電 更新、更高的 響到測試準確 交流高電 出電壓，越高 圈與外殼的電 加。傳統高壓 利用微處理器 測試時候，再 值’達到提高 品的測 因此對 料測試 流將可 電壓測 度。 壓的產 的電壓 容量增 量測系 紀錄未 將測量 準確度 ，如： 高壓量 越多的 試時， 測試設 時，因 能影響 試要求 生，現 需要更力口 ，因 統在處 加上待 數據減 的目的 電熱器、吹風機等的品質檢驗 測，檢驗是否符合安全規袼的 電子零件也開始進形這類的測 因為是由多個材料組合而成， 備本身的漏電流的要求並不嚴 為只有單一個電流量，测試嗖 到測量的準確，再加上不斷； ，使測試設備的漏電流更加影 有的方式是利用變壓器提高輸 多的線圈，圈數增加相當於線 而造成電容性的漏電電流择、· 理設備本身的漏電流時，^以 測物以前的漏電流值，當進行 去原有的設備本身的漏i沪仃 。理論上，以上的計算方：確 ❿

I28l〇29 五、發明說__ 交泣=消除設備本身的漏電流值對實際測試的， 數：；:Γ;中、，含了實數、虛數的成分，“採用ΐ 去，貫無法確切得到實際測試數值。 公7以，在進行電阻性負載測試時，必須使用以 飞達到準確量測目的： 十" 電流表顯示值 數）2 電阻性電流（實數）2 +電容性電流（虛 就益果待測物呈現電容特性’仍然使用上述計算式， ’沈…、法達到準確的測量目的。 Λ

因此要達到沒有誤差的測I 哭太t j t j里 必須儘可能的降低變壓 态本身造成的電容性漏電電流·伯H六麻处 牛瓜义& ^ , ^ L，但疋在貫務上，並益法消 除此一現象，尤其在越高的電壓、达A m …/2:月 ^ 因為線圈的增加，呈現 越问的電容性漏電電流。 日刀王兄 本案發明人鑒於上述習用測4地 ， 所造成成效不彰之情形亟待力用/=之，試方式以及電路 及研究，㈣研發出本發明交；過長時間的思考 構成電路、使用該電路之^ =電流自動抵補之方法、 本發明之交流漏電流自動抵補 用該電路之測試裝置，*主要目 ，、構成電路、使 、六古茂-、日丨和广 丁 亦也的係在於簡化電氣產品交 “麼罝測私序…要執行設備本身誤差補償。 本發明之交流漏電流自動抵補 ^ ^ ^ ^ ^ 用該電路之測試裝置，其次一目 /、構成電路、 的係在於改善現有測試設

第6頁 1281029 五、發明說明（3) 備對電阻性，電谷性因材料不同所造成的測試誤差。 【發明内容】 “ 一種交流漏電流自動抵補之方法、構成電路、使用該 電路之測試裝置，主要係使用在安全規袼測試儀器領域。 本發明依據漏電迴路之電容量固定，所以漏電電流將 與工作電壓呈現線性比例之關係，以及電壓經過電容哭產 電;Ϊ電：：f領先電塵相位90度之特性，故自：虔 」=:2 μ，利用相位偏移電路產生相位差9〇度之斤號， 度相=電流信號與經過相位偏㈣ 效應之測試信號。 精敌仏待測物無漏電容 =用該等方法、電路之測試裝置 測；mr:有漏”自動=路= 效應所產生的漏電流；：：：J:號前抵補内部電容 試信號，已排除漏電流；；之輸出測 【實施方式】 法、圖所ί中”發明交流漏電流自動抵補之* -獨立、控制電壓:、頻；；二出；二流電產生裝置1，為 移電路輕接；一相位偏移電ςΊ置’與變壓器及相位偏 流偵測裝置；—變 可輸出—相位信號至電 …3，該變壓器-側為初級端31、另

j^l〇29 :五、發明說明（4) 丨二倒為經過線圈升壓之次級高壓輸出端32,輪出端經命泣 丨、剛裴置提供待測物一測試電壓；以及，電流偵測裝^ μ | 4’作為電流量測、補償電路之用，具有比較之功能。 | 而在高壓測試儀器中，漏電容量的產生主要可分為 I個部分’其一為高壓配線部分的漏電容量c c 1 '' 会八〆 1刀日J购电合里Eternal 51 ，此部 丨f係以電容形式存在於線路間，其二為高壓變壓器漏電容 丨.量CT 52，此部份係以電容形式存在於變壓器線圈與鐵心合 是以，本發明係依據上述漏電迴路電容量固定，因此 漏電電流與工作電壓呈現線性比例，電壓經過電容器產生· 漏電流，且電流相位領先電壓相位90度的特性進行自動抵 $ 補步驟。 一

I I 依據以上所述，該測試動作進行時，在交流產生妒置 輸入信號經過變壓器3升壓、並且再經由高壓輸出端Μ輪 :出的同時，取低壓側之電壓11、經過相位偏移電路2產生 相位差90度的電壓信號21，使線路增益量控制到與待補償 的漏電電流量相同。電流偵測裝置4則將高壓側、經過漏 電容（CINTERNAL+CT)所產生之漏電流訊號53與經過相位移的電 壓Λ號2 1相減’可以達成較以往佳、幾乎沒有漏電電容效 應之咼壓電流6，此測試信號即可提供待測物7進行測試。囑 ! 前述之漏電流自動抵補方法以及電路，通常使用於電 1氣安規分析裝置上，最具代表性的為CHR〇MAtm ATE，INC所 〗販售的具有而ί壓測试之Safety Tester系列，在本女德俨 「也同時提供該系列之-機種為其驗證。 本文後& '

ί 1281029 -- -----—_ ___— —___ 五、發明說明（5) 首先，紀錄該測試裝置尚未加入本發明漏電流自動抵 丨補電路時之主機電流表顯示值，在測試前設定值部分為： ! WAC 5. OOkV，Hi—Lim 2· OmA，Test—Time OFF ί 按下開始鍵（Start Key)使測試裝置連續高壓5k Vac I輪出後，紀錄漏電流表顯示值，該漏電流數值為 I 0· 168mA。另外，也以一校驗設備（示波器）紀錄未加入本 Γ發明電路之輸出波形，如圖二A所示。 接下來加入本發明漏電流自動抵補電路，在測試前設 定值部分同樣為：

WAC 5. 0 0kV, H i_L i in 2. OraA, Te s t_T i me OFF •按下開始鍵（Start Key)使測試裝置連續高壓5k Vac f出後，紀錄漏電流表顯示值，該漏電流數值為〇 · 〇 3mA， 相較於未加入漏電流抵補電路之漏電流量降低許多。另 淹$也以一杈驗设備（不波器）紀錄加入本發明電路之輸出 现形，如圖二Β所示。 ’ ί以，自本驗證波形比較圖以及漏電流比較值相比 “ίίΐ之漏電流補償電路可補償（降低）測試裝置因高 【輸出所產生的漏電流，使對於待測物產生的誤差大幅降 本發明另外還包括下列問題之解決： 1 ·提出新的電氣產品交流高壓詈、、則妒皮-^ 行設備本身誤差補償。 门&里測私序，不必要執 ^卩牛低咼壓產生裝置處理漏電流所需花費之成本。 •改善現有測試設備胃t pi w ^ 、 巧τ电阻性、電容性因材料不同

!1281029 五、發明說明（6) 所造成的測試誤差。 綜上所述，本發明具有產業之利用性及進步性，且本 案未見之於任何刊物，亦具新穎性，當符合專利法第十九 丨條、第二十條發明要件之規範。 I 惟以上所述者，僅為本創作之一較佳實施例，當不能 I以之限定本發明實施之範圍，凡與本發明申請專利範圍所 丨作之等效變化、均等實施或修飾，皆應仍屬本發明專利涵 " 蓋之範圍内。

第10頁 1281029 __ 圖式簡單說明 【圖式簡單說明】 圖一為本發明之交流漏電流自動抵補之電路方塊示意 圖； 圖二A為無使用本發明之漏電流自動抵補電路所測得 測 試機, 内部 波 形 信號；以及 圖， 二B為力 ϋ / 、本發明之漏電流自 動抵補電路所測得 試 機内- 部波 形 信 號。 [ 主要' 代表 符 號 ] 1 交 流 電 產生裝置 11 低 壓 側 電壓 2 相 位 偏 移電路 21 電 壓 信 號 3 變 壓 器 31 初 極 端 32 高 壓 輸 出端 4 電 流 偵 測裝置 51 漏 電 容 置 CINTERNAL 52 漏 電 容 量CT 53 漏 電 流 訊號 6 高 壓 電 流 7 待 測 物

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Claims (1)

1. Ί281029 六、申請專利範圍 — 1. 一種交流漏電流自動抵補方法，取一 且經過相位偏移電路產生相位罢々雨r、 \ ^免壓、 產生的漏電流訊號相互運算，使轉攸^ ^ 與高壓惻所 償的漏電電流量相同。 使線路增益量控制到與待補 2·如申請專利範圍第1項所述夕六、+、 ，法，該電壓信號經過相位偏移電：：：：流自動抵補方 度。 兒路所產生之相位差為90 3·如申請專利範圍第1項所述之六泣、、 、 法，其中該高壓側之漏電流訊號，自動抵補方 電容量以及高壓變壓器漏電容量。马阿壓配線部分的漏 4. 出 置 圈 測 一種交流漏電流自動抵補電路，a -交流電產生裝置，為一獨立、"2 ·· 裝置，與變壓器及相位偏移電路电壓、頻率之輪 一相位偏移電路，可齡ψ ’ ; 輪出—相位信號至電流谓測裝 —變壓器，該變塵器一侧為初級产 升麼之次、級高麼輸出端，輸、細而? n經過線 物一測試電壓；以及 、、""寬"IL偵測裝置提供待、 電流彳貞測裝置，作為電 出

   $ 12頁 藉由上述裝置之組成電路，二交路之用，· 、亚利用相位偏移電路產生相^/生裝置產生輸 Us唬，再將高壓側 1281029 ^-- 六、申請專利範圍 漏電流信號與經過相位偏移之相位差的低壓信♦號相互此 值’可提供待測物無漏電容效應之測試信號者。 5 ·如申凊專利範圍第4項所述之交流漏電流自動抵補恭 路 甘 rK 雙 具中該經過相位偏移電路產生相位差電壓信號，可 、、表路增益量控制到與待補償的漏電電流量相同。 6 分—種電氣安規分析裝置，至少具有交流耐壓測試部 ^電在其中更具有交流漏電流自動抵補電路，該漏電流抵 試二路可利^父流電產生裝置以及相位偏移電路，補償测 牿二置因高壓侧輪出漏電容效應所產生的漏電流，使對^ 、、物產生的測試誤差大幅降低。 ； 該申請專利範圍第6項所述之電氣安規分析裝置’其中 流=f自動抵補電路可利用差動放大器，將高壓側漏電 …、馮電容效應之測試信號。 掏出