低泄露EMC滤波器制造技术

一种ＥＭＣ滤波器，可连接在供电网和电操作设备之间以降低所述供电网和所述设备之间的传导噪声，该ＥＭＣ滤波器包括一个电压调节器（１２０、１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ），其具有输出端子（１００、１１０），为了在电源频率处降低“Ｙ”电容器（３３０）或有源旁路模块（３６０）两端的电压降，该输出端子（１００、１１０）的电位被保持为接近地电位。通过这样的方式，到地的漏电流被明显降低。本发明专利技术的装置在角接地三相线或与ＲＣＤ装置结合时特别有用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低泄漏EMC滤波器技术领'域本专利技术涉及用于限制由EMC滤波器产生的入地漏电流的装置。本发 明在相导线之一接地的电力系统中特别有用，并且在大多数AC和DC供 电系统中是有利的。
技术介绍
为了获得共模衰减，电力线EMC滤波器在大多数情况中包括接地电 容器(所谓的Y电容)以及适当的电感。这样不可避免地产生不希望的 后果电流通过Y电容器流入地-所谓的入地漏电流(ELC)。图1以单线 图的形式示出已知的EMC滤波器的例子，Y电容由参考标记30表示，36 是相应的电感，35是入地漏电流的通路。通常，Y电容器的容量和Y电 容器两端的电压越大，ELC越强。认为高电平的ELC对工作人员是危险的。除了对人的危险外，过高 的ELC能干扰电气系统的可靠工作。特别地，包含残留电流检测(RCD) 的设备由于RCD装置的跳闸而被中断。因此当设计EMC滤波器的时候， 把入地漏电流最小化被认为是好的设计。对于使用星型接地电源的电力系统(即欧洲的TN系统)入地泄漏 可能是个问题，不过因为系统在地电位附近是平衡的，在正常情况下ELC 通常是适中的。然而在高功率滤波器或者需要强共模衰减时会出现高 ELC值。对于日本的230V德尔塔(delta )电源， 一个相接地(所谓"角地" (corner earth))。在这种情况下，没有消除地电流。除非仅使用小 的Y电容器，否则将存在大的ELC。在日本普遍使用的是RCD装置。这限制了在RDC装置没有跳闸风险 的情况下能够安全使用的Y电容器的大小。因此需要找到一种方法，其 中能够使用大的Y电容器同时保持低的入地漏电流。类似的问题也存在于IT电力系统中，如在轮船和工厂等中使用的 IT电源系统。在这里，馈电线电源仅经由高阻抗不精确地参考到地。这 样做使得如果发生一个相短路接地，该设备将继续相对安全地工作。但 是在这种短路模式中电力系统实际上是"角接地"的。如果使用大的Y电容器，那么将存在高的ELC。因此，存在对具有低ELC的噪声抑制滤波器的不断增长的需求。传 统上，为了限制ELC,这样的滤波器已经被构造为在地通路中具有减少 的电容。但是，为了保持合适的衰减，滤波器电感必须被相应地增加以 补偿减少的电容，这可能使滤波器变得更大并且更贵。然而，即便增加 电感值仍不是完整的解决方案，并且对于降低EMC噪声，具有小的Y电 容的滤波器通常没有具有较高的Y电容的滤波器那么有效。此外，该增 加的电感会导致增加的功率损耗、温度上升和端到端的电压降，所有这 些都是不利的状况。这里描述的模块具有这样的益处能够在滤波器结构中使用大的Y 电容器，而没有RCD装置跳闸的风险。因此不需要增加电感器的大小， 从而也没有其相应的缺点。该模块将在接通时保持低的ELC并且能够在 任何故障状况期间和正常运转状况期间基本上消除所有的入地漏电流。 本专利技术同样能应用于用于单线或多线应用的单级和多级滤波器。
技术实现思路
根据本专利技术，借助所附的权利要求的目的获得这些目标。 附图说明借助于对实施例的描述将更好地理解本专利技术，实施例以例子的形式 给出并且由附图示出，其中图1是单线图，其以简化示意图的方式示出了已知类型的EMC滤波 器和漏电流的通^^。图2以简化示意图的方式示出了已知类型的三相EMC滤波器和漏电 流的通^各。图3以简化示意图的方式示出了包含插入在"角地，，三相系统中的本专利技术的泄漏抑制结构的EMC滤波器。图4以简化示意图的方式示出了包含插入在单相系统中的本专利技术的泄漏抑制特征的EMC滤波器。图5示意性地示出了根据本专利技术的一个方面的调节器的可能实现。图6和7示意性地示出了本专利技术的调节器的实现的其它变体。图8-11示出了在根据本专利技术的一系列EMC滤波器中调节器的可选连接。图12是在图11的实施例中引入的虛旁路节点的示意性图示。图1 3是根据本专利技术的电压调节器的实现的另外的变体。图15以简化示意图的方式示出了包含继电器电路的本专利技术的另一实施例。具体实施例方式在EMC滤波器中入地泄漏的问题和原因如图1中所示。为了抑制由 装置15所产生的并沿着线11传送的可能的干扰，可以是单相或多相的 电力线11通过滤波器20连接到装置15。在其最简单的实现中，该滤波 器包含连接在相导线和接地导线之间的"Y"电容器30和串联电感36。 任何在"Y"电容器30两端看到的电位对入地漏电流36的贡献4艮大。图2示出了在三相电力线的情况中的相同状况。在这种情况中已知 滤波器使用连接在相L1、 L2、 L3两端的"X"电容器组331,其有助于 减少差模噪声。另一方面，共模噪声由连接在星型点90和地之间的电 容器330抑制。如在所示的角接地的例子中，如果相电位相对于地电位 并不是平衡的，"Y，，电容器330看到大的电位，并且允许相当大的入 J也漏电i化35 ;克动。图3示意性地示出了根据本专利技术的一方面的电磁兼容滤波器(EMC滤波器)的 一 些特征。打算在三相电力线中使用的该滤波器包含虚地调 节器120,虛地调节器120具有连接到地电位或等价地连接到基本为地 电位的导线的参考输入(Ref )。调节器120使它的输出(Out)节点100 的电位稳定到可感测为不变的水平，从而迫使其达到参考(Ref)输入处 存在的地电位。这样的调节和迫使可以由几种已知装置得到，所有这些 装置均包含在本专利技术的范围内，其中一些将在下面通过例子更好地讨 论。噪声旁路模块连接在电压调节器120的输出100和地参考电位之 间，以吸收在相导线Ll、 L2、 L3上传送的最终噪声。在所示的例子中 噪声旁路模块是简单的"Y，，电容器330,但是可以预见，在本专利技术的范 围内，它可以被包括无源和/或有源元件的合适的容性网络或电路所代 替，其在预期有噪声的频率处呈现低阻抗。虛地调节器120的作用是"Y"电容器330看到的不是完全的线电 位，而是大大减小的电位，其可以根据所获得的调节精度而被限制到若 干伏或者甚至更低。通过这样的方式"Y，，电容器330两端的泄漏被减小到无关紧要的水平。相应地，"X"电容器331两端的电压降由于虚 地调节器120的引入而增加。但是相关的漏电流129由调节器120的输 出引出，并且经由调节器的馈电线返回到相Ll、 L2、 L3,而不会对入地 漏电流估文出贡献。应当认识到对于本专利技术的运行来说电位虚地节点100应当被强制到 绝对恒定的值不是必要的。实际上，为了将通过"Y"电容器330的入 地漏电流限制到无害的量，应在幅度和/或在速度上充分降低该电位的 变化就足够了。并且，调节应当为严格线性或在所有频率上有效也不是 必要的。虛地调节器不需要大的带宽。在实际实现中，为了在50或60Hz的 电源频率(mains frequency)处和高至电源频率的某个^氐谐频处稳定 节点100的虛地电位，同时在远离电源频率的高频处(在此频率处预期 有噪声)呈现高输出阻抗，调节器120在低频处具有低输出阻抗就足够 了。因此虚地调节器不一定直接对噪声抑制做出贡献，该共模噪声通常 经由电容器330旁路到地。为了简化视图，图3和接下来的几个图并没有示出EMC滤波器的感 应元件。应当理解这些图是部分表示，而非完全表示，在这里给出以描 述其各种实施例中的本专利技术。本专利技术的滤波器也可以包含未示出的其它元件，像电感器、共模电感器、电流补本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＥＭＣ滤波器，可连接在供电网和电操作设备之间以降低所述供电网和所述设备之间的传导噪声，该ＥＭＣ滤波器包括一个电压调节器（１２０、１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｇ）和噪声旁路模块（３３０、３３２、３６０、３４０、２３０、８５０），该电压调节器具有输出端子（１００、１１０），其电位被强制为该电压调节器的参考输入的电位，该噪声旁路模块的一个端子连接到该电压调节器（１２０、１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｇ）的该输出（１００、１１０），并且另一个端子基本在与该电压调节器（１２０、１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｇ）的参考输入（Ｒｅｆ）相同的电位。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：AC塔克，
申请(专利权)人：沙夫纳EMV股份公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]