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摘要：UPS前端不能安装漏电保护装置是UPS行业的一个惯例，目前也未能解决此问题。实际上UPS是一个漏电设备，因为UPS工作时要对市电进行滤波、整流、稳压等。这时就会产生杂波，小电流就会通过地线释放掉，此时就有可能引起漏电保护器的误动作。但是漏电保护装置是预防人体触电的重要装置，如果未装设此设备，就有可能存在安全隐患。本文将从UPS漏电流的形成入手，从而定性分析是否可安装漏电保护器，并对此提出建议。
关键词：UPS； 漏电保护器； 漏电电流； 人体电流； 措施
1 UPS及漏电保护器
1.1 UPS
UPS（Uninterruptible Power Supply）即不间断电源。是一种含有储能装置，以逆变器为主要元件，稳压稳频输出的电源保护设备。主要由整流器、蓄电池、逆变器和静态开关等几部分组成。
整流器：整流器是一个整流装置，简单的说就是将交流（AC）转化为直流（DC）的装置。
蓄电池：蓄电池是UPS用来作为储存电能的装置，它由若干个电池串联而成，其容量大小决定了其维持放电的时间。
逆变器：逆变器是一种将直流电（DC）转化为交流电（AC）的装置。
静态开关：静态开关又称静止开关，它是一种无触点开关，是用两个可控硅反向并联组成的一种交流开关，其闭合和断开由逻辑控制器控制。转换型开关主要用于两路电源供电的系统，其作用是实现从一路到另一路的自动切换。
图表 1 UPS原理示意图
1.2 漏电保护器
漏电电流动作保护器，简称漏电保护器。主要是用来在设备发生漏电故障时以及对有致命危险的人身触电进行保护。
漏电保护器主要由三部分组成：检测元件、中间放大环节、操作执行机构。
检测元件：由零序互感器组成，检测漏电电流，并发出信号。
放大环节：将微弱的漏电信号放大，按装置不同（放大部件可采用机械装置或电子装置），构成电磁式保护器和电子式保护器。
执行机构：收到信号后，主开关由闭合位置转换到断开位置，从而切断电源，是被保护电路脱离电网的跳闸部件。
2UPS前端不装设漏电保护器原因分析
目前UPS一般直接对输入交流市电进行整流，在无功补尝的情况下，就会在传输线中造成严重的谐波干扰，尤其用可控硅整流的情况下，干扰更甚，这是一般UPS的运作方式。
而漏电保护开关的动作原理是：在一个铁芯上有两个组，一个输入电流绕组和一个输出电流绕组，当无漏电时，输入电流和输出电流相等，在铁芯上二磁通的矢量和为零，就不会在第三个绕组上感应出电势，否则第三绕组上就会感应电压形成，经放大去推动执行机构，使开关跳闸。
假如在UPS前面加漏电保护开关，尽管UPS无漏电现象，但由于UPS为了消除干扰，零、火线对地之间都加了滤波电容，零、火对地都有电流，可能造成零、火线上电流不等，因此各次谐波在铁芯中形成的磁通矢量和由于铁芯的磁滞作用而不能为零，于是就出现了类似漏电的假象，使漏电保护器频繁跳闸。
3 UPS漏电流形成分析
UPS漏电流分为两种，一种是正常运行时的稳态漏电流，一种是开启、停运时的动态漏电流。一般情况下动态漏电流通常比稳态漏电流大，危害也更大。
若其值大于30mA，且必须安装漏电保护器，那么有以下几点措施可选择采取：
1)提高泄漏电阻
提高电容器的泄漏电阻可以降低电容器的泄漏电流。这可以从选择电容器本身和加强电容外部的绝缘两方面入手。
2)设置旁路开关
设置旁路开关与漏电保护器并联。在启动UPS的过渡过程中，旁路开关闭合漏电保护器，以避开启动UPS时电路中产生的过电流引起漏电保护误动作。在启动UPS完成后，打开旁路开关，使漏电保护器起到正常漏电保护的作用。
3)设置阻尼限流
设置阻尼限流电阻与开关并联环节。在启动UPS的过渡过程中，断开并联开关，串入阻尼限流电阻，以降低启动UPS时电路中产生的过电流，从而避免漏电保护误动作。在启动UPS完成后，闭合与阻尼限流电阻并联的开关，使电路转入正常运行，漏电保护器可以起到漏电保护的作用。
4)采用直流启动
断开交流输入开关和负载，采用直流启动UPS，待UPS工作正常后，再闭合交流输入开关，而转入交流供电运行。这样可以避免电路接通正弦电源时可能产生的峰值较高的振荡衰减的漏电流引起漏电保护误动作。
5)UPS前端加装隔离变压器
当在隔离变压器二次侧发生漏电时，漏电保护器通过隔离变压器的一次侧泄漏电流变小，故达不到整定值就不会跳闸。
6)设置频率区分环节
频率区分环节可以为低通滤波器，只允许频率较低的工频分量通过，而不允许频率较高的自由振荡分量通过。
5 结语
UPS前端加装漏电保护器在国际惯例中是不允许的，本文也分析了其中的原因。该命题是一个博弈命题，UPS本身应要求较高的可靠性，不能随意误跳，但从人身安全来看，一切应以人为本。故装设与否，应从全局分析，既要分析UPS的装设对整个系统的重要性，也要分析该设备的各种参数，应该采取哪些保护，各类保护相互协调，保证人身不受伤害。
本文重点分析了UPS漏电流形成的原因以及计算方式，为装设UPS前提供了一种简单易行的计算方法，但此方法也有弊端，即不能计算出漏电电流的持续时间。通过查阅资料，目前较为常用的工程方法是用霍尔电流传感器进行实地测量。
同时人体所能承担的电流为30mA，那么要起到保护人体的漏电保护器的整定值至多等于30mA，该值对于一般UPS漏电流而言是比较小的。对必须加装漏电保护器的UPS而言，就得采取一定措施。本文提供了几种常用的措施，并分析了它们之间的优劣，在实际应用中采用何种措施还需具体实地对比分析，得出最优方式。
参考文献：
【1】付腾、姚志成、彭建军，UPS简介以及其发展趋势，四川兵工学报，2012.4.
【2】郭云松、郭祥玉，一种UPS漏电保护探讨，电源技术应用，2005.06.
【3】塔里木油田，安全使用漏电保护器，2011.11.
论文作者:施昶,孟青春
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/30
标签：保护器论文; 电流论文; 装置论文; 旁路论文; 绕组论文; 阻尼论文; 流电论文; 《电力设备》2018年第2期论文;