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使用差動電流表之后，可以及時檢測到機床設(shè)備中的故障電流，并能夠在故障電流到達嚴重的臨界值之前、在中斷生產(chǎn)過程之前及時發(fā)出警示

在使用了差動電流表之后，可以及時檢測到機床設(shè)備中的故障電流，并能夠在故障電流到達嚴重的臨界值之前、在中斷生產(chǎn)過程之前及時發(fā)出警示，這樣就明顯降低了機床設(shè)備的斷電停機時間，也降低了與此有關(guān)的經(jīng)濟損失。

始終采集大量的機床整體信息——從經(jīng)濟性角度來看，這對許多機床設(shè)備使用者來說都非常值得。而更加值得的事情則是：早期識別并排除那些可能帶來嚴重后果的干擾或者引起設(shè)備停機的因素。利用下一代差動電流表，就能使機床設(shè)備的使用者更進一步地接近這些目標。

今天的機床設(shè)備安全，包括與機床設(shè)備安全有關(guān)的標準已經(jīng)達到了很高的水平。機床設(shè)備的安全是通過保護裝置，例如過電流保護斷路器和故障電流保護開關(guān)來實現(xiàn)的：在電路出現(xiàn)故障電流等異常情況時，斷開某一用電器或者斷開整個電路來實現(xiàn)。但由于故障電流保護器動作時事前沒有預(yù)警，因此會在保護接地電路中產(chǎn)生很大的漏電電流，從使用性能角度來看這是人們不希望的，也是不理想的。

另一個能夠影響機床設(shè)備可用性的問題是：很高的漏電電流、諧波振蕩和電磁場。這些影響因素對設(shè)計師、電氣安裝工和機床設(shè)備使用者提出了挑戰(zhàn)性的要求：利用合適的安全保護方案及時識別并排除這些因素帶來的影響，實現(xiàn)機床設(shè)備的預(yù)防性安全保護。電力供電網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中誕生的TN-S系統(tǒng)（整個系統(tǒng)的中性線與保護線分開的TN系統(tǒng)）能夠很好地解決這一問題：在實踐中有效避免了把漏電電流傳導(dǎo)到接地線和屏蔽電纜中。

圖1  由絕緣故障引起的故障電流可以導(dǎo)致機床設(shè)備因故障而中斷生產(chǎn)

精確的監(jiān)控提高機床設(shè)備的可用性

雖然很高的故障電流和電磁場可以通過合理的電氣設(shè)計降低到最小程度，但由絕緣故障引起的故障電流還是不可避免的。因此，它成為影響機床設(shè)備可用性的主要因素（圖1）。

為了保證在生產(chǎn)過程中不出現(xiàn)惡性的監(jiān)控事故，保證隨時都有機床設(shè)備當前的監(jiān)控信息，精確的電力供電故障電流監(jiān)控設(shè)備提供了改善機床設(shè)備的可能性。利用Phoenix Contact公司按照DIN EN 62020（VDE 0663）標準研發(fā)生產(chǎn)的RCM-A和RCM-B（RCM表示故障電流檢測）系列差動電流表，就能夠很好地滿足人們對故障電流監(jiān)控的目的和要求。

工作原理類似故障電流保護開關(guān)

該系列儀器不僅能夠提供交流電流的故障電流和脈動直流的故障電流（A型）信息，而且也可以提供所謂的交直流兩用的、附加了純直流電壓故障電流保護的類型（B型）。這些差動電流表能夠在電氣安裝過程中及時識別由于絕緣故障引起的故障電流。檢測結(jié)果能夠準確地顯示出來，當故障電流的數(shù)值到達預(yù)設(shè)的臨界值時，能夠發(fā)出報警提示。利用它們提供的信息，使得機床設(shè)備使用者能夠在設(shè)備強制斷電之前排除故障；可以毫無問題地在機床設(shè)備停止工作時進行檢查并排除故障，這樣就明顯提高了機床設(shè)備的可用性。

圖2  為檢查導(dǎo)線中的故障電流，將導(dǎo)線從電流轉(zhuǎn)換器中穿過

這種類似故障電流保護開關(guān)一樣工作的差動電流表的工作原理是建立在差動電路原理基礎(chǔ)之上的，它可在TN-S系統(tǒng)和TT系統(tǒng)中使用。它所顯示的不是直接檢測到的數(shù)據(jù)，相反是差動電流表計算之后的電流數(shù)值。

LED信號帶準確報告當前故障電流百分比

構(gòu)成差動電流的前提條件是：根據(jù)具體使用情況的不同，所有當前帶電的導(dǎo)線，也就是所有的外部導(dǎo)線和中性線或者接地保護線的電流數(shù)據(jù)都由總電流轉(zhuǎn)換器RCM-SCT匯總。如圖2所示，為檢查導(dǎo)線中的故障電流，將導(dǎo)線從電流轉(zhuǎn)換器中穿過。

在正常工作的供電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，在各個電流轉(zhuǎn)換器中匯總的電流之和為零；在轉(zhuǎn)換器的次級繞組中感應(yīng)不出感生電流。若出現(xiàn)了絕緣故障，有一部分工作電流經(jīng)保護接地線流出，則在差動電流表中就會感生出一個電壓：被相連接的差動電流表監(jiān)測到。當差動電流大于設(shè)定的閥值時，故障電流檢測儀RCM就會發(fā)出報警提示，最后由故障電流監(jiān)控器切斷機床設(shè)備的電力供應(yīng)。

事先設(shè)定的、最大允許的故障電流數(shù)值和報警的閥值都可以根據(jù)機床設(shè)備的特性單獨設(shè)置。LED（發(fā)光二極管）信號帶以百分比為單位準確顯示故障電流的百分比數(shù)值。在預(yù)警和報警時，差動電流表的顯示屏有兩個單獨的轉(zhuǎn)換觸電可供使用。儀器的設(shè)置和機床設(shè)備的狀態(tài)都可以從結(jié)構(gòu)緊湊的顯示屏中讀出（圖3）。由于這一儀器設(shè)備允許的輸入電壓范圍很寬，因此可以在所有的85～264VAC、頻率50Hz交流電的應(yīng)用場合中使用。

在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中，交直流兩用的故障電流保護器類型（B型）優(yōu)先得到了廣泛的應(yīng)用。隨著越來越多的電氣工作設(shè)備投入使用，例如變頻器的使用，在高頻范圍內(nèi)會因出現(xiàn)異常而產(chǎn)生很強的、對生產(chǎn)過程和安全都有嚴重影響的故障電流。

圖3  儀器的設(shè)置和機床設(shè)備的狀態(tài)都可以從結(jié)構(gòu)緊湊的顯示屏中讀出

可以分散式配置

RCM-B系列差動電流表可以檢測頻率至100kHz的交流電故障電流并報警。這樣它就超過了2009年7月生效的試行標準DIN V VDE 0664-110中采集20kHz頻率交流電故障電流的要求。

RCM故障電流檢測儀的響應(yīng)參數(shù)可以設(shè)置，使故障電流檢測儀的性能與機床設(shè)備的要求保持一致。為此，這種檢測儀可以按照分散式配置的方式進行安裝。這樣也大大方便了故障查詢，降低了維護保養(yǎng)費用。因為它可以快速的判明機床設(shè)備的故障出現(xiàn)在哪里，省去了費時費力的故障查詢和故障分析。

這種差動電流表不僅可以對交流電流的故障電流和脈動直流的故障電流（A型）的信息進行采集，而且也可以對附加了純直流電壓故障電流保護（B型）、頻率至100kHz交流電的故障電流信息進行采集。這種通用型可調(diào)整的差動電流表在提高機床設(shè)備利用率方面有著積極的作用，同時也在提高機床設(shè)備的經(jīng)濟性和競爭力方面發(fā)揮了積極的作用，具有重要的意義。