住宅电气线路不同于企事业单位的电气线路，它没有专业电工的维护，而居民往往不懂电气安全知识，很容易发生电气事故。

我国是个生活用电急剧增长的发展中国家。据有关专家估计，2005年我国居民用电量将达到2700亿千瓦，为1996年的2.4倍。我国发电装机容量和发电量均居世界第二位。但来自电力部门的数据和事实表明，近几年电力供应出现了供大于求

中国居民用电量需求预测

的局面。目前，我国供电部门已经开始走向市场经济，为增加社会用电量，于98年初废除了限制用电的各项规定，并表示在今后的几年内将逐步取消用电贴费。其实无论从节能、环保、经济的角度来看，电都是最佳能源。随着我国经济的发展，居民对电的需求将越来越高，已从简单照明型转入了改善居住环境用电型。例如空调已步入普通百姓家庭，一户拥有两、三部空调的现象已很普遍。另一些大功率家用电器设备正逐步被百姓所认识，相信今后也将跃入主流家电行列。诸如电灶、电热水系统、电取暖系统，它们具有安全、方便、节能、卫生、经济、环保和功率大等特点。

然而我国一些地区的电气线路设计往往片面强调节约，线路容量的设计偏低，就象瓶颈一样制约着居民的用电，更谈不上适应居民用电负荷增长的需要。现在我国的人均用电量仅相当于世界平均用电水平三分之一。近年来，由于居民夏季使用空调，一些楼房的线路不堪重负，频繁跳闸，给居民的生活和工作带极大的不便。更严重的是电气线路长期过载，导致绝缘下降，电气事故不断发生。据统计我国电气火灾已跃居火灾起因的第一位。为此国家不得不耗费巨资对现有住宅线路进行改造。

住宅的暗埋电气线路是难以更换或增加的，它必须一步到位，满足远期负荷的需要。由于生活水平的提高和家用电器的不断增多和更新，远期负荷是很难估算的，我们只能借鉴国外经验并结合国情来合理设计我国住宅的电气线路。针对以往电气设计标准中存在的问题，新的国家标准《住宅设计规范》(GB50096－1999)于1999年6月1日起正式施行，它在某些条款上有了很大提高，如它明确要求“电气线路应采用符合安全和防火要求的敷设方式配线，导线应采用铜线，每套住宅进户线截面不应小于10mm2，分支回路截面不应小于2.5mm2”；“每套住宅的空调电源插座、电源插座与照明，应分路设计；厨房电源插座和卫生间电源插座宜设置独立回路”；“卫生间宜作局部等电位联结” 等。但应注意到，这个标准依然是住宅电气设计中电气安全的最低要求。考虑到

电气设计要求的安全性、功能性、舒适性和可适应发展性，住宅电气设计还应有一定的超前意识。

中国大陆、香港和美国住宅电气设计标准的比较

中国大陆数据录自《住宅设计规范》GB，香港数据录自1997年香港机电工程署（电力线路规例工作手册），美国数据录自NEC1999年版例1和例2。其中例1为建筑面积139M2的住宅，拥有照明和小家用电气设备（120V）,大功率电气设备（240V）有12KW电炊具一台;5.5KW烘干器一台，例2在例1的基础上，增加了一台6A、220V空调机;一台12A、110V空调机;一台8A、110V垃圾处理机；一台10A、110V洗碗机。

国际上电气安全技术不断完善和提高，而一些行之有效的电气安全基本要求在我国一些地区新建和改建线路规定中却未见到引入。这些都将在我国新住宅线路和旧住宅改造包线路中留下一些不安全因素。

为提高住宅功能质量，规范商品住宅市场，保障住宅消费者的利益，国家建设部制定了《商品住宅性能认定管理办法》。商品住宅根据住宅的适用性能、安全性能、耐久性能、环境性能和经济性能划分等级，按照商品住宅性能评定方法和标准由低至高划分为“A”、“2A”、“3A”三级。其中有关电气方面的评定指标请见附录一。

住宅建设已成为我国经济发展的新的增长点。各地均大量兴建住宅和改造旧房，此时更应该总结以往的经验教训，在住宅电气线路设计中，强调以人为本，重视电气安全，并为远期负荷的增长充分预留裕量，以满足住户今后几十年安全用电的要求，不再蹈今日被迫改造线路的覆辙。

一、电气线路截面应满足电气安全和远期负荷发展的要求

我国一些住宅电气线路选用过小，除对远期负荷估计不足外，还有以下一些原因

1.我国迄今没有载流量标准，而一些制造商提供的载流量则偏大，较国际电工标准的载流量约大20%，而设计中又多未考虑多回线路并列暗敷时相互发热而导致载流量的降低，这些因素使所选的线路截面更加偏小。我国决定将国际电工委员会IEC 标准等同采用为国家标准，该工作已上报国家技术监督局。

2.家用电器中产生谐波的非线性负荷（如微波炉、气体放电灯、电子镇流器等）日益增多。消除谐波危害的有效措施是减少回路阻抗，国外采用较大截面线路可以减少回路阻抗。我国家庭中非线性负荷家用电器的应用较晚，还不够普及，经验还不多，尚未充分认识谐波在住宅用电中的危害。

3.对住宅线路截面过小引起阻抗增大，影响电压质量的问题注意不够，这点在高层建筑内问题尤为突出。

线路截面过小的后果是电线发热加剧，绝缘老化加速，易导致线间短路和接地故障，引起电气火灾和人身电击事故。而负载电流中谐波份量过大又使一些对谐波敏感的家用电器（例如家用电脑和某些电子设备）产生损坏或工作不正常，也能使家用电器内的电动机、变压器等发热加剧而缩短寿命，它还能使电气线路上的断路器频繁跳闸、熔断器经常熔断，给家庭生活带来许多不便。

从上述可知，发达国家和地区采用较大的住宅电气线路截面并非是因为他们铜的生产过剩，而是出于对住宅电气安全的全面和长期的考虑。

二.住宅内分支回路的数量不应过少

我国每户住宅内照明和插座的分支回路数也过少。由于分支回路少，每回路所带的负荷增大，实际等于减少了线路截面，其结果同样是线路温升的增加。我们知道线路载流量是指某一敷设方式和环境温度条件下线路在允许工作温度时通过的电流。此允许工作温度是相对于其正常绝缘寿命而言的。例如PVC绝缘的允许工作温度为70℃，工作温度超过70℃，线路绝缘并不损坏，只是绝缘寿命相对缩短而已。有一经验数字，PVC绝缘工作温度每超过允许工作温度8℃，其使用寿命约减少一半。但70℃并非PVC绝缘的最合适的温度，我们在使用中如减少负荷，降低其工作温度，则其绝缘老化延缓，使用寿命可以相应延长，这对减少电气线路事故是十分有利的。

分支回路数量的增加，相当于减少每回路的阻抗，这对降低住宅谐波电压，减少谐波危害也是十分有利的。还需说明，住宅内有足够的分支回路数量，就有条件将产生谐波的非线性负荷电器和对谐波敏感的电器做到分回路供电。这样非线性负荷谐波电流在其分支回路的阻抗上产生的谐波电压降就不可能危害另一回路的敏感电器。家用电脑之类对谐波敏感的电器在今后的推广应用是必然的趋势，住宅电气线路在设计中必须及早注意这一问题。电源质量问题可参考国际铜业协会（中国）出版的《电源质量问题初探》和《优化电气设计实践指南》。

还需一提的是分支回路如果较多，当一线路进行检修或因故跳闸时，停电的范围小，对家庭生活造成不便的影响也较小。

三.住宅中插座数量不应过少

我国住宅内的插座数量也偏少，为此居民不得不乱拉电线加接插座板。由于居民缺乏电气安全知识，多用双芯单层绝缘绞线来接插座板。这种电线没有护套，易因挤压损伤而破环绝缘，又因不注意加接PE线（接地线），使所接家用电器不能接地。而插座板则多为不符合标准的产品，据国家技术监督局公布99年第1季度对插头插座的抽查结果显示，有近四成产品不合格。其接触压力和接触面积均不足，负荷电流稍大插座板即因接触不良而产生异常高温。因此，乱拉电线，在住宅内常引起人身电击和电气火灾事故。发达国家为避免乱接电线，对户内插座数量作出了严格的规定。如在美国规定家用电器电源线长达1.8m，其国家电气法规（NEC）就规定墙上两插座点间的距离不得超过3.6m，一个家用电器如不能自左侧接插座，定能自右侧接插座。我们应总结多年来乱拉电线引起许多电气事故的教训，在住宅内应适当增加插座的数量。

增加回路、插座的数量，花费的投资是很有限的，即使一套二室户全按前表中的香港标准设计电气线路，经估算，其投资较我国偏低标准电气线路投资的增加仅950元，即不过一套住宅总投资93,750元的1%。但换来的却是几十年长期住宅生活的电气安全和家用电器的使用方便有效和免遭意外损坏，并且不必担心若干年后会更换电气线路，引起诸多麻烦。所以从长远看，实际上不是多花了钱而是节省了钱。

住宅内的电度表和开关是易于更换的，这类设备的规格可按近期负荷确定，但线路截面，每户分支回路数和插座数量必须适当预留发展裕量，做到一步到位，满足几十年内负荷增大和电气安全的要求。

现时我国东部地区绝大部分的住宅中均使用铜导线，但在中、西部部分地区依然有在住宅中使用铝导线的现象。已于99年6月1日实施的国家强制性标准《住宅设计规范》明确要求住宅内应使用铜导线。而参考2000年1月由国务院通过的《建设工程质量管理条理》，对违反国家强制性标准的开发、设计、施工、监理等各方均有严厉的处罚。

大家都知道铝线较铜线易于起火，据美国消费品安全委员会（CPCS）统计的火灾发生率，铝线为铜线的55倍，铝线起火多的原因不在铝线本身而在铝线的接头，简述为下

如将铝线表面的氧化层刮净，它能在几秒钟内又形成新的氧化层，虽然厚度仅3-6, 却具有很高的电阻，且能随时间的增长而增大。当大电流通过铝线接头时，所产生的I2Rt热量易发生异常高温而引燃近旁可燃物质。当线路绝缘损坏发生短路时，这一铝线接头的高电阻又能限制短路电流，使线路上的断路器、熔断器等过流保护电器不能及时切断电源，这又增加了线路短路起火的危险性。

2、铝与铜的不同膨胀系数

当将铝线与设备的铜质接线端子相连接时，因铝的膨胀系数较铜约大36%，当通过电流温度升高时，铝线膨胀较多，铜质端子的撑大却不多，使铝线受挤压变形。断电冷却后连接处出现空隙，空气或潮气乘虚而入，铝线表面被氧化或腐蚀，使接触电阻增大，再通过电流时连接处发热更剧，形成恶性循环，当达到危险高温时连接处绝缘被熔化，易导致线路短路，甚至引起火灾。

铝为3价，而铜为2价，连接处进入潮湿气后就形成局部电池，使铝腐蚀，这也增加了接触电阻。

如由于线路过载或上述连接不良等原因使铝线连接处的温度超过75℃，而又持续较长的时间，PVC绝缘将分解出氯化氢气体，此气体能腐蚀铝线表面，增加了接触电阻。

除起火危险外，铝线可能因表面氧化，接触电阻过大而不导电,使住宅内某一线路断电，也可能因接触电阻过大导致线路压降过大，电气设备无法正常运行（如荧光灯无法起动），此时需找出故障点，将表面刮净才能恢复供电或运行。而铝线较脆，拆装中容易折断，其再接是十分困难的，这些都给不懂电气的居民带来许多麻烦。

与铝线相比，铜线不易氧化和腐蚀，火灾危险小得多。铜线又较韧，不易折断。住宅中一般没有专业人员检测线路中存在的事故隐患，因此为保证住宅的电气安全,电气线路不应采用铝线而应采用铜线。

五.住宅楼内应作等电位联结

现在国际上非常重视等电位联结的作用，它对用电安全、防雷以及电子信息设备的正常工作和安全使用都是十分必要的。我们熟悉的安全接地也是等电位联结，不过它是以大地电位为参考电位的大范围的等电位联结。根据理论分析，等电位联结作用范围越小，电气上越安全。如果在住宅楼的范围内作等电位联结，其效果当然远优于接地。所谓总等电位联结，就是在住宅楼内电源进线配电箱近旁设一铜质接地母排，将下列可导电金属部分用等电位联结线与接地母排连接而互相导通如下图所示。

当住宅楼内有人工接地极时，接地极引入线应首先接至接地母排。

根据国内外电气事故统计，低压系统短路大多为相线碰设备外壳、金属管道结构和大地的接地故障（接地短路），它能使这些设备外壳、管道、结构带对地故障电压导致人身电击或电气火灾事故，住宅内作总等电位联结可消除或降低这种故障电压，其效果胜过单纯的接地。因此国际电工标准IEC和发达国家电气标准以及我国电气标准都将它规定为电气安全的基本要求。

浴室被国际电工标准列为电击危险大的特殊场所。在我国浴室内的电击事故也屡屡发生。这是因为人在沐浴时遍体湿透，人体阻抗大大下降，沿金属管道导入浴室的一、二十伏电压即足以使人发生心室纤维性颤动而死亡。为此在浴室内还需按上述要求作一次等电位联结。由于如此小范围内的等电位作用，其故障时的电位差微不足道，有效地保证了人身安全。

为保证等电位联结可靠导通，等电位联结线和接地母排应分别采用铜线和铜板。等电位联结这一电气安全措施并不需复杂昂贵的电气设备，它所耗用的不过是一些导线，它不象埋在地下的人工接地极易受土壤腐蚀而失效（实际上在实施等电位联结的同时也实现了接地，因它所联结的水管和基础钢筋等本身已起到低电阻长寿命的接地作用），它在保证电气安全上的作用远胜我们过去习惯采用的专门打入地下的人工接地。在发达国家不要求住户打入人工接地，但住宅楼内如不作总等电位联结和浴室内的局部等电位联结，非但甲方不予验收，当地供电公司也以电气上不安全为由拒绝供电。

六.住宅楼内不应采用没有专用PE线的TN-C系统

我国过去常用的TN-C系统不适用于无电工管理的住宅楼，这种系统没有专用的PE线，而是与中性线（N线）合为一根PEN线，住宅楼内如果因维护管理不当使PEN线中断，电源220V对地电压将如图3所示经相线和设备内绕组传导至设备外壳，使外壳呈现220V对地电压，电击危险很大。因此在住宅楼内不应采用TN-C系统，而应采用TN-C-S、TN-S和TT系统。在这些系统中住宅内有专门的PE线，可避免发生这类电气事故。

在TN-C-S和TN-S系统内，接地故障电流以PE线、PEN线等金属导线为返回电源的通路，电流比较大，常可用熔断器、断路器切断电源来防电击事故。但在全系统内PE线和PEN线是连通的，这样一住宅楼的故障电压可沿PE线和PEN线传导至另一住宅楼，如果住宅楼内不作总等电位联结，就有可能发生电击事故。

在TT系统内每栋住宅楼各有其专用的接地极和PE线，各栋楼的PE线互不导通，故障电压不致自一住宅楼传导至另一住宅楼。但TT系统以大地为故障电流返回电源的通路，故障电流小，必须采用对接地故障反应灵敏的漏电保护器来防人身电击。

这些系统各有优缺点，需按具体情况选用。如果住宅楼由供电部门以低压供电，应按供电部门的要求采用接地系统，以与地区的接地系统协调一致。如果采用TN-C-S系统，应注意从住宅楼电源进线配电箱开始即将PEN线分为PE线和中性线，使住宅楼内不再出现PEN线，这是因为PEN线因通过负荷电流而带有电位，容易产生杂散电流和电位差的缘故。

如果供电部门以10KV电压给住宅楼供电，且10/0.4KV变电所即在住宅楼内，则这栋住宅楼只能采用TN-S系统。因为采用TN-C-S系统将在住宅楼内出现PEN线； TT系统则要求设置分开的工作接地和保护接地，而在同一个建筑物内是很难做到两个分开的接地，维护工作也是困难的。

无论采用哪种接地系统都必须按规范要求作前述的等电位联结。

七.住宅楼内应装设两级漏电保护器

住宅楼内一般应装设两级漏电保护器（以下简称rcd ）。第一级装设在每户的插座分支回路上。因插座回路上常接用金属外壳的手握式和移动式电器，当这类电器发生相线碰外壳接地故障，人体遭受电击时，往往不能摔脱电器，以至人体通电时间过长而导致死亡。为此在插座回路上一般需装设对接地故障反应灵敏，能瞬时跳闸的30mA rcd,使人体迅速脱离电的接触。第二级rcd装设在住宅楼的电源进线处，如图4所示。它的作用是防接地故障火灾，这种火灾是最常见多发的电气火灾。

接地故障因故障电流较小，它常以电弧的形式出现。电弧具有大阻抗，它限制了故障电流，使一般的断路器，熔断器不能及时切断电源，而电弧本身的局部温度可高达两、三千摄氏度，很易引燃近旁可燃物质。在电源进线上安装这一级rcd，可在住宅楼内任一处发生电弧性接地故障时及时动作，避免电气火灾的发生。

我国已生产这种防火用的rcd，它只是在塑壳式断路器内增加漏电动作附件而已。其动作电流约300mA，带0.3s左右的延时，以与下级rcd在动作时间上有选择性配合。这两级rcd分别防范人身电击和电气火灾事故，对住宅楼电气安全至关重要。在发达国家，不设置这两级rcd的住宅楼，甲方也是不验收，当地供电公司也是不供电的。

　3.6.8中性点工作母线和接地保护母线在开关柜组两端设置专用接地引线端子板，引线端子板为双螺栓型，且设有明显的符号标志。

　　3.6.9开关柜活动部件(如门)上若装有信号灯、操作开关，则用专用的保护软导线与柜内保护接地母线连接。

　　3.6.10所有不带电的金属部件有效地接到开关柜的保护接地母线上。

　　3.6.11开关柜设置各自独立的功能单元小室、电缆室和母线室。各小室之间用封闭金属隔板完全隔离，各小室的隔板的防护等级不低于IP30。

　　3.6.12抽屉式开关柜的抽屉单元在柜上有“合闸位置”、“分闸位置”、“试验位置” 、“隔离位置” 、“抽出位置”五种确定的位置，对每一个位置均有明显的对应标志。

　　3.6.13抽屉式开关柜的抽屉单元有合适的导轨，以使抽屉单元能容易地抽出和插入，在各位置均能精确定位。抽屉单元框架在任何时候均通过柜体可靠接地。

　　3.6.14抽屉单元一次插头选用'>温州德源电气有限公司产品，表面镀银，保证抽出部分与柜体之间存在允许的位置偏差时能保持良好的电接触。

　　3.6.15抽屉单元的一次插头和活门由金属制成，活门可靠接地。活门能随抽出部件插入、抽出自动打开和关闭。开关柜检修时，活门的联锁可以解除，除检修外，任何情况下都能防止带电静触头外露。

　　3.6.16抽屉单元的抽出部件设置机械联锁。

　　3.6.17抽屉或固定分隔单元按标准模数设计，尺寸相同的单元，抽出部件能互换。除母线故障外，开关柜任何一个抽屉或任何一个固定分隔间隔故障，不能影响其他抽屉或固定分隔间隔的正常运行。

　　3.6.18二次导线采用BVR多股铜芯塑料导线，电流互感器二次回路≥2.5平方毫米;控制回路为≥1.5平方毫米。单元内端子排必须与图纸相对应，端子排选用凤凰牌。

　　3.6.19低压成套开关柜导电母线为铜质母线镀锡，每间隔的每相贴相应色标，接头处压花镀锡，螺栓连接时，在长期运行中保持不变的接触压力。接头处不少于两个螺栓。母线上任何一点及母线支持结构承受与断路器额定开断电流相同的短路电流引起的热效应(1s)和电动力。抽屉内一次导线需压接铜鼻子并镀锡处理。

　　3.6.20开关柜和母线桥在制造厂车间内拼盘，以保证现场开关柜和母线桥的可靠连接和柜面的平整;开关柜柜面的垂直度和水平偏差不大于1mm/1000mm。

　　3.6.21开关柜柜内导体及其他部件的温升符合国标《低压成套开关设备》GB7251-87的规定。

　　3.6.22开关柜抽屉面板设置标志牌，标志牌以低压柜平面布置图为主,并注明设备为位号。

　　3.6.23开关柜工作母线、中性点工作母线、接地保护母线需与变压器柜低压侧对应母线连接。供货方在柜内母线端部留好接口，接口处镀锡，以便现场组装时连接。

　　3.6.24在1AA9柜母排未端预留200毫米，端部预留联接孔，柜右上侧母线柜架正对母线位置。

　　3.6.25供货方负责其供货范围内的现场指导安装、调试、试验及验收等工作。

　　3.7 柜体进出线方式按设计图纸要求制造。与变压器的连接母排由变压器厂家提供，供货方提供与变压器接口母排的相关图纸，配合接口。

　　3.8 柜体上标有使用位置及盘位号的标志。

　　3.9开关柜内配置以设计图纸为准。

变频器在调试与使用过程中经常遇到的问题

1.)其中过电压现象最为常见。 过电压产生后，变频器为了防止内部电路损坏，其过电压保护功能将动作，使变频器停止运行，导致设备无法正常工作。因此必须采取措施消除过电压，防止故障的发生。由于变频器与电机的应用场合不同，产生过电压的原因也不相同，所以应根据具体情况采取相应的对策。

2、)过电压的产生与再生制动所谓变频器的过电压，是指由于种种原因造成的变频器电压超过额定电压，集中表现在变频器直流母线的直流电压上。正常工作时，变频器直流部电压为三相全波整流后的平均值。

　　若以380V线电压计算，则平均直流电压Ud=1.35U线=513V。在过电压发生时，直流母线上的储能电容将被充电，当电压上升至700V左右时，(因机型而异)变频器过电压保护动作。造成过电压的原因主要有两种：电源过电压和再生过电压。

　　电源过电压是指因电源电压过高而使直流母线电压超过额定值。而现在大部分变频器的输入电压最高可达460V，因此，电源引起的过电压极为少见。本文主要讨论的问题是再生过电压。产生再生过电压主要有以下原因：当大GD2(飞轮力矩)负载减速时变频器减速时间设定过短;电机受外力影响(风机、牵伸机)或位能负载(电梯、起重机)下放。由于这些原因，使电机实际转速高于变频器的指令转速，也就是说，电机转子转速超过了同步转速，这时电机的转差率为负，转子绕组切割旋转磁场的方向与电动机状态时相反，其产生的电磁转矩为阻碍旋转方向的制动转矩。所以电动机实际上处于发电状态，负载的动能被“再生”成为电能。再生能量经逆变部续流二极管对变频器直流储能电容器充电，使直流母线电压上升，这就是再生过电压。因再生过电压的过程中产生的转矩与原转矩相反，为制动转矩，因此再生过电压的过程也就是再生制动的过程。换句话说，消除了再生能量，也就提高了制动转矩。如果再生能量不大，因变频器与电机本身具有20%的再生制动能力，这部分电能将被变频器及电机消耗掉。若这部分能量超过了变频器与电机的消耗能力，直流回路的电容将被过充电，变频器的过电压保护功能动作，使运行停止。为避免这种情况的发生，必须将这部分能量及时的处理掉，同时也提高了制动转矩，这就是再生制动的目的。

3、)过电压的防止措施： 由于过电压产生的原因不同，因而采取的对策也不相同。对于在停车过程中产生的过电压现象，如果对停车时间或位置无特殊要求，那么可以采用延长变频器减速时间或自由停车的方法来解决。所谓自由停车即变频器将主开关器件断开，让电机自由滑行停止。如果对停车时间或停车位置有一定的要求，那么可以采用直流制动(DC制动)功能。直流制动功能是将电机减速到一定频率后，在电机定子绕组中通入直流电，形成一个静止的磁场。电机转子绕组切割这个磁场而产生一个制动转矩，使负载的动能变成电能以热量的形式消耗于电机转子回路中，因此这种制动又称作能耗制动。在直流制动的过程中实际上包含了再生制动与能耗制动两个过程。这种制动方法效率仅为再生制动的30-60%，制动转矩较小。由于将能量消耗于电机中会使电机过热，所以制动时间不宜过长。而且直流制动开始频率，制动时间及制动电压的大小均为人工设定，不能根据再生电压的高低自动调节，因而直流制动不能用于正常运行中产生的过电压，只能用于停车时的制动。对于减速(从高速转为低速，但不停车)时因负载的GD2(飞轮转矩)过大而产生的过电压，可以采取适当延长减速时间的方法来解决。其实这种方法也是利用再生制动原理，延长减速时间只是控制负载的再生电压对变频器的充电速度，使变频器本身的20%的再生制动能力得到合理利用而已。至于那些由于外力的作用(包括位能下放)而使电机处于再生状态的负载，因其正常运行于制动状态，再生能量过高无法由变频器本身消耗掉，因此不可能采用直流制动或延长减速时间的方法。再生制动与直流制动相比，具有较高的制动转矩，而且制动转矩的大小可以跟据负载所需的制动力矩(即再生能量的高低)由变频器的制动单元自动控制。因此再生制动最适用于在正常工作过程中为负载提供制动转矩。

4、)再生制动的方法：

1. 能量消耗型：这种方法是在变频器直流回路中并联一个制动电阻，通过检测直流母线电压来控制一个功率管的通断。在直流母线电压上升至700V左右时，功率管导通，将再生能量通入电阻，以热能的形式消耗掉，从而防止直流电压的上升。由于再生能量没能得到利用，因此属于能量消耗型。同为能量消耗型，它与直流制动的不同点是将能量消耗于电机之外的制动电阻上，电机不会过热，因而可以较频繁的工作。

并联直流母线吸收型：适用于多电机传动系统(如牵伸机)，在这个系统中，每台电机均需一台变频器，多台变频器共用一个网侧变流器，所有的逆变部并接在一条共用直流母线上。这种系统中往往有一台或数台电机正常工作于制动状态，处于制动状态的电机被其它电动机拖动，产生再生能量，这些能量再通过并联直流母线被处于电动状态的电机所吸收。在不能完全吸收的情况下，则通过共用的制动电阻消耗掉。这里的再生能量部分被吸收利用，但没有回馈到电网中。

3. 能量回馈型：能量回馈型的变频器网侧变流器是可逆的，当有再生能量产生时，可逆变流器将再生能量回馈给电网，使再生能量得到完全利用。但这种方法对电源的稳定性要求较高，一旦突然停电，将发生逆变颠覆。

应用中需要注意的几个问题

　　随着通用变频器市场的日益繁荣，变频器及其附属设备的安装、调试、日常维护及维修工作量剧增，针对造成以上问题的原因，从应用环境、电磁干扰与抗干扰、电网质量、电机绝缘等方面进行分析。

1.工作环境问题在变频器实际应用中，由于国内客户除少数有专用机房外，大多为了降低成本，将变频器直接安装于工业现场。工作现场一般是灰尘大、温度高，在南方还有湿度大的问题。对于线缆行业还有金属粉尘，在陶瓷、印染等行业还有腐蚀性气体和粉尘，在煤矿等场合，还有防爆的要求等等。因此必须根据现场情况做出相应的对策。

2 变频器的安装设计基本要求

(1) 变频器应该安装在控制柜内部。(2) 变频器最好安装在控制柜内的中部;变频器要垂直安装，正上方和正下方要避免安装可能阻挡排风、进风的大元件。(3) 变频器上、下部边缘距离控制柜顶部、底部、或者隔板、或者必须安装的大元件等的最小间距，应该大于300mm。柜内安装变频器的基本要求(4) 如果特殊用户在使用中需要取掉键盘，则变频器面板的键盘孔，一定要用胶带严格密封或者采用假面板替换，防止粉尘大量进入变频器内部。(5) 对变频器要进行定期维护，及时清理内部的粉尘等。(6) 其它的基本安装、使用要求必须遵守用户手册上的有关说明;如有疑问请及时联系相应厂家技术支持人员。

3. 防尘控制柜的设计要求

　　在多粉尘场所，特别是多金属粉尘、絮状物的场所使用变频器时，采取正确、合理的防护措施是十分必要的，防尘措施得当对保证变频器正常工作非常重要。总体要求控制柜整体应该密封，应该通过专门设计的进风口、出风口进行通风;控制柜顶部应该有防护网和防护顶盖出风口;控制柜底部应该有底板和进风口、进线孔，并且安装防尘网。

(1) 控制柜的风道要设计合理，排风通畅，避免在柜内形成涡流，在固定的位置形成灰尘堆积。

(2) 控制柜顶部出风口上面要安装防护顶盖，防止杂物直接落入;防护顶盖高度要合理，不影响排风。防护顶盖的侧面出风口要安装防护网，防止絮状杂物直接落入。

(3) 如果采用控制柜顶部侧面排风方式，出风口必须安装防护网。

(4) 一定要确保控制柜顶部的轴流风机旋转方向正确，向外抽风。如果风机安装在控制柜顶部的外部，必须确保防护顶盖与风机之间有足够的高度;如果风机安装在控制柜顶部的内部，安装所需螺钉必须采用止逆弹件，防止风机脱落造成柜内元件和设备的损坏。建议在风机和柜体之间加装塑料或者橡胶减振垫圈，可以大大减小风机震动造成的噪音。

(5) 控制柜的前、后门和其他接缝处，要采用密封垫片或者密封胶进行一定的密封处理，防止粉尘进入。

(6) 控制柜底部、侧板的所有进风口、进线孔，一定要安装防尘网。阻隔絮状杂物进入。防尘网应该设计为可拆卸式，以方便清理、维护。防尘网的网格要小，能够有效阻挡细小絮状物(与一般家用防蚊蝇纱窗的网格相仿);或者根据具体情况确定合适的网格尺寸。防尘网四周与控制柜的结合处要处理严密。

(7) 对控制柜一定要进行定期维护，及时清理内部、外部的粉尘、絮毛等杂物。维护周期可根据具体情况而定，但应该小于2～3个月;对于粉尘严重的场所，建议维护周期在1个月左右。防尘控制柜的安装要求4.防潮湿霉变的控制柜的设计要求 多数变频器厂家内部的印制板、金属结构件均未进行防潮湿霉变的特殊处理，如果变频器长期处于这种状态，金属结构件容易产生锈蚀，对于导电铜排在高温运行情况下，更加剧了锈蚀的过程。对于微机控制板和驱动电源板上的细小铜质导线，由于锈蚀将造成损坏，因此，对于应用于潮湿和和含有腐蚀性气体的场合，必须对于使用变频器的内部设计有基本要求，例如印刷电路板必须采用三防漆喷涂处理，对于结构件必须采用镀镍铬等处理工艺。

4.除此之外，还需要采取其它积极、有效、合理的防潮湿、防腐蚀气体的措施。

(1) 控制柜可以安装在单独的、密闭的采用空调的机房，此方法适用控制设备较多，建立机房的成本低于柜体单独密闭处理的场合，此时控制柜可以采用如上防尘或者一般环境设计即可。(2) 采用独立进风口。单独的进风口可以设在控制柜的底部，通过独立密闭地沟与外部干净环境连接，此方法需要在进风口处安装一个防尘网，如果地沟超过5m以上时，可以考虑加装鼓风机。(3) 密闭控制柜内可以加装吸湿的干燥剂或者吸附毒性气体的活性材料，并近期更换。

5.1 变频器对微机控制板的干扰 在注塑机、电梯等的控制系统中，多采用微机或者PLC进行控制，在系统设计或者改造过程中，一定要注意变频器对微机控制板的干扰问题。由于用户自己设计的微机控制板一般工艺水平差，不符合EMC国际标准，在采用变频器后，产生的传导和辐射干扰，往往导致控制系统工作异常，因此需要采取必要措施。

(2) 给微机控制板输入电源加装EMI滤波器、共模电感、高频磁环等，成本低。可以有效抑制传导干扰。另外在辐射干扰严重的场合，如周围存在GSM、或者小灵通机站时，可以对微机控制板添加金属网状屏蔽罩进行屏蔽处理。微机控制板的电源抗干扰措施

给变频器输入加装EMI滤波器，可以有效抑制变频器对电网的传导干扰，加装输入交流和直流电抗器L1、L2，可以提高功率因数，减小谐波污染，综合效果好。在某些电机与变频器之间距离超过100m的场合，需要在变频器侧添加交流输出电抗器L3，解决因为输出导线对地分布参数造成的漏电流保护和减少对外部的辐射干扰。一个行之有效的方法就是采用钢管穿线或者屏蔽电缆的方法，并将钢管外壳或者电缆屏蔽层与大地可靠连接。请注意，在不添加交流输出电抗器L3时，如果采用钢管穿线或者屏蔽电缆的方法，增大了输出对地的分布电容，容易出现过流。当然在实际中一般只采取其中的一种或者几种方法。

5.2 变频器本身抗干扰问题

　　当变频器的供电系统附近，存在高频冲击负载如电焊机、电镀电源、电解电源或者采用滑环供电的场合，变频器本身容易因为干扰而出现保护。应采用如下措施：

(1) 在变频器输入侧添加电感和电容，构成LC滤波网络。

(2) 变频器的电源线直接从变压器侧供电。

(3) 在条件许可的情况下，可以采用单独的变压器。

(4) 在采用外部开关量控制端子控制时，连接线路较长时，建议采用屏蔽电缆。当控制线路与主回路电源均在地沟中埋设时，除控制线必须采用屏蔽电缆外，主电路线路必须采用钢管屏蔽穿线，减小彼此干扰，防止变频器的误动作。

(5) 在采用外部模拟量控制端子控制时，如果连接线路在1M以内，采用屏蔽电缆连接，并实施变频器侧一点接地即可;如果线路较长，现场干扰严重的场合，建议在变频器侧加装DC/DC隔离模块或者采用经过V/F转换，采用频率指令给定模式进行控制。

在采用外部通信控制端子控制时，建议采用屏蔽双绞线，并将变频器侧的屏蔽层接地(PE)，如果干扰非常严重，建议将屏蔽层接控制电源地(GND)。对于RS232通信方式，注意控制线路尽量不要超过15m，如果要加长，必须随之降低通信波特率，在100m左右时，能够正常通信的波特率小于600bps。对于RS485通信，还必须考虑终端匹配电阻等。对于采用现场总线的高速控制系统，通信电缆必须采用专用电缆，并采用多点接地的方式，才能够提高可靠性。

　　在高频冲击负载如电焊机、电镀电源、电解电源等场合，电压经常出现闪变;在一个车间中，有几百台变频器等容性整流负载在工作时，电网的谐波非常大，对于电网质量有很严重的污染，对设备本身也有相当的破坏作用，轻则不能够连续正常运行，重则造成设备输入回路的损坏。可以采取以下的措施：集中整流的直流共母线供电方式

(1) 在高频冲击负载如电焊机、电镀电源、电解电源等场合建议用户增加无功静补装置，提高电网功率因数和质量。

(2) 在变频器比较集中的车间，建议采用集中整流，直流共母线供电方式。建议用户采用12脉冲整流模式。优点是，谐波小、节能，特别适用于频繁起制动、电动运行与发电运行同时进行的场合。

(3) 变频器输入侧加装无源LC滤波器，减小输入谐波，提高功率因数，成本较低，可靠性高，效果好。

(4) 变频器输入侧加装有源PFC装置，效果最好，但成本较高。

7. 电机的漏电、轴电压与轴承电流问题

　　变频器驱动感应电机的电机模型，Csf为定子与机壳之间的等效电容，Csr为定子与转子之间的等效电容，Crf为转子与机壳之间的等效电容，Rb为轴承对轴的电阻;Cb和Zb为轴承油膜的电容和非线性阻抗。高频PWM脉冲输入下，电机内分布电容的电压耦合作用构成系统共模回路，从而引起对地漏电流、轴电压与轴承电流问题。变频器驱动感应电机的电机模型漏电流主要是PWM三相供电电压极其瞬时不平衡电压与大地之间通过Csf产生。其大小与PWM的dv/dt大小与开关频率大小有关，其直接结果将导致带有漏电保护装置动作。另外，对于旧式电机，由于其绝缘材料差，又经过长期运行老化，有些在经过变频改造后造成绝缘损坏。因此，建议在改造前，必须进行绝缘的测试。对于新的变频电机的绝缘，要求要比标准电机高出一个等级。轴承电流主要以三种方式存在：dv/dt电流、EDM(Electric Machining)电流和环路电流。轴电压的大小不仅与电机内各部分耦合电容参数有关，且与脉冲电压上升时间和幅值有关。dv/dt电流主要与PWM的上升时间tr有关，tr越小，dv/dt电流的幅值越大;逆变器载波频率越高，轴承电流中的dv/dt电流成分越多。EDM电流出现存在一定的偶然性，只有当轴承润滑油层被击穿或者轴承内部发生接触时，存储在电子转子对地电容Crf上的电荷(1/2 Crf×Urf)通过轴承等效回路Rb、Cb和Zb对地进行火花式放电，造成轴承光洁度下降，降低使用寿命，严重地造成直接损坏。损坏程度主要取决于轴电压和存储在电子转子对地电容Crf的大小。环路电流发生在电网变压器地线、变频器地线、电机地线及电机负载与大地地线之间的回路(如水泵类负载)中。环路电流主要造成传导干扰和地线干扰，对变频器和电机影响不大。避免或者减小环流的方法就是尽可能减小地线回路的阻抗。由于变频器接地线(PE变频器)一般与电机接地线(PE电机1)连接在一个点，因此，必须尽可能加粗电机接地电缆线径，减小两者之间的电阻，同时变频器与电源之间的地线采用地线铜母排或者专用接地电缆，保证良好接地。对于潜水深井泵这样的负载，接地阻抗ZE电机2可能小于ZE变压器与ZE变频器之和，容易形成地环流，建议断开ZE变频器，抗干扰效果好。在变频器输出端串由电感、RC组成的正弦波滤波器是抑制轴电压与轴承电流的有效途径。目前有多家厂家可提供标准滤波器。

　　变频器功能参数很多，一般都有数十甚至上百个参数供用户选择。实际应用中，没必要对每一参数都进行设置和调试，多数只要采用出厂设定值即可。但有些参数由于和实际使用情况有很大关系，且有的还相互关联，因此要根据实际进行设定和调试。　　因各类型变频器功能有差异，而相同功能参数的名称也不一致，为叙述方便，本文以富士变频器基本参数名称为例。由于基本参数是各类型变频器几乎都有的，完全可以做到触类旁通。

加速时间就是输出频率从0上升到最大频率所需时间，减速时间是指从最大频率下降到0所需时间。通常用频率设定信号上升、下降来确定加减速时间。在电动机加速时须限制频率设定的上升率以防止过电流，减速时则限制下降率以防止过电压。　　加速时间设定要求：将加速电流限制在变频器过电流容量以下，不使过流失速而引起变频器跳闸;减速时间设定要点是：防止平滑电路电压过大，不使再生过压失速而使变频器跳闸。加减速时间可根据负载计算出来，但在调试中常采取按负载和经验先设定较长加减速时间，通过起、停电动机观察有无过电流、过电压报警;然后将加减速设定时间逐渐缩短，以运转中不发生报警为原则，重复操作几次，便可确定出最佳加减速时间。

二 转矩提升又叫转矩补偿

是为补偿因电动机定子绕组电阻所引起的低速时转矩降低，而把低频率范围f/V增大的方法。设定为自动时，可使加速时的电压自动提升以补偿起动转矩，使电动机加速顺利进行。如采用手动补偿时，根据负载特性，尤其是负载的起动特性，通过试验可选出较佳曲线。对于变转矩负载，如选择不当会出现低速时的输出电压过高，而浪费电能的现象，甚至还会出现电动机带负载起动时电流大，而转速上不去的现象。

　　本功能为保护电动机过热而设置，它是变频器内CPU根据运转电流值和频率计算出电动机的温升，从而进行过热保护。本功能只适用于“一拖一”场合，而在“一拖多”时，则应在各台电动机上加装热继电器。电子热保护设定值(%)=[电动机额定电流(A)/变频器额定输出电流(A)]×100%。

即变频器输出频率的上、下限幅值。频率限制是为防止误操作或外接频率设定信号源出故障，而引起输出频率的过高或过低，以防损坏设备的一种保护功能。在应用中按实际情况设定即可。此功能还可作限速使用，如有的皮带输送机，由于输送物料不太多，为减少机械和皮带的磨损，可采用变频器驱动，并将变频器上限频率设定为某一频率值，这样就可使皮带输送机运行在一个固定、较低的工作速度上。

有的又叫偏差频率或频率偏差设定。其用途是当频率由外部模拟信号(电压或电流)进行设定时，可用此功能调整频率设定信号最低时输出频率的高低，

　　有的变频器当频率设定信号为0%时，偏差值可作用在0～fmax范围内，有的变频器(如明电舍、三垦)还可对偏置极性进行设定。如在调试中当频率设定信号为0%时，变频器输出频率不为0Hz，而为xHz，则此时将偏置频率设定为负的xHz即可使变频器输出频率为0Hz。

　　此功能仅在用外部模拟信号设定频率时才有效。它是用来弥补外部设定信号电压与变频器内电压(+10v)的不一致问题;同时方便模拟设定信号电压的选择，设定时，当模拟输入信号为最大时(如10v、5v或20mA)，求出可输出f/V图形的频率百分数并以此为参数进行设定即可;如外部设定信号为0～5v时，若变频器输出频率为0～50Hz，则将增益信号设定为200%即可。

可分为驱动转矩限制和制动转矩限制两种。它是根据变频器输出电压和电流值，经CPU进行转矩计算，其可对加减速和恒速运行时的冲击负载恢复特性有显著改善。转矩限制功能可实现自动加速和减速控制。假设加减速时间小于负载惯量时间时，也能保证电动机按照转矩设定值自动加速和减速。　　驱动转矩功能提供了强大的起动转矩，在稳态运转时，转矩功能将控制电动机转差，而将电动机转矩限制在最大设定值内，当负载转矩突然增大时，甚至在加速时间设定过短时，也不会引起变频器跳闸。在加速时间设定过短时，电动机转矩也不会超过最大设定值。驱动转矩大对起动有利，以设置为80～100%较妥。 制动转矩设定数值越小，其制动力越大，适合急加减速的场合，如制动转矩设定数值设置过大会出现过压报警现象。如制动转矩设定为0%，可使加到主电容器的再生总量接近于0，从而使电动机在减速时，不使用制动电阻也能减速至停转而不会跳闸。但在有的负载上，如制动转矩设定为0%时，减速时会出现短暂空转现象，造成变频器反复起动，电流大幅度波动，严重时会使变频器跳闸，应引起注意。

八 加减速模式选择， 又叫加减速曲线选择。

一般变频器有线性、非线性和S三种曲线，通常大多选择线性曲线;非线性曲线适用于变转矩负载，如风机等;S曲线适用于恒转矩负载，其加减速变化较为缓慢。设定时可根据负载转矩特性，选择相应曲线，但也有例外，笔者在调试一台锅炉引风机的变频器时，先将加减速曲线选择非线性曲线，一起动运转变频器就跳闸，调整改变许多参数无效果，后改为S曲线后就正常了。究其原因是：起动前引风机由于烟道烟气流动而自行转动，且反转而成为负向负载，这样选取了S曲线，使刚起动时的频率上升速度较慢，从而避免了变频器跳闸的发生，当然这是针对没有起动直流制动功能的变频器所采用的方法。

　　矢量控制是基于理论上认为：异步电动机与直流电动机具有相同的转矩产生机理。矢量控制方式就是将定子电流分解成规定的磁场电流和转矩电流，分别进行控制，同时将两者合成后的定子电流输出给电动机。因此，从原理上可得到与直流电动机相同的控制性能。采用转矩矢量控制功能，电动机在各种运行条件下都能输出最大转矩，尤其是电动机在低速运行区域。　　现在的变频器几乎都采用无反馈矢量控制，由于变频器能根据负载电流大小和相位进行转差补偿，使电动机具有很硬的力学特性，对于多数场合已能满足要求，不需在变频器的外部设置速度反馈电路。这一功能的设定，可根据实际情况在有效和无效中选择一项即可。　　与之有关的功能是转差补偿控制，其作用是为补偿由负载波动而引起的速度偏差，可加上对应于负载电流的转差频率。这一功能主要用于定位控制。

　　风机、水泵都属于减转矩负载，即随着转速的下降，负载转矩与转速的平方成比例减小，而具有节能控制功能的变频器设计有专用V/f模式，这种模式可改善电动机和变频器的效率，其可根据负载电流自动降低变频器输出电压，从而达到节能目的，可根据具体情况设置为有效或无效。　　要说明的是，九、十这两个参数是很先进的，但有一些用户在设备改造中，根本无法启用这两个参数，即启用后变频器跳闸频繁，停用后一切正常。究其原因有：(1)原用电动机参数与变频器要求配用的电动机参数相差太大。(2)对设定参数功能了解不够，如节能控制功能只能用于V/f控制方式中，不能用于矢量控制方式中。(3)启用了矢量控制方式，但没有进行电动机参数的手动设定和自动读取工作，或读取方法不当。