带电作业机器人交流电弧放电电流特性研究

作     者：刘兴发 刘华钢 刘庭 余光凯 李勇 LIU Xingfa;LIU Huagang;LIU Ting;YU Guangkai;LI Yong

作者机构：中国电力科学研究院有限公司武汉430074 国网山东省电力公司济南250001 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2022年第48卷第6期

页      面：2410-2417页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 080803[工学-高电压与绝缘技术] 08[工学] 080202[工学-机械电子工程] 0802[工学-机械工程] 0811[工学-控制科学与工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家重点研发计划(2018YFB1307400)。 

主　　题：交流电弧放电 放电电流 带电作业机器人 电流脉冲 电磁骚扰 对地电容 

摘      要：带电作业机器人进/出等电位时由于交流电弧放电造成剧烈的电磁场变化,可能造成机器人拒动、误动甚至损毁。为了明确带电作业机器人交流电弧放电的特性,建立了带电作业机器人交流电弧放电试验系统和符合IEC61000-4-2标准的脉冲电流测量系统,在电波暗室内进行机器人进/出等电位试验,利用宽带脉冲电流传感器和浮地示波器测量机器人的电弧放电电流。测量结果表明:机器人交流电弧放电的单个电流脉冲上升时间为0.2~10 ns,持续时间约800 ns,频率在1.3 GHz内,主要能量集中在100 MHz以内。随着机器人与导线之间间隙的缩短,电弧放电电流脉冲数增加,脉冲的幅值先增大,增大到一定值后减小,满足双指数曲线关系。随着电压的增加,机器人交流电弧放电电流也增加。机器人交流电弧放电电流幅值与机器人的对地电容有关,对地电容越大,放电电流越大。对测量的2000组数据进行统计分析,获得了机器人交流电弧放电电流与电压、电容和机器人与导线间隙的回归公式。研究表明,机器人交流电弧放电与静电放电不同,可根据测试结果和电流回归公式进行机器人的电磁干扰防护设计和机器人电磁兼容标准制定。