带电作业机器人交流电弧放电电流特性研究

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IEC 61000-4-2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0.2～10ns,持续时间约800ns,频率在1.3 GHz内,主要能量集中在100MHz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2 000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.