浪涌的抗干扰(surge)测试介绍
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1 浪涌的起因
(1)雷击(主要模拟间接雷):例如,雷电击中户外线路,有大量电流流入外部线路或接地电阻,因而产生的干扰电压;
又如,间接雷击(如云层间或云层内的雷击)在线路上感应出的电压或电流;再如,雷电击中了邻近物体,在其周围建立了
电磁场,当户外线路穿过电磁场时,在线路上感应出了电压和电流;还如,雷电击中了附近的地面,地电流通过公共接地系
统时所引入的干扰。
(2)切换瞬变:例如,主电源系统切换时(例如补偿电容组的切换)产生的干扰;又如,同一电网中,在靠近设备附近有
一些较大型的开关在跳动时所形成的干扰;再如,切换有谐振线路的晶闸管设备;还如,各种系统性的故障,例如设备接地
网络或接地系统间产生的短路或飞弧故障。
2 试验的目的
通过模拟试验的方法来建立一个评价电气和电子设备抗浪涌*力的共同标准。
3 浪涌的模拟
按照iec61000-4-5(gb/t17626.5)标准的要求,要能分别模拟在电源线上和通信线路上的浪涌试验。由于线路的阻抗不一
样,浪涌在这两种线路上的波形也不一样,要分别模拟。
(a)1.2/50μs开路电压波形(按iec6000-4-5波形规定)
波前时间:t1=1.67×t=1.2μs±30%
半峰值时间:t2=50μs±20%(b)8/20μs短路电流波形(按iec6000-4-5波形规定)
波前时间:t1=1.25×t=8μs±30%
半峰值时间:t2=20μs±20%
(1)主要用于电源线路试验的1.2/50μs(电压波)和8/20μs(电流波)的综合波发生器
对试验发生器的基本性能要求是:
开路电压波:1.2/50μs;
短路电流波:8/20μs。
开路输出电压(峰值):0.5kv~4kv
短路输出电流(峰值):0.25ka~2ka
发生器内阻:2ω(可附加电阻10或40ω,以便形成12或42ω的发生器内阻)
浪涌输出极性:正/负
浪涌移相范围:0°~360°
zui大重复率:至少每分钟1次
详细了解雷击浪涌系列产品,可以点击进入
产品名称
产品型号
产品图片
备注
电力线感应接触发生器
yd-993g
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全自动雷击浪涌发生器
sg-5010g
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组合式雷击浪涌发生器
sg-5010b
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全自动多功能雷击浪
(30kv/30ka)
sg-5030g
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全自动雷击浪涌模拟器(台式)
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cfr雷击浪涌发生器
(tia-968afccpart 68/47)
sg-968g1 sg-968g2
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通信波雷击浪涌发生器
sg-728g
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高压脉冲发生器
sg-255sg-256
sg-258
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(2)用于通信线路试验的10/700μs浪涌电压发生器
发生器的基本线路见图8所示。相应的电压浪涌
图3 ccitt电压浪涌发生器
u—高压电源rm—阻抗匹配电阻(rm1=150ω;rm2=25ω)rc—充电电阻cc—储能电容(20μf)alk安规与电磁兼容网
dlj安规与电磁兼容网
cs—上升时间形成电容0.2μf)
rs—脉冲持续期形成电阻(50ω)
s1—当使用外部匹配电阻时,此开关应闭合
波形见图3所示。
图4 ccitt电压浪涌波形
波前时间:t1=1.67×t=10μs±30%
半峰值时间:t2=700μs±20% 发生器的基本性能要求是:
开路峰值输出电压(峰值):0.5kv~4kv
动态内阻:40ω
输出极性:正/负
4 试验方法
由于浪涌试验的电压和电流波形相对较缓,因此对试验室的配置比较简单。对于电源线上的试验,都是通过耦合/去耦网络来
完成的。图5给出了单相电路的试验线路。对于通信线路上的试验,则和被试电路有关,不一一列出。
试验中要注意以下几点:
●试验前务必按照制造商的要求加接保护措施。
●试验速率每分种1次,不宜太快,以便给保护器件有一个性能恢复的过程。事实上,自然界的雷击现象和开关站大型开关
的切换也不可能有非常高的重复率现象存在。
●试验,一般正/负极性各做5次。
●试验电压要由低到高逐渐升高,避免试品由于伏安非线性特性出现的假象。另外,要注意试验电压不要超出产品标准的要
求,以免带来不必要的损坏。
5 试验的严酷度等级
各等级电源线路的试验电压值见表5。
表5严酷度等级
等级 线—线(kv) 线—地(kv)
1234x —0.51.02.0 0.51.02.04.0待定
试验的严酷度等级取决于环境及安装条件,下面是一般的分级情况:
1级较好的保护环境,浪涌电压不超过500v,如工厂或电站中的控制室;
2级保护环境比1级稍差,浪涌电压不超过1kv,如无强干扰的工厂;
3级一般性的电磁骚扰环境,无特殊安装要求,浪涌不超过2kv,如普通安装的电缆网络,工业性的工作场所和变电所等;
4级受严重骚扰的环境,浪涌电压可以达到4kv,如民用架空线,未加保护的高压变电所等;
x级为特殊等级,应根据用户的特殊要求,由制造商和用户协商后确定。
6 标准的评述
现在有不少标准都提到要用1.2/50μs的雷击波做试验的情况,但是标准不同,做试验的目的也不同,例如高压试验(iecpub5260270)也提到了雷击试验,但用于做脉冲耐压试验,所以用到的发生器是高电压和高阻抗的。亦即,发生器的电
压较高,但能量并不算大。反之,对iec61000-4-5(gb/t17626.5)标准来说,强调的是做在线设备的抗浪涌性能试验,
由于线路的阻抗比较低,因此发生器的输出阻抗也要求低,这样看来,适用于做这个标准的发生器,除了要有足够高的输出
电压外,还要求发生器有输出阻抗低和输出能量大的特点。也就是说,这是两种截然不同的试验,不能混为一谈。
浪涌的抗干扰(surge)测试介绍
1 浪涌的起因
(1)雷击(主要模拟间接雷):例如,雷电击中户外线路,有大量电流流入外部线路或接地电阻,因而产生的干扰电压;
又如,间接雷击(如云层间或云层内的雷击)在线路上感应出的电压或电流;再如,雷电击中了邻近物体,在其周围建立了
电磁场,当户外线路穿过电磁场时,在线路上感应出了电压和电流;还如,雷电击中了附近的地面,地电流通过公共接地系
统时所引入的干扰。
(2)切换瞬变:例如,主电源系统切换时(例如补偿电容组的切换)产生的干扰;又如,同一电网中,在靠近设备附近有
一些较大型的开关在跳动时所形成的干扰;再如,切换有谐振线路的晶闸管设备;还如,各种系统性的故障,例如设备接地
网络或接地系统间产生的短路或飞弧故障。
2 试验的目的
通过模拟试验的方法来建立一个评价电气和电子设备抗浪涌*力的共同标准。
3 浪涌的模拟
按照iec61000-4-5(gb/t17626.5)标准的要求,要能分别模拟在电源线上和通信线路上的浪涌试验。由于线路的阻抗不一
样,浪涌在这两种线路上的波形也不一样,要分别模拟。
(a)1.2/50μs开路电压波形(按iec6000-4-5波形规定)
波前时间:t1=1.67×t=1.2μs±30%
半峰值时间:t2=50μs±20%(b)8/20μs短路电流波形(按iec6000-4-5波形规定)
波前时间:t1=1.25×t=8μs±30%
半峰值时间:t2=20μs±20%
(1)主要用于电源线路试验的1.2/50μs(电压波)和8/20μs(电流波)的综合波发生器
对试验发生器的基本性能要求是:
开路电压波:1.2/50μs;
短路电流波:8/20μs。
开路输出电压(峰值):0.5kv~4kv
短路输出电流(峰值):0.25ka~2ka
发生器内阻:2ω(可附加电阻10或40ω,以便形成12或42ω的发生器内阻)
浪涌输出极性:正/负
浪涌移相范围:0°~360°
zui大重复率:至少每分钟1次
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备注
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(2)用于通信线路试验的10/700μs浪涌电压发生器
发生器的基本线路见图8所示。相应的电压浪涌
图3 ccitt电压浪涌发生器
u—高压电源rm—阻抗匹配电阻(rm1=150ω;rm2=25ω)rc—充电电阻cc—储能电容(20μf)alk安规与电磁兼容网
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cs—上升时间形成电容0.2μf)
rs—脉冲持续期形成电阻(50ω)
s1—当使用外部匹配电阻时,此开关应闭合
波形见图3所示。
图4 ccitt电压浪涌波形
波前时间:t1=1.67×t=10μs±30%
半峰值时间:t2=700μs±20% 发生器的基本性能要求是:
开路峰值输出电压(峰值):0.5kv~4kv
动态内阻:40ω
输出极性:正/负
4 试验方法
由于浪涌试验的电压和电流波形相对较缓,因此对试验室的配置比较简单。对于电源线上的试验,都是通过耦合/去耦网络来
完成的。图5给出了单相电路的试验线路。对于通信线路上的试验,则和被试电路有关,不一一列出。
试验中要注意以下几点:
●试验前务必按照制造商的要求加接保护措施。
●试验速率每分种1次,不宜太快,以便给保护器件有一个性能恢复的过程。事实上,自然界的雷击现象和开关站大型开关
的切换也不可能有非常高的重复率现象存在。
●试验,一般正/负极性各做5次。
●试验电压要由低到高逐渐升高,避免试品由于伏安非线性特性出现的假象。另外,要注意试验电压不要超出产品标准的要
求,以免带来不必要的损坏。
5 试验的严酷度等级
各等级电源线路的试验电压值见表5。
表5严酷度等级
等级 线—线(kv) 线—地(kv)
1234x —0.51.02.0 0.51.02.04.0待定
试验的严酷度等级取决于环境及安装条件,下面是一般的分级情况:
1级较好的保护环境,浪涌电压不超过500v,如工厂或电站中的控制室;
2级保护环境比1级稍差,浪涌电压不超过1kv,如无强干扰的工厂;
3级一般性的电磁骚扰环境,无特殊安装要求,浪涌不超过2kv,如普通安装的电缆网络,工业性的工作场所和变电所等;
4级受严重骚扰的环境,浪涌电压可以达到4kv,如民用架空线,未加保护的高压变电所等;
x级为特殊等级,应根据用户的特殊要求,由制造商和用户协商后确定。
6 标准的评述
现在有不少标准都提到要用1.2/50μs的雷击波做试验的情况,但是标准不同,做试验的目的也不同,例如高压试验(iecpub5260270)也提到了雷击试验,但用于做脉冲耐压试验,所以用到的发生器是高电压和高阻抗的。亦即,发生器的电
压较高,但能量并不算大。反之,对iec61000-4-5(gb/t17626.5)标准来说,强调的是做在线设备的抗浪涌性能试验,
由于线路的阻抗比较低,因此发生器的输出阻抗也要求低,这样看来,适用于做这个标准的发生器,除了要有足够高的输出
电压外,还要求发生器有输出阻抗低和输出能量大的特点。也就是说,这是两种截然不同的试验,不能混为一谈。