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1、TechnologyLecture·技術(shù)講座產(chǎn)品認證、電磁兼容測試標準與測試方法(四)錢振宇4雷擊浪涌抗擾度試驗雷擊浪涌抗擾度試驗的國家標準為GB/T17626.5(等同于國際標準IEC61000-4-5)。4.1試驗目的自然界的雷擊(指間接雷,如云層內(nèi)、云層間的雷擊,或鄰近物體遭到的雷擊)都可以在戶外架空線上感應(yīng)出浪涌電壓和電流。此外,在電站或開關(guān)站中,大型開關(guān)切換瞬間,也會在供電線路上感應(yīng)出大的浪涌電壓和電流。這兩種浪涌的共同特點是能量特別大(用能量作比較,靜電為皮焦耳級,脈沖群為毫焦耳級,雷擊浪涌則為幾百焦耳級,是前兩種干擾能量的百萬倍),但波
2、形較緩(微秒級,而靜電與脈沖群是納秒級,甚至亞納秒級),重復頻率低。GB17626.5通過模擬雷擊浪涌的試驗,為電氣和電子設(shè)備建立一個客觀評價抗浪涌干擾能力的標準。4.2浪涌發(fā)生器標準提到兩種浪涌發(fā)生器,分別模擬電源線和通信線的浪涌情況,由于線路阻抗不同,兩種浪涌的波形也不同。⑴用于電源線路試驗的綜合波發(fā)生器“綜合波”是指波形參數(shù)由標準規(guī)定的電壓波和電流波是在一個發(fā)生器中形成的(發(fā)生器輸出端開路時,形成發(fā)生器內(nèi)阻:2Ω(這是聯(lián)系開路電壓波和短路電流電壓浪涌波;發(fā)生器輸出端短路時,形成電流浪涌波)。波的關(guān)鍵)發(fā)生器的線路和波形要求見右圖: 可附加電阻
3、10Ω或40Ω,以形成12Ω或42Ω的內(nèi)阻對綜合波發(fā)生器的基本要求:浪涌輸出極性:正/負開路輸出電壓(±10%):0.5kVP至4kVP浪涌移相范圍:0°~360°(浪涌輸出與電源同步時)短路輸出電流(±10%):0.25kAP至2kAP最大重復頻率:至少每分鐘1次2008.05·129技術(shù)講座·TechnologyLecture⑵用于通信線路試驗的10/700μs浪涌波發(fā)生器4.4試驗中的注意點發(fā)生器線路和波形見下圖: 試驗前務(wù)必按照制造商的要求加接保護措施。試驗速率每分鐘1次,不宜太快,以便給保護器件有一個性能恢復的過程。事實上自然界的雷擊現(xiàn)象和
4、變電站大型開關(guān)的切換也不可能有非常高的重復率。試驗一般正/負極性各做5次。試驗電壓要由低到高逐漸遞升,避免由于試品的I—V非線性特性出現(xiàn)的假象。另外,注意試驗電壓不要超出產(chǎn)品標準的要求,以免帶來不必要的損壞。4.5試驗的嚴酷度等級試驗的嚴酷度等級分為1、2、3、4和X級。電源線差模試驗的1級參數(shù)未給,其余各級分別為0.5kV、1kV、2kV及待定。電源線共模試驗的各級參數(shù)為0.5kV、1kV、2kV、4kV及待定。試驗的嚴酷度等級取決于環(huán)境(遭受浪涌可能性的環(huán)境)及安裝條件,大體分類是:1級:較好保護的環(huán)境,如工廠或電站的控制室。2級:有一定保護的環(huán)
5、境,如無強干擾的工廠。3級:普通的電磁騷擾環(huán)境,對設(shè)備未規(guī)定特殊安裝要對發(fā)生器的基本要求是:求,如普通安裝的電纜網(wǎng)絡(luò),工業(yè)性的工作場所和變電所。開路電壓波:10/700μs4級:受嚴重騷擾的環(huán)境,如民用架空線,未加保護開路輸出電壓(±10%):0.5kVP至4kVP的高壓變電所。發(fā)生器內(nèi)阻:40ΩX級:特殊級,由用戶和制造商協(xié)商后確定。浪涌輸出極性:正/負具體產(chǎn)品選用哪一級,一般由產(chǎn)品標準定。4.3試驗方法4.6對標準的評述由于浪涌試驗的電壓和電流波形相對較緩,因此對試現(xiàn)在有不少標準都提到用1.2/50μs雷擊波做試驗的情驗室的配置比較簡單。對于電源
6、線路上的試驗,是通過耦況,但標準不同,做試驗的目的也不同。如高壓試驗也提到合/去耦網(wǎng)絡(luò)來完成的,下圖為單相試驗電路例,有差模雷擊試驗,這是做脈沖耐壓試驗,用的發(fā)生器是高電壓、高和共模試驗的要求。對通信線路,則與被試線路有關(guān),不阻抗的。此時盡管發(fā)生器電壓很高,但能量并不大。而且這一一列出。種試驗是在設(shè)備離線狀態(tài)(不工作狀態(tài))下進行的。反之,對GB/T17626.5標準,它強調(diào)做在線設(shè)備的浪涌抗擾度試驗。由于線路阻抗低,因此發(fā)生器的輸出阻抗也要求低。這樣看來,適用于做浪涌抗擾度試驗的發(fā)生器,除了要有足夠高的輸出電壓外,還要求發(fā)生器有低輸出阻抗和能量輸出大
7、的特點。而且由于設(shè)備是在線狀態(tài)(設(shè)備工作的狀態(tài))進行試驗,必須要用到耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)??梢娚厦嫣岬降膬煞N試驗是截然不同的試驗,絕對不能混為一談。130·2008.05TechnologyLecture·技術(shù)講座5由射頻場感應(yīng)所引起的傳導騷擾抗擾度試驗耦合網(wǎng)絡(luò)間的不匹配程度,安裝時要盡量靠近耦合網(wǎng)絡(luò))。上述儀器如配上電子毫伏計、計算機及控制軟件,可由射頻場感應(yīng)所引起的傳導騷擾抗擾度試驗的國家標組成自動測試系統(tǒng)。準為GB/T17626.6(等同于國際標準IEC61000-4-6)。5.4試驗方法5.1試驗目的試驗一般在屏蔽室中進行。在通常情況下,被干擾設(shè)備
8、的尺寸要比干擾波的波長干擾的注入方法有:耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)(常用在作電源線短得多,相形之下,設(shè)備引線(包括電源線