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浪涌特性规范

浪涌特性规范
浪涌特性规范

低压交流电源(不高于1000 V)中的浪涌特性规范_中华人民共

和国国家标准

前言

本规范由六部分构成,第一部分规定了本规范的范围,第二部分列出了与本规范相关的参考文献,第三部分概要介绍了浪涌环境,第四部分介绍如何从复杂的测量数据中选择一些代表性的波形作为推荐波形,第五部分介绍了两个能包括各种测量数据的标准波形,第六部分介绍适用特别场合的几个附加测试波形,包括很少发生的直击雷情况。

没有特定的波形能代表所有的浪涌环境,因此需要把复杂的真实世界简化为一些易于处理的标准测试波形。为了达到这个目的,将浪涌环境进行分类,提供了浪涌电压和电流的波形和幅值选择,以便适用于评估连接于低压交流电源中的设备的不同耐受能力,而设备耐受能力与浪涌环境之间需要进行适当配合。

该规范的目的是给设备设计者和用户提供标准和附加的浪涌测试波形以及相应的浪涌环境等级。标准波形和环境等级的选取需要考虑设备设计者和用户自由选择的权利,本标准的推荐值是从大量的测量数据分析得到的简化结果,这样的简化将使连接到低压交流电源设备的耐受浪涌的性能有一个可重复的、有效的规范。

在本标准中没有指定一个特定的要求,它所推荐的只是一个合理的、深思熟虑的方法来认可需求的多样性。对于一个特定的场合,设备设计者需要考虑的不仅是本规范所描述的波形和发生率,而且还要考察特定的电源环境以及需要被保护的设备特性。因此,无法将不同设备的特定的性能要求包括在本规范中,然而通过考虑下述的一些因素可以达到一个实用的浪涌耐受能力。

这些因素包括:预期的防护措施;最严重或最典型的情况;硬件的完整性(没有损坏);设备运行过程的抗扰性(没有干扰);特定设备的敏感性;电源环境(浪涌特性、其它的电力系统参数);与通讯系统或其它系统的交互影响;SPD的性能(保护性能、耐久性以及损坏模式);测试环境;总的和相对的费用。

上述问题的答案并不一定都存在。特别是有关设备的敏感度,设备设计者可能很难获得。下文的信息指导读者进行参数确定、进一步寻求与实际状况更为接近或量化确定一个测试方案。

预期的防雷措施。预期的防雷措施因应用场所和应用目的不同而不同。例如,在不涉及设备实时性能的情况下,预期的保护措施只要求将硬件损坏的风险降低到某一水平。在另外的情况下,如数据处理,重要的医疗过程或制造过程,任何的中断和过程的干扰都是不可接受的。因此设计者必须区分硬件损坏和过程干扰的情况来考虑预期的保护措施。另外是否需要考虑在直击雷情况下SPD能提供相应的保护并保证本身不损坏。

设备的敏感性。特定设备的敏感性必须与上述目标相对应。设备硬件损坏和过程扰动的敏感度是不一样的,这些敏感度包括最大冲击残压幅度、持续时间、波形和能量敏感度等。

电源环境——浪涌。本标准推荐的测试波形必须根据位置类别和暴露等级,以及直击雷的情况来选取。

电源环境——电气系统。电源电压的均方根幅度,以及任何预期的波动都需要量化。在合理选取 SPD时需要考虑偶尔发生的电源异常现象。根据这些情况来合理地选取限制电压、动作电压和最大连续工作电压等参数。

防雷器的性能。SPD必须在浪涌和正常工作电压下具有长期的寿命。同时,SPD的残压与被保护设备的耐受值之间必须有一定的裕度。这些参数需要同时考虑,例如,一个额定参数很接近系统额定电压的SPD的残压很低可以提供很好的保护效果,但在出现异常电压时由于低残压从而牺牲SPD的耐久性或总体性能,这是不可接受的。

测试环境。浪涌测试环境必须根据上述因素以及用户认为重要的参数来确定。典型的测试包括电压和电流以及短路电流的定义。只规定开路电压而不规定短路电流是没有意义的。为了避免这个缺陷,这个推荐规范同时规定了电压和电流。

费用。浪涌保护的费用与整个系统的费用和采用保护后得到的利益相比是比较少的。因此,可采用性能更好的浪涌保护器作为保守的办法以补偿一些未知的参数变化。采用这种办法可以在花费增加不多的情况下为用户获得较好的利益。

本规程中列出的测试波形帮助设计师,制造厂定义使用低压交流电源的设备将来遇到的浪涌环境。需要再次强调的是,这些环境的描述和波形的建议应作为实际成功应用的基础,包含适当的风险分析,不应盲目的当作规格使用。

本规程中定义的情况 1——沿线侵入室内和室内产生的浪涌情况,自从1991年IEEE发布Std 587-1980 作为推荐的操作指导以来,20 多年成功的经验证实了其可靠性。这个情况包含应用于三种位置类别的两种标准波(100 kHz 振铃波和组合波),以及两种附加波(EFT 脉冲群及10/1000 μs 长波)。

情况2考虑了很少发生的雷直击建筑物情况。如果这种建筑有适当的防雷设计,或者雷电流有通道流入接地系统,雷电会以雷电流形式影响电源进线侧的SPD。

防雷系统中的雷电流也会在室内线路中的感应暂态电压。对一个没有防雷系统的建筑物,或者一个闪电击中无意成为建筑物事实上的接闪器的情况,这很难估计。但是可认为它们沿着不受控制的雷电流路径引起了绝缘击穿,也可能导致室内线路中的暂态电压。雷击紧邻建筑物的大地也会导致一部分雷电流进入接地系统,雷电流的散流类似于所有电流直接注入防雷系统(情况2 特有)。但其幅值随着雷击点与接地系统间距离的增加而减小。因为这种幅值减小效应源于传播路径的延伸,与当地大地电导率及地电极状况有关,很难精确确定其值。

情况2的有关能量和SPD出口的机械应力与情况1 相比有明显的增加。但是,成功的现场经验证明情况1 中基于标准波的定义是有效的。应用一些换算系数时,可以使用标准的8/20μs或4/10μs 电流试验。

如果考虑到情况2 可能发生的情况,为此情况进行SPD 设计前,必须进行适当的风险分析。应该考虑下列因素(但不限于):当地的雷电密度,建筑物的特征和方位,雷电流幅值统计,电流变化率,设施的用途,SPD 失效后断电的后果,对其它仪器可能造成的损坏等。

由于远距离、附近、或者直击雷造成的室内电路暂态电压感应现象是不可避免的。不管出于能量的考虑还是引入线SPD的选择,都必须进行处理。出于实用目的,100 kHz振铃波表现出了这种效应,可用来表征这种现象。

范围及规范性引用文件

规范范围

本标准描述低压交流电源(≤1000V)中的浪涌电压、浪涌电流环境,不包括其它的电能质量问题,如电压跌落、电噪声等。标准中所考虑的浪涌持续时间不超过半个工频周期,这些浪涌可以是周期性的,也可以是随机事件,可以出现在火线、零线以及地线之间。一般通过浪涌保护器(SPD)限制电压和电流的幅值来分流危险的浪涌能量,对于只会对设备造成干扰的浪涌一般采用其它方法消除。

规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。

?[1] IEEE C62.41.1 “IEEE Guide on the Surge Environment in Low-Voltage (1000 V and Less) AC Power Circuits”,2002

?[2]IEEE C62.41.2 “IEEE Recommended Practice on Characterization of Surges in Low -Voltage (1000 V and Less) AC Power Circuits”, 2002 ?[3]IEEE C62.45 “IEEE Recommended Practice on Surge Testing for Equipment Connected to Low -Voltage (1000 V and Less) AC Power Circuits”, 2002

浪涌环境概要描述-低压交流电源(不高于1000 V)中的浪涌特性规范

浪涌环境概要描述

1低压交流电源系统中浪涌电压和浪涌电流的来源

发生在低压交流电源系统中的浪涌电压和浪涌电流有三个来源:一:雷电引起的浪涌过电压(感应雷),二:操作引起的浪涌过电压。三:系统本身交互作用引起的过电压,如电力系统和通讯系统的交互作用。

1.1雷击在装置回路中感应的浪涌

雷电浪涌是由于雷直击电力系统、建筑物、建筑物紧邻的大地等而引起的。远方的雷击可能在装置回路中感应浪涌电压。

雷电浪涌是直接雷击、近区雷击或远区雷击引起的。浪涌可以用电流源(直接雷击或近区雷击的某些效应)或电压源(近区雷击的某些效应和远区雷击)描述,这样的双重性将在测试波形的选择过程

中体现,推荐的波形同时考虑了电压和电流波形。

为浪涌抗扰度评估而进行的有意义的和有效的代表性波形选择涉及到风险评估,这超出了本规范所涉及的范畴,事实上是设备制造商的特权和职责。本规范通过考虑两种情况(本标准中称为情况)来简化这个问题。

情况1:雷电不是直接击在所考虑的建筑物上,有两种耦合机理:

浪涌直接或间接耦合到电力系统,沿用户进线侵入建筑物。如雷直击电力系统或雷击共享一台变压器的另外一幢建筑物。电场和磁场穿透建筑物通过感性耦合到建筑物的管线上。

情况2 属于很少发生的情况:雷直击建筑物或雷击紧邻建筑物的大地,存在以下三种耦合机理:

通过直接耦合在电源系统中产生的浪涌;

通过感性耦合在电源系统中产生的浪涌;

由于地电位升导致进线侧浪涌保护器动作引起的浪涌。

由于操作引起的浪涌一般在室外产生然后沿管线侵入室内,这种情况也包括在情况1 中。

1.2 电力系统有意操作引起的浪涌

操作浪涌是电力系统各种有意操作引起的,如开关、负载和电容器组的投切。也可能是一些无意事件引起的,如系统故障和清除。操作浪涌一般都被看作电压源来测量的,并不关注源的内阻抗。本规范试图改进这种情况,对标准和附加的波形定义了源阻抗。

在多数情况下,最大的过电压一般小于两倍系统电压峰值,但也有更高的情况,特别在投切感性负载(电动机,变压器)或容性负载时。短路故障时也会产生很高的过电压。一旦发生截流或重燃,更多的能量贮存在感性负载中,从而在开断的负载侧发生振荡。

本标准所推荐的一个标准波形就代表了本地电网操作引起的浪涌,但不包括主电网的操作。在电容器组经常投切的场合会频繁发生电容器操作浪涌,但这不能认为是普遍现象,而且这种浪涌的幅值一般小于两倍系统电压。因此这种浪涌对电气设备来说不构成危害,但电子电力转换设备会受其干扰,低限制电压的浪涌保护器会过载,因为这些浪涌的能量是比较大的。对这类有关电容器操作引起的浪涌有必要逐个分析。

1.3系统交互作用引起的浪涌过电压

越来越多的电子设备进入家庭和商业场合,这些设备一般同时具有一个通讯端口和电源端口。虽然各个端口一般都各自有相应的浪涌保护措施,但浪涌电流的流动会在公共参考点上引起电位偏移,而没有浪涌的回路电位保持不变。这两个参考点的电位差将作用在设备的不同端口上引起设备损坏或干扰。

一个系统中的浪涌会在不同系统中引起过电压。根据定义,这类过电压超出了交流电源的范畴,但这类浪涌会作用到多端口设备,因此在本规范中要提到。有必要考虑这类由于系统交互作用引起的浪涌,因为现场经验表明多端口设备由于浪涌引起的损坏一般错误地归因于电源线中的冲击。事实上,引起设备损坏的浪涌(低的浪涌会引起设备干扰)可能是由于其它系统中的浪涌通过浪涌保护器的分流而引起的。

浪涌位置类别——情况1

作为对情况1 得到的复杂数据进行简化的第一步,提出了位置类别的概念。图1 给出了图示性说明,图中包括由电源系统元件和特性决定的过渡点说明。

图1浪涌位置类型示意图

按照这一概念,位置类别A 适用于室内离管线入口有一定距离的设备,位置类别C 适用于建筑物外部,并延伸到室内的一定范围内。位置类别B 介于类别C 和A 之间。因为实际上的浪涌传输是一个连续的过程,通过引入明显的边界来划分类别具有一定的随意性和争议性。位置类别的概念承认过渡点的存在,不同位置类别的过渡点有相互重叠的部分。这些过渡点上一般存在一个确定的装置或元件:间隙可以提供一个放电电压限制;浪涌电流可以通过浪涌保护器分流或导线的阻抗限流。

表1 推荐了可适用的代表性波形,表2 至表6 给出了各类别对应的强度值。

表1 位置A、B、C(情况1)适用的标准和附加冲击试验波形和情况2 参数汇总情况 1 情况 2

位置类型100 KHZ

振铃波

组合波单独的电压/电流

EFT脉冲群

5/50 ns

10/1000

μs 长波

电感耦合直接耦合

A 标准标准- 附加附加

类型B的振铃波个案逐个评估

B 标准标准- 附加附加

C低可选标准- 可选附加

C高可选- 标准可选-

表2 位于出口处的浪涌保护器情况2 测试内容A、B

暴露等级适用于各种类型浪涌保护器的10/350

μs

对含非线性限压MOV)浪涌保护器可选μs C

1 2kA 20kA

2 5kA 50kA

3 10kA 100kA

X 双方协商选用更低或更高的参数

注:

A该测试只限于对安装在出口处的浪涌保护器,这与本推荐准则提到的标准与附加波形适用于除了浪涌保护器以外的其它设备不同;

B 上述数值适用于多相浪涌保护器的每一相测试;

C 比暴露等级1 还低的浪涌保护器的成功现场运行经验说明可以选择更低的参数。

表3 0.5 μs-100 KHZ 振铃波在位置A、BA 的浪涌电压与电流最大值

(单相模式:L-N,L-G,[L&N-G] 多相模式:L-L,L-G,[L'S]-G)

位置类型峰值B

有效阻抗(Ω)C 电压(kV) 电流(kA)

A 6 0.2 30

B 6 0.5 12

注:

A 当位置C 处存在对浪涌变化率敏感的设备时也可以考虑进行该振铃波测试;

B 表中给出的数值是根据多数人的意见为了测试和浪涌保护器选择提供指导,其它等级可以通过有关方面协商确定;

C 冲击源的有效阻抗定义为电压峰值与电流峰值之比,具有电阻的量纲,但不是一个纯粹的电阻。

表4 1.2/50-8/20 μs 组合波在位置A、B 的冲击电压与电流预期最大值(单相模式:L-N,L-G,[L&N -G] 多相模式:L-L,L-G,[L'S]-G)

位置类型峰值B

有效阻抗(Ω)C 电压(kV) 电流(kA)

A 6 0.5 12c

B 6 3 2

注:

A 表中给出的数值是根据多数人的意见为了测试和浪涌保护器选择提供指导,其它等级可以通过有关方面协商确定;

B 冲击源的有效阻抗定义为电压峰值与电流峰值之比,具有电阻的量纲,但不是一个纯粹的电阻;

C 对于位置A 的测试,允许内阻为2的冲击发生器串联一个10的无感电阻来实现,这样波形会有轻微的变化。

表5 位于位置C 的浪涌保护器情况1 测试A

暴露程度标准测试可选测试

1.2/50 μs 电压发生器8/20 μs 电流发生器

波前响应评估用的振铃波测试最小开路电压通过浪涌保护器的电流B

A 6 kV 3 kA c 6kV

B 10 kV 10 kA 6kV

注:

A 该测试只限于对浪涌保护器,这与本推荐准则提到的标准与附加波形适用于除了浪涌保护器以外的其它设备不同;

B 表中的冲击电流值适用于浪涌保护器的每一相,这与测试设备的耐冲击性能测试不同;对于低暴露程度的测试,可用一个组合波形发生器产生,对于高暴露程度的测试,用两个单独的发生器进行测试;

C 对于低暴露程度的测试,如果用一个组合波形发生器来代替两个独立的发生器,冲击电压由表中的冲击电流幅值来确定。

表6 N-G 模式下标准波形等级A B C

中性点接地方式冲击源离

公益设施入口处

距离

系统暴

程度

适用的冲击类型

0.5 μs-100 kHz 振铃波1.2/50-8/20 μs 组合波

电压峰值

(kV)

有效阻抗

(?)

电压峰值

(kV)

有效阻抗

(?)

中性点在公益设施入口处接地很近

所有等

没有没有没有没有附近

所有等

1 30 没有没有远离

所有等

3 30 没有没有

中性点在公益设施入口处没有接地不论远近低 2 12 2 2 不论远近中低 4 12 4 2 不论远近高 6 12 6 2

注:

A 表中的数值没有得到足够现场数据支持。这些数值是各方协商确定的,不作为强制要求;

B 当中性点搭接到设备接地端和在公共设施入口处的建筑物接地处时,N-G之间的冲击可在内部负载操作时产生,也可能在冲击电流流过中性线和接地导体时由模式转换产生。振铃波是导线中感应电压波形的很好代表;

C 当中性点没有搭接到设备接地端,也没有在公益设施入口处的建筑物接地处时,N-G之间的冲击可与L-L、L-N 或L-G 出现的一样(参照表3、4 );

D 冲击源的有效阻抗定义为电压峰值与电流峰值之比,具有电阻的量纲,但不是一个纯粹的电阻。

对于建筑物入口处的浪涌电流,不管在入口处是否有间隙闪络的限压效果,线路阻抗将阻止电流流向建筑物内部,从而减小线路上的浪涌电流。相反,对于建筑物入口处的浪涌电压在线路末端没有低阻抗的负载(设备或末端的浪涌保护器)时可以无衰减地传到室内线路末端。

在图2 中,位置类别A、B 和C 对应沿线侵入室内和室内产生的浪涌情况。当雷直击建筑物时会在室内电路中感应电压和电流浪涌,这些浪涌一般是在雷电流的初始上升阶段感应产生,因此一般用相对短持续时间和较少能量的浪涌来表示,如100 kHz 振铃波。由于直击雷通过阻性耦合(情况2)的浪涌包括一个长的波尾,这样的浪涌不受回路电感的影响。

位置类别——情况2

情况2 用来描述雷直击建筑物或紧邻建筑物大地的特殊情况。重要因素包括对应区域的地面落雷密度、建筑物的有效引雷面积、电流幅值的统计分布、首次回击与后续回击的关系、雷电流的散流路径等。直击雷有两个相关的效应,一个是由于大电流产生的电磁场在周围回路上感应产生的浪涌,这种浪涌可以用一个振铃波描述,另一个效应是雷电流注入接地系统。情况2 一个重要的方面是对某一具体建筑物而言发生的概率很低,尽管雷电是一个全球性的经常发生的事件。在雷击紧邻建筑物的大地时,大部分的电流直接流入土壤中,剩余部分流入建筑物的接地系统,好像雷直击建筑物,但雷电流有一定衰减一样。因此对一确定设备考虑是否需要进行保护之前需要进行一个考虑建筑物功能的风险评估。

在IEC 出版物中定义的雷电流参数是基于CIGRE 第33 委员会的研究结果,注意这些研究着眼于雷电本身,而不是着眼于雷击建筑物后在交流电源系统中的雷电浪涌。

闪电的首次回击可以用电流幅值、回击包含的电荷量、比能等参数表示。

自然雷闪参数已在IEC61312-3-2000 中作了说明。雷电流在不同路径中的散流比例反映了这些路径的相对阻抗大小,可在很大的范围变化。数值仿真表明,当模型假定为接地电阻的相对数值时,流过浪涌保护器的电流波形与雷击点的波形没有明显差异。在具有多点接地中性线的电源系统中,多个接地点提供的低接地电阻减少了入口处浪涌保护器中的电流。因此在进行风险评估时,必须考虑电源系统的中性线接地情况。

闪电中的后续回击具有低的幅值,但波头较陡。因此它的效应主要是在回路中的感应。出于实用角度,考虑回路的振荡效应,用100 kHz 振铃波来表征暴露在情况2 中的内部回路的环境。

浪涌暴露等级

最好用表征浪涌电流幅值与发生频度关系的图表来描述某一特定环境和位置类别的雷

电电磁环境参数。但目前还没有足够的这方面的信息,暴露等级的概念仍旧停留在定性的层

面。根据多数人的意见,采用表格形式对三类位置类别按照数值划分为三个子类别,但种类细分导致选择时比较麻烦,许多用户一般采用最大值。因此,在本标准中出现的表格给出了类别A 和B; 的相应推荐值。由于位置类别B 与C 之间的过渡带比较宽,因此对位置类别C 保留两个子类别。

标准浪涌测试波形的定义-低压交流电源(不高于1000 V)中的浪涌特性规范

标准浪涌测试波形的定义

一、标准浪涌波形定义总则

所推荐的这两个标准波形是0.5 μs—100 kHz 振铃波和1.2/50 μs—8/20 μs 组合波。这两个标准波形的参数在5.1.1 和5.1.2 中描述。图2 至图4 表示的是三个标准波形的定义(一个是振铃波,另两个是组合波)。

图2 0.5 μs-100 kHz 振铃波

图3 开路电压1.2/50 μs 波形图

4 短路电流8/20 μs 波形

峰值电压和电流选取的标准与各种暴露等级有关,这在表3 至表6 中给出。有关这两个标准波形的详细描述在第 5 节中给出。描述波形的方程和对应的测试误差在相关文献中给出(IEEEStd C62.45-2002)。对应适用于SPD 测试的类别C 环境,则用两个独立的浪涌电压和浪涌电流发生器来实现。

I. 100 kHz 振铃波

图2 所示为振铃波,更详细的定义在5.3.1 中给出。对100 kHz 的振铃波对短路电流没有作出规定。但在5.2 节中根据位置类别给出了短路电流的要求。对位置类别A,开路电压和短路电流的比值(有效阻抗)规定为30Ω,而对位置类别B 则为12Ω。

一般规定的是第1个峰值。

II. 组合波

组合波涉及两个波形,一个是开路电压波形,另一个是短路电流波形,分别如图3 和

4 所示,更详细的定义在5.3.2 中给出。组合波由同一个发生器产生,对开路施加一

个1.2/50 μs 的电压波形,而对短路则施加一个8/20 μs 的电流波形,实际作用的波形由发生器和被试品的阻抗共同决定。一般根据严重程度选择开路电压和短路电流的峰值。

二、标准浪涌波形峰值的选择

表 3 至表 6 包括了位置类别、浪涌类型、峰值电压及峰值电流,作为设计或测试时的一种选择,需要强调的是,这些参数只是提供一种示例,不是作为一种强制性的要求。

标准中的推荐值需要深思熟虑地进行选取,但也留给了用户在充分了解的情况下自由选择其它数值的权利。因为系统暴露等级会因浪涌源的不同而不同,因此对振铃波和组合波分别给出了各自的表格。

例如,一个设施可能处于雷电多发地区,但操作引起的浪涌不太严重,反之亦然。作这样的选择可能是一件很难的事。一方面,设备的性能和功能严重影响这种选择,一些设备的工作环境可能符合定义中的某一环境,另一些可能处于一个很广泛的环境。进一步地损坏的后果和裕值的选取与设备的功能有关。另一方面,对批量生产的设备,为某一特定环境定制一个耐受水平,这是不现实的。在这种情况下,选取参数时只有考虑典型的情况,而不是个别情况——除非像生命维持系统类要求特别保守的设计。

三、浪涌波形的详细说明

3.1 0.5 μs-100 kHz 振铃波

一个标准的100 kHz 振铃波如图2所示。

开路电压波形定义如下:

上升时间:0.5 μs±0.15 μs

振铃频率:100 kHz ±20 kHz

波的振幅减小使得相反极性的相邻波峰值之比如下:

-第二个波峰值是第一个波峰值的40%~90%;

-第三个波峰值和第四个波峰值分别占第二个和第三个的40%~80%;

-第四个波峰值后得幅度不作要求;

-第五个波峰及后续波的振幅远远小于初始波,使得它们对于最容易受攻击和影响的仪器也几乎没有任何作用。

-上升时间的定义:波形上升沿上达到峰值的10%和90%所用的时间差。频率由初始波头之后的第一个和第三个过零点计算而得。

-一般根据严重程度选择开路电压和短路电流的峰值。

- Vp /Ip 的值在位置类别A 中取12 Ω,位置类别B 中取30 Ω。当波峰的开路电压严格调节到6 kV 时,规定短路电流在位置类别B 中为500 A,在位置类别A 中为200 A。对于峰值更低的电压,短路电流将随其成比例地减小,使得Vp /Ip 值保持在12 Ω或30 Ω。-对于100 kHz 振铃波的短路电流波形不做定义。但表3 中依据位置类别建议了短路电流的一个波峰。由于这种振铃波并不是用来给被试品提供高能量的考验,因而没有必要对电流

波形进行详细的描述。

波形上升沿短的0.5 μs 上升时间及很高的电流峰值对应了di/dt 很大的值,它将对实验中仪器的接线产生强烈的电感效应。浪涌波形发生器的分压作用及被试品的阻抗可能会比较重要,它由列出的短路电流峰值进行要求。

本规范推荐100 kHz 振铃波采用衰减的余弦波形,其函数表达式由下式给出:

- 这种波形的振动频

率可能会引起被试品中的共振。但是,这种效应从振铃波的固有频率无法确定,必须进行扫频实验。

3.2 1.2/50 μs-8/20 μs 组合波

组合波由同一个发生器产生,对开路施加一个1.2/50 μs 的电压波形,而对短路则施加一个8/20 μs 的电流波形,实际作用的波形由发生器和被试品及连接被试品和浪涌部件部分的阻抗共同决定。一般根据严重程度来选择开路电压和短路电流的峰值。图3 表示了定义的开路电压,图4 为定义的短路电流。

开路电压波形参数:

——波前时间:1.2 μs

——持续时间:50 μs

依据IEC 60060-2:1994,IEEE Std 4-1995,电压波形的波前时间定义如下:

1.67×(t90 -t30 ) ,其中,t90 和t30 分别指波形上升沿达到峰值的90%和30%所用的时间。

持续时间的定义:从虚拟原点到波形曲线尾部上达到振幅的50%所用的时间。波形上升沿上连接振幅30%点和90%点的直线与电压零值线的交点即为虚拟原点。

其函数表达式推荐如下

短路电流波形参数:

——波前时间:8 μs

——持续时间:20 μs

依据IEC 60060-2:1994,IEEE Std 4-1995 短路电流波形的波前时间定义式1.25×

(t90-t10 ) ,其中,t90和t10 分别为波形上升沿上达到振幅的90%和10%所用的时间。

持续时间的定义如下:从虚拟原点到波形曲线尾部上达到振幅的50%所用的时间。波形上升沿上连接振幅10%点和90%点的直线与电流零值线的交点即为虚拟原点。一般根据严重程度选择开路电压和短路电流的峰值。

其函数表达式推荐如下:

根据组合波电压电流的峰值,有效阻值Vp/Ip 为2.0 Ω。这个比值决定了发生器带各种负载(诸如SPD)时的波形状况。

依照传统,1.2/50 μs 电压波用于绝缘基本冲击水平的测试。在绝缘闪络前近似于开路。8/20 μs 电流波用于向SPD 注入大量电流。就像闪电引起的过应力,开路电压和短路电流是同一现象的不同方面,从而当预先不了解负载状况或者浪涌期间负载可变时,将二者合成一个单一的波形是很有必要的。当一般的负载特性可知时(例如一个SPD),可以用单独的发生器做电压电流的独立测试。

代表性浪涌的选择过程-低压交流电源(不高于1000 V)中的浪涌特性规范

代表性浪涌的选择过程

一、代表性浪涌的选择方法

对设备耐受低压交流电源系统中的浪涌能力以及浪涌保护器抑制性能的评估,可以采用将大量的测量数据用几个代表性的波形进行简化,没有必要要求设备能耐受与现场测量到的完全相同的浪涌,因为这些测量到浪涌与地点有关,而且会随着时间而变。本标准的方法是基于暂态控制水平的概念而进行的,可以用公理的形式陈述如下:

判断一个环境标准的有效性不是看它跟真实世界有多接近,而是看按照该标准设计的设备的实际运行状况。如果按照该标准设计的设备工作状况良好,而同时不按标准设计的设备不能很好工作,那该标准成为一个好标准的可能性就很大。

简化的过程就是选择一些能在实验室测试中保持统一的、有意义的和可重复的代表性浪涌。浪涌环境是千差万的,可以是很好的情况,也可以是很坏的情况,因此在采用这些代表性浪涌作为浪涌环境基准时要谨慎。然而,这样的简化并不妨碍用户在已较好掌握某一特定环境时(比较长的一个时期,如一年或一年以上)采用与本标准不同的浪涌。位置类别和暴露等级的组合选择将提供介于保守和冒险之间的一个妥协办法。

二、浪涌选择在最坏情况设计与经济上的权衡

想要得到设备最大的可靠性从而对浪涌抗扰度过于保守的设计就会要求指定大量的浪涌波形和最高的浪涌强度。一般基于风险分析的妥协是设备设计和规格中一个必不可少的环节。而且在某一设计下(分类号和批次)特定设备的浪涌抗扰度不是一个单值参数,而是用

统计参数来表示。另外,电源中浪涌的幅值也是随机分布的。因此,兼顾浪涌环境和设备抗扰度涉及两个概率的交叉部分。本标准提供了一个可供选择的表格,作为某一类设备性能的一个共同参考。注意这些特定设备的要求规格已超出了本标准的范围。然而,在设计设备时涉及到浪涌时首先必须确定设备对侵入的浪涌的耐受水平。

简化复杂环境的过程包括三个步骤:

1)确定环境(室内的或室外的)以及无保护措施下的工作条件。

2)根据假定环境选择尽可能少的代表性波形。本规范提供了选择的基础。

3)最后的步骤将根据设计者或设备用户的观点确定,分两种不同参数的情况:

1.当设备对电压、电流的幅值和持续时间敏感时,涉及的主要参数是浪涌的幅值

和持续时间。

2.当设备对电压变化率敏感时,涉及的主要参数是变化率,电压变化引起设备干

扰的幅值比硬件损坏的幅值要低得多,甚至不会超过工频正弦波的幅值。

设备的电磁环境范围变化很大。某一特定设备的环境是确定的,而其它设备的环境是可变的。另外,特定环境的情况也会随时间变化,是某些因素的一个函数,包括地理、季节、雷电活动每年变化等。另外一个与时间相关的是附近电气和电子设备产生的干扰。

对某类特定设备,相应的业界和各种标准化组织一般会对电磁干扰的程度提出指导性意见。对商用和消费类商品,制造商一般会根据自己的情况确定。一种处理方法是在产品设计时选择低的或中等的等级,作为一个选择,对更严酷的境,可以采用更高的等级,或采用额外的保护措施。

不论设备抗扰度如何,一般应采取一些措施防止浪涌引起后续的危害,如火灾或爆炸。

为设备提供抗扰度水平或浪涌保护能力不是本标准的目的。但必须区分一般设备(可能在电源口含有浪涌保护元件)和专门用于分流目的浪涌保护器之间的差别。一般设备浪涌测试的目的是评估设备对浪涌环境的响应,为达到这个目的,代表性波形的概念就适用了,用这些浪涌测试设备样品,并观察设备的反应(没有明显的干扰,失常或损坏)。而SPD 浪涌测试的目的是确定浪涌保护器的特性(保护水平和浪涌耐受能力),最终比较不同浪涌保护器的性能差异。为了达到这一目的,要求采用一些电压和电流测试浪涌保护器样品。但需要注意的是本规范表征浪涌环境的推荐值不能用作此类产品的规格。

因此,在第5、6 节中的推荐值包括两类:出现在各种环境和位置类别中侵入到设备的浪涌;适用于测试浪涌保护器性能的浪涌。

三、浪涌效应

设备的种类和功能会影响对浪涌效应的判断。当设备损坏的后果与安全无关,只有经济损失时,可以考虑不必为了防护很少会发生的高能浪涌而付出高额费用。这类很少会发生的情况分两个方面:“什么时候”或“在哪里”。

在大多数设备运行期间,会在某些情况下出现相对高幅值的电压和电流,如闪电或切除电容器组时发生多次重燃;

对各处运行的所有设备而言,一些场合的设备会经常遭受由于本地操作引起的浪涌,如功率因数补偿电容器组的操作。

浪涌作用到电源系统引起的后果可分为以下四类:

1) 无觉察得到的变化:没有可观测到的变化说明被试设备可以耐受相应的浪涌测

试,但外观有时是具有欺骗性的。设备在特定的限值下可以正常运行,满足“无功能或性能损耗”的标准,可能推论这样一个结果:性能的退化还在限值之内,但可能预示更严重的退化、某一元件的潜在损坏、或是无法预见的后果。

2) 扰动:这一后果可以是通过软件设计而自恢复的,因此不是很直观的,或者需要

人工干预、可编程控制器的延时动作,可以分为以下三种程度:

1.轻微的:功能暂时性的丧失(可接受的),但没有错误操作。

2.严重的:暂时的故障运行(可自恢复的)。

3.相当严重的:暂时的故障运行(需要人工干预或系统复位)。间隙闪络但没有

引起相邻固体绝缘,损坏的情况也可以归入此类。

3) 损坏:损坏包括轻微的和明显的。除非对设备状态进行特别评估,可以发生没有

被检测到的损坏。在绝缘测试中可能会因浪涌测试导致绝缘初始缺陷。

4) 间接损害:间接损害包括设备在浪涌作用下会对周围物体造成损害的可能性,

可能发生火灾或爆炸。间接损害可能源于不可见的硬件扰动,导致数据被破坏但用户并不知情。

接受或拒绝的标准必须考虑这些不同的后果。例如,当扰动可以接受的情况下,如果发生更严重的后果,就必须抛开扰动的等级;假如安全方面不会带来危害,不会发生间接的损害时,就可以认为损坏的后果可以接受。但不论什么类型的后果,都必须用下述的测试来验证。

扰动和损坏的后果程度根据设备的任务来确定。基于此,不能对所有设备都提出一个普遍的耐受水平。因此,本规范提出的环境水平数值不能盲目地解释为对所有设备的普遍要求。

为简化可选性,本标准提出了两类浪涌测试波形。在第5 节中定义为标准波形的第一类波形在工业界有悠久的成功应用历史,因此可以认为采用这些标准波形对设备电源端口的浪涌测试是足够的。然而对一些特殊的环境,在第6节中定义为附加波形的第二类波形提供了一些适用于特殊环境的推荐波形。表1 给出了这些波形的概要介绍,包括适合于不同场合的位置类型说明。

附加浪涌测试波形的定义-低压交流电源(不高于1000 V)中的浪涌特性规范

附加浪涌测试波形的定义

情况1 的两个附加波形是EFT 脉冲群和单极性的10/1000 μs 长波。情况2(直接雷击)附加的是IEC 61643-1:1998 定义为I 级的一种特殊测试波形,它在附录A 中提议用于对入口处备选SPD 进行评价。每一种波形都有其特定的适用范围(接触器干扰,保险丝动作,

电容器投切以及直击雷)。因此,在以下篇章中对每一种波的波形定义和振幅选择分别进行了定义。图5~图7 表示定义的波形图。表7~8 列出适用于不同环境的电压电流峰值及电源阻抗。

图5 单个EFT 波形图6 EFT 脉冲群波形图7 10/1000 μs 长波波形

一、 EFT 脉冲群

EFT 脉冲群波形由若干个重复脉冲组成,每个脉冲包含单独的单向脉冲。IEC 最初提议使用这种波形对仪器的抗扰性进行评估,它并不是浪涌环境的代表性波形。根据不同严重度而定的幅值级别已经被一致规定为设备便于测试的典型实际抗扰强度的表现。值得注意的

是,它们不能理解为发生在实际电源中的真实干扰电压水平进行分析

基于IEC 61000-4-4:1995 规范,6.1.1 及6.1.2 节概述了这种波形的特征。但必须注意的是,IEC的文献是定期修订的。因此,明确要求每个IEC 周期的EFT 波形测试详细计划必须基于IEC 文献的最新版,而不是本规范中的相关说明。

1.1 波形定义

一个脉冲群中的单个EFT 脉冲定义如下:

——上升时间:5 ns

——持续时间:50 ns

上升时间定义为波形上升沿上达到幅值的10%和90%所用的时间差。

持续时间定义为一半最大值的完整宽度,即:波形上升沿和下降沿上50%幅值点对应的时间差。

脉冲群中的单个脉冲持续时间为15 ms。在每个脉冲群内,单个脉冲的重复率由开路电压的峰值指定,具体如下:

——当峰值≤2 kV 时:5 kHz

——当峰值>2 kV 时: 2.5 kHz

(IEC 61000-4-4:1995 制定的这两个值仅反映了脉冲发生器的固有属性,不表示环境特征。)脉冲群的重复周期为300 ms。图5 表示了单个脉冲,图6 为脉冲群。

1.2 幅值

在IEC 61000-4-4:1995 中,EFT 脉冲群的振幅被定义为开路测试电压。波形是在发生器带50Ω负载时定义的。定义发生器具有1 MHz 和100 MHz 间的50Ω电源阻抗。

当脉冲施加于被试品时,产生的电流是不做定义的,因为它的频率决定于被试品全阻抗及EFT 波形。由于测试的目的是对抗干扰性进行评估,不是能量耐受特性的估计,因此电流的幅值不是主要测试内容。鉴于这种测试标准,一般根据严重程度选择特定值。

IEC 61000-4-4:1995 给出了5 个严重度测试级别:从0.5 kV 到4 kV 开路电压,有额外的规定,特殊的级别标准尚未商议决定。为了与目前规程中的简化方法相一致,表7 只给出了三个级别。由于目前文献中的附加波形描述只是提议,其他级别的规定也可能被通过,表7 中第四行用X 表示。

表7 EFT脉冲群幅值选择测试严厉度开路峰值电压低 1 kV 中等 2 kV 高 3 kV X 协商确定

表7 EFT 脉冲群幅值选择

测试严厉度开路峰值电压

低 1 kV

中等 2 kV

高 3 kV

X协商确定

4.2 10/1000 μs 长波

4.2.1 波形定义

波前时间和持续时间定义如下:

——开路电压:波前时间:10 μs;持续时间:1000 μs

——短路电流:波前时间:10 μs;持续时间:1000 μs

由于本文中此波形的主要目的是提供能量,上升时间,达到峰值的时间,波前时间之间的区别与1000 μs 持续时间相比可以忽略。图7 所示为浪涌电流定义。

4.2.2 幅值

使用此波形时,与两个标准波存在以下主要区别:应用于标准波的位置类别的概念不适用(那个概念基于分支电路电感在两个标准脉冲所在频率上起限制作用,假定随着引线距离的增加而衰减。)

10/1000 μs 波形的长持续时间减弱了引线电感的全部作用。但是,依据场所的环境方位,仍然要考虑一系列的标准。因此,表8 所示的三个规定程度适用于所有的位置类别。

一般依据严重程度选择开路电压振幅。相应的开路电压与短路电流之比V /I如表8 所示。

表8 10/1000 μs 长波幅值选择

暴露程度浪涌电压峰值冲击源阻抗

低(居民)无-

中等(商业) 1.0 UPK 1.0 ?

高(工业) 1.3 UPK0.25 ?

注:

A 冲击电压峰值正比于系统电压峰值U ,标准数值只是冲击本身的大小,要叠加到电源电压上(考虑 PK 相角);

B 没有足够的现场数据支持如何确定冲击电源的阻抗,表中的数值是根据多数人的意见为了在测试和选择SPD 的额定值提供指导和一致性而提出的;

C 冲击源的有效阻抗定义为电压峰值与电流峰值之比,具有电阻的量纲,但不是一个纯粹的电阻;

D 这个长波测试主要为了评估设备通过高能量冲击的能力。

4.3 电容器投切引起的振铃波

如IEEE Std C62.41.1-2002 所述,投切电容器浪涌的发生应归于配电系统(一般安装在中压侧)中投切电容器组,如果在用户的低压电网中(工业系统而不是商用和住宅)存在功率因数补偿电容器,就可能会有浪涌放大的可能。尽管在频率范围上(几百Hz 至几kHz )达成了共识,但是对于特定的情况,规定全面的波形比较困难且易产生误解。

不考虑浪涌放大情况时,这些浪涌的幅值一般略低于系统电压的2p.u.。鉴于这种过电压对操作有影响及多半能量转换设备能抵抗,一般不需用SPD 提供较低的限制电压。一些能量转换设备在过电压时可能吸收过多的冲击电流,会触发过流保护装置。如果系统结构可能引起电压放大的发生,这会牵涉到SPD 的浪涌能力及是否能成功投切电容器。

因此,为电容投切产生的浪涌提供电源阻抗是很困难的。这种浪涌可能性的估计须针对每一种特定的情形,或者至少针对每一类型的特定情形。这超出一般环境描述类规范的工作范围。对备选SPD 能量处理能力或功率转换设备不受干扰的评估测试可以在实验室中借助实际电容器,或者产生一种由工频电压外加操作浪涌产生的任意波形进行。虽然受实验室条件限制,又存在重复的困难,但是仍可获得一些有意义的结果。使用波形发生器和功率放大设备,在很大范围内的强度等级重复将是有可能的。

4.4 情况2 的参数

IEC 出版物提供的雷电防护中的雷电流参量源于CIGRE 学术委员会的报告及其它论文。IEEE Std C62.41.1-2002 中引用了这些数据和书目。对于直击雷浪涌,最关心的是首次回击,因为它具有很强的峰值电流,电荷转移以及比能。对于电感性浪涌,传输雷电流得导体和主电路的互感系数最重要。这种行为和关注事务间的区别导致了参数的两种设置,在6.4.1 及6.4.2 中给出了定义。

4.4.1 情况2 直接耦合雷电浪涌

雷电直接耦合的效应主要关注的是安装在电源线上SPD的能量耐受能力,IEC61643-1:1998针对SPD的能量耐受能力规定了“Ⅰ类测试”。

4.4.2 情况2 感应耦合雷电浪涌

对感应耦合雷电浪涌,最关注的是雷电中的后续回击。这是由于后续回击的变化率很大,会在附近电路上感应耦合过电压。对自然雷电的测量数据有限,但对触发雷电的测量证明了后续回击的陡度很高。IEC61312-3:2000认为代表性的波前时间为0.25 μs ,感应电压的第1个峰值就是在波前时间达到的,衰减部分由于其频率低相对不太重要。当考虑回路自振与阻尼振荡的复合效应时,表1中的100 kHz标准振铃波可用作这些感应效应的代表波形。

开关电源适配器浪涌抗扰实验分析

开关电源适配器浪涌抗扰实验分析 自从开关电源适配器开始实行标准以来,我国在1999年和2008年推出了两个有关雷击浪涌抵抗的相关标准。这两个标准分别对应国际上的两种现行标准。虽然与雷击浪涌有关的GB/T17626.5规定在我国已经有两个版本,但因为大多数国内产品迟迟未根据新标准进行修订,所以造成了 GB/T17626.5-1999和GB/T17626.5-2008两个标准并存的局面。本文将为大家介绍开关电源适配器雷击浪涌抗扰度实验方法,以及实验等级。 ?标准主要模拟间接雷击(开关电源通常都无法经受直接雷击),如雷电击中户外电网线路,有大量电流流入外部线路或接地电阻,因而产生了干扰电压;间接雷击(如云层间或云层内的雷击)在外部线路上感应出的脉冲电压和电流;雷电击中线路邻近物体,在其周围建立强大电磁场,在外部线路上感应出电压;雷电击中附近地面,地电流通过公共接地系统时所引进的干扰。 ?电源适配器在浪涌抗扰试验标准处模拟自然界的雷击外,还提到了变电所等场合,因为开关动作而引进的干扰,如主电源系统切换时的干扰;同一电网,在靠近开关电源适配器附近的一些小开关跳动时形成的干扰;切换伴有谐振线路的晶闸管设备;各种系统性的故障,如设备接地网络或者接地系统间的短路和飞弧故障。 ?雷击浪涌抗扰度试验方法 ?1、根据试验品的实际使用和安装条件进行布局和配置,包括有些标准会改变体现波形发生器信号内阻的附加电阻。 ?2、根据产品要求来定试验电压的等级及试验部位。 ?3、在每个选定的试验部位上,正、负极性的干扰至少要各加5次,每次浪涌的最大重复率为1次/min。因为大多数系统用的保护装置在两次浪涌之间

浪涌冲击测试规范

浪涌冲击测试规范 1.目的:为使雷击突波干扰耐受性测试时,能有统一之规范及流程可供依循,特订定本程 序书,本试验的目的是仿真雷击突波对电子产品所造成的干扰,并判别其耐受性。 2.适用范围:执行雷击突波干扰耐受性测试时,适用之。 3.名词定义: 3.1 耦合:在电路间的交互作用,其作用在使能量由一个电路转换至另一个电路。 3.2 耦合网络(coupling network):由一个电路到另一个,在所定义的阻抗转换能量的电 气电路。 备考:耦合及去耦合网络装置能被整合在一个盒子。 3.3去耦合网络(decoupling network):避免Surge测试信号加在待测设备,影响到不 在测试的其他装置设备或系统。 3.4突波(surge):电流、电压或能量沿着一条线或电路传递的瞬时波形,其特性为快速 增加然后缓慢的减少。 3.5功能失常(malfunction):设备得到非预期的结果或运作功能中断。 3.6辅助设备(auxiliary equipment)AE:此设备必须提供待测设备正常操作所需的信号, 且此设备可确认待测设备的性能。 3.7 EUT:待测设备。 3.8 Degradation:劣化为EUT受电磁干扰所造成的产品功能障碍。 3.9瞬时(Transient):相邻两个稳态之间极短暂的现象或量的变化。 3.10上升时间(rise time):在极短时间内脉冲振幅从到达10﹪至90﹪之间所经过的 时间。 3.11持续时间:脉冲振幅维持超出峰值的50﹪之期间。 3.12接地参考平面(RGP):一个平坦之导电表面并以其电位作为共同的基准。 3.13平衡线:对称的驱动导线,由异模转成共模的损失少于20dB。 3.14交互连接线:包括平衡线、通讯线、I/O线。

正向冲击电流浪涌电流试验标准

正向冲击电流(浪涌电流)试验标准 Forward Surge Test 一、目的:检验器件经正向大电流冲击而不失效的能力。 二、试验设备:浪涌电流测试仪(10~2000A) 三、环境试验条件及判据: (1)标准状态 标准状态是指预处理, 后续处理及试验中的环境条件。论述如下: 环境温度: 15~35℃ 相对湿度: 45~75% (2)判定状态 判定状态是指初测及终测时的环境条件。论述如下: 环境温度: 25±3℃ 相对湿度: 45~75% 四、操作规范: 4.1要严格按照PFD - Ⅲ型高温反偏试验台“技术说明书”操作顺序操作。 4.2常规产品规定每季度做一次周期试验,试验条件及判据采用或等效采 用产品标准;新产品、新工艺、用户特殊要求产品等按计划进行。 4.3采用LTPD的抽样方法,在第一次试验不合格时,可采用追加样品抽 样方法或采用筛选方法重新抽样,但无论何种方法只能重新抽样或追 加一次。 4.4若LTPD=10%,则抽22只,0收1退,追加抽样为38只,1收2退。 抽样必须在OQC检验合格成品中抽取。 五、操作规程: 1.整流二极管

1.1把被检测样品按二极管的极性正确地在夹具上固定好。 1.2测试台的黑色多路开关打在“0”位,切记不能打在“1~4” 档的任何一档。 2.整流桥堆 2.1 把被测样品整流桥堆放在夹具上夹好。 2.2 把多路黑色开关打向“1~4”任何一档,切记不能打在“0”档。 3.把充电/浪涌开关打在浪涌位置,浪涌/浪涌+反压大在浪涌位置, 反向电压调节旋钮反时针调到零。 4.启动电源,此时,IFSM、VFM、浪涌次数、10个数码管显示全为 零,10ms指示灯亮。 5.按一下薄膜面板上的SET键,此时,IFSM4个数码管闪烁,此时 您可根据要求设置浪涌电流值了,设置数0~9自左向右切换,F1为10ms,F2为8.3ms,如有误操作可用Del键修改,当数值确定后,按ENT键确定,IFSM显示设置的浪涌电流值。 注意: 1.在设置电流值时,最右边一位数码只有0、5有效,最左边一 位数码管只有0、1、2有效,其余数不认。 2.当设置错误时按ENT键无效、IFSM数码管闪烁。 3.只有在充电/浪涌开关打在浪涌时才可以设置,在充电时设置 无效。 6.把充电/浪涌开关打向充电,样品测试台中大接触器吸合,充电 电瓶表指示、当指示到40V左右时,充电指示发光管(绿色)闪

浪涌(冲击)抗扰度试验介绍-姜宁浩

浪涌(冲击)抗扰度试验介绍 国网南京自动化研究院国家电网公司自动化设备电磁兼容实验室 姜宁浩 1.目的与应用场合 1.1概述 浪涌抗扰度试验所依据的国际标准是IEC61000-4-5:2005,对应国家标准是GB/T17626.2:200X 《电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验》。 浪涌抗扰度试验就是模拟雷击带来的干扰影响,但需要指出的是,考核设备电磁兼容性能的浪涌抗扰度试验不同于考核设备高压绝缘能力的耐压试验,前者仅仅是模拟间接雷击的影响(直接的雷击设备通常都无法承受)。 1.2目的 本标准的目的是建立一个共同的基准,以评价电气和电子设备在遭受浪涌(冲击)时的性能。本标准规定了一个一致的试验方法,以评定设备或系统对规定现象的抗扰度。 1.3应用场合 本标准适用于电子电气设备,但并不针对特定的设备或系统,具有基础EMC出版物的地位。 2.术语和定义 2.1 浪涌(冲击) 沿线路传送的电流电压或功率的瞬态波,其特性是先快速上升后缓慢下降。 2.2 组合波信号发生器 能产生1.2/50μs开路电压波形、8/20μs短路电流波形或10/700μs开路电压波形、5/320μs 短路电流波形的信号发生器。 2.3 耦合网络 将能量从一个电路传送到另一个电路的电路。 2.4 去耦网络 用于防止施加到上的浪涌冲击影响其他不作试验的装置设备或系统的电路。 2.5(浪涌发生器的)等效输出阻抗 开路电压峰值与短路电流峰值的比值。 2.6 对称线 差模到共模转换损耗大于20dB的平衡对线。

3.试验等级及选择 优先选择的试验等级范围如表1所示。 试验等级应根据安装情况,安装类别如下: 0类:保护良好的电气环境,常常在一间专用房间内。 所有引入电缆都有过电压保护(第一级和第二级)。各电子设备单元由设计良好的接地系统相互连接,并且该接地系统根本不会受到电力设备或雷电的影响 电子设备有专用电源(见表A1) 浪涌电压不能超过25V。 1类:有部分保护的电气环境 所有引入室内的电缆都有过电压保护(第一级)。各设备由地线网络相互良好连接,并且该地线网络不会受电力设备或雷电的影响。 电子设备有与其他设备完全隔离的电源。 开关操作在室内能产生干扰电压。 浪涌电压不能超过500V。 2类:电缆隔离良好,甚至短走线也隔离良好的电气环境。 设备组通过单独的地线接至电力设备的接地系统上,该接地系统几乎都会遇到由设备组本身或雷电产生的干扰电压。电子设备的电源主要靠专门的变压器来与其他线路隔离。 本类设备组中存在无保护线路,但这些线路隔离良好,且数量受到限制。 浪涌电压不能超过1kV。 3类:电源电缆和信号电缆平行敷设的电气环境。 设备组通过电力设备的公共接地系统接地该接地。系统几乎都会遇到由设备组本身或雷电产生的干扰电压。 在电力设施内,由接地故障、开关操作和雷击而引起的电流会在接地系统中产生幅值较高的干扰电压。受保护的电子设备和灵敏度较差的电气设备被接到同一电源网络。互连电缆可以有一部分在户外但紧靠接地网。 设备组中有未被抑制的感性负载,并且通常对不同的现场电缆没有采取隔离。 浪涌电压不能超过2kV。 4类:互连线作为户外电缆沿电源电缆敷设并且这些电缆被作为电子和电气线路的电气环境设备组接到电力设备的接地系统,该接地系统容易遭受由设备组本身或雷电产生的干扰电压。 在电力设施内,由接地故障、开关操作和雷电产生的几千安级电流在接地系统中会产生幅值较

雷击浪涌发生器操作规程

雷击浪涌发生器操作规程 为正确、安全、规范的使用CDN-5320G和SKS-0506,以评定产品在经受来自电力线上高能量骚扰的性能,特制定本操作规程。 一、【操作程序】 1、按CDN-5320G和SKS-0506使用说明书的要求,进行试验前仔细接线,确认无误时再接入电网; 2、按下POWER开关,是开关至ON状态; 3、那SKS-0506使用说明书设置好相关参数:COUNTER为5次,INTERVAL TIME 为20s浪涌注入方式为异步,即ASYN灯点亮; 4、按下CDN-5320G的POWER开关; 5、按下COMMOM键选择共模试验方式; 6、按下H.V.ON键,启动高压电源。调节SET VOLAGE电压调节旋钮使电压达到试验所需电压; 7、打开设备后面板上的EUT LINE ON空气断路器,按下EUT POWER开关,接通被试样机电源; 8、待样机在额定电压下,信息正常显示后,记录被试样机信息,按“START”进行试验; 9、选择不同的干扰端口对样机电进行试验,充分考察样机性能; 10、试验结束后,先将SET VOLAGE电压调节旋钮逆时针旋转到底,然后按下“EUT P”键,将样机电压切除后,方可切断主机工作电源(POWER);

11.认真作好现场清理和数据整理工作; 二、【测试条件】 1、环境温度:15℃~35℃; 2、相对湿度:10%~75%; 三、【注意事项】 1、试验人员必须经培训学习后才能进行设备操作,操作前应阅读设备使用说明书; 2、开机前和关机前注意样机的型号规格和接线方式; 3、仪器要接地良好; 4、设定高压时面板指示值不要超过4.5kV,不要用手触摸干扰线路; 5、仪器不能倒置,防止震动; 6、为保证试验的可比性和可重复性,试验配置必须规范; 二、【测试条件】 1、环境温度:15℃~35℃; 2、相对湿度:10%~75%; 三、【注意事项】 1、试验人员必须经培训学习后才能进行设备操作,操作前应阅读设备使用说明书; 2、开机前和关机前注意样机的型号规格和接线方式; 3、仪器要接地良好; 4、设定高压时面板指示值不要超过4.5kV,不要用手触摸干扰线路; 5、仪器不能倒置,防止震动;

雷击浪涌测试的要求和方法

雷击浪涌测试的要求和方法 1 信号(通信)接口浪涌测试 1.1 测试目的和指标要求测试目的 考察设备在实际使用过程中用户线接口受到浪涌电压冲击后,被测接口的损坏和设备性能下降的程度。指标要求:对电话端口的浪涌测试分为类型A,和类型B两种测试。 (1) 类型A(Class A) a) 波形。差模干扰:电压波:10/560,电流波:10/560。 共模干扰:电压波:10/160,电流波:10/160。 b) 测试等级:差模:电压最小800V,电流最小100A。 共模:电压最小1500V,电流最小200A c) 测试端口:差模:tip——ring ; tip‐1 ——ring‐1;对于单项通信的4线制电缆,tip ——ring‐1,ring——tip‐1。共模:tip‐ring和tip‐1——ring‐1对地,或者对其他连接到未经认证的设备的线缆(拧到一起)。 d) 测试状态:设备的所有可能影响本标准要求的状态都要测试。如果设备状态不能通过正常上电获得,需要通过人工干预获得;没有施加浪涌的端口(包括电话端口,辅助端口以及和未认证设备连接的端口),要用适当的方式端接并处于正常使用状态;如果设备的一次电源允许插拔,则设备带有电源线和断开电源线两种状态都要测试。 e)判据允许起安全作用的电路出现开路,或者到地的短路,但在这种失效模式下,保证让用户不能使用设备,或设备具有明显失效指示(如告警),需要立即从网络上断开或需要维修。对安全电路进行修复后,设备性能和功能恢复正常。 (2) 类型B (class B) a) 波形。差模:电压波:9/720,电流波:5/320。 共模:电压波:9/720,电流波:5/320。 b) 测试等级:差模:电压最小1000V,电流最小25A。 共模:电压最小1500V,电流最小37.5A c) 测试端口:差模:tip——ring ; tip‐1 ——ring‐1;对于单项通信的4线制电缆,tip ——ring‐1,ring——tip‐1。共模:tip‐ring和tip‐1——ring‐1对地,或者对其他连接到未经认证的设备的线缆(拧到一起)。 d)测试状态:设备的所有可能影响本标准要求的状态都要测试。如果设备状态不能通过正常上电获得,需要通过人工干预获得;没有施加浪涌的端口(包括电话端口,辅助端口以及和未认证设备连接的端口),要用适当的方式端接并处于正常使用状态;如果设备的一次电源允许插拔,则设备带有电源线和断开电源线两种状态都要测试。 e) 判据设备要能够承受类型B的浪涌能量,不能造成接口电路永久性开路或者短路,不能引起影响到标准要求的设备损坏。类型A:允许起安全作用的电路出现开路,或者到地的短路,但在这种失效模式下,保证让用户不能使用设备,或设备具有明显失效指示(如告警),在这种情况下,用户需要立即从网络上断开设备进行维修。对防护电路进行修复后,设备性能和功能恢复正常。类型B:认证的终端设备和保护电路要能够承受类型B的浪涌能量,不能造成接口电路永久性开路或者短路,不能引起影响到本标准要求的设备损坏。 1.2 测试步骤

浪涌测试方法

浪涌测试方法 1、目的:为使雷击突波干扰耐受性测试时,能有统一之规范及流程可供依循,特订定本程序书,本试验的目的是仿真雷击突波对电子产品所造成的干扰,并判别其耐受性。 2、适用范围:执行雷击突波干扰耐受性测试时,适用之。此测试是为保证产品符合EMC / 89 / 336要求的EMC指标。 3、测试仪器 浪涌发生器- Haefely P Surge 6.1 耦合 / 去耦合网络 混合网络 1.2 / 50μS. U网络10 / 560μS - 10 / 160μS. U网络10 / 700μS. 4、测试装置 将浪涌发生器和网络放置在一个地参考水平面上,将电源耦合过滤器16.1放在浪涌发生器上部。去耦合机DECIA和数据线耦合网络IP 6.2堆放在参考面上,靠近浪涌发生器。

电源 + 浪涌输出 图1 : 火牛浪涌测试 绝缘体电源线 图2:电话线浪涌测试

5浪涌测试火牛,仪器断开电源,将PHV30.2卡(1.2 / 50 μS)安装于浪涌发生器中。 高压探头与耦合过滤器连接(如图1)。 6 测试电话线,仪器断开电源,应将PHV29卡(10 / 560μS)安装于浪涌发生器中, 按照图2连接高压探头与耦合网络。 7 在测试过程中,辅助仪器(电源和电馈桥)必须始终通过去耦合网络与EUT 连接。 8测试程序 8.1 EUT必须在指定的操作和气温条件下进行测试。 8.2测试前必须正确安装测试仪器,挑选正确的时间卡。 8.3开启浪涌发生器和有关的耦合网络。浪涌发生器自动显示预编程序菜单。 8.4 从菜单中选择程序6和程序7测试火牛。程序6应用于1KV水平测试,程 序7存有0.5KV垂直测试的所有重要数据。 8.5按下浪涌发生器上的启动键开始测试。每10秒钟EUT电源产生脉冲信号。 8.6 从菜单中选程序4和程序5测试电话线。程序4是有关800V金属性测试, 程序5是有关1.5KV纵向测试。按下开始键,EUT将在40秒内自动产生4个脉冲。 8.7 EUT应以任何可能的方式进行测试。 8.8 在产生信号过程中不可以触碰EUT。如在测试过程中发生任何意外,可使用 浪涌发生器附近的紧急按钮。 8.9 测试前后应作EUT功能测试。因为在测试中如果未使用复位而重新获得丢失的功能,此测试规则B允许有功能失调。 8.10 如果EUT仍保持对浪涌信号的免疫力,测试结果是确定的。同样,测试后必须符合产品技术指标中的所有功能要求。

雷击浪涌设备台测试规范(校准规范)

1、范围 本规范适用于CJ0101/40型动作负载试验试验系统的精度测试,用于使用中的周期检定和修理后相关项目的检定。 2、引用文献 本规范引用下列文献 JJF 1001-1998 通用计量术语及定义 JJF 1059-1999 测量不确定度评定与表示 JJF 1071-2002 国家计量测试规范编写规则 使用本规范时,应注意使用上述引用文献的现行有效版本。 3、概述 4、计量特性 4.1外现 4.1.1仪器外观应清洁,无机械损伤,操作功能正常;仪器上还应注明制造厂名和商标、出厂编号及出厂年月。 4.2技术要求 4.2.1 冲击台控制各项功能:‘充电启动’、‘充电停止’、‘放电’、‘安全充电’、‘冲击间隔时间’设定、‘自动重复冲击次数’设定、‘充电方式’、‘放电方式’的检查应符合CJ0101/40型动作负载试验系统的技术性能的要求。 4.1校准用标准器和主要器材 1.1以机内磁位计为准计量,需数字存贮示波器适用波形8/20us,精度±1%。 1.2模拟负载,压敏电阻器或SPD。 4.2.2冲击台输出波形:输出冲击电流的波形在2KA~40KA范围内,应能通过改变匹配电阻(电感),使波前时间符合8us±10%,半峰值时间20us±10%,反极性振荡幅值不大于峰值的20%的要求。 4.2.3 冲出电流表的示值精度,在2KA~40KA内应符合±3%的要求。 4.2.4 CJ1701交流试验电源: 定相位放电电脉冲(0°~360°)±5°。

交流电压表量程精度±1%。 电流表精度±2%。 5.测试条件 5.1环境条件 仪器的检定应在室温15~28℃,相对湿度不大于90%,无强电磁于扰,无电流杂波干扰的环境中进行。测试前受检仪器应在该环境中存放2个小时以上。本仪器和标准器的交流供电电源应有良好按地线。在计量检查中,为了避免干扰,不能同时使用使用示波器的两个通道。 5.2标准器及其他设备:数字存储示波器、压敏电阻器或SPD。 5.3测试项目和测试方法 5.3.1外观检查,应符合4.1.1的要求。 5.3.2冲击台各控制各功能按“操作使用说明”的方法检查 注意:在不熟悉本机的情况下,请在设定充电电压不超过8KV的条件下检查各功能。 表6-1 5.3.3检定波形参数,方法如下:用示波器接‘电压波信号’,直接读取波前时间和半峰值时间。 5.3.3.1冲击电流表峰值的示值的精度检查方法: 在3.4冲击台波形参数检定合格的基础上,可检查冲击电流表峰值的示值的精度。 方法:按3.4的检查波形参数的方法,用示波器测量磁位计上的电流幅值,并将电流波的幅值与冲击电流表示值相比对以判定误差。 机内磁位计传输系数为:1.07/KA 机内分压器分压比:200:1 按表6-2的检定点,将冲击电流调整到按近表中检定点的数值勤,将冲击电流表示值及时间参数记录于表6-2中。 8/20电流波要求:

浪涌测试标准

浪涌抗扰度测试规范 The specification of surge immunity test

目 次 前言 7 7测试要求 ........................................................... 66性能判据 ........................................................... 35 浪涌试验原理 ...................................................... 24测试条件 ........................................................... 23术语及符号 ......................................................... 12 引用标准 .......................................................... 11 范围 ..............................................................

前言 本标准根据国际标准IEC61000-4-5“Electromagnetic compatibility(EMC) Part 4:Testing and measurement techniques Section 5:Sruge immunity test”、ETS300 386标准、GB/T 17626.5--1999 “浪涌(冲击)抗扰度试验”编制而成。本规范主要介绍浪涌抗扰性试验的试验电平、性能判据、试验设备、试验方法等内容。

浪涌测试的要求与方法

浪涌测试的要求和方法 1 信号(通信)接口浪涌测试 1.1 测试目的和指标要求测试目的考察设备在实际使用过程中用户线接口受到浪涌电压冲击后,被测接口的损坏和设备性能下降的程度。指标要求:对电话端口的浪涌测试分为类型A,和类型B两 1 信号(通信)接口浪涌测试 1.1 测试目的和指标要求测试目的 考察设备在实际使用过程中用户线接口受到浪涌电压冲击后,被测接口的损坏和设备性能下降的程度。指标要求:对电话端口的浪涌测试分为类型A,和类型B两种测试。 (1) 类型A(Class A) a) 波形。差模干扰:电压波:10/560,电流波:10/560。共模干扰:电压波:10/160,电流波:10/160。 b) 测试等级:差模:电压最小800V,电流最小100A。共模:电压最小1500V,电流最小200A c) 测试端口:差模:tip——ring ;tip-1 ——ring-1;对于单项通信的4线制电缆,tip——ring-1, ring——tip-1。共模:tip-ring和tip-1——ring-1对地,或者对其他连接到未经认证的设备的线缆(拧到一起)。 d) 测试状态:设备的所有可能影响本标准要求的状态都要测试。如果设备状态不能通过正常上电获得,需要通过人工干预获得;没有施加浪涌的端口(包括电话端口,辅助端口以及和未认证设备连接的端口),要用适当的方式端接并处于正常使用状态;如果设备的一次电源允许插拔,则设备带有电源线和断开电源线两种状态都要测试。 e) 判据允许起安全作用的电路出现开路,或者到地的短路,但在这种失效模式下,保证让用户

不能使用设备,或设备具有明显失效指示(如告警),需要立即从网络上断开或需要维修。对安全电路进行修复后,设备性能和功能恢复正常。 (2) 类型B (class B) a) 波形。差模:电压波:9/720,电流波:5/320。共模:电压波:9/720,电流波:5/320。 b) 测试等级:差模:电压最小1000V,电流最小25A。共模:电压最小1500V,电流最小37.5A c) 测试端口:差模:tip——ring ;tip-1 ——ring-1;对于单项通信的4线制电缆,tip——ring-1, ring——tip-1。共模:tip-ring和tip-1——ring-1对地,或者对其他连接到未经认证的设备的线缆(拧到一起)。 d) 测试状态:设备的所有可能影响本标准要求的状态都要测试。如果设备状态不能通过正常上电获得,需要通过人工干预获得;没有施加浪涌的端口(包括电话端口,辅助端口以及和未认证设备连接的端口),要用适当的方式端接并处于正常使用状态;如果设备的一次电源允许插拔,则设备带有电源线和断开电源线两种状态都要测试。 e) 判据设备要能够承受类型B的浪涌能量,不能造成接口电路永久性开路或者短路,不能引起影响到标准要求的设备损坏。类型A:允许起安全作用的电路出现开路,或者到地的短路,但在这种失效模式下,保证让用户不能使用设备,或设备具有明显失效指示(如告警),在这种情况下,用户需要立即从网络上断开设备进行维修。对防护电路进行修复后,设备性能和功能恢复正常。类型B:认证的终端设备和保护电路要能够承受类型B的浪涌能量,不能造成接口电路永久性开路或者短路,不能引起影响到本标准要求的设备损坏。 1.2 测试步骤 (1)在下面三种状态下分别实施2-7步测试。 A、对被测试设备上电,使模拟端口处于接口挂机状态,其余端口处于正常使用状态。

浪涌抗扰度试验

浪涌抗扰度试验Newly compiled on November 23, 2020

浪涌冲击抗扰度测试及整改参考 浪涌冲击抗扰度测试及整改参考 1.浪涌冲击形成的机理 电磁兼容领域所指的浪涌冲击一般来源于开关瞬态和雷击瞬态。 系统开关瞬态与以下内容有关: a )主电源系统切换骚扰,例如电容器组的切换; b )配电系统内在仪器附近的轻微开关动作或者负荷变化; c )与开关装置有关的谐振电路,如晶闸管; d )各种系统故障,例对设备组接地系统的短路和电弧故障。 雷击瞬态 雷电产生浪涌(冲击)电压的主要原理如下: a)直接雷击于外部电路(户外),注入的大电流流过接地电阻或外部电路阻抗而产生电压; b)在建筑物内、外导体上产生感应电压和电流的间接雷击(即云层之间或云层中的雷击或击于附近物体的雷击,这种雷击产生的磁场); c)附近直接对地放电地雷电入地电流耦合到设备组接地系统的公共接地路径。 当保护装置动作时,电压和电流可能发生迅速变化,并可能耦合到内部电路。 2.试验内容: 对电气和电子设备的供电电源端口、信号和控制端口在受到浪涌(冲击)干扰时的性能进行评定。 3 .试验目的: 评定设备在遭受到来自电力线和互连线上高能量浪涌(冲击)骚扰时产品的性能。 4.试验发生器() a)信号发生器特性应尽可能地模拟开关瞬态和雷击瞬态现象; b)如果干扰源与受试设备的端口在同一线路中,例如在电源网络中(直接耦合),那么信号发生器在受试设备的端口能够模拟一个低阻抗源; c)如果干扰源与受试设备的端口不在同一线路中(间接耦合),那么信号发生器能够模拟一个高阻抗源。 对于不同场合使用的产品及产品的不同端口,由于相应的浪涌(冲击)瞬态波形各不相同,因此对应模拟信号发生器的参数也不相同。 5.试验实施 电源、信号和其他功能电量应在其额定的范围内使用,并处于正常的工作状态。 根据要进行试验的EUT的端口类型选择相应的试验试验波形发生器和耦合单元及相应的信号源内阻。 使受试设备处于典型工作条件下,根据受试设备端口及其组合,依次对各端口施加冲击电压,。 每种组合应针对不同脉冲极性进行测试,两次脉冲间隔时间不少于1min。 对电源端子进行浪涌测试时,应在交流电压波形的正、负峰值和过零点分别施加试验电压。 对电源线和信号线应分别在不同组合的共模和差模状态下施加脉冲冲击。 每种组合状态至少进行5次脉冲冲击。 若需满足较高等级的测试要求,也应同时进行较低等级的测试。 只有两者同时满足,我们才认为测试通过。 6.试验结果 若电快速速变脉冲群测试通不过,可能产生如下后果: (1 )引起接口电路器件的击穿损坏。 (2 )造成设备的误动作。 7.导致浪涌冲击抗扰度试验失败的原因 浪涌脉冲的上升时间较长,脉宽较宽,不含有较高的频率成分,因此对电路的干扰以传导为主。主要体现在过高的差模电压幅度导致输入器件击穿损坏,或者过高的共模电压导致线路与地之间的绝缘层击穿。由于器件击穿后阻抗很低,浪涌发生器产生的很大的电流随之使器件过热发生损坏。对于有较大平滑电容的整流电路,过电流使器件损坏也可能是首先发生的。

浪涌冲击实验

1、混合波(也叫组合波)发生器的由来 1.2/50μS和8/20μS波形是IEC在1960年同时公布的。1.2/50μS波形的用途之一是测试设备绝缘耐压,同时,1972年CCITT蓝皮书K12将1.2/50μS 波形用来测试放电管的冲击放电电压,而不是单纯用来测试设备绝缘耐压。起先,1.2/50μS电压波和8/20μS电流波分别用两套设备产生, 20世纪80年代初,电磁兼容和雷电磁脉冲防护结合后, IEC TC77提出在电磁屏蔽效果较好的地方对雷电浪涌的试验相对等级可以低一些。因此,用1.2/50μS波形测限制电压与用8/20μS波形测冲击放电电流能力时,可用同一套冲击发生器完成试验。 IEC 的SC28A对采用什么样的电压浪涌波形和浪涌电流波形去检测运行中的设备及浪涌保护器的绝缘配合,做了深入讨论。最后确定采用1.2/50μS波形雷电电压浪涌和8/20μS波形电流浪涌,以及100kHz的衰减振荡波为浪涌试验波形。 1983年后,认识到将电压浪涌试验与浪涌电流试验结合在一起用所谓的“组合波发生器”来进行试验更加方便。这种组合波发生器开路时产生浪涌电压为1.2/50μS 波形,短路时产生浪涌电流8/20μS波形,其额定冲击源内阻为2Ω。 2、混合波发生器的波形参数 IEC61000-4-5:1995《Electromagnic Compatibity—Testing and measurement techniques—Surge immunity》等同于国标GB/17626.5-1999《电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验》对1.2/50μS &8/20μS混合波形参数规定如下: 开路电压波波形: 波前时间:1.2±30﹪ μS 半峰时间:50±20﹪μS 短路电流波形: 波前时间:8±20﹪μS 半峰值时间:20±20﹪μS 反向过冲: <30﹪

浪涌抗扰度试验新旧国家标准对比

浪涌抗扰度试验新旧国家标准对比 发表时间:2019-10-24T15:55:11.000Z 来源:《科学与技术》2019年第11期作者: 1许鹏 2邓林涓 3杜延春 4刘毅 5刘媛 6叶超 [导读] 基于浪涌抗扰度试验最新的国家标准GB/T17626.5-2019和现行标准GB/T 17626.5-2008进行了对比分析。 1山东省计量检测中心山东济南 250014 2山东省计量检测中心山东济南250014 3山东省计量科学研究院山东济南 250014 4山东省计量科学研究院山东济南 250014 5山东省计量检测中心山东济南 250014 6山东省社会公正计量行有限公司山东济南 250014 摘要:本文基于浪涌抗扰度试验最新的国家标准GB/T17626.5-2019和现行标准GB/T 17626.5-2008进行了对比分析,总结了浪涌参数定义、试验方法、试验配置等差异以及要注意的问题,为新标准顺利实施提供有益的帮助。 关键词:浪涌抗扰度波形发生器耦合/去耦网络 1 引言 浪涌抗扰度试验是电气电子设备研制过程中非常重要的一项电磁抗扰度试验,浪涌发生器输出模拟的是开关和雷击瞬变过电压引起的单极性浪涌,标准的起草是为了评价电气电子设备在遭受浪涌时的抵抗能力而建立一个共同的基准。现行国标GB/T 17626.5-2008《电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验》(等同采用IEC 61000-4-5:2005)已使用11年的时间,国际标准IEC 61000-4-5已经在2014年进行了更新,新的国家标准GB/T 17626.5-2019(等同采用IEC 61000-4-5:2014)将在2020年1月1日实施,新标准重新定义了浪涌发生器参数、增加了对于耦合/去耦网络的校准等要求。本文对其中修改之处和现行版本GB/T 17626.5-2008进行了对比分析,以下进行详细介绍。 2 试验等级 新版标准增加了线对线、线对地测试等级的描述,旧版没有,具体要求见下表。 老标准中对于波形参数的定义为波前时间和半峰值时间。与老标准相比,波前时间无差异,差异主要在于半峰值时间起始点的差异。GB/T 17626.5-2008中,开路电压半峰值时间的起始点为波形上升沿峰值电压30%和90%点连线与x轴的交点,短路电流半峰值时间的起始点

变压器浪涌电流产生的原因和简单测试方法

变压器浪涌电流产生的原因和简单测试方法 变压器在通电瞬间会产生一个很大的电流尖峰叫浪涌电流 浪涌电压/电流产生的原因 由于电压突变引起的 当变压器合闸时正是电源正弦波的波形进入零的位置时,变压器会产生很大的冲击电流,甚至会造成变压器保护动作跳闸。不过这种概率很低,所以平时变压器合闸时,其冲击电流都很小 变压器在空载合闸时会出现激磁涌流。其大小可达稳态激磁电流的80-100倍,或额定电流的6-8倍。涌流对变压器本身不会造成大的危害,但在某些情况下能造成电波动,如不采取相应措施,可能使变压器过电流或差动继电保护误动作。变压器励磁涌流是变压器全电压充电时在其绕组中产生的暂态电流. 变压器投入前铁芯中的剩余磁通与变压器投入时工作电压产生的磁通方向相同时,其总磁通远远超过铁芯的饱和磁通量,因此产生较大的涌流,其中最大峰值可达到变压器额定电流的6-8倍.励磁涌流与变压器投入时系统电压的相角,变压器铁芯的剩余磁通和电源系统阻抗等因素有关.最大涌流出现在变压器投入时电压经过零点的瞬间(该时磁通为峰值).变压器涌流中含有直流分量和高次谐波分量,随时间衰减,其衰减时间取决于回路电阻和电抗,一般大容量变压器约5-10S,小容量变压器约为0.2S左右 一般在工厂生产检验时在电源输入处串接设定电流的保护开关(如常用的 DZ47-63 C20)开机时不发生跳闸就说明激磁涌流小于该保护开关的额定电流当然要多开关几次 测试实际的激磁涌流可以用用示波器,在输入电源串接一小无感电阻,用示波器监测开机瞬时的涌浪电流的峰值 但变压器浪涌电流最大是在开机时刚好在电源正弦波的波形进入零的位置时。,人工开机时间是随机的在最大值的机率很小要用专用罗氏线圈来测量,目前全球做的最好的是pearson这一家的,很贵,动辄几万,一般的不具备

标准浪涌测试波形的定义

标准浪涌测试波形的定义 一、标准浪涌波形定义总则 所推荐的这两个标准波形是0.5 μs—100 kHz 振铃波和1.2/50 μs—8/20 μs 组合波。这两个标准波形的参数在5.1.1 和5.1.2 中描述。图2 至图4 表示的是三个标准波形的定义(一个是振铃波,另两个是组合波)。 图2 0.5 μs-100 kHz 振铃波 图3 开路电压1.2/50 μs 波形图

4 短路电流8/20 μs 波形 峰值电压和电流选取的标准与各种暴露等级有关,这在表3 至表6 中给出。有关这两个标准波形的详细描述在第 5 节中给出。描述波形的方程和对应的测试误差在相关文献中给出(IEEEStd C62.45-2002)。对应适用于SPD 测试的类别C 环境,则用两个独立的浪涌电压和浪涌电流发生器来实现。 I. 100 kHz 振铃波 图2 所示为振铃波,更详细的定义在5.3.1 中给出。对100 kHz 的振铃波对短路电流没有作出规定。但在5.2 节中根据位置类别给出了短路电 流的要求。对位置类别A,开路电压和短路电流的比值(有效阻抗)规定为30Ω,而对位置类别B 则为12Ω。一般规定的是第1个峰值。 II. 组合波 组合波涉及两个波形,一个是开路电压波形,另一个是短路电流波形,分别如图3 和4 所示,更详细的定义在5.3.2 中给出。组合波由同一个发生器产生,对开路施加一个1.2/50 μs 的电压波形,而对短路则施加一个8/20 μs 的电流波形,实际作用的波形由发生器和被试品的阻抗共同决定。一般根据严重程度选择开路电压和短路电流的峰值。 二、标准浪涌波形峰值的选择 表 3 至表 6 包括了位置类别、浪涌类型、峰值电压及峰值电流,作为设计或测试时的一种选择,需要强调的是,这些参数只是提供一种示例,不是作为一种强制性的要求。

高清枪浪涌(冲击)抗扰度测试报告(模板)

高清枪浪涌(冲击)抗扰度实验报告 一、实验准备工作 a.实验准备:12V稳压源、智能型雷击浪涌发生器、智能型雷击耦合/去耦网络、监视器 实验前提:正常情况下12v供电正常,监视器显示正常,实验用高清枪未改动。 b.实验准备:12V稳压源、智能型雷击浪涌发生器、智能型雷击耦合/去耦网络、监视器 实验前提:正常情况下12v供电正常,监视器显示正常,实验用高清枪电源端加陶瓷气体放电管加一个电感和一个压敏电阻 c.实验准备:12V稳压源、智能型雷击浪涌发生器、智能型雷击耦合/去耦网络、监视器 实验前提:正常情况下12v供电正常,监视器显示正常,实验用高清枪电源端加陶瓷气体放电管加两个电感和两个压敏电阻 d.实验准备:12V稳压源、智能型雷击浪涌发生器、智能型雷击耦合/去耦网络、监视器 实验前提:正常情况下12v供电正常,监视器显示正常,实验用高清枪电源端加陶瓷气体放电管加三个电感和三个压敏电阻 二、实验仪器 A 仪器名称:智能型雷击浪涌发生器 仪器型号:SG-5006G 仪器厂家:苏州泰思特电子科技有限公司 B 仪器名称:智能型雷击耦合/去耦网络 仪器型号:SGN-5010G 仪器厂家:苏州泰思特电子科技有限公司 三、实验对象 系统板: 10—001-v2.0 电源板: 10-003-v2 Sensor板: 131 四、实验端口 a.供电电源线端口 五、检验方法 使用交流电网电源供电的设备,浪涌(冲击)抗扰度限值应符合GB/T 17626.5-2008中的规定,AC电源端口:线-线等级2、线-地等级3;其他供电\信号线端口: 线-地等级2。对于实际使用长度小于10m的数据电缆可以不进行试验。试验期间,被测样品允许画质变差,但不应损坏、故障或发生状态改变。试验后设备应正常工作。

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