浪涌的抗干扰测试(surge)
1 浪涌的起因
(1) 雷击(主要模拟间接雷):
a) 雷电击中户外线路;
b) 间接雷击;
(2)切换瞬变情况:
a) 主电源系统切换时产生的干扰;
b) 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
c) 切换有谐振线路的晶闸管设备;
d) 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。
(用电开关在切断用电设备的时候,开关断开的时候,静触头和动触头之间会产生电弧光,称为飞弧)
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干扰能力的共同标准。
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。
4 波形
a. 主要用于电源线路试验的
开路电压波:1.2/50μs (如图1)
如图1
短路电流波:8/20μs。 (如图2)
如图2
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° 最大重复率:至少每分钟1次
b. 用于通信线路试验
开路电压波形10/700μs(按CCITT的波形规定)(如图3)
如图3
开路峰值输出电压(峰值):0.5kV~4kV 动态内阻:40Ω 输出极性:正/负
5 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。
对于通信线路上的试验,则和被试电路有关。
试验中要注意以下几点:
1) 试验前务必按照制造商的要求加接保护措施。
2) 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。
3) 试验,一般正/负极性各做5次。
4) 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严酷度等级
等级 线—线(kV) 线—地(kV)
1 0.5 0.5
2 1.0 1.0
3 2.0 2.0
4 2.0 4.0
6 试验结果判定
除了有关专业标准化技术委员会或产品技术规范给出了不同的技术要求,否则试验结果应接受设备的工作情况和技术规范进行如下分类:
a) 在技术规范内性能正常;
b) 功能或性能暂时丧失或降低,但在骚扰停止后能自行恢复,不需要操作者干预;
c) 功能或性能暂时丧失或降低,但需操作人员干预才能恢复;
d) 因设备硬件或软件损坏,或数据丢失而造成不能恢复的功能丧失或性能降低。
6 注意问题
高压试验(IECpub5260270)也提到了雷击试验,但用于做脉冲耐压试验,所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。
Surge试验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。
所以,这是两种截然不同的试验,绝对不能混为一谈。
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