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文檔簡介
1、浪涌的抗干擾(SURGE)測試介紹1 浪涌的起因(1)雷擊(主要模擬間接雷):例如,雷電擊中戶外線路,有大量電流流入外部線路或接地電阻,因而產(chǎn)生的干擾電壓;又如,間接雷擊(如云層間或云層內(nèi)的雷擊)在線路上感應(yīng)出的電壓或電流;再如,雷電擊中了鄰近物體,在其周圍建立了電磁場,當(dāng)戶外線路穿過電磁場時(shí),在線路上感應(yīng)出了電壓和電流;還如,雷電擊中了附近的地面,地電流通過公共接地系統(tǒng)時(shí)所引入的干擾。(2)切換瞬變:例如,主電源系統(tǒng)切換時(shí)(例如補(bǔ)償電容組的切換)產(chǎn)生的干擾;又如,同一電網(wǎng)中,在靠近設(shè)備附近有一些較大型的開關(guān)在跳動時(shí)所形成的干擾;再如,切換有諧振線路的晶閘管設(shè)備;還如,各種系統(tǒng)性的故障,例如設(shè)
2、備接地網(wǎng)絡(luò)或接地系統(tǒng)間產(chǎn)生的短路或飛弧故障。2 試驗(yàn)的目的通過模擬試驗(yàn)的方法來建立一個(gè)評價(jià)電氣和電子設(shè)備抗浪涌干擾能力的共同標(biāo)準(zhǔn)。3 浪涌的模擬按照IEC61000-4-5(GB/T17626.5)標(biāo)準(zhǔn)的要求,要能分別模擬在電源線上和通信線路上的浪涌試驗(yàn)。由于線路的阻抗不一樣,浪涌在這兩種線路上的波形也不一樣,要分別模擬。圖1 綜合波發(fā)生器簡圖注:U高壓電源, RS脈沖持續(xù)期形成電阻, RC充電電阻, Rm阻抗匹配電阻, CC儲能電容, Lr上升時(shí)間形成電感圖2 綜合試驗(yàn)波(a)1.2/50s開路電壓波形(按IEC601波形規(guī)定)波前時(shí)間:T1=1.67T=1.2s30半峰值時(shí)間:T2=50s
3、20(b)8/20s短路電流波形(按IEC601波形規(guī)定)波前時(shí)間:T1=1.25T=8s30半峰值時(shí)間:T2=20s20(1)主要用于電源線路試驗(yàn)的1.2/50s(電壓波)和8/20s(電流波)的綜合波發(fā)生器ALK安規(guī)與電磁兼容網(wǎng) 圖6是綜合波發(fā)生器的簡圖。發(fā)生器的波形則見圖7所示。對試驗(yàn)發(fā)生器的基本性能要求是:開路電壓波:1.2/50s;短路電流波:8/20s。開路輸出電壓(峰值):0.5kV4kV短路輸出電流(峰值):0.25kA2kA發(fā)生器內(nèi)阻:2(可附加電阻10或40,以便形成12或42的發(fā)生器內(nèi)阻)浪涌輸出極性:正/負(fù)浪涌移相范圍:0360最大重復(fù)率:至少每分鐘1次(2)用于通信線
4、路試驗(yàn)的10/700s浪涌電壓發(fā)生器發(fā)生器的基本線路見圖8所示。相應(yīng)的電壓浪涌圖3 CCITT電壓浪涌發(fā)生器U高壓電源Rm阻抗匹配電阻(Rm1=150;Rm2=25)RC充電電阻CC儲能電容(20F)ALK與網(wǎng)DLJ與網(wǎng)CS上升時(shí)間形成電容0.2F)RS脈沖持續(xù)期形成電阻(50)S1當(dāng)使用外部匹配電阻時(shí),此開關(guān)應(yīng)閉合波形見圖3所示。圖4 CCITT電壓浪涌波形波前時(shí)間:T1=1.67T=10s30半峰值時(shí)間:T2=700s20發(fā)生器的基本性能要求是:開路峰值輸出電壓(峰值):0.5kV4kV動態(tài)內(nèi)阻:40輸出極性:正/負(fù)4 試驗(yàn)方法由于浪涌試驗(yàn)的電壓和電流波形相對較緩,因此對試驗(yàn)室的配置比較簡
5、單。對于電源線上的試驗(yàn),都是通過耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)來完成的。圖5給出了單相電路的試驗(yàn)線路。對于通信線路上的試驗(yàn),則和被試電路有關(guān),不一一列出。試驗(yàn)中要注意以下幾點(diǎn):試驗(yàn)前務(wù)必按照制造商的要求加接保護(hù)措施。試驗(yàn)速率每分種1次,不宜太快,以便給保護(hù)器件有一個(gè)性能恢復(fù)的過程。事實(shí)上,自然界的雷擊現(xiàn)象和開關(guān)站大型開關(guān)的切換也不可能有非常高的重復(fù)率現(xiàn)象存在。試驗(yàn),一般正/負(fù)極性各做5次。試驗(yàn)電壓要由低到高逐漸升高,避免試品由于伏安非線性特性出現(xiàn)的假象。另外,要注意試驗(yàn)電壓不要超出產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求,以免帶來不必要的損壞。5 試驗(yàn)的嚴(yán)酷度等級各等級電源線路的試驗(yàn)電壓值見表5。表5嚴(yán)酷度等級等級 線線(kV) 線地
6、(kV)1234X 0.51.02.0 0.51.02.04.0待定試驗(yàn)的嚴(yán)酷度等級取決于環(huán)境及安裝條件,下面是一般的分級情況:1級較好的保護(hù)環(huán)境,浪涌電壓不超過500V,如工廠或電站中的控制室;2級保護(hù)環(huán)境比1級稍差,浪涌電壓不超過1kV,如無強(qiáng)干擾的工廠;3級一般性的電磁騷擾環(huán)境,無特殊安裝要求,浪涌不超過2kV,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等; 4級受嚴(yán)重騷擾的環(huán)境,浪涌電壓可以達(dá)到4kV,如民用架空線,未加保護(hù)的高壓變電所等;X級為特殊等級,應(yīng)根據(jù)用戶的特殊要求,由制造商和用戶協(xié)商后確定。6 標(biāo)準(zhǔn)的評述現(xiàn)在有不少標(biāo)準(zhǔn)都提到要用1.2/50s的雷擊波做試驗(yàn)的情況,但是標(biāo)準(zhǔn)不同,做試驗(yàn)的目的也不同,例如高壓試驗(yàn)(IECpub5260270)也提到了雷擊試驗(yàn),但用于做脈沖耐壓試驗(yàn),所以用到的發(fā)生器是高電壓和高阻抗的。亦即,發(fā)生器的電壓較高,但能量并不算大。反之,對IEC6100045(GB/T17626.5)標(biāo)準(zhǔn)來說,強(qiáng)調(diào)的是做在線設(shè)備的抗浪涌性能試驗(yàn),由于線路
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