浪涌的抗干擾(SURGE)測(cè)試介紹

1、浪涌的抗干擾(SURGE)測(cè)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(chǎng)，當(dāng)戶外線路穿過電磁場(chǎng)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(dòng)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(píng)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(jiǎn)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(chǔ)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(jiǎn)圖。發(fā)生器的波形則見圖7所示。對(duì)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(chǔ)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(dòng)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(duì)較緩，因此對(duì)試驗(yàn)室的配置比較簡(jiǎn)

5、單。對(duì)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(duì)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(jí)各等級(jí)電源線路的試驗(yàn)電壓值見表5。表5嚴(yán)酷度等級(jí)等級(jí) 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(jí)取決于環(huán)境及安裝條件，下面是一般的分級(jí)情況：1級(jí)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(jí)保護(hù)環(huán)境比1級(jí)稍差，浪涌電壓不超過1kV,如無強(qiáng)干擾的工廠；3級(jí)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(chǎng)所和變電所等； 4級(jí)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(jí)為特殊等級(jí)，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(píng)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(duì)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