電子設(shè)備雷擊浪涌抗擾度試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)與模擬雷擊浪涌脈沖生成電路的工作原理

電子設(shè)備雷擊浪涌抗擾度試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)與模擬雷擊浪涌脈沖生成電路的工作原理一、電子設(shè)備雷擊浪涌抗擾度試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。電子設(shè)備雷擊浪涌抗擾度試驗(yàn)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為：GB/T17626.5（等同于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61000-4-5）。1、標(biāo)準(zhǔn)主要是模擬間接雷擊產(chǎn)生的各種情況：（1）雷電擊中外部線路，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。（2）間接雷擊（如云層間或云層內(nèi)的雷擊）在外部線路上感應(yīng)出電壓和電流。（3）雷電擊中線路鄰近物體，在其周圍建立的強(qiáng)大電磁場(chǎng)，在外部線路上感應(yīng)出電壓。1/5（4）雷電擊中鄰近地面，地電流通過(guò)公共接地系統(tǒng)時(shí)所引進(jìn)的干擾。2、標(biāo)準(zhǔn)除了模擬雷擊外，還模擬變電所等場(chǎng)合，因開(kāi)關(guān)動(dòng)作而引進(jìn)的干擾（開(kāi)關(guān)切換時(shí)引起電壓瞬變）；如：（1）主電源系統(tǒng)切換時(shí)產(chǎn)生的干擾（如電容器組的切換）。（2）同一電網(wǎng)，在靠近設(shè)備附近的一些較小開(kāi)關(guān)跳動(dòng)時(shí)的干擾。（3）切換伴有諧振線路的晶閘管設(shè)備。（4）各種系統(tǒng)性的故障，如設(shè)備接地網(wǎng)絡(luò)或接地系統(tǒng)間的短路和飛弧故障。3、標(biāo)準(zhǔn)描述了兩種不同的波形發(fā)生器：一種是雷擊在電源線上感應(yīng)生產(chǎn)的波形；另一種是在通信線路上感應(yīng)產(chǎn)生的波形。這兩種線路都屬于空架線，但線路的阻抗各不相同：在電源線上感應(yīng)產(chǎn)生的浪涌波形比較窄一些（50uS），前沿要陡一些（1.2uS）；而在通信線上感應(yīng)產(chǎn)生的浪涌波形比較寬一些，但前沿要緩一些。后面我們主要以雷擊在電源線上感應(yīng)生產(chǎn)的波形來(lái)對(duì)電路進(jìn)行分析，同時(shí)也對(duì)通信線路的防雷技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。二、模擬雷擊浪涌脈沖生成電路的工作原理。2/5上圖是模擬雷電擊到配電設(shè)備時(shí)，在輸電線路中感應(yīng)產(chǎn)生的浪涌電壓，或雷電落地后雷電流通過(guò)公共地電阻產(chǎn)生的反擊高壓的脈沖產(chǎn)生電路。4kV時(shí)的單脈沖能量為100焦耳。圖中Cs是儲(chǔ)能電容（大約為10uF，相當(dāng)于雷云電容）；Us為高壓電源；Rc為充電電阻；Rs為脈沖持續(xù)時(shí)間形成電阻（放電曲線形成電阻）；Rm為阻抗匹配電阻Ls為電流上升形成電感。雷擊浪涌抗擾度試驗(yàn)對(duì)不同產(chǎn)品有不同的參數(shù)要求，上圖中的參數(shù)可根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求不同，稍有改動(dòng)。1、基本參數(shù)要求：（1）開(kāi)路輸出電壓：0.5～6kV，分5等級(jí)輸出，最后一級(jí)由用戶與制造商協(xié)商確定；（2）短路輸出電流：0.25～2kA，供不同等級(jí)試驗(yàn)用;3/5（3）內(nèi)阻：2歐姆，附加電阻10、12、40、42歐姆，供其它不同等級(jí)試驗(yàn)用；（4）浪涌輸出極性：正/負(fù)；浪涌輸出與電源同步時(shí)，移相0～360度；（5）重復(fù)頻率：至少每分鐘一次。2、雷擊浪涌抗擾度試驗(yàn)的嚴(yán)酷等級(jí)分為5級(jí):級(jí)：較好保護(hù)的環(huán)境；級(jí)：有一定保護(hù)的環(huán)境；級(jí)：普通的電磁騷擾環(huán)境、對(duì)設(shè)備未規(guī)定特殊安裝要求，如工業(yè)性的工作場(chǎng)所；級(jí)：受嚴(yán)重騷擾的環(huán)境，如民用空架線、未加保護(hù)的高壓變電所。級(jí)：由用戶與制造商協(xié)商確定。4/5圖中18uF電容，可根據(jù)嚴(yán)酷等級(jí)不同，選擇數(shù)值也可不同，但大到一定值之后，基本上就沒(méi)有太大意義。10歐姆電阻以及9uF電容，可根據(jù)嚴(yán)酷等級(jí)不同，選擇數(shù)值也