浪涌的抗干擾(SURGE)測試介紹

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，因而產生的干擾電壓；又如，間接雷擊（如云層間或云層內的雷擊）在線路上感應出的電壓或電流；再如，雷電擊中了鄰近物體，在其周圍建立了電磁場，當戶外線路穿過電磁場時，在線路上感應出了電壓和電流；還如，雷電擊中了附近的地面，地電流通過公共接地系統時所引入的干擾。（2）切換瞬變：例如，主電源系統切換時（例如補償電容組的切換）產生的干擾；又如，同一電網中，在靠近設備附近有一些較大型的開關在跳動時所形成的干擾；再如，切換有諧振線路的晶閘管設備；還如，各種系統性的故障，例如設

2、備接地網絡或接地系統間產生的短路或飛弧故障。2 試驗的目的通過模擬試驗的方法來建立一個評價電氣和電子設備抗浪涌干擾能力的共同標準。3 浪涌的模擬按照IEC61000-4-5（GB/T17626.5）標準的要求，要能分別模擬在電源線上和通信線路上的浪涌試驗。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上升時間形成電感圖2 綜合試驗波（a）1.2/50s開路電壓波形（按IEC601波形規(guī)定）波前時間：T1=1.67T=1.2s30半峰值時間：T2=50s

3、20(b)8/20s短路電流波形（按IEC601波形規(guī)定）波前時間：T1=1.25T=8s30半峰值時間：T2=20s20（1）主要用于電源線路試驗的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 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)生器內阻：2（可附加電阻10或40,以便形成12或42的發(fā)生器內阻）浪涌輸出極性：正/負浪涌移相范圍：0360最大重復率：至少每分鐘1次（2）用于通信線

4、路試驗的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DLJ與網CS上升時間形成電容0.2F）RS脈沖持續(xù)期形成電阻（50）S1當使用外部匹配電阻時，此開關應閉合波形見圖3所示。圖4 CCITT電壓浪涌波形波前時間：T1=1.67T=10s30半峰值時間：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)內阻：40輸出極性：正/負4 試驗方法由于浪涌試驗的電壓和電流波形相對較緩，因此對試驗室的配置比較簡

5、單。對于電源線上的試驗，都是通過耦合/去耦網絡來完成的。圖5給出了單相電路的試驗線路。對于通信線路上的試驗，則和被試電路有關，不一一列出。試驗中要注意以下幾點：試驗前務必按照制造商的要求加接保護措施。試驗速率每分種1次，不宜太快，以便給保護器件有一個性能恢復的過程。事實上，自然界的雷擊現象和開關站大型開關的切換也不可能有非常高的重復率現象存在。試驗，一般正/負極性各做5次。試驗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的假象。另外，要注意試驗電壓不要超出產品標準的要求，以免帶來不必要的損壞。5 試驗的嚴酷度等級各等級電源線路的試驗電壓值見表5。表5嚴酷度等級等級 線線（kV） 線地

6、（kV）1234X 0.51.02.0 0.51.02.04.0待定試驗的嚴酷度等級取決于環(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級保護環(huán)境比1級稍差，浪涌電壓不超過1kV,如無強干擾的工廠；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絡，工業(yè)性的工作場所和變電所等； 4級受嚴重騷擾的環(huán)境，浪涌電壓可以達到4kV，如民用架空線，未加保護的高壓變電所等；X級為特殊等級，應根據用戶的特殊要求，由制造商和用戶協商后確定。6 標準的評述現在有不少標準都提到要用1.2/50s的雷擊波做試驗的情況，但是標準不同，做試驗的目的也不同，例如高壓試驗（IECpub5260270）也提到了雷擊試驗，但用于做脈沖耐壓試驗，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）標準來說，強調的是做在線設備的抗浪涌性能試驗，由于線路