浪涌抗擾度試驗(yàn)原理和試驗(yàn)方法

浪涌抗擾度試驗(yàn)原理和試驗(yàn)方法1雷電知識(shí)介紹直擊雷：“打雷”是帶電云層與建筑物、大地或防雷裝置之間發(fā)生的迅猛放電現(xiàn)象。感應(yīng)雷：由于雷電而引起的靜電感應(yīng)和電磁場(chǎng)感應(yīng)所產(chǎn)生的雷擊統(tǒng)稱(chēng)為感應(yīng)雷，又稱(chēng)二次雷。入侵途徑：1）通過(guò)避雷針引入地感應(yīng)到傳輸線；2）通過(guò)電源線、信號(hào)線或天饋線引入感應(yīng)雷擊（通過(guò)電感性耦合（磁感應(yīng)））；3）地點(diǎn)位反擊引入感應(yīng)雷擊（通過(guò)阻性耦合方式）開(kāi)關(guān)作用的操作過(guò)電壓：因變壓器的空載、電機(jī)的啟動(dòng)或開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟等引起的瞬時(shí)過(guò)電壓。閃電：閃電的的平均電流是：30,000A。90%以上的閃電是云層對(duì)云層放電過(guò)程。特點(diǎn)：作用時(shí)間極短，但電壓幅度高、瞬態(tài)能量大。2浪涌發(fā)生器2.1電源線路試驗(yàn)的綜合波發(fā)生器綜合波發(fā)生器：短路電流和開(kāi)路電壓的電路在一個(gè)發(fā)生器。提供兩個(gè)波形：發(fā)生器輸出開(kāi)路時(shí)提供電壓波；發(fā)生器短路時(shí)提供電流波。電源線路試驗(yàn)的綜合波發(fā)生器結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。Ecr?mL-??*o此細(xì)切S圖1電源線路試驗(yàn)的綜合波發(fā)生器結(jié)構(gòu)圖U一高壓源；Rc一充電電阻；Cc一儲(chǔ)能電容；Rs—脈沖持續(xù)時(shí)間形成電阻；Rm一阻抗匹配電阻;Lr—上升時(shí)間形成電感綜合波發(fā)生器的基本要求：開(kāi)路輸出電壓（10%）0.5kVP?4kVP；短路輸出電流（10%）0.25kAP?4kAP發(fā)生器內(nèi)阻：2Q，可附加10Q或40Q，以形成12Q或42Q的內(nèi)阻輸出極性：正/負(fù)；移相范圍：0度?360度；最大重復(fù)頻率：至少每分鐘1次2.1.1綜合波波形2.1.1.1按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：電壓波形如圖2。電壓波的上升時(shí)間為T(mén)1=1.67XT=1.2ps±30%,半峰值T2=50ps±20%：圖2綜合波電壓波形2.1.1.2按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：電流波形如圖3。電流波的上升時(shí)間T1=1.25XT=8ps±20%，半峰值T2=20ps±20%T2=20ps±20%ilK-混心圖3綜合波電流波形差模：通常把線與線之間形成的電流叫差模電流。組合波差模耦合工作模式原理示意圖見(jiàn)圖4。圖4組合波差模耦合工作模式原理圖耦合裝置：電容或氣體放電管。耦合電容C：叩F（共模）或18pF（差模）。去耦裝置/保護(hù)裝置:去耦電感L：1.5mH共模：通常把線與地之間形成的電流叫共模電流。組合波共模耦合工作模式原理示意圖。圖5組合波共模耦合工作模式原理圖

2.2通信線路試驗(yàn)的10/700ps浪涌發(fā)生器用于通信線路的10/700ps浪涌波發(fā)生器又稱(chēng)為CCITT波發(fā)生器，這是符合聯(lián)合國(guó)下屬?lài)?guó)際電報(bào)和電話咨詢委員會(huì)（簡(jiǎn)稱(chēng)CCITT）要求的一種浪涌電壓試驗(yàn)波形。發(fā)生器的電路原理圖如圖6圖5組合波共模耦合工作模式原理圖圖610/700ps浪涌發(fā)生器電路原理圖U一高壓源，Rc—充電電阻，Cc—儲(chǔ)能電容（20pF）；Rs一脈沖持續(xù)時(shí)間形成電阻（50Q），Rm—阻抗匹配電阻（Rm1=15Q,Rm2=25Q），Cs—上升時(shí)間形成0.2pF），S1—使用外部匹配電阻時(shí)，開(kāi)關(guān)合上。發(fā)生器只提供電壓波，波形圖見(jiàn)圖7,其波前時(shí)間T1=1.67XT=10ps±30%，半峰值時(shí)間T2=700ps±20%。圖710/700ps浪涌發(fā)生器產(chǎn)生的電壓波2.3振鈴波發(fā)生器振鈴波：可發(fā)生在電源線、通信線、天線。見(jiàn)GB17626.12-1998。單次沖擊的振蕩瞬態(tài)波稱(chēng)為振鈴波，是由電源和控制線開(kāi)關(guān)切換或雷擊引起，并出現(xiàn)在設(shè)備等端子。產(chǎn)生的波形圖見(jiàn)圖8。圖8振鈴波發(fā)生器產(chǎn)生的波形圖電壓上升時(shí)間（第一峰值）：0.5ps±20%（開(kāi)路）電流上升時(shí)間（第一峰值）：W1|Js（短路）頻率：100kHz±10%衰減：前一峰值的60%T1為上升時(shí)間開(kāi)路電壓為0.5ps，短路電流為川s,T振蕩周期10ps3試驗(yàn)方法和試驗(yàn)等級(jí)試驗(yàn)方法和步驟a）試驗(yàn)前、后必須讀取EEPROM數(shù)據(jù)，檢查確認(rèn)試驗(yàn)后數(shù)據(jù)是否發(fā)生變化。試驗(yàn)前、后檢查并記錄被測(cè)樣機(jī)的抗電強(qiáng)度、絕緣電阻的安全性能數(shù)據(jù)。b）分別按圖9的試驗(yàn)配置要求進(jìn)行配置和連接試驗(yàn)設(shè)備和被測(cè)樣機(jī)，并調(diào)整被測(cè)樣機(jī)在正常工作狀態(tài)，且注意檢查確保被測(cè)樣機(jī)天線端屏蔽地與測(cè)試系統(tǒng)地（接地參考平板）相連接。c）打開(kāi)浪涌測(cè)試系統(tǒng)（KeyTekECAT）及測(cè)試軟件（Surgeware），根據(jù)耦合工作模式選定相應(yīng)操作程序開(kāi)始進(jìn)行測(cè)試，軟件自動(dòng)完成所選定功能測(cè)試。d）分別在差模耦合工作模式（L-N）和共模耦合工作模式（L-PE，N-PE，L+N-PE）進(jìn)行測(cè)試。e）分別在正常工作（POWERON）和待機(jī)（STANDBY）狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)試。f）每種試驗(yàn)組合至少加10次正極性和10次負(fù)極性浪涌試驗(yàn)。g）由于美國(guó)有特殊的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，有時(shí)在天線輸入連接端與電源輸入之間可能會(huì)出現(xiàn)很高的電壓差。特別是在雷電中常常發(fā)生這樣的情況。I類(lèi)設(shè)備配備了安全保護(hù)地，其天線端與電源端的地阻抗很小，所以I類(lèi)設(shè)備的天線端浪涌抗擾度不做要求，并且天線端浪涌抗擾度試驗(yàn)的耦合模式為共模干擾。此時(shí)，天線端屏蔽地與測(cè)試系統(tǒng)地（接地參考平板）斷開(kāi)。h）整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程應(yīng)注意檢查被測(cè)樣機(jī)的性能、功能的變化，并做好詳細(xì)記錄；試驗(yàn)結(jié)束后注意檢查被測(cè)樣機(jī)的抗電強(qiáng)度、絕緣電阻的安全性能。IEC1455Z06□口ICDNNOTEEarthconnectionsshouldbeasIEC1455Z06□口ICDNNOTEEarthconnectionsshouldbeasshortaspracticallypossible.equipmentundertesttestgeneratorcommunicationportprotectiveearthpowersupplysourcepowersupplyportiinput/outputportsignal/controlsourceyvecmn圖9GRP:CDN:groundreferenceplanecoupling/dlecouplingnetwork浪涌抗擾度'試驗(yàn)配置圖"W-EUT:3.2（IEC）試驗(yàn)等級(jí)：差模：2級(jí)—0.5kV共模：1級(jí)一0.5kV級(jí)—1kV2級(jí)一1kV級(jí)—2kV3級(jí)一2kVX級(jí)一待定4級(jí)一4kV5級(jí)一待定（企業(yè)要求及Philips）試驗(yàn)等級(jí)項(xiàng)目試驗(yàn)電壓TTE（中國(guó)區(qū)及APEC等）TTE(NA)Philips(APEC)Philips(NA)差模2Q，土2kV2Q，±2kV2Q，土0.5~2kV12Q，土1.0~6.0kV共模12Q，土2.0~6.0kV12Q，土2.0~6.1kV2Q，土3.0~6.0kV12Q，土3.0~6.0kV組合波VVVV（差模）振鈴波XVXV（共模）天線端XVXX備注TTE：L-N，L+N-PEL-PEN-PEPhilips：L-N，L+N-PE4判定要求EN55020給出A、B、C、D四個(gè)等級(jí)，TTE失效類(lèi)別有I、II、UI,Philips判據(jù)只給出C類(lèi)。4.1I類(lèi)失效I類(lèi)失效指由于硬件或軟件的損壞、存儲(chǔ)內(nèi)容的丟失導(dǎo)致性能降低或功能丟失且不可恢復(fù)，需要用戶撥打服務(wù)電話或進(jìn)行非正常或不顯而易見(jiàn)的干預(yù)才能解決，如：拔插電源線、重新設(shè)置頻道、預(yù)置等等。II類(lèi)失效II類(lèi)失效指功能或性能暫時(shí)降低或丟失，需要操作者進(jìn)行明顯、簡(jiǎn)單的干預(yù)就可以恢復(fù)。如：關(guān)掉受試設(shè)備開(kāi)關(guān)然后再開(kāi)。或者按任意控制按鈕，如：切換頻道、重調(diào)音量、從待機(jī)狀態(tài)下重啟受試設(shè)備等等。III類(lèi)失效m類(lèi)失效指功能或性能暫時(shí)降低或丟失，不需要操作者進(jìn)行干預(yù)就能夠自行恢復(fù)。如，同步丟失，聲音靜音等等。或受試設(shè)備能從暫時(shí)出錯(cuò)的狀態(tài)自行恢復(fù)至正常狀態(tài)。注：圖像暫時(shí)出現(xiàn)毛刺干擾或聲音出現(xiàn)喀嗒聲不能認(rèn)為