浪涌測試的要求和方式

浪涌測試的要求和方式1信號（通信）接口浪涌測試測試目的和指標要求測試目的考察設備在實際利用進程頂用戶線接口受到浪涌電壓沖擊后，被測接口的損壞和設備性能下降的程度。指標要求：對電話端口的浪涌測試分為類型A，和類型B兩1信號（通信）接口浪涌測試測試目的和指標要求測試目的考察設備在實際利用進程頂用戶線接口受到浪涌電壓沖擊后，被測接口的損壞和設備性能下降的程度。指標要求：對電話端口的浪涌測試分為類型A，和類型B兩種測試。（1）類型A（ClassA）a） 波形。差模干擾：電壓波：10/560，電流波：10/560。共模干擾：電壓波：10/160，電流波：10/160。b） 測試等級：差模：電壓最小800V，電流最小100A。共模：電壓最小1500V，電流最小200Ac） 測試端口：差模:tip ring；tip-1 ring-1；對于單項通信的4線制電纜，tip ring-1,ring—tip-1。共模：tip-ring和tip-1——ring-1對地，或者對其他連接到未經認證的設備的線纜（擰到一起）。d） 測試狀態(tài)：設備的所有可能影響本標準要求的狀態(tài)都要測試。如果設備狀態(tài)不能通過正常上電獲得，需要通過人工干預獲得；沒有施加浪涌的端口（包括電話端口，輔助端口以及和未認證設備連接的端口），要用適當?shù)姆绞蕉私硬⑻幱谡Ｊ褂脿顟B(tài)；如果設備的一次電源允許插拔，則設備帶有電源線和斷開電源線兩種狀態(tài)都要測試。e） 判據(jù)允許起安全作用的電路出現(xiàn)開路，或者到地的短路，但在這種失效模式下，保證讓用戶不能使用設備，或設備具有明顯失效指示（如告警），需要立即從網絡上斷開或需要維修。對安全電路進行修復后，設備性能和功能恢復正常。類型B(classB)a） 波形。差模：電壓波：9/720,電流波：5/320。共模：電壓波：9/720,電流波：5/320。b） 測試等級：差模：電壓最小1000V，電流最小25A。共模：電壓最小1500V，電流最小c） 測試端口：差模:tip ring；tip-1 ring-1；對于單項通信的4線制電纜，tip ring-1,ring—tip-1。共模：tip-ring和tip-1——ring-1對地，或者對其他連接到未經認證的設備的線纜（擰到一起）。d） 測試狀態(tài)：設備的所有可能影響本標準要求的狀態(tài)都要測試。如果設備狀態(tài)不能通過正常上電獲得，需要通過人工干預獲得；沒有施加浪涌的端口（包括電話端口，輔助端口以及和未認證設備連接的端口），要用適當?shù)姆绞蕉私硬⑻幱谡Ｊ褂脿顟B(tài)；如果設備的一次電源允許插拔，則設備帶有電源線和斷開電源線兩種狀態(tài)都要測試。e） 判據(jù)設備要能夠承受類型B的浪涌能量，不能造成接口電路永久性開路或者短路，不能引起影響到標準要求的設備損壞。類型A：允許起安全作用的電路出現(xiàn)開路，或者到地的短路，但在這種失效模式下，保證讓用戶不能使用設備，或設備具有明顯失效指示（如告警），在這種情況下，用戶需要立即從網絡上斷開設備進行維修。對防護電路進行修復后，設備性能和功能恢復正常。類型B：認證的終端設備和保護電路要能夠承受類型B的浪涌能量，不能造成接口電路永久性開路或者短路，不能引起影響到本標準要求的設備損壞。測試步驟⑴在下面三種狀態(tài)下別離實施2-7步測試。A、 對被測試設備上電，使模擬端口處于接口掛機狀態(tài)，其余端口處于正常使用狀態(tài)。B、 對被測試設備上電，使模擬端口處于接口摘機狀態(tài)，其余端口處于正常使用狀態(tài)。C、 設備處于斷電狀態(tài)。（2）施加類型B差模干擾.a）差模波形：電壓波：9/720，電流波：5/320。測試等級：電壓最小1000V，電流最小25A。施加類型B共模干擾。共模波形：電壓波：9/720,電流波：5/320。測試等級：最小1500V，電流最小檢查設備工作是否正常。施加類型A差模干擾。差模波形：電壓波：10/560，電流波：10/560。測試等級：電壓最小800V，電流最小100A。施加類型A共模干擾。差模波形：電壓波：10/160，電流波：10/160。測試等級：電壓最小1500V，電流最小200A。檢查設備狀態(tài)。測試注意事項⑴設備的摘機狀態(tài)、掛機狀態(tài)、以及其他狀態(tài)都要測試，如果電源允許插拔則帶電斷電兩種狀態(tài)都要測試。(2)施加浪涌正負各一個波形。2電源端口浪涌測試測試目的和指標要求測試目的考察設備在實際使用過程中電源線接口受到浪涌電壓沖擊后，被測接口的損壞和設備性能下降的程度。指標要求：a） 波形：開路電壓：2/10短路電流2/10b） 測試等級：電壓至少2500V電流至少1000Ac） 測試端口：相線一中線（差模）。d） 測試狀態(tài)：設備的所有可能影響標準要求的狀態(tài)都要測試。沒有施加浪涌的端口（包括電話端口，輔助端口以及和未認證設備連接的端口），要用適當?shù)姆绞蕉私硬⑹怪幱谡Ｊ褂脿顟B(tài)；e） 判據(jù)認證的設備和保護電路要在對電源線施加浪涌前后，設備都能夠滿足本標準的要求，不能因為浪涌使被測設備出現(xiàn)部分或者全部損壞。對電源線施加浪涌前后，設備都能夠滿足本標準的要求，不能因為浪涌使被測設備出現(xiàn)部分或者全部損壞。測試步驟⑴對被測試設備上電，使模擬端口處于接口掛機狀態(tài)，其余端口處于正常使用狀態(tài)。（2） 對交流電源端口施加差模浪涌干擾，浪涌波形正負各3個。電壓設定為2500V，電流1000A。（3） 使模擬端口處于接口摘機狀態(tài)，其余端口處于正常使用狀態(tài)。重復步驟2。測試注意事項（1）測試只對被測設備的交流電源端口的相線和中線進行測試。（2）要求施加浪涌波形正負各3個。淺談浪涌保護器原理及應用摘要：文章介紹了防雷擊電磁脈沖的大體原理及所采取的保護辦法，常常利用的浪涌保護器的性能和特點，并簡單介紹了一些常常利用的SPD產品.關鍵詞：等電位聯(lián)結過電壓保摘要：文章介紹了防雷擊電磁脈沖的大體原理及所采取的保護辦法，常常利用的浪涌保護器的性能和特點，并簡單介紹了一些常常利用的SPD產品.關鍵詞：等電位聯(lián)結過電壓保護SPD最近幾年來,隨著微電子技術的長足進步，個人PC、各類中型、大型及超大型運算機、大型程控互換機的運用愈來愈普及.由于這種電子設備內部有大量的對過電壓十分敏感的大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路，從而使由過電壓造成的損失愈來愈大.針對這種現(xiàn)狀，《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057-94（2000年版）中加入了第六章——防雷擊電磁脈沖的內容.按照這一要求,一些生產廠家也推出了相應的過電壓保護產品,也就是咱們此刻常說的浪涌保護器（SurgeProtectiveDeviceSPD）.要保護電氣和電子系統(tǒng)重要的是在電磁兼容性保護區(qū)內設置一套包括全數(shù)有源導線在內的完整的等電位聯(lián)結系統(tǒng).不同種類的過電壓保護裝置中放電元器件的物理特性在實際應用中既有長處，亦有缺點，因此采用多種元件組合的保護電路運用得更為普遍.可是，能知足具有今世技術水平的,能傳導10/3503脈沖電流的雷擊電流放電器，用于二次配電的可插式浪涌保護器,電器電源保護裝置直到電源濾波器所有技術要求的產品系列卻是極為少見的.一樣這種產品系列應該包括適用于所有的電路，即除電源外，還應包括用于測量、控制、調節(jié)技術電路和電子數(shù)據(jù)處置傳輸電路和適用于無線和有線通信的放電器,以便客戶利用.本文將對目前常常利用的幾種浪涌保護產品做簡單的介紹并對其特性及適用處合做簡略分析.1等電位聯(lián)結系統(tǒng)過電壓保護的大體原理是在瞬態(tài)過電壓發(fā)生的剎時（微秒或納秒級），在被保護區(qū)域內的所有金屬部件之間應實現(xiàn)一個等電位.“等電位是用連接導線或過電壓保護器將處在需要防雷的空間內的防雷裝置、建筑物的金屬構架、金屬裝置、外來的導體物、電氣和電訊裝置等連接起來.”(《建筑物防雷設計規(guī)范條文說明》)(GB50057-94).“等電位聯(lián)結的目的在于減小需要防雷的空間內各金屬部件和各系統(tǒng)之間的電位差”(IEC13123.4).《建筑物防雷設計規(guī)范》(GB50057-94)中規(guī)定：“第3.1.2條裝有防雷裝置的建筑物,在防雷裝置與其他設施和建筑物內人員無法隔離的情形下，應采取等電位聯(lián)結.”在成立那個等電位聯(lián)結網絡時，應注意使彼此之間必需進行信息互換的電器和電子設備與等電位聯(lián)結帶之間的連接導線維持最短距離.按照感應定理，電感量越大，瞬變電流在電路中產生的電壓越高;(U=L-di/dt)電感量大小主要和導線的長度有關,與導線截面關系不大.因此，應使接地導線盡可能的短.多條導線的并聯(lián)連接可顯著地降低電位補償系統(tǒng)的電感量.為了將這兩條付諸實踐，理論上能夠把應與等電位聯(lián)結裝置連在一路的所有電路和設備連在同一塊金屬板上.基于金屬板的構思在補裝等電位聯(lián)結系統(tǒng)時可采用線狀、星狀或網狀結構.設計新的設備時原則上應只采用網狀的等電位聯(lián)結系統(tǒng).2將電源線路與等電位聯(lián)結系統(tǒng)連接所謂瞬變電壓或瞬變電流意味著其存在時刻僅為微秒或毫微秒.浪涌保護的大體原理是：在瞬態(tài)過電壓存在的極短時刻內,在被保護區(qū)域內的所有導電部件之間成立起一個等電位.這種導電部件也包括電路中的電源線.人們需要響應速度快于微秒的元件，對于靜電放電乃至要快于毫微秒.這種元件能夠在極短的時刻距離內，將超級壯大直到高達數(shù)倍于十千安的電流導出.在預期的雷擊情形下按10/3503脈沖計算，電流高達50kA.通過完備的等電位聯(lián)結裝置，能夠在極短的時刻內形成一個等電位島，那個等電位島對于遠處的電位差乃至可高達數(shù)十萬伏.但重要的是，在需要保護的區(qū)域內，所有導電部件都能夠為具有接近相等或絕對相等的電位,而不存在顯著的電位差.3浪涌保護器的安裝及其作用浪涌保護電器元件從響應特性來看，有軟硬之分.屬于硬響應特性的放電元件有氣體放電管和放電間隙型放電器，二者要么是基于斬弧技術(Arc-chopping)的角型火花隙，要么是同軸放電火花隙.屬于軟響應特性的放電元件有壓敏電阻和抑制二極管.所有這些元件的區(qū)別在于放電能力、響應特性和殘余電壓.由于這些元件各有優(yōu)缺點，人們將其組合成特殊保護電路，以揚長避短.在民用建筑領域中常常利用的浪涌保護器主要為放電間隙型放電器和壓敏電阻型放電器.閃電電流和閃電后續(xù)電流需要放電性能極強的放電器.為了將閃電電流通過等電位聯(lián)結系統(tǒng)導入接地裝置，建議利用按照斬弧技術帶角型火花隙的雷擊電流放電器.只有效它才能傳導大于50kA的10/3503脈沖電流還能夠實現(xiàn)自動滅弧，這種產品應用的額定電壓可達400V,另外,當短路電流達到4kA時，這種放電器不會引發(fā)額定電流為125A的保險絲熔斷.由于其良好的性能，使得在保護區(qū)域內安裝的儀器和設備的不中斷工作特性得以大大提高.特別要指出的是，這里不僅取決于幅值很高的電流能夠進行處置，更重要的是電流的脈沖形式起著決定性的作用.二者必需同時考慮.因此，雖然角型火花隙也能夠輸導最高達100kA的電流，但其脈沖形式較短(8/803).這種脈沖是沖擊電流脈沖在1992年10月以前是作為開發(fā)雷擊電流放電器的設計基礎.雖然雷擊電流放電器放電能力專門好，但總有其缺點:其剩余電壓高達2.5?3.5kV.因此，在整體安裝雷擊電流放電器時，還需與其它的放電器組合利用.此類產品主要有阿西亞?布朗?勃法瑞(ABB)公司的LimitorM-B、LimitorNB-B、LimitorG-B、LimitorGN-B;德國DEHN同軸火花間隙的DEHNportMaxi(10/3503,50kA/相)、DEHNport255(10/3503,75kA/相);德國PHOENIX角型火花間隙:FLT60-400(10/3503,60kA/相)、FLT25-400(10/3503,25kA/相);Schneider的PRF1電涌保護器;MOELLER的VBF-系列產品.壓敏電阻其功能相當于很多與串聯(lián)和并聯(lián)在一路的雙向抑制二極管，工作原理猶如與電壓相關的電阻.電壓超過規(guī)定電壓，壓敏電阻能夠導電;電壓低于規(guī)定電壓，壓敏電阻則不導電.如此壓敏電阻可起到專門好的電壓限位作用.壓敏電阻工作極為迅速，響應時刻在毫微秒范圍下段.電源上常常利用的壓敏電阻可輸導極限可達40kA8/203脈沖的電流，因此很適合做電源第二級放電器.但作為雷擊電流放電器則不適合.國際電子技術委員會IEC1024-1文獻中記載，要處置脈沖為10/3503的電荷量,相當于8/203脈沖情形下電荷量的20倍.Q(10/350)3=20XQ(8/20)3從這條公式能夠看出，不僅要注意放電電流的幅度，而且必然要注意脈沖形式，這是相當重要的，壓敏電阻的缺點是易老化和電容較高,老化是指壓敏電阻內的二極管元件被擊穿.由于大多數(shù)情形下P-N結過載時會造成短路，依其負載的頻繁程度,壓敏電阻開始吸引泄漏電流，泄漏電流會在敏感的測試電路中引發(fā)測量數(shù)據(jù)誤差，同時，專門是在額定電壓高的電路中，會造成強烈發(fā)燒.壓敏電阻的電容高，使它在很多情形下不能在信號傳輸線路中利用.電容和導線電感形成一個低通電路，會使信號極大地衰減.但頻率大約在30kHz以下的衰減能夠忽略不計.此類產品主要有ABB的LimitorV、LimitorVTS、LimitorVE、LimitorVETS、LimitorGE-S;Schneider的PRD系列可改換式電涌保護器;MOELLER的VR7-、VS7-系列產品;德國DEHN的DEHNguard385(8/203,40kA/相)、DEHNguard275(8/20Rs,40kA/相);德國PHOENIX的VAL-MS400ST(8/20^s,40kA/相)、VAL-ME400ST/FM(8/20^s,40kA/相);國產萬馬神的DB30-4A/B(8/20*,30kA/相)、DB40-4A/B(8/20^s,40kA/相).4按照過電壓保護的方案安裝浪涌保護器包括單個保護元件或組合保護電路，又按安裝技術條件集成一體的組合件(導軌安裝式、電源插座式、適配器)稱作放電器.幾乎在所有情形下的過電壓保護，至少應分成兩級.如電源，各個只包括一級保護的放電器，可安裝在不同的位置，同一放電器中也可能包括多級保護.為了達到有效的過電壓保護，人們將需要保護的范圍按不同的電磁兼容性分區(qū),那個保護范圍，包括從閃電保護區(qū)0,過電壓保護區(qū)1至3,直到干擾電壓保護區(qū)具有更高的序號.設置電磁兼容性保護區(qū)0到3,是為了避免因高能耦合而損壞設備.而序號更高的電磁兼容性保護則為避免信息失真和信息丟失而設置.保護區(qū)的序號越高，預期的干擾能量和干擾電壓電平越低.需要保護的電氣和電子設備安裝在一個十分有效的保護圈內，如此的保護圈能夠針對單個的電子設備,也能夠是一個裝有多個電子設備的空間,乃至一整棟樓，所有穿過通常具有空間屏蔽的保護圈的電線，在接到該保護圈的外圍設備的同時接過電壓保護放電器.浪涌保護器的選擇取決于各個電路和參數(shù).浪涌保護器的工作電壓以安裝在此電路中所有部件的額定電壓為準，而要達到的剩余電壓則按照安裝在此電路中所有部件的耐壓強度肯定.耐壓強度按1.2/503脈沖測試.并聯(lián)時，即在有源導線和地之間接上放電器時，無需注意放電器的額定電流，因為額定電流并非通過放電器.電路裝有串聯(lián)浪涌保護器的情形下，必需注意其額定電流，在數(shù)據(jù)傳輸率很高的電路中，浪涌保護器的衰減起著決定性的作用.至于專門為數(shù)據(jù)傳輸電路而設計的放電器，生產廠家已考慮到其傳輸速度.為達到最優(yōu)化的過電壓保護方案，用戶需要與電氣和電子設備的計劃人員，及建筑設計人員及時對話.正是在設計計劃階段,注意到電磁兼容性的大體原理能夠大大降低本錢，并最有效地達到過電壓保護的目的.在設計階段，肯定網狀電位補償系統(tǒng)的設置,并為空間屏蔽和電氣及電子設備線路的布置奠定基礎.按電路參數(shù)而挑選出的浪涌保護器，就很容易肯定其適合的安裝位置了.需特別注意的是，只有符合專業(yè)規(guī)定及標準的安裝，才能使一個優(yōu)秀而便于應用的過電壓保護方案成功地付諸實踐.常常利用防雷元器件性能比較用作限壓元件的主要有氣體過電壓放電器、表面放電器、壓敏電阻和二級管和解耦阻抗器.所有元件都有特殊的長處.為了起到最佳的作用，應該按照具體的應用處合，采用上述元件中的一個或幾個元件的組合來組建相應的保護電路.氣體過電壓放電器由一個裝在陶瓷或玻璃管中的電極構造組成.電極之間是惰性氣體，如氬氣或氖氣.在達到點火電壓時，放電元件呈低阻值.點火電壓同過電壓的陡直程度相關.點火以后過電壓放電器上有10至30伏的電弧電壓.當放電器處于低阻狀態(tài)時，會成一個電網后續(xù)電流，那個電流的大小同電網的阻抗相關.為了中斷電網后續(xù)電流，必要時必需串接熔斷保險絲.雷電放電器中的火花隙基于ArC滅弧技術.二個對峙的火花角通過絕緣維持必然的距離.沿開口方向、在電極上面有一塊熄弧板.出現(xiàn)過電壓時，在絕緣塊的上半部進行表面放電.剩余的電弧向外發(fā)射,并在熄弧板上碰碎.由此產生的分段電弧將視電網后續(xù)電流的大小，在幾個千安的范圍內安全地被消除.表面放電間隙是電極之間裝有緣材料的放電間隙，有時也稱之為表面放電器.表面放電器在利用特殊塑料的基礎上,能夠在其工作范圍內獨立地切斷電網后續(xù)電流.火花間隙(Arcchopping)原理為兩個形狀象牛角的電極，由絕緣材料分開,彼其間有很短的距離.當兩個電極間的電位差達到必然程度時，電荷將穿過兩個角型的空間打火放電，由此將過電流釋放入地.長處:放電能力強，通流容量大(可做到100KA以上)，漏電