振蕩波抗擾度試驗(yàn)介紹-張梅

振蕩波抗擾度試驗(yàn)介紹國網(wǎng)南京自動化研究院國家電網(wǎng)公司自動化設(shè)備電磁兼容實(shí)驗(yàn)室張梅前言電磁兼容試驗(yàn)本質(zhì)即通過干擾發(fā)生器產(chǎn)生典型的干擾波形，通過耦合網(wǎng)絡(luò)施加到裝置的敏感端口，以檢驗(yàn)電氣電子設(shè)備的實(shí)際抗擾能力。認(rèn)識和理解標(biāo)準(zhǔn)的四要素：信號發(fā)生器：代表的實(shí)際干擾和典型干擾波形；耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)；試驗(yàn)配置及方法；試驗(yàn)結(jié)果判定。概述本標(biāo)準(zhǔn)主要介紹國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17626.12：1998《電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)振蕩波抗擾度試驗(yàn)》中的阻尼振蕩波抗擾度局部。同時(shí)比照國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61000-4-18：2006《電磁兼容第4局部：試驗(yàn)和測量技術(shù)第12分局部：衰減振蕩波抗擾度試驗(yàn)》，闡述介紹新標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的變化。干擾類型分析阻尼振蕩波現(xiàn)象主要代表了室外高、中壓變電站的絕緣體切換情況，特別是有關(guān)高壓母線的切換，以及工業(yè)裝置的背景騷擾。對變電站中高壓絕緣體刀閘的合、分操作將引起陡波瞬態(tài)，其時(shí)間量級為幾十ns。由于與高壓電路的特征阻抗失配，電壓波頭會發(fā)生包括反射在內(nèi)的演變，由此而言，高壓母線中的瞬態(tài)電壓、瞬態(tài)電流的表征是其振蕩的基波頻率，而這個(gè)頻率取決于電路長度和傳播時(shí)間。在戶外變電站，這種振蕩頻率從100kHz到幾MHz，取決于上述參數(shù)的影響以及母線的長度，母線長度從幾十米到幾百米變化〔可能達(dá)400m〕。在這方面，1MHz的振蕩頻率被認(rèn)為代表大多數(shù)情況，但對大型高壓變電站，100kHz的振蕩頻率更適宜。重復(fù)率在幾赫茲到幾千赫茲間變化，由開關(guān)觸電間距決定?？紤]到這種現(xiàn)象有不同的持續(xù)時(shí)間，不同頻率的適用性以及試驗(yàn)時(shí)電路可承受的能量等因素，選擇40次/s和400次/s的重復(fù)率是折衷方案。有關(guān)快速的上升時(shí)間、衰減的振蕩波形、高的重復(fù)率和脈沖群持續(xù)時(shí)間是本試驗(yàn)中最重要的參數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容信號發(fā)生器信號發(fā)生器電路信號發(fā)生器電路校準(zhǔn)特性為使不同信號發(fā)生器的結(jié)果具有可比性，校準(zhǔn)以下主要參數(shù)：上升時(shí)間；振蕩頻率；衰減；重復(fù)率；開路電壓；短路電流。使用電壓和電流探頭〔如果適用〕和具有至少20MHz帶寬的示波器或其他等效測量裝置。測量精確度為±10%。典型干擾波形及參數(shù)電壓上升時(shí)間〔第一峰值〕75ns±20%；振蕩頻率100kHz和1MHz±10%；重復(fù)率100kHz時(shí)至少40次/s；1MHz時(shí)至少400次/s；衰減第三到第六周期之間減至峰值的50%；脈沖群持續(xù)時(shí)間不小于2s；輸出阻抗200Ω；峰值開路電壓250V(-10%)到2.5kV(+10%)；與電源頻率的相位關(guān)系無關(guān)；第一周期極性正和負(fù)；耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)耦合電容：0.5μF；耦合方式：共模和差模。試驗(yàn)配置及方法臺式設(shè)備落地式設(shè)備試驗(yàn)等級：無相位同步要求；試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間不少于2s；兩次連續(xù)試驗(yàn)之間至少間隔1s。試驗(yàn)判定在技術(shù)要求限值內(nèi)性能正常。功能或性能暫時(shí)降低或喪失，但能自行恢復(fù)。功能或性能暫時(shí)降低或喪失，但需要操作者干預(yù)或系統(tǒng)復(fù)位。因設(shè)備〔元件〕或軟件損壞，或數(shù)據(jù)喪失而造成不能自行恢復(fù)或正常狀態(tài)的功能降低或損失。通信端口：當(dāng)輔助設(shè)備抗擾度缺乏且無法采取措施來防止敏感性時(shí)，按以下目的進(jìn)行：——通信端口不被損傷；——僅當(dāng)試驗(yàn)電壓施加時(shí)通信被中斷；——除有關(guān)通信性能外，EUT其他性能未受影響。新、舊標(biāo)準(zhǔn)比照根本原因新騷擾源不斷出現(xiàn)，增加了兩個(gè)新的騷擾源：GIS〔氣體絕緣組合電器〕和NEMP〔核電磁脈沖〕。新的干擾源GIS振蕩頻率>1MHz；新的干擾源NEMP振蕩頻率最小到30MHz。提議變化衰減振蕩波標(biāo)準(zhǔn)IEC61000-4-18分成二局部"低速(100kHz和1MHz)和高速〔3，10，30MHz〕"的振蕩波。衰減振蕩波抗擾度試驗(yàn)變化低速衰減振蕩波低速衰減振蕩波在信號發(fā)生器、試驗(yàn)等級、耦合網(wǎng)絡(luò)等各方面技術(shù)參數(shù)根本不變。高速衰減振蕩波信號發(fā)生器技術(shù)參數(shù)變化開路特性電壓上升時(shí)間5ns±30%振蕩頻率3,10and30MHz±10%重復(fù)率5000/s±10%衰減第五峰值必須大于第一峰值量的50%；第十峰值必須小于第一峰值量的50%。脈沖群持續(xù)時(shí)間3MHz時(shí)為50ms±20%

10MHz時(shí)為15ms±20%

30MHz時(shí)為5ms±20%脈沖群周期300ms±20%輸出阻抗50Ω±20%開路電壓〔第一峰值〕(0.25-4kV)±10%相位與電源電壓的關(guān)系無關(guān)系第一個(gè)半峰值的極性正、負(fù)短路特性電流上升時(shí)間3MHz:<330ns10MHz:<100ns30MHz:<33