浪涌抗擾度試驗原理和試驗方法

浪涌抗擾度試驗原理和試驗方法1雷電知識介紹直擊雷：“打雷”是帶電云層與建筑物、大地或防雷裝置之間發(fā)生的迅猛放電現象。感應雷：由于雷電而引起的靜電感應和電磁場感應所產生的雷擊統(tǒng)稱為感應雷，又稱二次雷。入侵途徑：1）通過避雷針引入地感應到傳輸線；2）通過電源線、信號線或天饋線引入感應雷擊（通過電感性耦合（磁感應））；3）地點位反擊引入感應雷擊（通過阻性耦合方式）開關作用的操作過電壓：因變壓器的空載、電機的啟動或開關的開啟等引起的瞬時過電壓。閃電：閃電的的平均電流是：30,000A。90%以上的閃電是云層對云層放電過程。特點：作用時間極短，但電壓幅度高、瞬態(tài)能量大。2浪涌發(fā)生器2.1電源線路試驗的綜合波發(fā)生器綜合波發(fā)生器：短路電流和開路電壓的電路在一個發(fā)生器。提供兩個波形：發(fā)生器輸出開路時提供電壓波；發(fā)生器短路時提供電流波。電源線路試驗的綜合波發(fā)生器結構圖如圖1所示。Ecr?mL-??*o此細切S圖1電源線路試驗的綜合波發(fā)生器結構圖U一高壓源；Rc一充電電阻；Cc一儲能電容；Rs—脈沖持續(xù)時間形成電阻；Rm一阻抗匹配電阻;Lr—上升時間形成電感綜合波發(fā)生器的基本要求：開路輸出電壓（10%）0.5kVP?4kVP；短路輸出電流（10%）0.25kAP?4kAP發(fā)生器內阻：2Q，可附加10Q或40Q，以形成12Q或42Q的內阻輸出極性：正/負；移相范圍：0度?360度；最大重復頻率：至少每分鐘1次2.1.1綜合波波形2.1.1.1按照標準規(guī)定：電壓波形如圖2。電壓波的上升時間為T1=1.67XT=1.2ps±30%,半峰值T2=50ps±20%：圖2綜合波電壓波形2.1.1.2按照標準規(guī)定：電流波形如圖3。電流波的上升時間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)生器又稱為CCITT波發(fā)生器，這是符合聯合國下屬國際電報和電話咨詢委員會（簡稱CCITT）要求的一種浪涌電壓試驗波形。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—儲能電容（20pF）；Rs一脈沖持續(xù)時間形成電阻（50Q），Rm—阻抗匹配電阻（Rm1=15Q,Rm2=25Q），Cs—上升時間形成0.2pF），S1—使用外部匹配電阻時，開關合上。發(fā)生器只提供電壓波，波形圖見圖7,其波前時間T1=1.67XT=10ps±30%，半峰值時間T2=700ps±20%。圖710/700ps浪涌發(fā)生器產生的電壓波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GB17626.12-1998。單次沖擊的振蕩瞬態(tài)波稱為振鈴波，是由電源和控制線開關切換或雷擊引起，并出現在設備等端子。產生的波形圖見圖8。圖8振鈴波發(fā)生器產生的波形圖電壓上升時間（第一峰值）：0.5ps±20%（開路）電流上升時間（第一峰值）：W1|Js（短路）頻率：100kHz±10%衰減：前一峰值的60%T1為上升時間開路電壓為0.5ps，短路電流為川s,T振蕩周期10ps3試驗方法和試驗等級試驗方法和步驟a）試驗前、后必須讀取EEPROM數據，檢查確認試驗后數據是否發(fā)生變化。試驗前、后檢查并記錄被測樣機的抗電強度、絕緣電阻的安全性能數據。b）分別按圖9的試驗配置要求進行配置和連接試驗設備和被測樣機，并調整被測樣機在正常工作狀態(tài)，且注意檢查確保被測樣機天線端屏蔽地與測試系統(tǒng)地（接地參考平板）相連接。c）打開浪涌測試系統(tǒng)（KeyTekECAT）及測試軟件（Surgeware），根據耦合工作模式選定相應操作程序開始進行測試，軟件自動完成所選定功能測試。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）進行測試。e）分別在正常工作（POWERON）和待機（STANDBY）狀態(tài)下進行測試。f）每種試驗組合至少加10次正極性和10次負極性浪涌試驗。g）由于美國有特殊的電網結構，有時在天線輸入連接端與電源輸入之間可能會出現很高的電壓差。特別是在雷電中常常發(fā)生這樣的情況。I類設備配備了安全保護地，其天線端與電源端的地阻抗很小，所以I類設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的耦合模式為共模干擾。此時，天線端屏蔽地與測試系統(tǒng)地（接地參考平板）斷開。h）整個試驗過程應注意檢查被測樣機的性能、功能的變化，并做好詳細記錄；試驗結束后注意檢查被測樣機的抗電強度、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'試驗配置圖"W-EUT:3.2（IEC）試驗等級：差模：2級—0.5kV共模：1級一0.5kV級—1kV2級一1kV級—2kV3級一2kVX級一待定4級一4kV5級一待定（企業(yè)要求及Philips）試驗等級項目試驗電壓TTE（中國區(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四個等級，TTE失效類別有I、II、UI,Philips判據只給出C類。4.1I類失效I類失效指由于硬件或軟件的損壞、存儲內容的丟失導致性能降低或功能丟失且不可恢復，需要用戶撥打服務電話或進行非正?；虿伙@而易見的干預才能解決，如：拔插電源線、重新設置頻道、預置等等。II類失效II類失效指功能或性能暫時降低或丟失，需要操作者進行明顯、簡單的干預就可以恢復。如：關掉受試設備開關然后再開?；蛘甙慈我饪刂瓢粹o，如：切換頻道、重調音量、從待機狀態(tài)下重啟受試設備等等。III類失效m類失效指功能或性能暫時降低或丟失，不需要操作者進行干預就能夠自行恢復。如，同步丟失，聲音靜音等等?；蚴茉囋O備能從暫時出錯的狀態(tài)自行恢復至正常狀態(tài)。注：圖像暫時出現毛刺干擾或聲音出現喀嗒聲不能認為