1、關(guān)于雷擊浪涌的介紹,1 概述 2 雷擊浪涌發(fā)生器 3 新型雷擊浪涌發(fā)生器及實(shí)驗(yàn)等級 4 耦合和去耦網(wǎng)絡(luò) 5 試驗(yàn)方法,概述,雷擊是很普通的物理現(xiàn)象，據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界有4萬多個(gè)雷暴中心，每天大約有8百萬次雷擊發(fā)生，這意味著每秒鐘至少有100次雷擊。此外，輸電線路中的開關(guān)動(dòng)作也能產(chǎn)生許多高能量的脈沖。它們對電子設(shè)備的可靠性有很大的影響。為此，許多國際和國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)都提到要進(jìn)行雷擊浪涌試驗(yàn)。但不同標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)?zāi)康氖遣煌模e例說，高電壓試驗(yàn)也有雷擊試驗(yàn)，但用于材料的脈沖耐壓試驗(yàn)。 工業(yè)過程測量與控制裝置的抗電涌性能試驗(yàn)是模擬設(shè)備在不同環(huán)境與安裝條件下可能遇到的雷擊或開關(guān)切換過程中所造成的電壓和電流浪涌。它為

2、評定設(shè)備的電源線、輸入/輸出線，以及通信線路在遭受到高能量脈沖干擾時(shí)的抗干擾能力建立一個(gè)共同依據(jù)。,其中，雷擊瞬變主要是模擬間接雷擊（設(shè)備通常都無法經(jīng)受直接雷擊），如： 雷擊擊中外部（戶外）線路，有大量的電流流入外部線路或接地電阻，因而產(chǎn)生的干擾電壓。 間接雷擊（如云層間或云層內(nèi)的雷擊）在外部線路或內(nèi)部線路上感應(yīng)出的電壓或電流。 雷擊擊中線路鄰近的物體，在其周圍建立的電磁場，使外部線路感應(yīng)出電壓。 雷擊擊中的附近地面，地電流通過公共的接地系統(tǒng)時(shí)所引進(jìn)的干擾。,切換瞬變則模擬： 主電源系統(tǒng)切換（如電容器組的切換）時(shí)的干擾。 同一電網(wǎng)，在靠近設(shè)備附近有一些較小開關(guān)跳動(dòng)時(shí)形成的干擾。 切換伴有諧振線

3、路的可控硅設(shè)備。 各種系統(tǒng)性的故障，如設(shè)備接地網(wǎng)絡(luò)或接地系統(tǒng)間的短路或飛弧故障。 為了真實(shí)地模擬上述雷擊和切換瞬變，并使試驗(yàn)結(jié)果有較好的可比和可信性，在IEC61000-4-5標(biāo)準(zhǔn)中對試驗(yàn)用的儀器（雷擊浪涌發(fā)生器）的性能、試驗(yàn)設(shè)備與被試設(shè)備的配合（試驗(yàn)信號的耦合與去耦）、整個(gè)試驗(yàn)的配置以及具體的試驗(yàn)方法都有詳細(xì)描述。,雷擊浪涌發(fā)生器系列,NS61000-5D(左)：綜合波發(fā)生器，最大電壓6KV。 三項(xiàng)五線制耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)（中上）：配合5D使用，最大負(fù)載20A，可通AC380VDC60V。 單項(xiàng)三線制耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)（中下）：配合5D使用，最大負(fù)載10A，可通AC220VDC60V。可智能切換差模

4、共模。 NS61000-5E：綜合波發(fā)生器，并自帶三項(xiàng)五線制耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)。另有CCITT波和CCITT波耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)。最大電壓6KV?？啥ㄖ疲?0KV）,雷擊浪涌發(fā)生器,IEC61000-4-5標(biāo)準(zhǔn)描述了兩種不同的波形發(fā)生器，其中一種是綜合波發(fā)生器，另一種是符合CCITT要求的10/700us發(fā)生器。 （1）綜合波發(fā)生器 發(fā)生器簡圖見右圖，選擇圖中各元件值，可使發(fā)生器在 高電阻負(fù)載上提供一個(gè)1.2/50us的電壓，和短路電路輸入一個(gè)8/20us的電流浪涌波。且規(guī)定電壓和電流峰值之比應(yīng)具有2歐姆的有效輸出阻抗。,見右圖，此波形圖為前沿和半峰1.2us/50us的電壓波。 1輸出波形定義 電壓

5、綜合波 前沿時(shí)間： T1=1.67T=1.2s30% 半峰時(shí)間： T2=50s20%,見右圖，此波形圖為前沿和半峰8us/20us的電流波。 電流綜合波 前沿時(shí)間： T1=1.25T=8s20% 半峰時(shí)間： T2=20s20%,對綜合波發(fā)生器來說，除有波形上的要求外，還有下幾點(diǎn)： 1. 開路電壓和短路電流波形的示值公差不超過正負(fù)10%。 2. 電壓和電流浪涌波的正負(fù)極性均為必須。 3. 為增加試驗(yàn)難度，對用交流電源供電的設(shè)備，浪涌在供電電壓波上的注入角度要0度至360度連續(xù)可調(diào)。 4. 浪涌波至少每分鐘產(chǎn)生一次。,（2）符合CCITT要求10/700us發(fā)生器 波形圖見右圖： 電壓CCITT波

6、 前沿時(shí)間： T1=1.67T=10s30% 半峰時(shí)間： T2=700s20%,NS61000-5E簡介,儀器特點(diǎn): 1.國內(nèi)第一家采用單片機(jī)程序設(shè)定,使儀器操作更加簡便. 2.多種雷擊波形組合,一臺可以適用于多種雷擊實(shí)驗(yàn). 3.正負(fù)極性可以自動(dòng)切換.極大程度方便客戶使用. 4.高壓狀態(tài)下可以隨意關(guān)機(jī)內(nèi)部高壓自動(dòng)釋放. 5.采用進(jìn)口元器件,使得性能更加穩(wěn)定. 6.最高10KV電壓,使得實(shí)驗(yàn)嚴(yán)酷度加大. 7.整體設(shè)計(jì)嚴(yán)密,安全系數(shù)高.,1主要技術(shù)指標(biāo) 雷擊浪涌輸出波形 電壓綜合波：1.2/50s 電流綜合波：8/20s 綜合波輸出阻抗：210%（另設(shè)有“2”的端子，專門提供對輸出電流有特殊要求的

7、用戶使用） CCITT 輸出電壓波形峰值： 06kV10% 輸出電壓波形峰值：06kV 輸出電流波形峰值：對應(yīng)2檔：03kA 輸出極性：正或負(fù) 相位：0360連續(xù)可調(diào)。 浪涌輸出方式：手動(dòng)或自動(dòng) 浪涌次數(shù)：0999999次 浪涌間隔：10109秒（其中10秒為儀器固有的充電時(shí)間）,2正常工作條件 環(huán)境地溫度：1035 相對溫度：10%65% 大氣壓：86106 K Pa 額定工作電壓：220V10% 50/60Hz,耦合和去耦網(wǎng)絡(luò),耦合網(wǎng)絡(luò)用于雷擊浪涌發(fā)生器向被試設(shè)備傳遞浪涌干擾波的通路。而去耦網(wǎng)絡(luò)則在被試設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)期間，用于防止浪涌干擾竄入同一電網(wǎng)的其他用電設(shè)備。 （1）用于AC/DC電源

8、電路的耦合和去耦網(wǎng)絡(luò) 如圖畫出了三相系統(tǒng)的耦合和去耦網(wǎng)絡(luò)。從圖中可見，利用耦合電容可以把試驗(yàn)用的電壓波形加到線與線（差模干擾）或線與地（共模干擾）之間。,與此同時(shí)，被試設(shè)備的電源去耦電路也要接上。在作差模試驗(yàn)時(shí)耦合電容用18uf;作共模試驗(yàn)時(shí)，耦合電容用9uf。去耦電路中的電感取1.5mH。 （如我公司的CDN-5110B和CDN-5320B） 另外，IEC-61000-4-5還規(guī)定：1）在被試設(shè)備未接餓情況下，未加浪涌電源線上，它的殘余脈沖不超過所加入電壓波的15%。2）在被試設(shè)備和試驗(yàn)電源未接的情況下，漏到去耦網(wǎng)絡(luò)輸入端的殘余脈沖不超過所加入電壓波的15%，或不超過電源線電壓峰值的二倍，允

9、許兩者之中取大者。 （2）用于非屏蔽不對稱工作的內(nèi)部接線的耦合和去耦網(wǎng)絡(luò) 偶合方式要根據(jù)被試設(shè)備極其工作狀況加以選擇，在產(chǎn)品說明書中應(yīng)予規(guī)定，如可選電容耦合。 1）電容耦合 對非平衡的、未加屏蔽的I/O線路來說，電容耦合是最佳方案，只要對線路的功能不產(chǎn)生的影響。耦合電容為0.5uf，去耦電感為20mH。耦合與去耦線路的信號電流容量取決于被試設(shè)備的要求。,2）經(jīng)由氣體放電管耦合 對非屏蔽的非平衡線路中那些因功能上的原因（如信號的傳輸速率交高）而不適宜于采用電容耦合的場合可采用此方法。 （3）用于非屏蔽對稱工作內(nèi)部接線/通信線路的耦合和去耦網(wǎng)絡(luò) 對平衡的內(nèi)部接線/通信線路，通常不采用電容耦合，而通過氣體放電管來完成耦合功能（見CCITT所推薦的K17）。具體線路參見右圖。在多導(dǎo)體電纜中，本耦合網(wǎng)絡(luò)還具有調(diào)節(jié)浪涌電流分布的作用。,試驗(yàn)方法,為用戶方便起見，本網(wǎng)絡(luò)的面板布局已仿照標(biāo)準(zhǔn)（IEC61000-4-5）關(guān)于三相線路的接線要求繪出，用戶只要參照標(biāo)準(zhǔn)給定的接線方法接線即可。 1、差模試驗(yàn),其它線，如L2、L3對N做浪涌差模，只需改變SURGE OUT接線柱至相應(yīng)端，其它不變。 2共模試驗(yàn)（見圖） 如要疊加在其它幾根上，則只需更改SURGE OUT接線柱至相應(yīng)L2、L3、N 共模接線柱其它接線不變。 也可在L1、