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浪涌(冲击)抗扰度测试

1.概述:

浪涌(Surge)是指沿线路传送的电流、电压或功率,其特性是先快速上升后缓慢下降。 浪涌(冲击〉抗扰度测试是模拟雷电带来的严重干扰进行试验。在工业过程中测量和控制装 置的浪涌电流抗扰度试验是模拟设备在不同环境和安装条件下可能受到的雷击或开关切换过 程中所产生的浪涌电压与电流进行试验。浪涌抗扰度测试为评定设备的电源线、I/O线以及 通信线的抗干扰能力提供依据。

浪涌(冲击)抗扰度测试

A.浪涌抗扰度试验主要分浪涌电压抗扰度试验和浪涌电流抗扰度试验,主要研究开关瞬态、雷电瞬态和瞬态模拟。

B.系统开关瞬态的内容有:主电源系统切换骚扰、配电系统内在仪器附近的轻微开关动作 或者负荷变化、与开关装置有关的谐振电路、各种系统故障。

C.雷电瞬态主主要有:雷击于外部电路,洼人的大电流流过接地电阻或外部电路阻抗而 产生电压;在建叙内、;外导体上产生感应电压和电流的间接雷击5附近直接对地放电的雷电 入地电流耦合到设备组接地系统的公共接地路径,当保护装置动作时,电压和电流可能发生 迅速变化,并可能稱合到内部电路。

D.瞬态的模拟包括:信号发生器的特性尽可能地模拟上述现象;如果干扰源与受试设备的 端口在同一线路中,例茹在电源网络中(直接耦合】,那—學发生器在受试设备的端口能 够模拟一个低阻抗源;如果干扰源与受微备前端口不寒赫一线路中(?间接耦合〉,那么種 号发生器能够模拟一个高阻抗源。


2. 浪涌(冲击)抗扰度测试等级

电网的开关操作激附近的雷电冲击都会在交流电源线上象生浪涌现象。不同设备对浪涌 的敏感度不同,因而需要采用相应的试验方法和不同的试验等级,如表1所示。

表1,试验等级

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注:X*为开放等级,可在产品要求中规定。

试验等级应根据安装情况来选择,安装情况可分为以下几类。

a. 0类:保护良好的电气环境,常常在-二间专用房间内。

所有引人电缆都有过电压保护。各电子设备单元由设讣良好的接地系统相互连接^并且 该接地系统根本不会受到电力设备或雷电的影响。浪涌电压不超过25V。

b. 1类:有部分保护的电气环境。

所有引人室内的电缆都有过电压保护。各设备由地线网络相互良好连接,并且该地线网络术会受到电力设备或雷电的影响。电子设备有与其他设备完全隔离的电源/开关操作在室内能产生干扰。浪涌电压不能超过500V。

c. 2类:电缆隔离良好,设置短走线也隔离良好的电气环境。

设备组通过单独的地线接至电力设备的接地系统上,该接地系统几乎都会遇到由设备组本身或雷电产生的干扰电压。电子设备的电源主要靠专门的变压器来与其他线路隔离。本类设备组中存在无嫩线路,但这些线路隔离良好,且数量受到限值。浪涌的电压能超过1kV。


d. 3类:电源电缆和信号电缆平行敷设的电气环境。

设备组通过电力设备的公共接地系统接地,该接地系统几乎都会遇到由设备组本身或雷电产生的干扰电压。在电力设施内,有接地故障、开关操作和雷击而引起的电流会在接地系统中产生幅值较高的干扰电压。受保护的电子设备和灵敏度较差的电气设备被接到同一电源网络。互连电缆可以有一部分在户外但紧靠接地网。设备组中有未被抑制的感性负载,但通常对不同的现场电缆没有采取隔离。浪涌电压不能超过2kV。

e. 4类:互连线作为户外电缆沿电源电缆敷设并且这些电缆被作为电子和电气线路的电 气环境。

设备组接到电力设备的接地系统,该接地系统容易遭受由设备组本身或雷电产生的干扰 电压。在电力设施内,由接地故障、开关操作和雷电产生的几千安级电雍在接地系统中会产 生幅值较高的干扰电压。电子设备和电气设备可能使用同一电源网络。互连电缆如户外电缆 一样走线甚至连到高压设备上。这种环境下的一种特殊情况是电子设备接到人口稠密区的通 信网上。这时在电子设备以外没有系统性结构的接地网,接地系统仅由管道、电缆等组成。 浪涌电压不能超过4 kV。

f. 5类:在非人口稠密区电子设备与通信电缆和架空电力线路连接的电气环境。

所有这些电缆和线路都有过电压保护、在电子设备以外没有大范围的接地系统。由接地 故障和雷电引起的干扰电压是非常高的。

g. X类:产品技术要求中规定的特殊环境。

h. 表2给出了试验等级的选择。

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注:①距离10m到最长30m,有特别的结构并经过专门的布置,对10m以下的互连电缆不做试验,仅算2类适用。

②取决于当地电力系统的等级。

③通常带第一级保护进行试验。

④DB-数据总线(数据线:),SDB-短距离总线,LDB-长距离总线,NA-不适用。

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