关于雷击浪涌的介绍.ppt

1、关于雷击浪涌的介绍,1 概述 2 雷击浪涌发生器 3 新型雷击浪涌发生器及实验等级 4 耦合和去耦网络 5 试验方法,概述,雷击是很普通的物理现象，据统计，全世界有4万多个雷暴中心，每天大约有8百万次雷击发生，这意味着每秒钟至少有100次雷击。此外，输电线路中的开关动作也能产生许多高能量的脉冲。它们对电子设备的可靠性有很大的影响。为此，许多国际和国内标准都提到要进行雷击浪涌试验。但不同标准的试验目的是不同的，举例说，高电压试验也有雷击试验，但用于材料的脉冲耐压试验。 工业过程测量与控制装置的抗电涌性能试验是模拟设备在不同环境与安装条件下可能遇到的雷击或开关切换过程中所造成的电压和电流浪涌。它为

2、评定设备的电源线、输入/输出线，以及通信线路在遭受到高能量脉冲干扰时的抗干扰能力建立一个共同依据。,其中，雷击瞬变主要是模拟间接雷击（设备通常都无法经受直接雷击），如： 雷击击中外部（户外）线路，有大量的电流流入外部线路或接地电阻，因而产生的干扰电压。 间接雷击（如云层间或云层内的雷击）在外部线路或内部线路上感应出的电压或电流。 雷击击中线路邻近的物体，在其周围建立的电磁场，使外部线路感应出电压。 雷击击中的附近地面，地电流通过公共的接地系统时所引进的干扰。,切换瞬变则模拟： 主电源系统切换（如电容器组的切换）时的干扰。 同一电网，在靠近设备附近有一些较小开关跳动时形成的干扰。 切换伴有谐振线

3、路的可控硅设备。 各种系统性的故障，如设备接地网络或接地系统间的短路或飞弧故障。 为了真实地模拟上述雷击和切换瞬变，并使试验结果有较好的可比和可信性，在IEC61000-4-5标准中对试验用的仪器（雷击浪涌发生器）的性能、试验设备与被试设备的配合（试验信号的耦合与去耦）、整个试验的配置以及具体的试验方法都有详细描述。,雷击浪涌发生器系列,NS61000-5D(左)：综合波发生器，最大电压6KV。 三项五线制耦合/去耦网络（中上）：配合5D使用，最大负载20A，可通AC380VDC60V。 单项三线制耦合/去耦网络（中下）：配合5D使用，最大负载10A，可通AC220VDC60V。可智能切换差模

4、共模。 NS61000-5E：综合波发生器，并自带三项五线制耦合/去耦网络。另有CCITT波和CCITT波耦合/去耦网络。最大电压6KV。可定制（10KV）,雷击浪涌发生器,IEC61000-4-5标准描述了两种不同的波形发生器，其中一种是综合波发生器，另一种是符合CCITT要求的10/700us发生器。 （1）综合波发生器 发生器简图见右图，选择图中各元件值，可使发生器在 高电阻负载上提供一个1.2/50us的电压，和短路电路输入一个8/20us的电流浪涌波。且规定电压和电流峰值之比应具有2欧姆的有效输出阻抗。,见右图，此波形图为前沿和半峰1.2us/50us的电压波。 1输出波形定义 电压

5、综合波 前沿时间： T1=1.67T=1.2s30% 半峰时间： T2=50s20%,见右图，此波形图为前沿和半峰8us/20us的电流波。 电流综合波 前沿时间： T1=1.25T=8s20% 半峰时间： T2=20s20%,对综合波发生器来说，除有波形上的要求外，还有下几点： 1. 开路电压和短路电流波形的示值公差不超过正负10%。 2. 电压和电流浪涌波的正负极性均为必须。 3. 为增加试验难度，对用交流电源供电的设备，浪涌在供电电压波上的注入角度要0度至360度连续可调。 4. 浪涌波至少每分钟产生一次。,（2）符合CCITT要求10/700us发生器 波形图见右图： 电压CCITT波

6、 前沿时间： T1=1.67T=10s30% 半峰时间： T2=700s20%,NS61000-5E简介,仪器特点: 1.国内第一家采用单片机程序设定,使仪器操作更加简便. 2.多种雷击波形组合,一台可以适用于多种雷击实验. 3.正负极性可以自动切换.极大程度方便客户使用. 4.高压状态下可以随意关机内部高压自动释放. 5.采用进口元器件,使得性能更加稳定. 6.最高10KV电压,使得实验严酷度加大. 7.整体设计严密,安全系数高.,1主要技术指标 雷击浪涌输出波形 电压综合波：1.2/50s 电流综合波：8/20s 综合波输出阻抗：210%（另设有“2”的端子，专门提供对输出电流有特殊要求的

7、用户使用） CCITT 输出电压波形峰值： 06kV10% 输出电压波形峰值：06kV 输出电流波形峰值：对应2档：03kA 输出极性：正或负 相位：0360连续可调。 浪涌输出方式：手动或自动 浪涌次数：0999999次 浪涌间隔：10109秒（其中10秒为仪器固有的充电时间）,2正常工作条件 环境地温度：1035 相对温度：10%65% 大气压：86106 K Pa 额定工作电压：220V10% 50/60Hz,耦合和去耦网络,耦合网络用于雷击浪涌发生器向被试设备传递浪涌干扰波的通路。而去耦网络则在被试设备进行实验期间，用于防止浪涌干扰窜入同一电网的其他用电设备。 （1）用于AC/DC电源

8、电路的耦合和去耦网络 如图画出了三相系统的耦合和去耦网络。从图中可见，利用耦合电容可以把试验用的电压波形加到线与线（差模干扰）或线与地（共模干扰）之间。,与此同时，被试设备的电源去耦电路也要接上。在作差模试验时耦合电容用18uf;作共模试验时，耦合电容用9uf。去耦电路中的电感取1.5mH。 （如我公司的CDN-5110B和CDN-5320B） 另外，IEC-61000-4-5还规定：1）在被试设备未接饿情况下，未加浪涌电源线上，它的残余脉冲不超过所加入电压波的15%。2）在被试设备和试验电源未接的情况下，漏到去耦网络输入端的残余脉冲不超过所加入电压波的15%，或不超过电源线电压峰值的二倍，允

9、许两者之中取大者。 （2）用于非屏蔽不对称工作的内部接线的耦合和去耦网络 偶合方式要根据被试设备极其工作状况加以选择，在产品说明书中应予规定，如可选电容耦合。 1）电容耦合 对非平衡的、未加屏蔽的I/O线路来说，电容耦合是最佳方案，只要对线路的功能不产生的影响。耦合电容为0.5uf，去耦电感为20mH。耦合与去耦线路的信号电流容量取决于被试设备的要求。,2）经由气体放电管耦合 对非屏蔽的非平衡线路中那些因功能上的原因（如信号的传输速率交高）而不适宜于采用电容耦合的场合可采用此方法。 （3）用于非屏蔽对称工作内部接线/通信线路的耦合和去耦网络 对平衡的内部接线/通信线路，通常不采用电容耦合，而通过气体放电管来完成耦合功能（见CCITT所推荐的K17）。具体线路参见右图。在多导体电缆中，本耦合网络还具有调节浪涌电流分布的作用。,试验方法,为用户方便起见，本网络的面板布局已仿照标准（IEC61000-4-5）关于三相线路的接线要求绘出，用户只要参照标准给定的接线方法接线即可。 1、差模试验,其它线，如L2、L3对N做浪涌差模，只需改变SURGE OUT接线柱至相应端，其它不变。 2共模试验（见图） 如要叠加在其它几根上，则只需更改SURGE OUT接线柱至相应L2、L3、N 共模接线柱其它接线不变。 也可在L1、