关于雷击浪涌的介绍.ppt

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。可智能切换差模共模。
NS61000-5E:综合波发生器,并自带三项五线制耦合/去耦网络。ITT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,ITT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,,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,。

电压综合波
前沿时间:
T1==s30%
半峰时间:
T2=50s20%
T1




U

30% max
T
T2
O
A
B
t
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==8s20%
半峰时间:
T2=20s20%
T1




U

30% max
T
T2
O
A
B
t
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)ITT要求10/700us发生器
波形图见右图:
ITT波
前沿时间:
T1==10s30%
半峰时间:
T2=700s20%




U

T
T1
O
A
B
t
T2