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新舊浪涌保護器的抗擾度

時間: 2020-11-28 8:59:36 發布者: admin

本文基于浪涌保護器的抗擾度實驗最新的國家規范GB/T17626.5-2019和現行規范GB/T 17626.5-2008進行了對比分析,總結了浪涌參數界說、實驗方法、實驗配置等差異以及要注意的問題,為新規范順暢施行提供有益的幫助。

 

 

        浪涌保護器的抗擾度實驗是電氣電子設備研制過程中非常重要的一項電磁抗擾度實驗,浪涌發生器輸出模仿的是開關和雷擊瞬變過電壓引起的單極性浪涌,規范的起草是為了點評電氣電子設備在遭受浪涌時的反抗能力而建立一個共同的基準?,F行國標GB/T 17626.5-2008《電磁兼容 實驗和丈量技術 浪涌(沖擊)抗擾度實驗》(同等選用IEC 61000-4-52005)已運用11年的時刻,國際規范IEC 61000-4-5已經在2014年進行了更新,新的國家規范GB/T 17626.5-2019(同等選用IEC 61000-4-52014)將在202011日施行,新規范從頭界說了浪涌發生器參數、增加了關于耦合/去耦網絡的校準等要求。本文對其中修改之處和現行版本GB/T 17626.5-2008進行了對比分析,以下進行詳細介紹。

 

 

實驗等級

 

        新版規范增加了線對線、線對地測試等級的描述,舊版沒有,具體要求見下表。

 

 

 

老規范中關于波形參數的界說為波前時刻和半峰值時刻。與老規范相比,波前時刻無差異,差異主要在于半峰值時刻起始點的差異。GB/T 17626.5-2008中,開路電壓半峰值時刻的起始點為波形上升沿峰值電壓30%90%點連線與x軸的交點,短路電流半峰值時刻的起始點為波峰上升沿峰值電壓10%90%點連線與x軸的交點。而新國標界說波形參數持續時刻的起始點為波形上升沿峰值電壓的50%。與老規范相比,這樣的界說更便于波形發生器的校準,更便利數值的讀取,因而誤差也變得更小。

 

        在新版規范中,10/700μs-5/320μs組合波發生器的內容已從正文中刪除,并移至附錄A,文中清晰指出,關于連接到野外對稱通訊線的端口運用10/700μs-5/320μs組合波發生器,其他狀況運用1.2/50μs-8/20μs組合波發生器。野外通信網絡長度往往在300m以上,10/700μs-5/320μs的波形發生器能更好的模擬野外實踐的浪涌干擾。

老規范中關于波形參數的界說為波前時刻和半峰值時刻。與老規范相比,波前時刻無差異,差異主要在于半峰值時刻起始點的差異。GB/T 17626.5-2008中,開路電壓半峰值時刻的起始點為波形上升沿峰值電壓30%90%點連線與x軸的交點,短路電流半峰值時刻的起始點為波峰上升沿峰值電壓10%90%點連線與x軸的交點。而新國標界說波形參數持續時刻的起始點為波形上升沿峰值電壓的50%。與老規范相比,這樣的界說更便于波形發生器的校準,更便利數值的讀取,因而誤差也變得更小。

        在新版規范中,10/700μs-5/320μs組合波發生器的內容已從正文中刪除,并移至附錄A,文中清晰指出,關于連接到野外對稱通訊線的端口運用10/700μs-5/320μs組合波發生器,其他狀況運用1.2/50μs-8/20μs組合波發生器。野外通信網絡長度往往在300m以上,10/700μs-5/320μs的波形發生器能更好的模擬野外實踐的浪涌干擾。

4發生器的校準

        在平時的運用中,發生器應定期校準。新版規范要求,在校準時,在發生器的輸出端應串接一個18μF的電容,除非發生器內置18μF電容,舊版本中并無此要求。一起,丈量開路電壓時,需串接大于等于10kΩ的電阻。在CDN的輸出端,每一個極性的、90°、180°、270°相位上需求滿意相移特性。

5 CDN的校準

        新規范增加了CDN的校準,CND的電源端口、互連線端均應定期校準。

5.1  電源端口CDN的校準

        CND的特性應滿意GB/T 17626.5-2019中表4、表5和表6給出的所有特性,在未連接供電電源和測驗樣品的狀況下,CDN電源端口的被測線和地之間的剩余浪涌電壓不應超越施加的實驗電壓最大值的15%CDN的額定峰值電壓的兩倍,兩者取較大者。

        值得注意的是,新版規范中規則的CDN電源端口的額定電流從100A增加到了200A,大電流表明EUT的阻抗較低,導致浪涌接近短路狀況,關于大電流的CDN,電流波形是主導波形。具體參數見表4。

5.2  互連線的CDN的校準

        互連線的CDN的校準分為對稱線和非對稱線CDN的校準,規范具體的給出了浪涌波形的丈量端口和參數要求,其峰值電壓、峰值電流、波前時刻、持續時刻均給出了清晰的限值要求,詳見表7、表8、表9、表10。除了以上參數,還需丈量在未連接供電電源和測驗樣品的狀況下,電源端被測線和地之間的剩余浪涌電壓,以便于實驗人員確認對供電電源是否有滿足的保護,但是剩余電壓值取決于供電電源的保護要求,因而規范并未給出清晰的限值,只需記錄。

        關于10/700μs-5/320μs,與其適配的耦合/去耦網絡同樣需求校準,其參數要求見規范中表A.3和表A.4。與老版規范相比,其耦合阻抗改為每線25Ω。

6 檢測辦法

        與老版規范相比,檢測辦法差異不大。實驗安置方面,增加了關于接地平板的建議,能夠選用IEC 61000-4-4中規則的接地參閱平面的實驗裝備。關于波形發生器的挑選和耦合/去耦網絡的選取愈加清晰,野外對稱通訊線的端口運用10/700μs-5/320μs組合波發生器,其他狀況運用1.2/50μs-8/20μs組合波發生器,耦合/去耦網絡的選取參閱規范中的圖4。此外,關于屏蔽線的實驗,新版規范中清晰長度小于10m的電纜不進行浪涌實驗,EUTAE之間的線纜應選用非理性捆扎或雙線繞法,并放置在絕緣支撐上。

7 丈量不確定度

        新的一系列抗擾度規范換版均增加了丈量不確定度的輔導,例如脈沖群抗擾度等。關于浪涌抗擾度,其影響量包含丈量儀器、實驗裝備等,規范給出的不確定度分析主要依據IEC/TR 61000-1-6。由于打擾量參數對EUT的影響量不可預知,一起,EUT通常表現為非線性形狀,因而并不能簡單的確定影響量的數量,打擾量的每個參數都會隨同相應的估計值和不確定度,因而關于抗擾度的不確定度分析相對復雜,規范中給出了很多影響量的分析,詳見規范附錄F。

8 結論

        新的浪涌抗擾度實驗規范從頭界說了浪涌發生器的波形參數,波形發生器的挑選、耦合/去耦網絡的選取愈加清晰,增加了校準的要求以及不確定度鑒定等。本文針對這些內容,與現行國標進行了以上比照總結,并未對刪減部分進行說明,新的規范關于發生器的挑選和裝備能更好的模型現實狀況,關于實驗系統的要求也愈加嚴厲。實驗人員能夠更便利、清晰的挑選相應的裝備進行實驗,一起增加了日常對設備的校驗、不確定度鑒定等要求。關于不確定度的研究,本文未具體介紹,將來需針對自己實驗室的實驗設備、實驗環境等進行鑒定。

 

4發生器的校準

 

        在平時的運用中,發生器應定期校準。新版規范要求,在校準時,在發生器的輸出端應串接一個18μF的電容,除非發生器內置18μF電容,舊版本中并無此要求。一起,丈量開路電壓時,需串接大于等于10kΩ的電阻。在CDN的輸出端,每一個極性的、90°、180°、270°相位上需求滿意相移特性。

 

5 CDN的校準

 

        新規范增加了CDN的校準,CND的電源端口、互連線端均應定期校準。

 

5.1  電源端口CDN的校準

 

        CND的特性應滿意GB/T 17626.5-2019中表4、表5和表6給出的所有特性,在未連接供電電源和測驗樣品的狀況下,CDN電源端口的被測線和地之間的剩余浪涌電壓不應超越施加的實驗電壓最大值的15%CDN的額定峰值電壓的兩倍,兩者取較大者。

 

        值得注意的是,新版規范中規則的CDN電源端口的額定電流從100A增加到了200A,大電流表明EUT的阻抗較低,導致浪涌接近短路狀況,關于大電流的CDN,電流波形是主導波形。具體參數見表4。

 

5.2  互連線的CDN的校準

 

        互連線的CDN的校準分為對稱線和非對稱線CDN的校準,規范具體的給出了浪涌波形的丈量端口和參數要求,其峰值電壓、峰值電流、波前時刻、持續時刻均給出了清晰的限值要求,詳見表7、表8、表9、表10。除了以上參數,還需丈量在未連接供電電源和測驗樣品的狀況下,電源端被測線和地之間的剩余浪涌電壓,以便于實驗人員確認對供電電源是否有滿足的保護,但是剩余電壓值取決于供電電源的保護要求,因而規范并未給出清晰的限值,只需記錄。

 

        關于10/700μs-5/320μs,與其適配的耦合/去耦網絡同樣需求校準,其參數要求見規范中表A.3和表A.4。與老版規范相比,其耦合阻抗改為每線25Ω。

 

6 檢測辦法

 

        與老版規范相比,檢測辦法差異不大。實驗安置方面,增加了關于接地平板的建議,能夠選用IEC 61000-4-4中規則的接地參閱平面的實驗裝備。關于波形發生器的挑選和耦合/去耦網絡的選取愈加清晰,野外對稱通訊線的端口運用10/700μs-5/320μs組合波發生器,其他狀況運用1.2/50μs-8/20μs組合波發生器,耦合/去耦網絡的選取參閱規范中的圖4。此外,關于屏蔽線的實驗,新版規范中清晰長度小于10m的電纜不進行浪涌實驗,EUTAE之間的線纜應選用非理性捆扎或雙線繞法,并放置在絕緣支撐上。

 

7 丈量不確定度

 

        新的一系列抗擾度規范換版均增加了丈量不確定度的輔導,例如脈沖群抗擾度等。關于浪涌抗擾度,其影響量包含丈量儀器、實驗裝備等,規范給出的不確定度分析主要依據IEC/TR 61000-1-6。由于打擾量參數對EUT的影響量不可預知,一起,EUT通常表現為非線性形狀,因而并不能簡單的確定影響量的數量,打擾量的每個參數都會隨同相應的估計值和不確定度,因而關于抗擾度的不確定度分析相對復雜,規范中給出了很多影響量的分析,詳見規范附錄F。

 

8 結論

 

        新的浪涌保護器抗擾度實驗規范從頭界說了浪涌發生器的波形參數,波形發生器的挑選、耦合/去耦網絡的選取愈加清晰,增加了校準的要求以及不確定度鑒定等。本文針對這些內容,與現行國標進行了以上比照總結,并未對刪減部分進行說明,新的浪涌保護器規范關于發生器的挑選和裝備能更好的模型現實狀況,關于實驗系統的要求也愈加嚴厲。實驗人員能夠更便利、清晰的挑選相應的裝備進行實驗,一起增加了日常對設備的校驗、不確定度鑒定等要求。關于不確定度的研究,本文未具體介紹,將來需針對自己實驗室的實驗設備、實驗環境等進行鑒定。

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