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浪涌的抗干擾（SURGE）測(cè)試介紹

1 浪涌的起因

（1）雷擊（主要模擬間接雷）：例如，雷電擊中戶外線路，有大量電流流入外部線路或接地電阻，因而產(chǎn)生的干擾電壓；

又如，間接雷擊（如云層間或云層內(nèi)的雷擊）在線路上感應(yīng)出的電壓或電流；再如，雷電擊中了鄰近物體，在其周圍建立了

電磁場(chǎng)，當(dāng)戶外線路穿過電磁場(chǎng)時(shí)，在線路上感應(yīng)出了電壓和電流；還如，雷電擊中了附近的地面，地電流通過公共接地系

統(tǒng)時(shí)所引入的干擾。

（2）切換瞬變：例如，主電源系統(tǒng)切換時(shí)（例如補(bǔ)償電容組的切換）產(chǎn)生的干擾；又如，同一電網(wǎng)中，在靠近設(shè)備附近有

一些較大型的開關(guān)在跳動(dòng)時(shí)所形成的干擾；再如，切換有諧振線路的晶閘管設(shè)備；還如，各種系統(tǒng)性的故障，例如設(shè)備接地

網(wǎng)絡(luò)或接地系統(tǒng)間產(chǎn)生的短路或飛弧故障。

2 試驗(yàn)的目的

通過模擬試驗(yàn)的方法來建立一個(gè)評(píng)價(jià)電氣和電子設(shè)備抗浪涌*力的共同標(biāo)準(zhǔn)。

3 浪涌的模擬

按照IEC61000-4-5（GB/T17626.5）標(biāo)準(zhǔn)的要求，要能分別模擬在電源線上和通信線路上的浪涌試驗(yàn)。由于線路的阻抗不一

樣，浪涌在這兩種線路上的波形也不一樣，要分別模擬。

（a）1.2/50μs開路電壓波形（按IEC6000-4-5波形規(guī)定）

波前時(shí)間：T1=1.67×T=1.2μs±30％

半峰值時(shí)間：T2=50μs±20％（b）8/20μs短路電流波形（按IEC6000-4-5波形規(guī)定）

波前時(shí)間：T1=1.25×T=8μs±30％

半峰值時(shí)間：T2=20μs±20％

（1）主要用于電源線路試驗(yàn)的1.2/50μs（電壓波）和8/20μs（電流波）的綜合波發(fā)生器

對(duì)試驗(yàn)發(fā)生器的基本性能要求是：

開路電壓波：1.2/50μs；

短路電流波：8/20μs。

開路輸出電壓（峰值）：0.5kV～4kV

短路輸出電流（峰值）：0.25kA～2kA

發(fā)生器內(nèi)阻：2Ω（可附加電阻10或40Ω,以便形成12或42Ω的發(fā)生器內(nèi)阻）

浪涌輸出極性：正/負(fù)

浪涌移相范圍：0°～360°

zui大重復(fù)率：至少每分鐘1次

（2）用于通信線路試驗(yàn)的10/700μs浪涌電壓發(fā)生器

發(fā)生器的基本線路見圖8所示。相應(yīng)的電壓浪涌

圖3 CCITT電壓浪涌發(fā)生器

U—高壓電源Rm—阻抗匹配電阻（Rm1=150Ω；Rm2=25Ω）RC—充電電阻CC—儲(chǔ)能電容（20μF）ALK安規(guī)與電磁兼容網(wǎng)

DLJ安規(guī)與電磁兼容網(wǎng)

CS—上升時(shí)間形成電容0.2μF）

 

RS—脈沖持續(xù)期形成電阻（50Ω）

S1—當(dāng)使用外部匹配電阻時(shí)，此開關(guān)應(yīng)閉合

波形見圖3所示。

圖4 CCITT電壓浪涌波形

波前時(shí)間：T1=1.67×T=10μs±30％

半峰值時(shí)間：T2=700μs±20％ 發(fā)生器的基本性能要求是：

開路峰值輸出電壓（峰值）：0.5kV～4kV

動(dòng)態(tài)內(nèi)阻：40Ω

輸出極性：正/負(fù)

4 試驗(yàn)方法

由于浪涌試驗(yàn)的電壓和電流波形相對(duì)較緩，因此對(duì)試驗(yàn)室的配置比較簡(jiǎn)單。對(duì)于電源線上的試驗(yàn)，都是通過耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)來

完成的。圖5給出了單相電路的試驗(yàn)線路。對(duì)于通信線路上的試驗(yàn)，則和被試電路有關(guān)，不一一列出。

試驗(yàn)中要注意以下幾點(diǎn)：

●試驗(yàn)前務(wù)必按照制造商的要求加接保護(hù)措施。

●試驗(yàn)速率每分種1次，不宜太快，以便給保護(hù)器件有一個(gè)性能恢復(fù)的過程。事實(shí)上，自然界的雷擊現(xiàn)象和開關(guān)站大型開關(guān)

的切換也不可能有非常高的重復(fù)率現(xiàn)象存在。

●試驗(yàn)，一般正/負(fù)極性各做5次。

●試驗(yàn)電壓要由低到高逐漸升高，避免試品由于伏安非線性特性出現(xiàn)的假象。另外，要注意試驗(yàn)電壓不要超出產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要

求，以免帶來不必要的損壞。

5 試驗(yàn)的嚴(yán)酷度等級(jí)

各等級(jí)電源線路的試驗(yàn)電壓值見表5。

表5嚴(yán)酷度等級(jí)

等級(jí) 線—線（kV） 線—地（kV）

1234X —0.51.02.0 0.51.02.04.0待定

試驗(yàn)的嚴(yán)酷度等級(jí)取決于環(huán)境及安裝條件，下面是一般的分級(jí)情況：

1級(jí)較好的保護(hù)環(huán)境，浪涌電壓不超過500V，如工廠或電站中的控制室；

2級(jí)保護(hù)環(huán)境比1級(jí)稍差，浪涌電壓不超過1kV,如無強(qiáng)干擾的工廠；

3級(jí)一般性的電磁騷擾環(huán)境，無特殊安裝要求，浪涌不超過2kV，如普通安裝的電纜網(wǎng)絡(luò)，工業(yè)性的工作場(chǎng)所和變電所等；

4級(jí)受嚴(yán)重騷擾的環(huán)境，浪涌電壓可以達(dá)到4kV，如民用架空線，未加保護(hù)的高壓變電所等；

X級(jí)為特殊等級(jí)，應(yīng)根據(jù)用戶的特殊要求，由制造商和用戶協(xié)商后確定。

6 標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)述

現(xiàn)在有不少標(biāo)準(zhǔn)都提到要用1.2/50μs的雷擊波做試驗(yàn)的情況，但是標(biāo)準(zhǔn)不同，做試驗(yàn)的目的也不同，例如高壓試驗(yàn)（IECpub5260270）也提到了雷擊試驗(yàn)，但用于做脈沖耐壓試驗(yàn)，所以用到的發(fā)生器是高電壓和高阻抗的。亦即，發(fā)生器的電

壓較高，但能量并不算大。反之，對(duì)IEC61000－4－5（GB/T17626.5）標(biāo)準(zhǔn)來說，強(qiáng)調(diào)的是做在線設(shè)備的抗浪涌性能試驗(yàn)，

由于線路的阻抗比較低，因此發(fā)生器的輸出阻抗也要求低，這樣看來，適用于做這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)生器，除了要有足夠高的輸出

浪涌的抗干擾（SURGE）測(cè)試介紹

1 浪涌的起因

（1）雷擊（主要模擬間接雷）：例如，雷電擊中戶外線路，有大量電流流入外部線路或接地電阻，因而產(chǎn)生的干擾電壓；

又如，間接雷擊（如云層間或云層內(nèi)的雷擊）在線路上感應(yīng)出的電壓或電流；再如，雷電擊中了鄰近物體，在其周圍建立了

電磁場(chǎng)，當(dāng)戶外線路穿過電磁場(chǎng)時(shí)，在線路上感應(yīng)出了電壓和電流；還如，雷電擊中了附近的地面，地電流通過公共接地系

統(tǒng)時(shí)所引入的干擾。

（2）切換瞬變：例如，主電源系統(tǒng)切換時(shí)（例如補(bǔ)償電容組的切換）產(chǎn)生的干擾；又如，同一電網(wǎng)中，在靠近設(shè)備附近有

一些較大型的開關(guān)在跳動(dòng)時(shí)所形成的干擾；再如，切換有諧振線路的晶閘管設(shè)備；還如，各種系統(tǒng)性的故障，例如設(shè)備接地

網(wǎng)絡(luò)或接地系統(tǒng)間產(chǎn)生的短路或飛弧故障。

2 試驗(yàn)的目的

通過模擬試驗(yàn)的方法來建立一個(gè)評(píng)價(jià)電氣和電子設(shè)備抗浪涌*力的共同標(biāo)準(zhǔn)。

3 浪涌的模擬

按照IEC61000-4-5（GB/T17626.5）標(biāo)準(zhǔn)的要求，要能分別模擬在電源線上和通信線路上的浪涌試驗(yàn)。由于線路的阻抗不一

樣，浪涌在這兩種線路上的波形也不一樣，要分別模擬。

（a）1.2/50μs開路電壓波形（按IEC6000-4-5波形規(guī)定）

波前時(shí)間：T1=1.67×T=1.2μs±30％

半峰值時(shí)間：T2=50μs±20％（b）8/20μs短路電流波形（按IEC6000-4-5波形規(guī)定）

波前時(shí)間：T1=1.25×T=8μs±30％

半峰值時(shí)間：T2=20μs±20％

（1）主要用于電源線路試驗(yàn)的1.2/50μs（電壓波）和8/20μs（電流波）的綜合波發(fā)生器

對(duì)試驗(yàn)發(fā)生器的基本性能要求是：

開路電壓波：1.2/50μs；

短路電流波：8/20μs。

開路輸出電壓（峰值）：0.5kV～4kV

短路輸出電流（峰值）：0.25kA～2kA

發(fā)生器內(nèi)阻：2Ω（可附加電阻10或40Ω,以便形成12或42Ω的發(fā)生器內(nèi)阻）

浪涌輸出極性：正/負(fù)

浪涌移相范圍：0°～360°

zui大重復(fù)率：至少每分鐘1次

（2）用于通信線路試驗(yàn)的10/700μs浪涌電壓發(fā)生器

發(fā)生器的基本線路見圖8所示。相應(yīng)的電壓浪涌

圖3 CCITT電壓浪涌發(fā)生器

U—高壓電源Rm—阻抗匹配電阻（Rm1=150Ω；Rm2=25Ω）RC—充電電阻CC—儲(chǔ)能電容（20μF）ALK安規(guī)與電磁兼容網(wǎng)

DLJ安規(guī)與電磁兼容網(wǎng)

CS—上升時(shí)間形成電容0.2μF）

 

RS—脈沖持續(xù)期形成電阻（50Ω）

S1—當(dāng)使用外部匹配電阻時(shí)，此開關(guān)應(yīng)閉合

波形見圖3所示。

圖4 CCITT電壓浪涌波形

波前時(shí)間：T1=1.67×T=10μs±30％

半峰值時(shí)間：T2=700μs±20％ 發(fā)生器的基本性能要求是：

開路峰值輸出電壓（峰值）：0.5kV～4kV

動(dòng)態(tài)內(nèi)阻：40Ω

輸出極性：正/負(fù)

4 試驗(yàn)方法

由于浪涌試驗(yàn)的電壓和電流波形相對(duì)較緩，因此對(duì)試驗(yàn)室的配置比較簡(jiǎn)單。對(duì)于電源線上的試驗(yàn)，都是通過耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)來

完成的。圖5給出了單相電路的試驗(yàn)線路。對(duì)于通信線路上的試驗(yàn)，則和被試電路有關(guān)，不一一列出。

試驗(yàn)中要注意以下幾點(diǎn)：

●試驗(yàn)前務(wù)必按照制造商的要求加接保護(hù)措施。

●試驗(yàn)速率每分種1次，不宜太快，以便給保護(hù)器件有一個(gè)性能恢復(fù)的過程。事實(shí)上，自然界的雷擊現(xiàn)象和開關(guān)站大型開關(guān)

的切換也不可能有非常高的重復(fù)率現(xiàn)象存在。

●試驗(yàn)，一般正/負(fù)極性各做5次。

●試驗(yàn)電壓要由低到高逐漸升高，避免試品由于伏安非線性特性出現(xiàn)的假象。另外，要注意試驗(yàn)電壓不要超出產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要

求，以免帶來不必要的損壞。

5 試驗(yàn)的嚴(yán)酷度等級(jí)

各等級(jí)電源線路的試驗(yàn)電壓值見表5。

表5嚴(yán)酷度等級(jí)

等級(jí) 線—線（kV） 線—地（kV）

1234X —0.51.02.0 0.51.02.04.0待定

試驗(yàn)的嚴(yán)酷度等級(jí)取決于環(huán)境及安裝條件，下面是一般的分級(jí)情況：

1級(jí)較好的保護(hù)環(huán)境，浪涌電壓不超過500V，如工廠或電站中的控制室；

2級(jí)保護(hù)環(huán)境比1級(jí)稍差，浪涌電壓不超過1kV,如無強(qiáng)干擾的工廠；

3級(jí)一般性的電磁騷擾環(huán)境，無特殊安裝要求，浪涌不超過2kV，如普通安裝的電纜網(wǎng)絡(luò)，工業(yè)性的工作場(chǎng)所和變電所等；

4級(jí)受嚴(yán)重騷擾的環(huán)境，浪涌電壓可以達(dá)到4kV，如民用架空線，未加保護(hù)的高壓變電所等；

X級(jí)為特殊等級(jí)，應(yīng)根據(jù)用戶的特殊要求，由制造商和用戶協(xié)商后確定。

6 標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)述

現(xiàn)在有不少標(biāo)準(zhǔn)都提到要用1.2/50μs的雷擊波做試驗(yàn)的情況，但是標(biāo)準(zhǔn)不同，做試驗(yàn)的目的也不同，例如高壓試驗(yàn)（IECpub5260270）也提到了雷擊試驗(yàn)，但用于做脈沖耐壓試驗(yàn)，所以用到的發(fā)生器是高電壓和高阻抗的。亦即，發(fā)生器的電

壓較高，但能量并不算大。反之，對(duì)IEC61000－4－5（GB/T17626.5）標(biāo)準(zhǔn)來說，強(qiáng)調(diào)的是做在線設(shè)備的抗浪涌性能試驗(yàn)，

由于線路的阻抗比較低，因此發(fā)生器的輸出阻抗也要求低，這樣看來，適用于做這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)生器，除了要有足夠高的輸出

電壓外，還要求發(fā)生器有輸出阻抗低和輸出能量大的特點(diǎn)。也就是說，這是兩種截然不同的試驗(yàn)，不能混為一談。