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05 lug, 2013 2507 Visto

IEC 61000-4-5: tecniche di prova e misurazione delle sovratensioni

La misurazione anti-interferenza del generatore di sovratensioni è basata sullo standard internazionale IEC 61000-4-5.

SG61000-5_Surge Generator

1 obiettivo del test

L'intero colpo di fulmine nella natura (vale a dire il tuono indiretto come il colpo di luce tra le nuvole o il colpo di luce che si è verificato sugli oggetti adiacenti) può indurre la sovratensione e la corrente nell'antenna esterna. Inoltre, nel circuito di alimentazione dell'interruttore istantaneo nella centrale elettrica o nella stazione di commutazione verranno indotte enormi sovratensioni e correnti. Le caratteristiche comuni dei due tipi di sovratensione comprendono l'elevata energia (rispetto all'energia, l'elettricità statica è a livello di joule P, il gruppo di impulsi è il livello di millijoule, l'aumento di fulmini è centinaia del livello di joule, che è un milione di volte del primo due energie interferenti), forma d'onda lenta (livello di microsecondi, ma l'elettricità statica e il gruppo di impulsi sono di livello di nanosecondi, anche il livello di sub nanosecondi) e bassa frequenza di ricorrenza.

IEC 61000-4-5 è uno standard che fornisce una valutazione obiettiva della resistenza alle interferenze da sovratensione per le apparecchiature elettriche ed elettroniche attraverso l'esperimento di simulazione di sovratensioni luminose.

2 generatori di sovratensioni

Questo standard ha menzionato due tipi di generatori di sovratensioni, che simulano rispettivamente la situazione della linea elettrica e della linea di comunicazione. Le forme d'onda dei due tipi di sovratensione sono diverse a causa della diversa impedenza di linea.

(1) Generatore di onde completo utilizzato per il test delle linee elettriche

"Onda completa" si riferisce ai parametri della forma d'onda formati dall'onda di tensione e dall'onda di corrente regolata dallo standard in un generatore (quando il terminale di uscita del generatore è a circuito aperto, formerà l'onda di sovratensione di tensione; quando il terminale di uscita di il generatore è in corto circuito e formerà l'attuale ondata di sovratensione). Il requisito della linea del generatore e della forma d'onda è mostrato come le seguenti figure:

IEC 61000-4-5: tecniche di prova e misurazione delle sovratensioni

U: alimentazione ad alta tensione
Rs: Durata dell'impulso che forma resistenza
Rc: Resistenza di carica
Rm: Resistenza di adattamento dell'impedenza
Cc: Capacità del serbatoio
L: Resistenza di formazione del tempo di salita

IEC 61000-4-5: tecniche di prova e misurazione delle sovratensioni

Tempo d'onda anteriore: T1= 1.67XT = 1.2μs ± 30%
Tempo di metà valore di picco: T2= 50μs ± 20%
1.2 / 50μs Forma d'onda di tensione a circuito aperto (basata sulla regolazione della forma d'onda IEC 60-1)

IEC 61000-4-5: tecniche di prova e misurazione delle sovratensioni

Tempo d'onda anteriore: T1= 1.25XT = 8μs ± 30%
Tempo di metà valore di picco: T2= 20μs ± 20%
8 / 20μs Forma d'onda di tensione a circuito aperto (basata sulla regolazione della forma d'onda IEC 60-1)

Il requisito di base del generatore globale:

Tensione di uscita a circuito aperto (± 10%): da 0.5kVP a 4kVP
Corrente di uscita da cortocircuito (± 10%): da 0.25 kAP a 2 kAP
Resistenza del generatore: 2Ω (è la chiave per collegare l'onda di tensione a circuito aperto e l'onda di corrente di corto circuito)
Resistenza aggiuntiva: 10Ω o 40Ω, forma resistenza interna 12Ω o 42Ω
Polarità dell'uscita di picco: positiva / negativa
Intervallo di sfasamento: 0 ° ~ 360 ° (l'uscita di sovratensione si sincronizza con l'alimentatore)
Frequenza di ripetizione massima: almeno una volta al minuto

(2) Generatore di onde d'onda 10 / 700μs utilizzato per la linea di telecomunicazione

La linea del generatore e la forma d'onda sono mostrate nella figura seguente:

IEC 61000-4-5: tecniche di prova e misurazione delle sovratensioni

U: alimentazione ad alta tensione
Rs: Durata dell'impulso che forma resistenza
Rc: Resistenza di carica
Cc: Capacità del serbatoio (20μF)
Rm: Resistenza di adattamento dell'impedenza (Rm1 = 15Ω, Rm2 = 25Ω)
Cs: Resistenza di formazione del tempo di salita (0.2μF)

IEC 61000-4-5: tecniche di prova e misurazione delle sovratensioni

S: Interruttore, questo interruttore deve essere chiuso quando si utilizza la resistenza di corrispondenza esterna
Tempo d'onda anteriore: T1= 1.67XT = 10μs ± 30%
Tempo di metà valore di picco: T2= 700μs ± 20%
10 / 700μs Forma d'onda di tensione a circuito aperto (basata sulla regolazione della forma d'onda CCITT) Requisiti di base del generatore: Onda di tensione a circuito aperto: 10 / 700μs Tensione di uscita a circuito aperto (± 10%): da 0.5kVP a 4kVP
Resistenza del generatore: 40Ω
Polarità dell'uscita di picco: positiva / negativa

3 metodi di prova

Poiché la tensione e la corrente del test di sovratensione sono relativamente lente, la configurazione del laboratorio è piuttosto semplice. Il test del circuito di potenza è terminato attraverso la rete di disaccoppiamento dell'accoppiamento. La figura seguente è lo schema del circuito di prova monofase che ha i requisiti della modalità differenziale e della modalità comune.

IEC 61000-4-5: tecniche di prova e misurazione delle sovratensioni

4 Attenzione nel test

(1) Le misure di protezione devono essere adottate in conformità con i requisiti del produttore prima della prova.

(2) La frequenza di prova è una volta al minuto. Non dovrebbe essere troppo veloce in modo da formare un processo di recupero per proteggere le prestazioni della macchina. È un dato di fatto, è impossibile che il fenomeno dell'illuminazione naturale e il grande interruttore della sottostazione del trasformatore abbiano un tasso di ripetizione molto elevato. In generale, ci sono test di cinque volte per ciascuna polarità positiva e negativa.

(3) La tensione deve essere gradualmente testata da un livello basso a un livello alto per evitare il falso profumo delle caratteristiche non lineari del campione IV. Inoltre, la tensione di prova deve essere confermata per non superare i requisiti della norma di prodotto al fine di evitare danni inutili.

5 Grado grave del test

Il grado severo del test può essere diviso in 1, 2, 3 e 4 e il livello X. Il parametro di livello 13 della modalità differenziale del circuito di potenza non è dato, gli altri livelli sono rispettivamente 0.5kV 、 1kV 、 2kV e indeterminati. Ciascun parametro di livello del test di modo comune del circuito di alimentazione è 0.5 kV 、 1 kV 、 2 kV 、 4kV e non è determinato.

Il grado grave del test dipende dall'ambiente (l'ambiente che può subire l'ondata) e dalle condizioni di installazione; è principalmente suddiviso nei seguenti tipi:

Livello 1: migliore ambiente protettivo, come la sala di controllo delle fabbriche o la centrale elettrica.
Livello 2: determinati ambienti protettivi come fabbriche senza forti interferenze.
Livello 3: ambiente comune di molestie elettromagnetiche senza requisiti di installazione specifici per le apparecchiature quali la rete via cavo di installazione comune, luogo di lavoro industriale e sottostazione elettrica.
Livello 4: ambiente grave di molestie come antenna civile, sottostazione elettrica ad alta pressione senza protezione.
Livello X: il livello speciale deve essere confermato dopo la consultazione dell'utente e del produttore. La selezione del livello del prodotto dipende dallo standard del prodotto.

6 Commento sugli standard

Al momento, ci sono molti standard che menzionano la situazione dell'utilizzo dell'illuminazione 1.2 / 50μs per eseguire il test, ma il diverso standard ha obiettivi di test diversi. Ad esempio, il test ad alta pressione ha anche menzionato il test di illuminazione per il test della tensione di resistenza agli impulsi con il generatore ad alta pressione e ad alta resistenza. In questo momento, sebbene la tensione del generatore sia alta, l'energia non è enorme. Questo tipo di test viene condotto nello stato off-line dell'apparecchiatura. Al contrario, lo standard IEC 61000-4-5 richiede di eseguire la misura anti-interferenza. A causa della bassa impedenza del circuito, anche l'impedenza di uscita del generatore deve essere bassa. In questo modo, il generatore adatto per la misurazione delle interferenze da sovratensione non solo deve avere un'alta tensione di uscita, ma deve anche avere una bassa impedenza di uscita e grandi caratteristiche di uscita di energia. Poiché l'apparecchiatura effettua la misurazione nello stato online, è necessario utilizzare una rete di accoppiamento e disaccoppiamento. Si può vedere che i due tipi di esperimenti sopra menzionati sono totalmente diversi, che non devono essere confusi.

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