電快速瞬變脈沖群的抗擾度試驗(yàn)IEC61000-4-4(GB/T17626.4)
電快速瞬變脈沖群的起因及后果
電路中,機(jī)械開關(guān)對(duì)電感性負(fù)載的切換,通常會(huì)對(duì)同一電路的其他電氣和電子設(shè)備產(chǎn)生干擾。這類干擾的特點(diǎn)是:脈沖成群出現(xiàn)、脈沖的重復(fù)頻率較高、脈沖波形的上升時(shí)間短暫、單個(gè)脈沖的能量較低。實(shí)踐中,因電快速瞬變脈沖群造成設(shè)備故障的機(jī)率較少,但使設(shè)備產(chǎn)生誤動(dòng)作的情況經(jīng)??梢?,除非有合適的對(duì)策,否則較難通過。
3.2 試驗(yàn)?zāi)康?/p>
進(jìn)行電快速瞬變脈沖群試驗(yàn)的目的是要對(duì)電氣和電子設(shè)備建立一個(gè)評(píng)價(jià)抗擊電快速瞬變脈沖群的共同依據(jù)。
3.3 電快速瞬變脈沖群的模擬
圖4給出了電快速瞬變脈沖群的發(fā)生器基本線路。脈沖群的波形則參見圖5所示。
對(duì)電快速瞬變脈沖群的基本要求是:
脈沖的上升時(shí)間(指10%~90%):5ns±30%;
脈沖持續(xù)時(shí)間(上升沿的50%至下降沿的50%):50ns±30%;
脈沖重復(fù)頻率:5kHz或2.5kHz;
脈沖群的持續(xù)時(shí)間:15ms;
脈沖群的重復(fù)周期:300ms;
發(fā)生器的開路輸出電壓(峰值):(0.25~4)kV;
發(fā)生器的動(dòng)態(tài)輸出阻抗:50Ω±20%;
輸出脈沖的極性:正/負(fù);
與電源的關(guān)系:異步。
3.4 試驗(yàn)配置
有兩種類型的試驗(yàn):實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的型式試驗(yàn)和設(shè)備安裝完畢后的現(xiàn)場試驗(yàn)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定種試驗(yàn)是優(yōu)先采用的試驗(yàn);對(duì)于第二種試驗(yàn),只有制造商和用戶達(dá)成一致意見時(shí),方才采用。
電快速瞬變脈沖群試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室配置與靜電放電試驗(yàn)相類似,地面上有參考接地板,接地板的材料與靜電放電的要求相同;但對(duì)臺(tái)式設(shè)備,在臺(tái)面上不要鋪設(shè)金屬板。
3.5 試驗(yàn)方法
(1)對(duì)電源線的試驗(yàn)(包括交流和直流),通過耦合與去耦網(wǎng)絡(luò),用共模方式,在每個(gè)電源端子與近的保護(hù)接地點(diǎn)之間,或與參考接地板之間加試驗(yàn)電壓。
(2)對(duì)控制線、信號(hào)線及通信設(shè)備,用共模方式,通過電容耦合夾子來施加試驗(yàn)電壓。
(3)對(duì)于設(shè)備的保護(hù)接地端子,試驗(yàn)電壓加在端子與參考接地之間。
試驗(yàn)每次至少要進(jìn)行1min,而且正/負(fù)極性都屬必須。
3.6 試驗(yàn)的嚴(yán)酷度等級(jí)
該試驗(yàn)的嚴(yán)酷度等級(jí)見表4。
表4 嚴(yán)酷度等級(jí) 等級(jí) 電源線上(kV) 信號(hào)線上(5kHz)(kV)
1 0.5(5kHz) 0.25
2 1(5kHz) 0.5
3 2(5kHz) 1
4 4(2.5kHz) 2
X 待定
表內(nèi):電壓指脈沖群發(fā)生器信號(hào)貯能電容上的電壓;頻率指脈沖群內(nèi)脈沖的重復(fù)頻率。
嚴(yán)酷度等級(jí)的大體分類是:
1級(jí) 保護(hù)良好環(huán)境下的設(shè)備(如計(jì)算機(jī)機(jī)房);
2級(jí) 通常有保護(hù)環(huán)境下的設(shè)備(如工廠中的計(jì)算機(jī)機(jī)房和控制室);
3級(jí) 無保護(hù)環(huán)境下的設(shè)備(如公用電網(wǎng)、工廠、變電站);
4級(jí) 有嚴(yán)重騷擾環(huán)境下的設(shè)備(如采用氣體絕緣的開關(guān)或真空開關(guān)的變電站)。
3.7 試驗(yàn)的評(píng)述和標(biāo)準(zhǔn)的今后發(fā)展趨勢
試驗(yàn)的機(jī)理是利用脈沖群對(duì)線路分布電容能量的積累效應(yīng),當(dāng)能量積累到一定程度就可能引起線路(乃至設(shè)備)工作出錯(cuò)。通??梢杂迷囼?yàn)中的線路一旦出錯(cuò),就會(huì)連續(xù)不斷地出錯(cuò),即使把脈沖電壓稍稍降低,出錯(cuò)情況依然不斷的現(xiàn)象來加以解釋。
今后發(fā)展趨勢是脈沖的重復(fù)頻率提高,但脈沖群的長度縮短,使每群脈沖個(gè)數(shù)基本保持不變。