1、第九章第九章 抗扰度试验抗扰度试验 n第第1节节 概概 述述 n第第2节节 低频骚扰抗扰度试验低频骚扰抗扰度试验 n第第3节节 传导暂态和高频骚扰的抗扰度试验传导暂态和高频骚扰的抗扰度试验 n第第4节节 静电放电抗扰度试验静电放电抗扰度试验 n第第5节节 磁场抗扰度试验磁场抗扰度试验 n第第6节节 辐射电磁场抗扰度试验辐射电磁场抗扰度试验 第一节第一节 概概 述述 一、相关术语及其定义一、相关术语及其定义 1、(电磁电磁)兼容电平兼容电平 (electromagnetic)compatibility 1eveln预期加在工作于指定条件的装置、设备预期加在工作于指定条件的装置、设备或系统上的规定
2、的最大电磁骚扰电平。或系统上的规定的最大电磁骚扰电平。n注：实际上电磁兼容电平并非绝对最大注：实际上电磁兼容电平并非绝对最大值，而可能以小概率超出。值，而可能以小概率超出。2.(对骚扰的对骚扰的)抗扰度抗扰度 immunity(to a disturbance)n装置、设备或系统面临电磁骚扰不装置、设备或系统面临电磁骚扰不降低运行性能的能力。降低运行性能的能力。3.抗扰度电平抗扰度电平 immunity level 将某给定电磁骚扰施加于某一装置、将某给定电磁骚扰施加于某一装置、设备或系统而其仍能正常工作并保设备或系统而其仍能正常工作并保持所需性能等级时的最大骚扰电平。持所需性能等级时的最大骚
3、扰电平。4.(电磁电磁)敏感性敏感性(electromagnetic)susceptibi1ity n在存在电磁骚扰的情况下，装置、设备或在存在电磁骚扰的情况下，装置、设备或系统不能避免性能降低的能力。系统不能避免性能降低的能力。n注：敏感性高，抗扰度低。注：敏感性高，抗扰度低。5.严酷度等级严酷度等级 severity level n为抗扰度试验规定的施加影响的电磁量的为抗扰度试验规定的施加影响的电磁量的值。值。n注：试验标准可按照不同的抗扰度电平来注：试验标准可按照不同的抗扰度电平来规定若干个严酷等级。规定若干个严酷等级。6.瞬态瞬态 transient n在两相邻稳态之间变化的物理量或物
4、理现在两相邻稳态之间变化的物理量或物理现象，其变化时间小于所关注的时间尺度象，其变化时间小于所关注的时间尺度 n注：瞬态可以是一个任意极性的单向脉冲注：瞬态可以是一个任意极性的单向脉冲或第一个尖峰为任意极性的阻尼振荡波。或第一个尖峰为任意极性的阻尼振荡波。7.电压浪涌电压浪涌 Voltage surge n沿线路或电路传播的瞬态电压波。其特征沿线路或电路传播的瞬态电压波。其特征是电压快速上升后缓慢下降。是电压快速上升后缓慢下降。8.电源线电源线 power lines n从电源从电源(交流或直流电压交流或直流电压)引出的线路。引出的线路。9.控制线控制线 control lines n所有用于
5、控制、信号传输及测量的线所有用于控制、信号传输及测量的线路。路。10.共模电压共模电压，不对称电压，不对称电压 common mode voltage，asymmetrical Voltage n每个导体与规定参考点每个导体与规定参考点(通常是地或通常是地或机壳机壳)之间的相电压的平均值。之间的相电压的平均值。11.差模电压差模电压，对称电压，对称电压 differential mode voltage，symmetrical voltage n一组规定的带电导体中任意两根之间一组规定的带电导体中任意两根之间的电压。的电压。二、骚扰电平、兼容电平、抗扰二、骚扰电平、兼容电平、抗扰度电平和敏感性
6、电平之间的联系度电平和敏感性电平之间的联系 n骚扰电平、兼容电平、抗扰度电骚扰电平、兼容电平、抗扰度电平和敏感性电平之间的理论联系平和敏感性电平之间的理论联系如图如图9-0(a)所示。所示。图图9-0(9-0(a)a)电磁骚扰不同电平间的关系电磁骚扰不同电平间的关系三、抗扰度试验的必要性抗扰度试验的必要性:1.以往电力系统中的二次设备对电磁骚扰以往电力系统中的二次设备对电磁骚扰的反应灵敏度较低，即使有骚扰，也主的反应灵敏度较低，即使有骚扰，也主要是低频骚扰起作用，如谐波、电压变要是低频骚扰起作用，如谐波、电压变化等。化等。2.近代电力系统中，电子元器件的应用广近代电力系统中，电子元器件的应用广
7、泛，它们对高频及暂态骚扰表现得更为泛，它们对高频及暂态骚扰表现得更为敏感。可以说敏感。可以说电子元器件的大量使用增电子元器件的大量使用增加了二次设备损坏和误动作的可能性。加了二次设备损坏和误动作的可能性。3.为减少事故，提高二次设备的为减少事故，提高二次设备的抗骚扰能力，有必要对二次设抗骚扰能力，有必要对二次设备进行抗扰度试验。备进行抗扰度试验。4.抗扰度试验的目的抗扰度试验的目的是对处于电是对处于电磁骚扰影响下的二次设备的运磁骚扰影响下的二次设备的运行情况进行检查。行情况进行检查。试验时设备试验时设备总处于总处于供电状态供电状态并并正常运转正常运转。四、抗扰度试验的四、抗扰度试验的IEC标准
8、的标准的适用范围适用范围:nIEC的产品委员会、用户及电力、的产品委员会、用户及电力、电子设备制造厂都规定了抗骚扰标电子设备制造厂都规定了抗骚扰标准和相应的抗扰度试验方法。准和相应的抗扰度试验方法。n为了统一起见，为了统一起见，TC-77拟制定一个拟制定一个关于低压设备的抗骚扰标准。标准关于低压设备的抗骚扰标准。标准根据被试设备的不同种类和使用条根据被试设备的不同种类和使用条件推荐适当的试验方法。件推荐适当的试验方法。nIEC标准适用于下列情况。标准适用于下列情况。1被试对象被试对象 n被试对象规定为被试对象规定为连接于下列低压系统中连接于下列低压系统中的电力及电子设备的电力及电子设备:(1)
9、居民和商业网络；居民和商业网络；(2)工业网络；工业网络；(3)控制系统；控制系统；(4)变电所二次网络；变电所二次网络；(5)通信线路。通信线路。2.骚扰种类骚扰种类(1)电场骚扰；电场骚扰；(2)磁场骚扰；磁场骚扰；(3)静电骚扰；静电骚扰；(4)电磁骚扰电磁骚扰。3.骚扰频率骚扰频率(1)低频低频，直流至，直流至10kHz20kHz;(2)高频高频，几百，几百MHz 千千MHz范围；范围；(3)暂态暂态，持续时间从数，持续时间从数ns至数至数ms。4骚扰源骚扰源(1)骚扰负荷骚扰负荷(非线性负荷，变化负荷非线性负荷，变化负荷)；(2)在网络和设备中的操作现象和故障；在网络和设备中的操作现
10、象和故障；(3)大气现象大气现象(雷电雷电)；(4)静电；静电；(5)无线电发射机。无线电发射机。五、抗扰度试验的分类五、抗扰度试验的分类 1.低频骚扰的抗扰度试验；低频骚扰的抗扰度试验；2.传导暂态和高频骚扰的抗扰度试验；传导暂态和高频骚扰的抗扰度试验；3.静电放电的抗扰度试验；静电放电的抗扰度试验；4.磁场骚扰的抗扰度试验；磁场骚扰的抗扰度试验；5.电磁骚扰的抗扰度试验；电磁骚扰的抗扰度试验；6.其它抗扰度试验。其它抗扰度试验。六、环境条件六、环境条件 n对于特定产品，有关试验和严酷度对于特定产品，有关试验和严酷度等级的选择通常取决于环境条件。等级的选择通常取决于环境条件。在本条款的范围内
11、，在本条款的范围内，“环境条件环境条件”包括电磁环境及安装条件。包括电磁环境及安装条件。n由于这些影响的多样性，有必要为由于这些影响的多样性，有必要为各类骚扰定义特定的环境条件。各类骚扰定义特定的环境条件。1.低压供电网络中的低频骚扰低压供电网络中的低频骚扰(考虑了三种类型的环境考虑了三种类型的环境)(1)具有相对较低骚扰电平的公共具有相对较低骚扰电平的公共低压配电网络；低压配电网络；(2)具有相对较高骚扰电平的工业具有相对较高骚扰电平的工业低压配电网络；低压配电网络；(3 )电站中的低压网络。电站中的低压网络。2.瞬态和高频骚扰瞬态和高频骚扰 n这类骚扰的电平取决于这类骚扰的电平取决于:(1
12、)电磁骚扰源电磁骚扰源(2)安装条件，如屏蔽、接地、过电压安装条件，如屏蔽、接地、过电压保护等。保护等。3.静电放电静电放电 环境条件主要取决于安装条件环境条件主要取决于安装条件(特别特别是地面类型是地面类型)及气候条件及气候条件(空气湿度空气湿度)4.磁骚扰磁骚扰 n施加影响的磁场取决于流经设备附近导施加影响的磁场取决于流经设备附近导体中的电流和它们之间的距离以及附近体中的电流和它们之间的距离以及附近磁性材料的存在情磁性材料的存在情况。可区分用于低压况。可区分用于低压配电网络中的设备及用于电站中的设备。配电网络中的设备及用于电站中的设备。5.辐射电磁场骚扰辐射电磁场骚扰 n施加影响的电磁场取
13、决于发射机的功率施加影响的电磁场取决于发射机的功率及其与设备间的距离。由手持无线电收及其与设备间的距离。由手持无线电收发机产生的骚扰被认为需给予特别的关发机产生的骚扰被认为需给予特别的关注。注。七、确定抗扰度试验项目应七、确定抗扰度试验项目应考虑的因素考虑的因素 1.影响设备的骚扰的类型；影响设备的骚扰的类型；2.环境条件；环境条件；3.所要求的可靠性和特性所要求的可靠性和特性;4.经济约束经济约束。n由于要考虑的设备和环境条件的多样由于要考虑的设备和环境条件的多样性，很难指出有关抗扰度试验选择的性，很难指出有关抗扰度试验选择的准则。准则。n这种选择主要是有关专业标准化技术这种选择主要是有关专
14、业标准化技术委员会的任务，或者可由生产厂商和委员会的任务，或者可由生产厂商和用户的协议来确定，表用户的协议来确定，表9-1可用作抗可用作抗扰度试验选择的准则扰度试验选择的准则(见教材）见教材）。八、抗扰度试验严酷度等级的选择八、抗扰度试验严酷度等级的选择n对大多数试验，均提出了若干对大多数试验，均提出了若干个严酷度试验等级。个严酷度试验等级。n下列这些最重要的因素能用作下列这些最重要的因素能用作严酷度等级选择的准则：严酷度等级选择的准则：1.在指定环境条件下用户所需要的可在指定环境条件下用户所需要的可靠性程度；靠性程度；2.环境条件，它表明了骚扰电平；环境条件，它表明了骚扰电平；3.经济约束，
15、选择极端试验值可能会经济约束，选择极端试验值可能会使产品不经济；使产品不经济；4.通常不能对这些因素进行单独考虑。通常不能对这些因素进行单独考虑。这些因素共同作用，甚至可能会相这些因素共同作用，甚至可能会相互抵触，例如，非常高的可靠性要互抵触，例如，非常高的可靠性要求同经济约束是矛盾的。求同经济约束是矛盾的。九、抗扰度试验结果的评估九、抗扰度试验结果的评估 n因受试设备和系统的多样性和差异因受试设备和系统的多样性和差异性，确定试验对设备和系统的影响性，确定试验对设备和系统的影响比较困难。比较困难。n若有关若有关专业标准化技术委员会专业标准化技术委员会或或产产品技术规范品技术规范没有给出不同的技
16、术要没有给出不同的技术要求，试验结果应该按受试设备的运求，试验结果应该按受试设备的运行条件和功能规范进行如下分类行条件和功能规范进行如下分类。1.在技术要求限值内性能正常；在技术要求限值内性能正常；2.功能或性能暂时降低或丧失，但能自行恢功能或性能暂时降低或丧失，但能自行恢复；复；3.功能或性能暂时降低或丧失，但需操作者功能或性能暂时降低或丧失，但需操作者干预或系统复位；干预或系统复位；4.因设备因设备(元件元件)或软件损坏，或数据丢失而或软件损坏，或数据丢失而造成不能自行恢复至正常状态的功能降低造成不能自行恢复至正常状态的功能降低或丧失。或丧失。一般地，如果设备在整个试验期间显示一般地，如果
17、设备在整个试验期间显示出其抗扰度，并在试验结束后，受试设备出其抗扰度，并在试验结束后，受试设备满足技术规范中的功能要求，则表明试验满足技术规范中的功能要求，则表明试验合格。合格。十、抗扰度试验对应设备的端口类型十、抗扰度试验对应设备的端口类型n抗扰度试验对应设备的抗扰度试验对应设备的5类端口类端口(见图见图9-1)为：为：1.外壳端口外壳端口，它是设备的物理边界（如机壳），它是设备的物理边界（如机壳），外壳端口提供辐射和静电放电能量的传播途径。外壳端口提供辐射和静电放电能量的传播途径。2.交流电源端口；交流电源端口；3.直流电源端口；直流电源端口；4.信号端口；信号端口；5.功能接地端口。功能
18、接地端口。除外壳端口以外的上述端口提除外壳端口以外的上述端口提供传导能量的传播途径。供传导能量的传播途径。图图9-1 9-1 设备端口示意图设备端口示意图n抗扰度试验详细内容可参考抗扰度抗扰度试验详细内容可参考抗扰度试验系列国家标准，试验系列国家标准，GB/T17626.1121998(1999)，电，电磁兼容磁兼容 试验和测量技术。试验和测量技术。第二节第二节 低频骚扰抗扰度试验低频骚扰抗扰度试验 n低频抗扰度试验主要检验二次低频抗扰度试验主要检验二次设备对来自交流电源的各种骚设备对来自交流电源的各种骚扰的耐受能力。扰的耐受能力。一、谐波试验一、谐波试验 n谐波试验的目的谐波试验的目的:在于
19、检验低压电在于检验低压电网络中的谐波对可能对这些频率网络中的谐波对可能对这些频率敏感的设备所产生的影响。这种敏感的设备所产生的影响。这种影响表现在两个方面。影响表现在两个方面。(1)短时效应。从偶然的误动作直短时效应。从偶然的误动作直到电子元件损坏。到电子元件损坏。(2)长期效应。主要指过热。长期效应。主要指过热。n试验适用于试验适用于:所有接在低压公用电所有接在低压公用电网、工业电网和变电所的低压设备。网、工业电网和变电所的低压设备。n试验电压试验电压:为一个或几个谐波频率为一个或几个谐波频率的正弦波叠加在工频电压上。谐波的正弦波叠加在工频电压上。谐波次数最高可达次数最高可达40次。次。n图
20、图9-2为为3种不同的谐波试验接线方种不同的谐波试验接线方式式.图图 9-2 9-2 谐波试验的接线方式谐波试验的接线方式(a)(a)适用于小功率设备；适用于小功率设备；(b)(b)适用于大功率设备；适用于大功率设备；(c)(c)适用于高次谐波适用于高次谐波n抗扰度试验等级是按照设备所处的电磁抗扰度试验等级是按照设备所处的电磁环境的级别来规定的。它是用基波电压环境的级别来规定的。它是用基波电压UT的百分数表示的谐波电压。的百分数表示的谐波电压。n合成电压波的均方根值在试验期间必须合成电压波的均方根值在试验期间必须保持为标称值。电磁环境可分为以下保持为标称值。电磁环境可分为以下3级：级：1级：受
21、保护的电源。级：受保护的电源。n其兼容水平比公用电网的兼容水平低。其兼容水平比公用电网的兼容水平低。它关系到对电源干扰非常敏感的设备的它关系到对电源干扰非常敏感的设备的使用。使用。2级：一般适合于工业环境中的公共耦合点级：一般适合于工业环境中的公共耦合点(PCC)和内部耦合点和内部耦合点(IPC)。n其兼容水平与公用电网中的兼容水平相其兼容水平与公用电网中的兼容水平相一致，因此，规定用于公用电网中的设一致，因此，规定用于公用电网中的设备也可以用于这些工业环境中。备也可以用于这些工业环境中。3级：仅适用于工业环境中的级：仅适用于工业环境中的IPC。n对某些骚扰现象来说，其兼容水平比第对某些骚扰现
22、象来说，其兼容水平比第2级更高。级更高。例如：当本部分负荷通过整例如：当本部分负荷通过整流器供电；有电焊机存在；大电机频繁流器供电；有电焊机存在；大电机频繁启动；负荷变化迅速时，都应当归入这启动；负荷变化迅速时，都应当归入这类环境。类环境。二、谐间波试验二、谐间波试验 n当有谐间波源存在时，还要对当有谐间波源存在时，还要对被试设备进行谐间波试验。被试设备进行谐间波试验。n所谓所谓谐间波谐间波是指频率介于相邻是指频率介于相邻两次谐波之间的谐波。两次谐波之间的谐波。n谐间波试验的目的是检验低压供电谐间波试验的目的是检验低压供电网络中的谐间波对可能对这些频率网络中的谐间波对可能对这些频率敏感的设备所
23、产生的影响。敏感的设备所产生的影响。n试验方法与谐波试验方法相同。谐间波试验方法与谐波试验方法相同。谐间波试验电压值为电磁兼容水平的试验电压值为电磁兼容水平的1.22.0倍。倍。电磁兼容水平可按以下数值选取：电磁兼容水平可按以下数值选取：(l)对离散的谐间波，各频率可具有基频电对离散的谐间波，各频率可具有基频电压压UT 的的0.5%的电平（无谐振），但当其的电平（无谐振），但当其可能骚扰纹波控制系统时，则必须降低可能骚扰纹波控制系统时，则必须降低至小于至小于UT 的的0.1%。(2)用带宽用带宽10Hz测量时，连续频谱显示的测量时，连续频谱显示的背景电平通常不超过背景电平通常不超过0.02%U
24、T。n谐间波试验仅适用于某些特定情况，谐间波试验仅适用于某些特定情况，如：如：(l)对特定谐间波特别敏感的窄带频对特定谐间波特别敏感的窄带频率选择性设备。率选择性设备。(2)对预期安装在具有较高谐间波电对预期安装在具有较高谐间波电平的场所（如：大型电弧炉附近）平的场所（如：大型电弧炉附近）的宽带敏感设备。的宽带敏感设备。n电磁环境可分为与谐波相同的电磁环境可分为与谐波相同的3级。级。n表表9-4给出了优先考虑的谐间波的给出了优先考虑的谐间波的试验等级。试验等级。n离散的谐间波频率的试验等级约离散的谐间波频率的试验等级约为为0.5UT(无谐振时无谐振时)，对工业，对工业网络所采用的第网络所采用的
25、第3级中，这些试验级中，这些试验电压可能是相当高的。电压可能是相当高的。表表9-4 谐间波的试验等级谐间波的试验等级 频率范围频率范围(Hz)1级级 2级级 3级级 X级级 16100 不试验不试验 2.54开放开放 100500 不试验不试验 59开放开放 500750 不试验不试验 3.55开放开放 7501000 不试验不试验 23开放开放 10002000 不试验不试验 1.52开放开放 注注:X级给出的试验电压是开放的，它们由有关级给出的试验电压是开放的，它们由有关技术标准化委员会来确定，应该考虑在使用电网技术标准化委员会来确定，应该考虑在使用电网信号的电力网络中，在信号的电力网络中
26、，在100500Hz频率范围的试频率范围的试验电压最高为验电压最高为9%UT。三、电压变化三、电压变化(波动波动)试验试验 n电压变化电压变化是指供电电压逐渐变得高是指供电电压逐渐变得高于或低于额定电压，变化的持续时于或低于额定电压，变化的持续时间相对于周期来说，可长可短。间相对于周期来说，可长可短。n产生电压变化的原因产生电压变化的原因有：有：1.负载突然变化；负载突然变化；2.变压器带负载调压等。变压器带负载调压等。n电压变化会影响电子设备的正常运行电压变化会影响电子设备的正常运行,所所以要对这些设备进行电压变化试验。以要对这些设备进行电压变化试验。n目的是检验低压供电网络中可能对快速目的
27、是检验低压供电网络中可能对快速电压波动具有敏感性的设备的抗扰度。电压波动具有敏感性的设备的抗扰度。n它适用于用在公共网络、工业网络及电它适用于用在公共网络、工业网络及电厂中可能对这类骚扰具有敏感性的所有厂中可能对这类骚扰具有敏感性的所有设备。设备。n电压变化试验接线图及试验程序如图电压变化试验接线图及试验程序如图9-3所示。所示。图图 9-3 9-3 电压变化试验接线图及试验程序电压变化试验接线图及试验程序(a)(a)试验接线图；试验接线图；(b)(b)试验程序试验程序n起始电压的设定值为起始电压的设定值为UT10%，电，电压波动范围压波动范围U根据电网的性质决定。根据电网的性质决定。n对用于
28、公共网络或其他受轻微骚扰网对用于公共网络或其他受轻微骚扰网络中的设备，取络中的设备，取U=8%UT；n对用于受严重骚扰网络（对用于受严重骚扰网络（即工业网即工业网络络）中的设备，）中的设备，U=12%UT。n优先采用的电压变化所需时间和减优先采用的电压变化所需时间和减小后的电压维持时间由表小后的电压维持时间由表9-5给出。给出。n电压变化的速率应是常数，但电压电压变化的速率应是常数，但电压可是阶跃变化的，阶跃应定位在过可是阶跃变化的，阶跃应定位在过零附近，且不应大于零附近，且不应大于10%UT，当阶，当阶跃在跃在1%UT以下，则可认为电压变以下，则可认为电压变化速率是常数。化速率是常数。n对对
29、EUT进行每一种规定的电压变化，进行每一种规定的电压变化，在最典型的运行方式下进行三次试在最典型的运行方式下进行三次试验，试验之间间隔验，试验之间间隔10s。n试验应在试验应在IEC 681要求的标准气候要求的标准气候条件下进行：条件下进行：n温度：温度：1535;n相对湿度：相对湿度：2575；n大气压力：大气压力：86kPa106kPa(860mbar1060mbar)。n实验室的电磁条件应能保证实验室的电磁条件应能保证EUT正正常运行，使试验结果不受影响。常运行，使试验结果不受影响。表表9-5 短期供电电压变化的时间设定短期供电电压变化的时间设定 电压试验电压试验等级等级(%UT)电压降
30、低电压降低所需时间所需时间(s)降低后电降低后电压压维持时间维持时间(s)电压增加电压增加所需时间所需时间(s)40220%120%220%0220%120%220%XXX注：注：X 表示一个未定的持续时间，由产品规范给表示一个未定的持续时间，由产品规范给出。出。四、电压暂降和短时中断试验四、电压暂降和短时中断试验 n电压暂降电压暂降:指在电气系统某一点的指在电气系统某一点的电压突然下降，经历半个周期到几电压突然下降，经历半个周期到几秒的短暂持续期后恢复正常。秒的短暂持续期后恢复正常。n短时电压中断短时电压中断:指供电电压消失一指供电电压消失一段时间，一般不超过段时间，一般不超过1min。短时
31、中。短时中断可认为是幅值的电压暂降。断可认为是幅值的电压暂降。n当电网发生短路或接地故障时，电压当电网发生短路或接地故障时，电压降落可能超过降落可能超过UT 的的1015%，甚至，甚至短时降至零值。特别是当故障后，快短时降至零值。特别是当故障后，快速重合闸动作，将故障电路重新接通速重合闸动作，将故障电路重新接通电源，重合闸时间可达电源，重合闸时间可达0.5s。n这种电压降落可以冲掉计算机的内存，这种电压降落可以冲掉计算机的内存，使换流器的换流失败。使换流器的换流失败。n为了检验可能对电压暂降和短时电为了检验可能对电压暂降和短时电压中断具有敏感性的设备的抗扰度，压中断具有敏感性的设备的抗扰度，需
32、要进行电压暂降和短时电压中断需要进行电压暂降和短时电压中断的试验。的试验。n其试验方法、实验室的电磁条件和其试验方法、实验室的电磁条件和气候条件均与电压变化试验相似，气候条件均与电压变化试验相似，试验标准如表试验标准如表9-6所示。所示。表表9-6 电压暂降和短时中断试验电压暂降和短时中断试验优先采用的试验等级和持续时间优先采用的试验等级和持续时间 试验等级试验等级(%UT)电压暂降和短电压暂降和短时中断时中断(%UT)持续时间持续时间(周期周期)01000.515102550 x40607030n试验时，监测试验的电源电压试验时，监测试验的电源电压使其在使其在2%准确度之内，发生器准确度之内
33、，发生器的过零控制必须有的过零控制必须有10的准的准确度。确度。nEUT应按每一种选定的试验等应按每一种选定的试验等级和持续时间组合，顺序进行级和持续时间组合，顺序进行三次跌落或中断试验，最小间三次跌落或中断试验，最小间隔隔10s。n电源电压的突变发生在电压过零处，电源电压的突变发生在电压过零处，及由有关的标准化技术委员会或产及由有关的标准化技术委员会或产品标准认为是关键的相位处，每相品标准认为是关键的相位处，每相优先选择优先选择45、90、135、180、225、270和和315。n对于三相系统，优先选择逐相试验，对于三相系统，优先选择逐相试验，在某些情况下，如三相电表和三相在某些情况下，如
34、三相电表和三相电源设备，三相都必须同时试验，电源设备，三相都必须同时试验，对三相同时采用跌落和中断的情况，对三相同时采用跌落和中断的情况，将只在一相实行将只在一相实行。五、其它低频试验五、其它低频试验 nIEC标准推荐的低频抗扰度试验还有以标准推荐的低频抗扰度试验还有以下下3种。种。1电压不平衡试验电压不平衡试验 n电压不平衡试验适用于由于三相电压不电压不平衡试验适用于由于三相电压不平衡而受到影响的低压和二次设备。除平衡而受到影响的低压和二次设备。除非特殊情况，一般不平衡系数取非特殊情况，一般不平衡系数取2%。2频率变化试验频率变化试验 n频率变化试验适用于由于工频电源的频频率变化试验适用于由
35、于工频电源的频率变化而受到影响的设备。试验频率的率变化而受到影响的设备。试验频率的变化范围为变化范围为2%（正常情况）和（正常情况）和-6%+4%（特殊情况）。后者适用于频（特殊情况）。后者适用于频率变化较大的系统。率变化较大的系统。3直流分量试验直流分量试验 n直流分量试验适用于对交流电压上叠加直流分量试验适用于对交流电压上叠加直流分量敏感的设备。试验标准正在拟直流分量敏感的设备。试验标准正在拟定中。定中。第三节第三节 传导暂态和高频骚扰的传导暂态和高频骚扰的抗扰度试验抗扰度试验 一、一、100/1300s电压浪涌试验电压浪涌试验 n该试验的目的是检验设备对低压供该试验的目的是检验设备对低压
36、供电网络中高额定值熔断器熔断所产电网络中高额定值熔断器熔断所产生的瞬态的抗扰度。生的瞬态的抗扰度。n这种暂态过程具有以下特点：这种暂态过程具有以下特点：(1)单极性脉冲或快速阻尼振荡波；单极性脉冲或快速阻尼振荡波；(2)持续时间较长。两个持续时间较长。两个50%Um之间之间的时间长达的时间长达10ms;(3)单极性脉冲的长升时间较长，可单极性脉冲的长升时间较长，可达达200S；(4)幅值约为额定电压的幅值约为额定电压的23倍；倍；(5)能量较大。能量较大。n由于暂态过程的持续时间较长，能由于暂态过程的持续时间较长，能量较大，能够影响电子设备的正常量较大，能够影响电子设备的正常工作或将其损坏。因
37、此，需对低压工作或将其损坏。因此，需对低压电网中的电子设备进行长脉冲电压电网中的电子设备进行长脉冲电压试验。试验。n试验电压的波形采取试验电压的波形采取100/1300s的的单极性冲击波叠加在工频电压的幅单极性冲击波叠加在工频电压的幅值上，如图值上，如图9-4所示。所示。n浪涌电压的幅值取浪涌电压的幅值取 为额定电压的幅值为额定电压的幅值)，即，即 TTpUUU(3.1V735V400V425V230pTpTUUUU图图9-4 9-4 长脉冲试验的电压波形图长脉冲试验的电压波形图n试验电压加在被试设备的供电端子上，试验电压加在被试设备的供电端子上，它叠加在正弦波形的电源相电压或线电它叠加在正弦
38、波形的电源相电压或线电压的幅值上，每个极性施加压的幅值上，每个极性施加3次，两次次，两次施加脉冲的间隔时间不得少于施加脉冲的间隔时间不得少于1min，以，以便使保护设备有充分的时间恢复。便使保护设备有充分的时间恢复。n该试验可适用于预定连接到低压配电网该试验可适用于预定连接到低压配电网络或电站的低压电网中的敏感电子设备。络或电站的低压电网中的敏感电子设备。该试验通常在实验室内进行，不适用于该试验通常在实验室内进行，不适用于现场。现场。二、二、1.2/50s(电压电压)8/20s(电流电流)浪涌试验浪涌试验 n该试验的目的是检验设备对由以下现象所引该试验的目的是检验设备对由以下现象所引起的单向瞬
39、态骚扰的抗扰度：起的单向瞬态骚扰的抗扰度：(1)电网中的切换现象（如电容器的切换）；电网中的切换现象（如电容器的切换）；(2)电网中的故障；电网中的故障；(3)雷击（直接或间接雷击）雷击（直接或间接雷击）。它们都可在二次回路中感应电压脉冲。它们都可在二次回路中感应电压脉冲。n这种电压脉冲对二次设备的作用取决于骚这种电压脉冲对二次设备的作用取决于骚扰源和受试设备的相对阻抗。如果设备的扰源和受试设备的相对阻抗。如果设备的阻抗比骚扰源的阻抗大，在设备的端子上阻抗比骚扰源的阻抗大，在设备的端子上产生电压脉冲。反之，则形成电流脉冲。产生电压脉冲。反之，则形成电流脉冲。n试验装置必须适应这种情况，它不但能
40、够试验装置必须适应这种情况，它不但能够提供电压脉冲，而且能够提供电流脉冲。提供电压脉冲，而且能够提供电流脉冲。n对试验装置的要求是，开路状态时输出一对试验装置的要求是，开路状态时输出一个个1.2/50s的电压脉冲；的电压脉冲；n短路状态时输出一个短路状态时输出一个8/20s的电流脉冲。的电流脉冲。n电压脉冲和电流脉冲的波形见图电压脉冲和电流脉冲的波形见图9-5。组合。组合波形发生器的原理接线图见图波形发生器的原理接线图见图9-6。图图9-5 9-5 电压脉冲和电流脉冲波形图电压脉冲和电流脉冲波形图(a)(a)开路电压波形；开路电压波形；(b)(b)短路电流波形短路电流波形图图 9-6 9-6
41、波形发生器原理接线图波形发生器原理接线图U高压电源电压；高压电源电压；Rc充电电阻；充电电阻；Cc储能电容；储能电容；Rs1、Rs2波长形成电阻；波长形成电阻；Rm阻抗匹配电阻；阻抗匹配电阻；Lm阻抗匹配电感阻抗匹配电感nIEC标准推荐的试验电源应具有以下参数标准推荐的试验电源应具有以下参数：(1)开路输出电压：开路输出电压：0.5kV4kV以上，误差以上，误差10%；(2)短路输出电流：短路输出电流：0.25kA2kA以上，误差以上，误差10%；(3)发生器本身内阻：发生器本身内阻：2，附加电阻，附加电阻1012 或或4042;(4)极性：正极性和负极性；极性：正极性和负极性；(5)相位移：
42、相位移：360(6)最大重复率：至少最大重复率：至少 l 次次/min。n试验设备还包括：试验设备还包括：(1)以下类型之一的耦合电路：以下类型之一的耦合电路：用于电用于电源或控制线的电容耦合（并联耦合，图源或控制线的电容耦合（并联耦合，图9-7为一实例）；为一实例）；用于电源或控制线的用于电源或控制线的电感耦合（通过串联变压器耦合）；电感耦合（通过串联变压器耦合）；用于通讯线路的气体放电管耦合。用于通讯线路的气体放电管耦合。(2)去耦电路（反向滤波器）。去耦电路（反向滤波器）。(3)合适的测量设备（合适的测量设备（示波器示波器），其频率），其频率范围不小于范围不小于10MHz。n各级标准对应
43、的试验电压各级标准对应的试验电压(开路电压开路电压)值值见表见表9-7。图图9-7 9-7 交交/直流线上电容耦合的试验配置示例直流线上电容耦合的试验配置示例n将同样的电压分别施加于电源端子将同样的电压分别施加于电源端子上以及上以及 I/O 接口上。接口上。n每个极性至少试验每个极性至少试验5次，每次可能叠次，每次可能叠加在交流电压的不同的相位上。加在交流电压的不同的相位上。n两次浪涌之间的间隔时间取决于内两次浪涌之间的间隔时间取决于内部保护装置的恢复时间；重复率最部保护装置的恢复时间；重复率最快为快为1次次/min。n该试验适用于：该试验适用于：所有类型的设备；所有类型的设备；它们的交流或直
44、流电源线或端子，输入它们的交流或直流电源线或端子，输入/输出控制和信号线或端子；输出控制和信号线或端子；线与线之线与线之间（线对线）或线与地之间。间（线对线）或线与地之间。n试验应在试验应在IEC 681要求的标准气候条件要求的标准气候条件下进行：下进行：n温度：温度：1535;相对湿度：相对湿度：1075；大气压力：大气压力：86kPa106kPa。n实验室的电磁条件应不影响试验结果实验室的电磁条件应不影响试验结果。nIEC标准将二次设备所处的电磁环境标准将二次设备所处的电磁环境分为六级。每级标准如下分为六级。每级标准如下:0级级:保护良好的电气环境，常常在一间专用保护良好的电气环境，常常在
45、一间专用房间内。浪涌电压很低房间内。浪涌电压很低(如如25V)。如保护。如保护非常良好的计算机房。非常良好的计算机房。1级级:有部分保护的电气环境，暴露不严重；有部分保护的电气环境，暴露不严重；浪涌电压可能不超过浪涌电压可能不超过500V。如工厂和电站。如工厂和电站的控制室。的控制室。2级级:电缆隔离良好，甚至短走线也隔离良好电缆隔离良好，甚至短走线也隔离良好的电气环境。浪涌电压可能不超过的电气环境。浪涌电压可能不超过1kV。如未受严重骚扰的工厂如未受严重骚扰的工厂。3级级:电缆平行敷设的电气环境，浪涌电压可能不电缆平行敷设的电气环境，浪涌电压可能不超过超过2kV。如公用配电电缆网络，工业过程
46、区。如公用配电电缆网络，工业过程区域、变电所区域等。域、变电所区域等。4级级:互连线按户外电缆沿电源电缆敷设并且这些互连线按户外电缆沿电源电缆敷设并且这些电缆被作为电子和电气线路的电气环境。浪涌电缆被作为电子和电气线路的电气环境。浪涌电压可能达到电压可能达到4kV。如公用配电架空网络、未。如公用配电架空网络、未受保护场所的高压变电站等。受保护场所的高压变电站等。5级级:在非人口稠密区电子设备与通信电缆以及架在非人口稠密区电子设备与通信电缆以及架空电力线路连接的电气环境。空电力线路连接的电气环境。X级级:产品技术要求中规定的特殊环境。产品技术要求中规定的特殊环境。n对于电源线和输入输出，采用相同
47、的试验等对于电源线和输入输出，采用相同的试验等级级。三、三、10700s电压浪涌试验电压浪涌试验 n试验的目的是检验同通讯线路相连的设试验的目的是检验同通讯线路相连的设备对由如雷电放电引起的浪涌骚扰的抗备对由如雷电放电引起的浪涌骚扰的抗扰度。扰度。n它适用于终端设备及具有控制输入它适用于终端设备及具有控制输入/输出输出口、通过通讯端口来发送和接收信息的口、通过通讯端口来发送和接收信息的类似设备。按照通讯管理机构的规定，类似设备。按照通讯管理机构的规定，该试验适用于受试设备的通讯端口该试验适用于受试设备的通讯端口。n现场实测表明，由于雷电等过程在通现场实测表明，由于雷电等过程在通信系统中产生长脉
48、冲骚扰，故可用波信系统中产生长脉冲骚扰，故可用波头时间头时间/半峰值时间半峰值时间=10/700s的冲击的冲击试验。试验。n波形发生器的原理接线图如图波形发生器的原理接线图如图9-8所示。所示。n它实际上是一个单级冲击电压发生器，它实际上是一个单级冲击电压发生器，波头时间主要波头时间主要由由R1、C2决定，波长时决定，波长时间主要由间主要由R 2、C1决定。决定。图图9-8 10/700S9-8 10/700S长波发生器长波发生器接线图接线图n对波形发生器的技术要求如下：对波形发生器的技术要求如下：n空载输出电压幅值：空载输出电压幅值：0.54kV以上以上 n动态阻抗：动态阻抗：40 n极极
49、性：性：正正/负负 n试验设备还包括：试验设备还包括：(1)气体放电管气体放电管耦合电路；耦合电路；(2)合适的测量仪器，合适的测量仪器，即带宽不小于即带宽不小于2MHz的示波器。的示波器。n试验重复次数为试验重复次数为10次，两次间隔时次，两次间隔时间为间为1min。正、负极性交替使用。正、负极性交替使用。nCCITT推荐的严酷水平推荐的严酷水平:未暴露环境中的设备：未暴露环境中的设备：Up1kV；暴露环境中采取了约定第一级防暴露环境中采取了约定第一级防护的设备：护的设备：Up4kV。四、快速瞬变脉冲群试验四、快速瞬变脉冲群试验 n该试验的目的该试验的目的是检验设备（单个装置或是检验设备（单
50、个装置或系统）对极短瞬态脉冲群的抗扰度，系统）对极短瞬态脉冲群的抗扰度，n其产生原因其产生原因如：如：小感性负载的切换或继电器触点颤动小感性负载的切换或继电器触点颤动（传导骚扰）；（传导骚扰）；高压开关装置（尤其是高压开关装置（尤其是SF6或真空开关或真空开关装置）的切换（辐射骚扰装置）的切换（辐射骚扰）。）。n快速脉冲群的特点快速脉冲群的特点是上升前沿很陡，每是上升前沿很陡，每个脉冲的持续时间极短。快速脉冲的能个脉冲的持续时间极短。快速脉冲的能量不大，然而重复率很高，因此这种脉量不大，然而重复率很高，因此这种脉冲群一般只骚扰电子设备的正常工作，冲群一般只骚扰电子设备的正常工作，而不大可能引起
