幾種抗擾度試驗標準

4．4試驗方法

由于浪涌試驗的電壓和電流波形相對較緩，因此對試驗室的配置比較簡單。對于電源線上的試驗，都是通過耦合/去耦網(wǎng)絡來完成的。圖10給出了單相電路的試驗線路。對于通信線路上的試驗，則和被試電路有關，不一一列出。

試驗中要注意以下幾點：

●試驗前務必按照制造商的要求加接保護措施。

●試驗速率每分種1次，不宜太快，以便給保護器件有一個性能恢復的過程。事實上，自然界的雷擊現(xiàn)象和開關站大型開關的切換也不可能有非常高的重復率現(xiàn)象存在。

●試驗，一般正/負極性各做5次。

●試驗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，要注意試驗電壓不要超出產(chǎn)品標準的要求，以免帶來不必要的損壞。

4．5試驗的嚴酷度等級

各等級電源線路的試驗電壓值見表5。

表5嚴酷度等級

試驗的嚴酷度等級取決于環(huán)境及安裝條件，下面是一般的分級情況：

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

2級保護環(huán)境比1級稍差，浪涌電壓不超過1kV,如無強干擾的工廠；

3級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，工業(yè)性的工作場所和變電所等；

4級受嚴重騷擾的環(huán)境，浪涌電壓可以達到4kV，如民用架空線，未加保護的高壓變電所等；

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

4．6標準的評述

現(xiàn)在有不少標準都提到要用1.2/50μs的雷擊波做試驗的情況，但是標準不同，做試驗的目的也不同，例如高壓試驗（IECpub5260270）也提到了雷擊試驗，但用于做脈沖耐壓試驗，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IEC61000－4－5（GB/T17626.5）標準來說，強調(diào)的是做在線設備的抗浪涌性能試驗，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，適用于做這個標準的發(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。也就是說，這是兩種截然不同的試驗，絕對不能混為一談。

5IEC61000－4－6（GB/T17626.6）由射頻場感應所引起的傳導騷擾

5．1傳導騷擾的起因

在通常情況下，被干擾設備的尺寸要比干擾頻率的波長短得多，而設備的引線（包括電源線、通信線和接口電纜等）的長度則可能與干擾頻率的幾個波長相當，這樣，這些引線就可以通過傳導方式（最終以射頻電壓和電流所形成的近場電磁騷擾在設備內(nèi)部）對設備產(chǎn)生干擾。

5．2試驗目的

通過本標準所規(guī)定的試驗，評價電氣和電子設備對由射頻場感應所引起的傳導騷擾的抗擾度。

注：對沒有傳導電纜（如電源線、信號線或地線）的設備，不需要進行此項試驗。

5．3模擬試驗

模擬試驗的頻率范圍為150kHz～80MHz。當試品尺寸較小時，可將上限頻率擴展到230MHz。

此外，為提高試驗的難度，試驗中要用1kHz的正弦波進行幅度調(diào)制，調(diào)幅深度為80％。

5．4試驗的嚴酷度等級

升等級的試驗電壓見表6。

表6嚴酷度等級

嚴酷度等級的分類情況與IEC61000－4－3（GB/T17626.3）相同。

5．5基本試驗儀器

傳導騷擾的試驗儀器的組成框圖如圖11所示。

（1）射頻信號發(fā)生器（帶寬150kHz～230MHz，有調(diào)幅功能，能自動或手動掃描，掃描點上的留駐時間可設定，信號的幅度可自動控制）。

（2）功率放大器（取決于試驗方法及試驗的嚴酷度等級）。

圖10單相系統(tǒng)的試驗線路

（a）用于線與線之間的耦合，發(fā)生器輸出浮置

(b)用于線與線之間的耦合，發(fā)生器輸出接地

圖11傳導騷擾的試驗儀器

G1：RF發(fā)生器T1：可調(diào)衰減器PA：寬帶功率放大器

T2：固定衰減器（6dB）LPF/HPF：低通濾波器或高通濾波器

S1：RF開關

（3）低通和高通濾波器（用于避免信號諧波對試品產(chǎn)生干擾）。

（4）固定衰減器（衰減量固定為6dB。用以減少功放至耦合網(wǎng)絡間的不匹配程度，安裝時盡量靠近耦合網(wǎng)絡)。

　　上述儀器如配上電子毫伏計、計算機等可組成自動測試系統(tǒng)。

5．6試驗方法

試驗一般可在屏蔽室內(nèi)進行。

干擾的注入方式有：耦合/去耦網(wǎng)絡（在作電源線試驗時常用，當信號線數(shù)目較少時也常采用）；電流鉗和電磁耦合鉗（特別適合于對多芯電纜的試驗。其中電磁耦合鉗在1.5MHz以上頻率時對試驗結果有良好的再現(xiàn)性；當頻率高于10MHz時，電磁耦合鉗比常規(guī)的電流鉗有較好的方向性，并且在輔助設備信號參考點與參考接地板之間不再要求有專門的阻抗，因此使用更方便）。

5．710V等級時，注入方式與功率放大器之間的關系（僅供參考）

10V等級時，注入方式與功率放大器的關系見表7。

表710V等級時，注入方式與功率放大器的關系

6IEC61000－4－11（GB/T17626.11）電壓跌落、短時中斷和電壓漸變的抗擾度試驗

6．1干擾的起因

電壓瞬時跌落、短時中斷是由電網(wǎng)、變電設施的故障或負荷突然出現(xiàn)大的變化所引起的。在某些情況下會出現(xiàn)兩次或更多次連續(xù)的跌落或中斷。電壓變化是由連接到電網(wǎng)的負荷連續(xù)變化引起的。

這些現(xiàn)象本質(zhì)上是隨機的，其特征表現(xiàn)為偏離額定電壓并持續(xù)一段時間。電壓瞬時跌落和短時中斷不總是突發(fā)的，因為與供電網(wǎng)絡相連的旋轉(zhuǎn)電機和保護元件有一定的反作用時間。如果大的電源網(wǎng)絡斷開（一個工廠的局部或一個地區(qū)中的較大范圍），電壓將由于有很多旋轉(zhuǎn)電機連接到電網(wǎng)上使之逐步降低。因為這些旋轉(zhuǎn)電機短期內(nèi)將作為發(fā)電機運行，并向電網(wǎng)輸送電力，這就產(chǎn)生了電壓漸變。

作為大多數(shù)數(shù)據(jù)處理設備，一般都有內(nèi)置的斷電檢測裝置，以便在電源電壓恢復以后，設備按正確方式起動。但有些斷電檢測裝置對于電源電壓的逐漸降低卻不能快速作出反應，結果導致加在集成電路上的直流電壓，在斷電檢測裝置觸發(fā)以前已降低到最低運行電壓水平之下，由此造成了數(shù)據(jù)的丟失或改變。這樣，當電源電壓恢復的時候，這個數(shù)據(jù)處理設備就不能正確再起動。

6．2試驗目的

IEC61000－4－11標準規(guī)定了不同類型的試驗來模擬電壓的突變效應，以便建立一種評價電氣和電子設備在經(jīng)受這種變化時的抗擾性通用準則。其中對電壓漸變作為一種型式試驗，根據(jù)產(chǎn)品或有關標準的規(guī)定，用在特殊的和認為合理的情況下。

6．33個專門的術語

（1）電壓瞬時跌落指在電氣系統(tǒng)的某一點，電壓突變下降，在經(jīng)歷了半個周期到幾秒鐘的短暫持續(xù)期后，又恢復正常。

（2）短時中斷指供電電壓消失一段時間，一般不超過1min。短時中斷可認為是100％的幅值瞬時跌落。

（3）電壓漸變指供電電壓逐漸變得高于或低于額定電壓，變化的持續(xù)時間相對周期來說，可長可短。

6．4試驗的電壓等級

試驗的電壓等級分為兩種(見圖12和表8，表9)

表8電壓跌落和短時中斷的試驗等級

6.5試驗儀器

主要指標包括：

輸出電壓：精度±5％；

輸出電流能力：100％UT時≤16A,其他輸出電壓

圖12 電壓漸變試驗例

圖13用電子開關控制兩個獨立調(diào)壓器的結構方式圖

14用波形發(fā)生器和功率放大器構成試驗發(fā)生器的形式

時能維持恒功率，如70％UT時≤23A；40％UT時≤40A；

峰值起動電流能力：不超過500A（220V電壓時）：250A（100V～120V電壓時）；

突變電壓的上升或下降時間：1μs～5μs（接100Ω負載）；

相位：0°～360°（準確度為±10°）；

輸出阻抗呈電阻性，并應盡可能小。

實現(xiàn)上述功能的試驗儀器有兩種基本格式，分別見圖13和圖14所示。

圖13是一種價格相對比較便宜的試驗發(fā)生器形式，當兩個開關同時分斷時，便中斷輸出電壓（中斷時間可事前設定）；當兩個開關交替閉合時，便可模擬電壓的跌落或升高。發(fā)生器的開關可以由晶閘管或雙向晶閘管構成，控制線路通常做成在電壓過零處接通和電流過零處斷開，所以這種線路只能模擬電壓切換的初始角度為0°和180°的情況，即使如此，由于儀器價格較低，也能滿足一般電氣與電子產(chǎn)品對電網(wǎng)騷擾的抗擾度試驗需要，仍然獲得了廣泛的應用。

圖14的這種發(fā)生器結構比較復雜，造價也貴，但波形失真小，電壓切換的相位角度可以任意設定，也比較容易實現(xiàn)電壓漸變的試驗要求。

6．6試驗方法

根據(jù)選定的試驗等級及持續(xù)時間進行試驗。試驗一般做3次，每次間隔時間為10s。

試驗在典型的工作狀態(tài)下進行。

如果要規(guī)定電壓在特定角度上進行切換，應優(yōu)先選擇45°，90°，135°，180°，225°，270°和315°。一般選0°或180°。

對于三相系統(tǒng)，一般是一相一相地進行試驗。特殊情況下，要對三相同時做試驗，這時要求有3套試驗儀器同步進行試驗。