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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，當戶外線路穿過電磁場時，在線路上感應出了電壓和電流；還如，雷電擊中了附近的地面，地電流通過公共接地系統(tǒng)時所引入的干擾。

（2）切換瞬變：例如，主電源系統(tǒng)切換時（例如補償電容組的切換）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)在跳動時所形成的干擾；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 試驗的目的

通過模擬試驗的方法來建立一個評價電氣和電子設(shè)備抗浪涌*力的共同標準。

3 浪涌的模擬

按照IEC61000-4-5（GB/T17626.5）標準的要求，要能分別模擬在電源線上和通信線路上的浪涌試驗。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。


圖1 綜合波發(fā)生器簡圖

注：U—高壓電源, RS—脈沖持續(xù)期形成電阻, RC—充電電阻, Rm—阻抗匹配電阻, CC—儲能電容, Lr—上升時間形成電感


圖2 綜合試驗波ALK安規(guī)與電磁兼容網(wǎng)
（a）1.2/50μs開路電壓波形（按IEC601波形規(guī)定）
波前時間：T1=1.67×T=1.2μs±30％
半峰值時間：T2=50μs±20％（b）8/20μs短路電流波形（按IEC601波形規(guī)定）
波前時間：T1=1.25×T=8μs±30％
半峰值時間：T2=20μs±20％
（1）主要用于電源線路試驗的1.2/50μs（電壓波）和8/20μs（電流波）的綜合波發(fā)生器ALK安規(guī)與電磁兼容網(wǎng)
圖6是綜合波發(fā)生器的簡圖。發(fā)生器的波形則見圖7所示。
對試驗發(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
浪涌移相范圍：0°～360°
zui大重復率：至少每分鐘1次

（2）用于通信線路試驗的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—儲能電容（20μF）ALK安規(guī)與電磁兼容網(wǎng)
CS—上升時間形成電容0.2μF）
RS—脈沖持續(xù)期形成電阻（50Ω）
S1—當使用外部匹配電阻時，此開關(guān)應閉合
波形見圖3所示。


圖4 CCITT電壓浪涌波形
波前時間：T1=1.67×T=10μs±30％
半峰值時間：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
動態(tài)內(nèi)阻：40Ω
輸出極性：正/負

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(luò)來完成的。圖5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(guān)，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(guān)站大型開關(guān)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。

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
等級        線—線（kV）        線—地（kV）
1234X        —0.51.02.0        0.51.02.04.0待定
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(luò)，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；ALK安規(guī)與電磁兼容網(wǎng)
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。

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(shè)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，不能混為一談。