关于雷击浪涌的介绍

1．主要技术指标 雷击浪涌输出波形 电压综合波：1.2/50µs 电流综合波：8/20µs 综合波输出阻抗：2Ω±10%（另设有“<2Ω”的端子， 专门提供对输出电流有特殊要求的用户使用） CCITT 输出电压波形峰值： 0~6kV±10% 输出电压波形峰值：0~6kV 输出电流波形峰值：对应2Ω档：0~3kA 输出极性：正或负 相位：0~360°连续可调。 浪涌输出方式：手动或自动 浪涌次数：0~999999次 浪涌间隔：10~109秒（其中10秒为仪器固有的充电 时间）
U 1.0 0.9 B
0.5 0.3 0.0 O A T T1
T2
30% max
t
见右图，此波形 图为前沿和半峰 8us/20us的电流波。 电流综合波 前沿时间： T1=1.25T=8µs±20% 半峰时间： T2=20µs±20%
U 1.0 0.9 B
0.5 0.3 0.0 O A T T1
T2
CCITT
COM 1 2
SURGE OUT PE 3 4 15 40 INPUT
L1 L2 L3 L4 PE
L1 L2 L3 L4 PE
试验方法
为用户方便起见，本 网络的面板布局已仿照 标准（IEC61000-4-5） 关于三相线路的接线要 求绘出，用户只要参照 标准给定的接线方法接 线即可。 1、差模试验
wk.baidu.comCCITT
COM SURGE OUT PE 15 40
1
2
3
4
INPUT
通信 线
L1
L1 L2 L3 L4 PE
保护 装置
L2 L3 L4 PE
EUT
30% max
t
对综合波发生器来说，除有波形上的要求外，还 有下几点： 1. 开路电压和短路电流波形的示值公差不超过正负 10%。 2. 电压和电流浪涌波的正负极性均为必须。 3. 为增加试验难度，对用交流电源供电的设备，浪涌 在供电电压波上的注入角度要0度至360度连续可调。 4. 浪涌波至少每分钟产生一次。
切换瞬变则模拟： 1. 主电源系统切换（如电容器组的切换）时的干扰。 2. 同一电网，在靠近设备附近有一些较小开关跳动时 形成的干扰。 3. 切换伴有谐振线路的可控硅设备。 4. 各种系统性的故障，如设备接地网络或接地系统间 的短路或飞弧故障。 为了真实地模拟上述雷击和切换瞬变，并使试 验结果有较好的可比和可信性，在IEC61000-4-5标 准中对试验用的仪器（雷击浪涌发生器）的性能、 试验设备与被试设备的配合（试验信号的耦合与去 耦）、整个试验的配置以及具体的试验方法都有详 细描述。
关于雷击浪涌的介绍
1 2 3 4 5 概述 雷击浪涌发生器 新型雷击浪涌发生器及实验等级 耦合和去耦网络 试验方法
概述
雷击是很普通的物理现象，据统计，全世界有4万多 个雷暴中心，每天大约有8百万次雷击发生，这意味着每 秒钟至少有100次雷击。此外，输电线路中的开关动作也 能产生许多高能量的脉冲。它们对电子设备的可靠性有很 大的影响。为此，许多国际和国内标准都提到要进行雷击 浪涌试验。但不同标准的试验目的是不同的，举例说，高 电压试验也有雷击试验，但用于材料的脉冲耐压试验。 工业过程测量与控制装置的抗电涌性能试验是模拟设 备在不同环境与安装条件下可能遇到的雷击或开关切换过 程中所造成的电压和电流浪涌。它为评定设备的电源线、 输入/输出线，以及通信线路在遭受到高能量脉冲干扰时的 抗干扰能力建立一个共同依据。
其中，雷击瞬变主要是模拟间接雷击（设备通常都无法 经受直接雷击），如： 1. 雷击击中外部（户外）线路，有大量的电流流入外部 线路或接地电阻，因而产生的干扰电压。 2. 间接雷击（如云层间或云层内的雷击）在外部线路 或内部线路上感应出的电压或电流。 3. 雷击击中线路邻近的物体，在其周围建立的电磁场， 使外部线路感应出电压。 4. 雷击击中的附近地面，地电流通过公共的接地系统时 所引进的干扰。
S rg o t1(< Ω ueu 2) 2 Ω S rg o t2(2 ) ueu Ω 5Ω 1 IN U PT 1μ 0 F 8 Ω 0 3μ .0 3 F Cm o o mn
`
见右图，此波形图 为前沿和半峰 1.2us/50us的电压波。 1．输出波形定义 电压综合波 前沿时间： T1=1.67T=1.2µs±30% 半峰时间： T2=50µs±20%
POWER
Power on
L1
COM IN SURGE IN SURGE OUT COM
CDN-5320B
NORMAL L2 L3 N L1
COMMON L2 L3 N L1 L2 L3 N PE
L1
D N
L2 L3 N PE
I/O 线或通讯线的抗浪涌试验接线图(HV.与CCITT接线柱 接) L2,L3,L4对L1做浪涌 通信线必须通过保护装置才能接入CCITT内阻15或40Ω根 据CCITT电流需要选择，最大电压4kV，电流267A选用15， 最大电压4kV，电流100A，选用40。
NS61000-5K
SURGE OUT NORMAL COMMON
COM
去 耦网络 10Ω AC220V 18μF 9μ F
L1 交 L2 流 供 L3 电 网 N 络
POWER ON
试
品
PE 参考 接地
与此同时，被试设备的电源去耦电路也要接上。在作 差模试验时耦合电容用18uf;作共模试验时，耦合电容用9uf。 去耦电路中的电感取1.5mH。 （如我公司的CDN-5110B和 CDN-5320B） 另外，IEC-61000-4-5还规定：1）在被试设备未接饿情 况下，未加浪涌电源线上，它的残余脉冲不超过所加入电 压波的15%。2）在被试设备和试验电源未接的情况下，漏 到去耦网络输入端的残余脉冲不超过所加入电压波的15%， 或不超过电源线电压峰值的二倍，允许两者之中取大者。 （2）用于非屏蔽不对称工作的内部接线的耦合和去耦 网络 偶合方式要根据被试设备极其工作状况加以选择，在产 品说明书中应予规定，如可选电容耦合。 1）电容耦合 对非平衡的、未加屏蔽的I/O线路来说，电容耦合是最 佳方案，只要对线路的功能不产生的影响。耦合电容为 0.5uf，去耦电感为20mH。耦合与去耦线路的信号电流容量 取决于被试设备的要求。
雷击浪涌发生器系列
NS61000-5D(左)：综合波发生器，最大电压6KV。 三项五线制耦合/去耦网络（中上）：配合5D使用，最大负载20A，可 通AC380VDC60V。 单项三线制耦合/去耦网络（中下）：配合5D使用，最大负载10A，可 通AC220VDC60V。可智能切换差模共模。 NS61000-5E：综合波发生器，并自带三项五线制耦合/去耦网络。另有 CCITT波和CCITT波耦合/去耦网络。最大电压6KV。可定制（10KV）
雷击浪涌发生器
IEC61000-4-5标准描述了两 种不同的波形发生器，其中 一种是综合波发生器，另一 种是符合CCITT要求的 10/700us发生器。 （1）综合波发生器 发生器简图见右图，选择图 中各元件值，可使发生器在 高电阻负载上提供一个 1.2/50us的电压，和短路电路 输入一个8/20us的电流浪涌 波。且规定电压和电流峰值 之比应具有2欧姆的有效输出 阻抗。
平衡工作电路/ 线路耦合方式
线-线 KV 线-地 KV
SDB，DB耦 合方式
线-线 KV 线-地 KV
NA NA 0.5 1.0 2.0 2）
NA 0.5 1.0 2.0 4.0 2）
NA NA 0.5 1.0 2.0 2.0
NA 0.5 1.0 2.0 4.0 4.0
NA NA NA NA NA NA
NA 0.5 1.0 2.0 2.0 4.0
NA NA NA NA NA NA
NA NA 0.5 NA NA NA
耦合和去耦网络
耦合网络用于雷击浪涌发生 器向被试设备传递浪涌干扰波的 通路。而去耦网络则在被试设备 进行实验期间，用于防止浪涌干 扰窜入同一电网的其他用电设备。 （1）用于AC/DC电源电路的 耦合和去耦网络 如图画出了三相系统的耦合 和去耦网络。从图中可见，利用 耦合电容可以把试验用的电压波 形加到线与线（差模干扰）或线 与地（共模干扰）之间。
其它线，如L2、L3对N做 浪涌差模，只需改变 SURGE OUT接线柱至相 应端，其它不变。 2．共模试验（见图） 如要叠加在其它几根上， 则只需更改SURGE OUT 接线柱至相应L2、L3、N 共模接线柱其它接线 不变。 也可在L1、L2 、L3、 N四根线上同时叠加浪涌 做共模试验。
NS61000-5K SURGE OUT <2 2 COM 键盘（见主机）
2）经由气体放电管耦合 对非屏蔽的非平衡线路中那 些因功能上的原因（如信号的传 输速率交高）而不适宜于采用电 容耦合的场合可采用此方法。 （3）用于非屏蔽对称工作内部接 线/通信线路的耦合和去耦网络 对平衡的内部接线/通信线路， 通常不采用电容耦合，而通过气 体放电管来完成耦合功能（见 CCITT所推荐的K17）。具体线 路参见右图。在多导体电缆中， 本耦合网络还具有调节浪涌电流 分布的作用。
（2）符合CCITT要求 10/700us发生器 波形图见右图： U 电压CCITT波 1.0 0.9 前沿时间： 0.5 T1=1.67T=10µs±30% 0.3 半峰时间： T2=700µs±20%
0.0
B
T2 A O T T1 t
NS61000-5E简介
仪器特点: 1.国内第一家采用单片机程序设定,使 仪器操作更加简便. 2.多种雷击波形组合,一台可以适用于 多种雷击实验. 3.正负极性可以自动切换.极大程度方 3. . 便客户使用. 4.高压状态下可以随意关机内部高压 自动释放. 5.采用进口元器件,使得性能更加稳定. 6.最高10KV电压,使得实验严酷度加 大. 7.整体设计严密,安全系数高.
NS61000-5K SURGE OUT <2 2 COM 键盘(见主机)
POWER
Power on
COM IN SURGE IN SURGE OUT COM
CDN-5320B
NORMAL L1 L2 L3 N
COMMON L1 L1 L2 L3 N L2 L3 N PE
L1 L2
D N
L3 N PE
2．正常工作条件 环境地温度：10~35℃ 相对温度：10%~65% 大气压：86~106 K Pa 额定工作电压：220V±10%
50/60Hz
安 装 类 别 0 1 2 3 4 5 X
试 验 等 级 的 选 择
电源耦合 方式
线-线 KV 线-地 KV
不平衡工作电 路/线路，LDB 耦合方式
线-线 KV 线-地 KV