1. 振荡波抗扰度概述
本标准主要介绍国家标准GB/T17626.12:1998《电磁兼容 试验和测量技术 振荡波抗扰度试验》中的阻尼振荡波抗扰度部分。同时对比国际标准IEC61000-4-18:2006《电磁兼容 第4部分:试验和测量技术 第12分部分:衰减振荡波抗扰度试验》,阐述介绍新标准内容的变化。
2. 振荡波抗扰度类型分析
阻尼振荡波现象主要代表了室外高、中压变电站的绝缘体切换情况,特别是有关高压母线的切换,以及工业装置的背景骚扰。
对变电站中高压绝缘体刀闸的合、分操作将引起陡波瞬态,其时间量级为几十ns。
由于与高压电路的特征阻抗失配,电压波头会发生包括反射在内的演变,由此而言,高压母线中的瞬态电压、瞬态电流的表征是其振荡的基波频率,而这个频率取决于电路长度和传播时间。
在户外变电站,这种振荡频率从100kHz到几MHz,取决于上述参数的影响以及母线的长度,母线长度从几十米到几百米变化(可能达400m)。在这方面,1MHz的振荡频率被认为代表大多数情况,但对大型高压变电站,100kHz的振荡频率更合适。
重复率在几赫兹到几千赫兹间变化,由开关触电间距决定。考虑到这种现象有不同的持续时间,不同频率的适用性以及试验时电路可承受的能量等因素,选择40次/s和400次/s的重复率是折衷方案。
有关快速的上升时间、衰减的振荡波形、高的重复率和脉冲群持续时间是本试验中最重要的参数。
3.1 信号发生器
3.1.1 信号发生器电路
信号发生器电路
3.1.2 校准特性
为使不同信号发生器的结果具有可比性,校准以下主要参数:
· 上升时间;
· 振荡频率;
· 衰减;
· 重复率;
· 开路电压;
· 短路电流。
使用电压和电流探头(如果适用)和具有至少20MHz带宽的示波器或其他等效测量装置。
测量精确度为±10%。
3.1.3 典型干扰波形及参数
电压上升时间(第一峰值)
|
75ns±20%;
|
振荡频率
|
100kHz和1MHz±10%;
|
重复率
|
100kHz时至少40次/s;1MHz时至少400次/s;
|
衰减
|
第三到第六周期之间减至峰值的50%;
|
脉冲群持续时间
|
不小于2s;
|
输出阻抗
|
200Ω;
|
峰值开路电压
|
250V(-10%)到2.5kV(+10%);
|
与电源频率的相位关系
|
无关;
|
第一周期极性
|
正和负;
|
3.2 耦合/去耦网络
耦合电容:0.5μF;
耦合方式:共模和差模。
3.3 振荡波抗扰度试验配置及方法
台式设备
落地式设备
振荡波抗扰度试验等级:
等级
|
共模电压
(kv)
|
差模电压
(Kv)
|
1
|
0.5
|
0.25
|
2
|
1
|
0.5
|
3
|
2D
|
1
|
4
|
-
|
-
|
XD
|
X
|
X
|
|
|
|
两次连续试验之间至少间隔1s。试验持续时间不少于2s;无相位同步要求;
3.4 振荡波抗扰度试验判定
A、 在技术要求限值内性能正常。
B、 功能或性能暂时降低或丧失,但能自行恢复。
C、 功能或性能暂时降低或丧失,但需要操作者干预或系统复位。
D、 因设备(元件)或软件损坏,或数据丢失而造成不能自行恢复或正常状态的功能降低或损失。
通信端口:
当辅助设备抗扰度不足且无法采取措施来避免敏感性时,按以下目的进行:
——通信端口不被损伤;
——仅当试验电压施加时通信被中断;
——除有关通信性能外,EUT其他性能未受影响。
4. 振荡波抗扰度测试新、旧标准对比
· 基本原因
新骚扰源不断出现,增加了两个新的骚扰源:GIS(气体绝缘組合电器)和NEMP(核电磁脉冲)。新的干扰源GIS振荡频率>1 MHz;新的干扰源NEMP振荡频率最小到30 MHz。
· 提议变化
衰减振荡波标准IEC61000-4-18分成二部分"低速(100kHz和1MHz)和高速(3,10,30MHz)"的振荡波。
4.1 衰减振荡波抗扰度试验变化
4.1.1 低速衰减振荡波
低速衰减振荡波在信号发生器、试验等级、耦合网络等各方面技术参数基本不变。
4.1.2 高速衰减振荡波
4.1.2.1 信号发生器技术参数变化
开路特性
电压上升时间
|
5ns±30%
|
振荡频率
|
3, 10 and 30MHz±10 %
|
重复率
|
5000/s ±10 %
|
衰减
|
第五峰值必须大于第一峰值量的50%;
第十峰值必须小于第一峰值量的50%。
|
脉冲群持续时间
|
3 MHz 时为50ms±20 %
10 MHz时为15ms±20%
30 MHz时为5ms±20%
|
脉冲群周期
|
300ms±20 %
|
输出阻抗
|
50Ω±20%
|
开路电压(第一峰值)
|
(0.25-4kV)±10%
|
相位与电源电压的关系
|
无关系
|
第一个半峰值的极性
|
正、负
|
短路特性
电流上升时间
|
3MHz:<330ns
10MHz:<100ns
30MHz:<33ns
|
振荡频率
|
3, 10 and 30MHz±30 %
|
衰减
|
第五峰值必须大于第一峰值量的25%;
第十峰值必须小于第一峰值量的25%。
|
短路电流
|
5A~80A20%
|
4.1.2.2 振荡波抗扰度试验等级
等级
|
共模
|
1
|
0.5
|
2
|
1
|
3
|
2
|
4
|
4
|
x
|
x
|
|