振鈴波、阻尼振蕩、阻尼振蕩磁場測試簡介

振鈴波是一種由于電氣網(wǎng)絡(luò)和電抗負(fù)載的切換以及電源電路故障和絕緣擊穿或雷擊而感應(yīng)到低電壓電纜中所產(chǎn)生的非重復(fù)性阻尼振蕩瞬變現(xiàn)象。阻尼振蕩波則是在高壓或中壓電源線、控制線和信號線上產(chǎn)生的重復(fù)性瞬變現(xiàn)象。阻尼振蕩波與磁場線圈配合便是阻尼振蕩磁場測試。

　　振鈴波、阻尼振蕩、阻尼振蕩磁場受試對象均為變電站設(shè)備或連接到交流電網(wǎng)的設(shè)備。

　　1、波形介紹

　　振鈴波波形上升時間T1為0.5 μs ( 開路電壓 ) 和 ≦ 1 μs ( 短路電流 )，振蕩頻率T一般為 100kHz。峰值電壓Pk1通常為0.25kV至4.0kV。

　　振鈴波波形

　　阻尼振蕩波是一組重復(fù)性的振鈴波，按照其振蕩頻率可分為慢速阻尼振蕩波和快速阻尼振蕩波。

　　慢速阻尼振蕩波第一個波上升時間T1為75ns，振蕩頻率T一般為 100kHz和1MHz，峰值電壓Pk1通常為0.25kV至2.5kV。 

　　慢速阻尼振蕩波波形

　　快速阻尼振蕩波第一個波上升時間T1為5ns，振蕩頻率T一般為 3MHz、10MHz和30MHz，峰值電壓Pk1通常為0.25kV至4.0kV。

　　快速阻尼振蕩波波形

　　阻尼振蕩磁場則是采用慢速阻尼振蕩波。

　　2、振鈴波抗擾度

　　2.1 振鈴波抗擾度試驗(yàn)要求

　　振鈴波受試端口為EUT電源端口和信號端口。

　　EUT試驗(yàn)的現(xiàn)象和振鈴波試驗(yàn)時釋放相位角有很大關(guān)系，因此電源端口振鈴波試驗(yàn)需要在不同的相位角進(jìn)行測試。并且試驗(yàn)電壓要求從低等級開始，直至目標(biāo)等級。

　　試驗(yàn)流程圖如下：

　　電源端口耦合模式如下：

　　Line®GND (源阻抗 12W / 30W)

　　Neutral®GND (源阻抗 12W / 30W)

　　Line®Neutral (源阻抗 12W / 30W)

　　注：當(dāng)EUT端口連接主板時，源阻抗選用12Ω;當(dāng)EUT端口連接于電源引出插座時，源阻抗選用30Ω。

　　單相電源耦合模式示意圖：

　　三相電源耦合模式示意圖：

　　信號端口耦合模式示意圖：

　　2.2 振鈴波抗擾度試驗(yàn)布置

　　振鈴波試驗(yàn)典型的測試布置如下：

　　在進(jìn)行試驗(yàn)時，信號發(fā)生器、耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)、EUT和輔助設(shè)備應(yīng)接到參考接地平面(GRP)，或以其他適當(dāng)?shù)姆绞浇拥亍?/span>

　　受試設(shè)備除了下方的參考接地平面(GRP)外，和其他導(dǎo)電體結(jié)構(gòu)的距離至少為0.5m。

　　耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用1m長度的電纜于EUT連接。

　　通信線(數(shù)據(jù)線)應(yīng)使用技術(shù)規(guī)范要求的電纜，且需要高于參考接地平面(GRP)0.1m，其長度最少為1m。

　　3、阻尼振蕩波抗擾度

　　3.1 阻尼振蕩波抗擾度實(shí)驗(yàn)要求

　　阻尼振蕩波試驗(yàn)受試端口為EUT電源端口和信號端口。

　　阻尼振蕩按照振蕩頻率可分為：

　　——慢速阻尼振蕩，振蕩頻率f為100 kHz, 1MHz。

　　——快速阻尼振蕩，振蕩頻率f為3 MHz, 10MHz, 30MHz。

　　1)慢速阻尼振蕩

　　慢速阻尼振蕩試驗(yàn)設(shè)置要求如下：

　　試驗(yàn)電壓V peak：250 V – 2500 V

　　持續(xù)時間td：不小于2s

　　試驗(yàn)時間T：標(biāo)準(zhǔn)未定義，通常為1分鐘

　　間隔時間tr：標(biāo)準(zhǔn)未定義

　　重復(fù)率Rep：40/s ( 100 kHz) 400/s ( 1 MHz )

　　第一個半周期極性：正和負(fù)

　　耦合方式：差模 L-N；共模 L-PE, N-PE, L+N-PE

　　試驗(yàn)波形示意圖如下：

　　試驗(yàn)耦合模式如下：

　　a)單相電源耦合模式

　　Test setup for Line to ground test

　　Test setup for Line to Line test

　　b)三相電源耦合模式示意圖：

　　c)信號端口耦合模式

　　2)快速阻尼振蕩

　　快速阻尼振蕩試驗(yàn)設(shè)置要求如下：

　　試驗(yàn)電壓V peak：250 V – 4000 V

　　持續(xù)時間td：50 ms(3 MHz)，15 ms(10 MHz)，　5 ms(30 MHz)

　　試驗(yàn)時間T：標(biāo)準(zhǔn)未定義，通常為1分鐘

　　間隔時間tr：標(biāo)準(zhǔn)未定義

　　重復(fù)率Rep：5000/s ( 3MHz， 10 MHz， 30 MHz)

　　第一個半周期極性：正和負(fù)

　　耦合方式：共模 Lx-PE, N-PE, Lx+N-PE

　　試驗(yàn)波形示意圖如下：

　　電源端口耦合模式如下：

　　信號端口通常使用容性耦合夾進(jìn)行耦合，與IEC 61000-4-4電快速瞬變脈沖群通信端口測試相同。

　　3.2 阻尼振蕩波抗擾度試驗(yàn)布置

　　阻尼振蕩波試驗(yàn)典型的測試布置如下：

　　使用接地參考平面的臺式設(shè)備試驗(yàn)布置示例

　　使用接地參考平面的落地式設(shè)備試驗(yàn)布置示例

　　在進(jìn)行試驗(yàn)時，信號發(fā)生器、耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)、EUT和輔助設(shè)備應(yīng)接到參考接地平面(GRP)，或以其他適當(dāng)?shù)姆绞浇拥亍?/span>

　　臺式設(shè)備，EUT和電纜應(yīng)置于高度為10 cm厚的絕緣支撐物，與GRP隔離。

　　立式設(shè)備，EUT應(yīng)置于10 cm厚的絕緣支撐物上。

　　受試設(shè)備除了下方的參考接地平面(GRP)外，和其他導(dǎo)電體結(jié)構(gòu)的距離至少為0.5m。

　　耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)接入在距離EUT 1m處的電路上并與GRP連接。

　　如果耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)與試驗(yàn)信號發(fā)生器是分離的，它們之間應(yīng)靠近放置，并通過一個不超過1m長的導(dǎo)線連接。耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)與GRP的連接應(yīng)盡可能短。

　　通信線(數(shù)據(jù)線)應(yīng)使用技術(shù)規(guī)范要求的電纜，且需要高于參考接地平面(GRP)0.1m，其長度最少為1m。

　　如果EUT提供的電源線超過1m，超長電纜部分應(yīng)折疊成直徑為0.2m的扁平線圈，并置于GRP上方0.1m。

　　4、阻尼振蕩磁場抗擾度

　　4.1 阻尼振蕩磁場抗擾度試驗(yàn)要求

　　阻尼振蕩磁場使用慢速阻尼振蕩波，振蕩頻率為100kHz和1MHz。

　　阻尼振蕩磁場試驗(yàn)設(shè)置要求如下：

　　磁場強(qiáng)度H：10A/m – 100A/m

　　持續(xù)時間td：不小于2s

　　試驗(yàn)時間T：標(biāo)準(zhǔn)未定義，通常為10s

　　間隔時間tr：標(biāo)準(zhǔn)未定義

　　重復(fù)率Rep：40/s ( 100 kHz) 400/s ( 1 MHz )

　　第一個半周期極性：正和負(fù)

　　感應(yīng)線圈應(yīng)具有足夠的尺寸，以包圍EUT(在3個互相垂直方位上)。

　　4.2 阻尼振蕩磁場試驗(yàn)布置

　　阻尼振蕩磁場試驗(yàn)典型的測試布置如下：

　　EUT應(yīng)放在GRP上,兩者之間有0.1m 厚的絕緣(如干木塊)支撐。

　　應(yīng)使用由EUT制造商提供或推薦的電纜。若沒有推薦，應(yīng)采用一種適合于所涉及信號的無屏蔽電纜，所有電纜應(yīng)有1m 的長度暴露于磁場中。

　　通信線(數(shù)據(jù)線)應(yīng)使用技術(shù)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的電纜連接到EUT。在EUT 附近的每一根導(dǎo)線應(yīng)保持距GRP0.1m 左右的距離。

　　試驗(yàn)發(fā)生器應(yīng)放置在距離感應(yīng)線圈不超過3m 遠(yuǎn)處。

　　感應(yīng)線圈應(yīng)圍住放在其中心處的EUT。

　　在垂直位置(水平極化場)使用的感應(yīng)線圈可直接與GRP連接(在一根垂直導(dǎo)體的根部)，GRP作為底邊而成為線圈的一部分,這時從EUT到GRP的最短距離為0.1m 是足夠的。（文章來自電磁兼容之家）