雷擊是極其普遍的自然現(xiàn)象,雷擊浪涌是由開關(guān)或者雷電瞬變產(chǎn)生的過壓,開關(guān)時產(chǎn)生高壓的原因有負載切換或者故障,雷電瞬變則是發(fā)生雷擊時有大電流進入電網(wǎng)。因此我們需要對設(shè)備進行相關(guān)耐高壓的測試和評估。
開關(guān)電源適配器的抗雷擊浪涌試驗對于評定在遭受雷擊高能量脈沖干擾時可建立一共同的依據(jù)。標準主要模擬間接雷擊(開關(guān)電源通常都無法經(jīng)受直接雷擊),如:
①雷電擊中戶外電網(wǎng)線路,有大量電流流入外部線路或接地電阻,因而產(chǎn)生了干擾電壓;
②間接雷擊(如云層間或云層內(nèi)的雷擊)在外部電網(wǎng)線路上感應(yīng)出脈沖電壓和電流;
③雷電擊中線路鄰近物體,在其周圍建立的強大電磁場,在外部線路上感應(yīng)出電壓;
④雷電擊中附近地面,地電流通過公共接地系統(tǒng)時所引進的干擾。
電源適配器的浪涌抗擾度試驗標準處模擬自然界的雷擊外,還提到了變電所等場合,因為開關(guān)動作而引進的干擾,如:
①主電源系統(tǒng)切換時的干擾;
②同一電網(wǎng),在靠近開關(guān)電源適配器附近的一些小開關(guān)跳動時形成的干擾;
③切換伴有諧振線路的晶閘管設(shè)備;
④各種系統(tǒng)性的故障,如設(shè)備接地網(wǎng)絡(luò)或者接地系統(tǒng)間的短路和飛弧故障。
雷擊浪涌發(fā)生器用于雷擊浪涌測試試驗,用于評估設(shè)備電源線和內(nèi)部連接線在經(jīng)受來自開關(guān)切換及自然界雷擊所引起高能量瞬變干擾時的性能提供一個共同依據(jù)。雷擊浪涌測試儀器的性能滿足IEC61000-4-5和GB/T17626.5標準。
1、雷擊浪涌抗擾度試驗方法:
⑴根據(jù)試驗品的實際使用和安裝條件進行布局和配置,包括有些標準會改變體現(xiàn)波形發(fā)生器信號源內(nèi)阻的附加電阻。
⑵根據(jù)產(chǎn)品要求來定試驗電壓的等級及試驗部位。
⑶在每個選定的試驗部位上,正、負極性的干擾至少要各加5次,每次浪涌的最大重復(fù)率為1次/min.因為大多數(shù)系統(tǒng)用的保護裝置在兩次浪涌之間要有一個恢復(fù)期,所以設(shè)備在做雷擊浪涌試驗時存在一個最大重復(fù)率的問題。
⑷浪涌波的注入是否要與開關(guān)電源適配器的輸入電壓同步的問題。如無特殊規(guī)定,通常要求在開關(guān)電源適配器電壓波形的過零點和正、負峰值的位置上疊加雷擊浪涌信號。
⑸考慮到被測設(shè)備電壓-電流轉(zhuǎn)換特性的非線性,試驗電壓應(yīng)該逐步增加到產(chǎn)品標準的規(guī)定值,以避免試驗中可能出現(xiàn)的假象(在高試驗電壓時,因為被測設(shè)備中可能有某個薄弱器件擊穿,旁路了試驗電壓,致使試驗得以通過。然而在低試驗電壓時,由于薄弱器件未被擊穿,所以試驗電壓以全電壓加在試驗設(shè)備上,反而使試驗無法通過)。
⑹雷擊浪涌信號要加在線-線或線-地之間。如果要進行的是線-地試驗,且無特殊規(guī)定,則試驗電壓要依次加在每一根線與地之間。但要注意:在做線-地試驗時,有時出現(xiàn)標準要求將干擾同時疊加在兩根或多根線對地的情況,這時脈沖的持續(xù)時間允許減小一些。
⑺由于試驗可能是破壞性的,所以決不要使試驗電壓超過規(guī)定值。
2、雷擊浪涌抗擾度試驗等級:
試驗的嚴酷度等級分為1、2、3、4和X級。電源線差模試驗的1級參數(shù)未給,其余各級分別為0.5kV、1kV、2kV及待定。電源線共模試驗的各級參數(shù)為0.5kV、1kV、2kV、4kV及待定。
試驗的嚴酷度等級取決于環(huán)境(遭受浪涌可能性的環(huán)境)及安裝條件,大體分類如下。
1級:較好保護的環(huán)境,如工廠或電站的控制室。
2級:有一定保護的環(huán)境,如無強干擾的工廠。
3級:普通的電磁騷擾環(huán)境,對設(shè)備未規(guī)定特殊安裝要求,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。
4級:受嚴重騷擾的環(huán)境,如民用架空線,未加保護的高壓變電所。
X級:特殊級,由用戶和制造商協(xié)商后確定。
開關(guān)電源適配器EMC測試時,雷擊浪涌試驗等級為:線-線之間是2級,線-地之間是3級。