Caractéristiques techniques et recherche d'application du simulateur de surtension de foudre

Abstract:
Le simulateur de foudre est un instrument clé dans le domaine des tests CEM pour évaluer l'immunité des équipements contre les surtensions, et ses performances déterminent directement la précision et la fiabilité des tests d'immunité aux surtensions. LISUN SG61000-5 Cet article analyse en détail le simulateur de surtension de foudre, son design modulaire, sa large plage de tension et de courant de sortie, son adaptabilité aux formes d'onde standard et ses fonctions de test intégrées. Il met en lumière les avantages techniques de cet équipement, notamment sa capacité à répondre à diverses exigences de test, à simplifier les procédures d'utilisation et à garantir la précision des mesures. Enfin, il explore son intérêt pour les tests d'immunité aux surtensions des équipements électroniques, électriques et de communication, et fournit une référence pour les tests de compatibilité électromagnétique (CEM) dans les domaines connexes.

Figure : Générateur de surtension

1. Introduction

Lors du fonctionnement des réseaux électriques et des équipements électrotechniques, des surtensions transitoires de forte énergie peuvent être générées par la foudre et la commutation de charges inductives et capacitives importantes. Ces surtensions peuvent facilement provoquer des pannes de circuit, des dysfonctionnements, voire des dommages permanents, affectant gravement la stabilité et la durée de vie des équipements. Le simulateur de surtensions de foudre, appareil de test spécifique, génère des formes d'onde normalisées conformes aux normes CEM afin d'évaluer systématiquement l'immunité aux surtensions des équipements. Il constitue ainsi un outil essentiel pour le développement de produits, la certification qualité et les inspections en usine.

Les simulateurs de surtension de foudre traditionnels présentent des problèmes tels qu'une spécification unique, des fonctions de test dispersées et la nécessité de nombreux instruments auxiliaires externes, ce qui les rend difficilement adaptables aux exigences de test diversifiées des différentes industries et équipements. Le processus d'exploitation complexe augmente également la probabilité d'erreurs de test. LISUN SG61000-5 Simulateur de surtension de foudre, développé par LISUN Pour répondre aux problématiques du secteur, cet appareil adopte une conception modulaire permettant une large gamme de spécifications de tension et de courant de sortie. Il intègre une sortie de forme d'onde standard et une surveillance en temps réel de cette forme d'onde, améliorant considérablement l'efficacité et la précision des tests d'immunité aux surtensions. Entièrement conforme aux normes internationales et nationales telles que GB/T 17626.5 et IEC 61000-4-5, cet équipement est largement utilisé pour les tests d'immunité aux surtensions dans les domaines de l'électronique, de l'électrotechnique, des communications, des énergies nouvelles et autres, et constitue une solution de haute qualité pour les tests de compatibilité électromagnétique (CEM).

2. Caractéristiques de conception essentielles de LISUN SG61000-5 Simulateur de surtension de foudre

2.1 Conception modulaire pour répondre aux exigences de test sur toute la gamme

Le principal atout de conception de LISUN SG61000-5 Le simulateur de surtension de foudre se distingue par son architecture modulaire. Grâce à la combinaison et à la configuration de différents modules fonctionnels, il offre une couverture complète des spécifications de tension et de courant de sortie, répondant ainsi à des exigences variées en matière de tests de surtension, allant des basses tensions et faibles courants aux hautes tensions et courants importants. Les modèles de base couvrent une plage de sortie de 0 à 4.8 kV/0 à 2.4 kA à 0 à 6 kV/0 à 3 kA. Les modèles haute tension incluent SG61000-5H-SP, SG61000-5H15-SP et SG61000-5H20-SP Ces appareils peuvent fournir des tensions de sortie précises de 0 à 10 kV/0 à 5 kA, de 0 à 15 kV/0 à 7.5 kA et de 0 à 20 kV/0 à 10 kA respectivement. Des modèles monophasés 30 kV et triphasés 20 kV personnalisés permettent d'étendre la tension de sortie à 0 à 30 kV avec une adaptation de courant jusqu'à 0 à 15 kA, ce qui les rend idéaux pour les tests de surtension d'équipements haute tension et haute puissance.

La conception modulaire se traduit non seulement par la configuration flexible des modules de sortie de tension et de courant, mais aussi par la configuration standardisée des modules auxiliaires tels que les réseaux de couplage-découplage (RCD) et les transformateurs d'isolement. L'équipement intègre un RCD monophasé 240 V/16 A et un RCD symétrique à 4 fils, et prend en charge une alimentation externe optionnelle. CDN61000-5P et ligne de communication CDN61000-5CIl peut être combiné de manière flexible en fonction du type et des spécifications d'entrée de l'équipement testé (EUT), réalisant des tests de couplage de surtension pour différentes interfaces telles que les lignes électriques et les lignes de communication, atteignant véritablement « un seul équipement couvrant tous les scénarios de test ».

2.2 Sortie de forme d'onde multi-normes pour une conformité précise aux tests CEM

La normalisation des formes d'onde des surtensions est l'indicateur technique principal d'un simulateur de surtensions de foudre. LISUN SG61000-5 Le simulateur de surtension de foudre prend entièrement en charge la sortie de forme d'onde de surtension spécifiée par les normes internationales et peut basculer de manière flexible entre les formes d'onde de tension en circuit ouvert et de courant de court-circuit en fonction des exigences de test, correspondant avec précision aux exigences de test d'immunité aux surtensions de différents équipements.

Les modèles courants peuvent générer de manière stable des formes d'onde de tension en circuit ouvert de 1.2/50 µs ±20 % et des formes d'onde de courant de court-circuit de 8/20 µs ±20 %. Cette forme d'onde combinée est la forme d'onde standard pour les tests de surtension des lignes électriques et de données, et permet de simuler avec précision les caractéristiques des surtensions transitoires causées par la foudre. Le modèle dédié SG61000-5Le modèle C est adapté aux tests d'équipements de communication. Il génère des signaux de tension en circuit ouvert de 10/700 µs ±20 % et des signaux de courant de court-circuit de 5/320 µs ±20 %, conformes aux normes de test relatives aux surtensions sur les lignes de communication. L'écart de tous les paramètres des signaux est maîtrisé à ±20 %, dépassant largement les exigences industrielles courantes et garantissant ainsi la précision et la fiabilité des données de test.

Par ailleurs, l'équipement permet une inversion libre de la polarité des surtensions, autorisant ainsi des tests de polarité positive, négative et entièrement automatiques. Le réglage du déphasage couvre les tests asynchrones et synchrones de 0° à 360°, simulant l'impact des surtensions sur l'équipement à différentes phases de tension et évaluant de manière exhaustive son immunité aux surtensions. Le nombre de surtensions est paramétrable de 1 à 9 999, répondant aux exigences des tests d'impact de surtensions continus et simulant avec précision les scénarios où l'équipement subit de multiples surtensions en fonctionnement réel.

2.3 La fonction de test intégrée simplifie considérablement les opérations de test

Pour résoudre le problème que posent les simulateurs de surtension de foudre traditionnels, qui nécessitent des oscilloscopes externes, des atténuateurs et d'autres instruments pour la surveillance des formes d'onde, LISUN SG61000-5 Le simulateur de surtension de foudre adopte une conception fonctionnelle intégrée. Récemment mis à jour avec une sonde d'atténuation de tension et de courant intégrée et un oscilloscope électronique, il permet une surveillance en temps réel et un affichage précis des formes d'onde de la surtension sans aucun instrument externe supplémentaire, simplifiant considérablement le processus de test.

L'appareil est doté d'un écran tactile LCD haute définition et d'un système d'exploitation Android intégré. Les utilisateurs peuvent régler directement tous les paramètres (tension, courant, forme d'onde, nombre de surtensions, polarité et déphasage) via l'écran tactile. Pendant les tests, la courbe de la surtension de sortie est visualisable en temps réel, permettant une compréhension intuitive des paramètres clés (front montant, durée et valeur de crête) et la détection et la correction rapides des écarts de forme d'onde. La sonde d'atténuation de tension et de courant intégrée atténue avec précision les signaux de surtension haute tension et forte intensité, garantissant une acquisition de signal stable et précise par l'oscilloscope et évitant les dommages instrumentaux et les erreurs de données dues à la surcharge du signal. La conception intégrée réduit le nombre de connexions entre les instruments de test et les erreurs de mesure liées à un mauvais branchement, tout en optimisant l'espace de laboratoire et en améliorant la praticité et l'efficacité des tests.

2.4 Une conception à haute sécurité garantit la sécurité des opérations de test

Le processus de test du simulateur de surtension de foudre implique une haute tension et un courant important ; la conception de sécurité de l'équipement est donc particulièrement importante. LISUN SG61000-5 Le simulateur de surtension de foudre est équipé d'un système de protection complet et prend en charge la configuration de divers équipements de sécurité, garantissant ainsi la sécurité des testeurs et des équipements de test. L'appareil intègre des fonctions telles que l'avertissement de haute tension, la protection contre les surintensités et la protection contre les surtensions. Lorsque les paramètres de sortie dépassent la plage définie, l'appareil coupe automatiquement la sortie afin d'éviter d'endommager l'équipement testé par des surtensions excessives. Il est par ailleurs recommandé de l'utiliser avec LISUN Le dispositif de protection contre les surtensions PD-E01 isole efficacement l'équipement testé et prévient les effets inverses des surtensions haute tension. Il peut accueillir un équipement de test de 700 x 440 x 392 mm et des spécifications particulières peuvent être personnalisées pour répondre aux besoins de protection d'équipements de dimensions différentes. De plus, il peut être équipé en option d'un banc de test de surtensions SG-DESK et d'un transformateur d'isolement pour l'équipement sous test (EUT), afin d'améliorer la sécurité et la standardisation du processus de test.

3. Tableau des paramètres techniques principaux LISUN SG61000-5 Simulateur de surtension de foudre

4. Applications industrielles de LISUN SG61000-5 Simulateur de surtension de foudre

4.1 Industrie électronique et électrique

Les lignes d'alimentation et les lignes de commande des appareils électroménagers, des équipements électroniques grand public et des petits appareils électriques industriels sont vulnérables aux surtensions dues à la foudre, ce qui peut entraîner des dommages aux circuits internes et des pannes de fonctionnement. Les modèles de base SG61000-5SB et SG61000-5 du système LISUN SG61000-5 Le simulateur de surtensions peut générer des surtensions de 0 à 6 kV et de 0 à 3 kA, simulant avec précision les perturbations liées aux surtensions dans les environnements d'alimentation basse tension. Il permet d'évaluer l'immunité aux surtensions des réfrigérateurs, climatiseurs, lave-linge, routeurs et autres équipements, garantissant ainsi un fonctionnement stable en cas de surtensions lors de leur utilisation réelle et répondant aux exigences de certification CEM pour les appareils électroménagers.

4.2 Industrie des équipements de communication

Les lignes de communication des stations de base, des commutateurs, des émetteurs-récepteurs à fibre optique et autres équipements de communication sont sensibles aux surtensions provoquées par la foudre, ce qui entraîne des interruptions de transmission de données et des dommages matériels. Le modèle dédié SG61000-5L'appareil C peut générer des formes d'onde de surtension spécifiques aux communications, de 10/700 µs en circuit ouvert et de 5/320 µs en court-circuit, répondant parfaitement aux normes de test de surtension pour les lignes de communication. Il permet d'effectuer des tests de couplage de surtension sur les interfaces RJ45, fibre optique et autres interfaces d'équipements de communication, évaluant ainsi l'immunité des lignes de communication et garantissant la stabilité et la continuité des réseaux de communication.

4.3 Industrie des nouvelles énergies et des équipements électriques

Les nouveaux équipements de production d'énergie et de puissance, tels que les onduleurs photovoltaïques, les bornes de recharge et les armoires de distribution haute et basse tension, fonctionnent en extérieur ou en milieu industriel pendant de longues périodes, avec une forte probabilité de subir des surtensions dues à la foudre. En tant qu'équipements haute tension et haute puissance, ils doivent répondre à des exigences plus strictes en matière d'immunité aux surtensions. Les modèles haute tension de LISUN SG61000-5 Le simulateur de surtensions de foudre peut générer des surtensions de 0 à 30 kV et de 0 à 15 kA, simulant ainsi les fortes perturbations causées par la foudre. Il permet d'évaluer de manière exhaustive la capacité de protection des circuits des équipements de production d'énergie et de chauffage, évitant ainsi les arrêts de production, les incendies et autres incidents liés aux surtensions.

4.4 Industrie du contrôle industriel

Les automates programmables, les convertisseurs de fréquence, les servomoteurs et autres équipements de contrôle industriel sont au cœur de la production industrielle, et leur immunité aux surtensions détermine directement le fonctionnement stable des lignes de production. LISUN SG61000-5 Le simulateur de surtensions de foudre prend en charge les tests synchrones et asynchrones avec un déphasage de 0° à 360°, simulant l'impact des surtensions sur les équipements de contrôle industriels à différentes phases de tension. Grâce à des réseaux de couplage/découplage externes optionnels, il permet d'effectuer des tests de surtension complets sur les lignes d'alimentation, de contrôle et de communication des équipements, garantissant ainsi un fonctionnement optimal de ces derniers dans des environnements électromagnétiques industriels complexes et améliorant la fiabilité des lignes de production.

5. Valeur applicative et tendances de développement du simulateur de surtension de foudre

En tant que simulateur de surtension de foudre modulaire de nouvelle génération, la principale valeur applicative du LISUN SG61000-5 Le simulateur de surtension de foudre offre une couverture complète des exigences de test et une efficacité accrue. Sa conception modulaire s'affranchit des limitations des équipements traditionnels à spécifications uniques. Grâce à la configuration de différents modules, il répond à tous les besoins de test de surtension, de la basse à la haute tension, et s'adapte aux équipements conventionnels comme aux équipements sur mesure, réduisant ainsi les coûts d'acquisition pour les entreprises. La fonction intégrée de surveillance de la forme d'onde simplifie l'utilisation d'instruments externes, réduit le temps de préparation et les erreurs de manipulation, et améliore l'efficacité des tests. La précision de la forme d'onde de sortie standard et la conception de protection complète garantissent l'exactitude des données et la sécurité du processus de test, fournissant ainsi une base de test scientifique et fiable pour le développement, l'amélioration et la certification de la qualité des produits.

Avec le développement des équipements électroniques et électriques vers la miniaturisation, l'intelligence et la haute puissance, et l'amélioration continue des normes CEM, les simulateurs de surtensions dues à la foudre évoluent vers une approche modulaire, intelligente et intégrée. À l'avenir, leur architecture modulaire sera optimisée, avec une standardisation et une généralisation des modules fonctionnels, ce qui améliorera l'adaptabilité des équipements. Côté intelligence, l'intégration des technologies IoT et Big Data permettra la collecte, l'analyse et la gestion à distance des données de test, créant ainsi une plateforme de test intelligente. Côté intégration, de multiples fonctions de test CEM, telles que les tests de surtension, de décharge électrostatique et de transitoires électriques rapides, seront intégrées, offrant ainsi aux utilisateurs une solution de test CEM plus complète et un « appareil multifonction ».

6. Conclusion

En tant qu'équipement de test modulaire de haute précision, intelligent et polyvalent, LISUN SG61000-5 simulateur de foudre Grâce à sa conception modulaire, cet appareil permet de générer une tension de sortie complète de 0 à 30 kV et un courant de 0 à 15 kA. Il prend en charge les formes d'onde standard de tension en circuit ouvert (1.2/50 µs et 10/700 µs) et de courant de court-circuit (8/20 µs et 5/320 µs). Sa sonde d'atténuation de tension et de courant intégrée, ainsi que son oscilloscope électronique, associés à un écran tactile LCD, permettent des tests de surtension intégrés et intelligents. Ceci simplifie considérablement le processus de test et garantit la précision et la standardisation des paramètres des formes d'onde mesurées. Doté d'un système de protection complet et de divers accessoires, cet appareil améliore encore la standardisation et la facilité d'utilisation des tests tout en assurant une sécurité optimale.

En tant que simulateur de surtension de foudre professionnel conforme aux normes internationales et nationales telles que GB/T 17626.5 et IEC 61000-4-5, LISUN SG61000-5 Ce dispositif répond non seulement aux besoins de tests d'immunité aux surtensions des secteurs de l'électronique, de l'électrotechnique, des communications, des énergies nouvelles, du contrôle industriel et autres, mais apporte également un soutien important au développement, à l'amélioration et à la certification de la qualité des produits grâce à des données de tests scientifiques. Dans un contexte d'exigences CEM de plus en plus strictes, LISUN SG61000-5 Le simulateur de surtension de foudre est devenu un équipement important dans le domaine des tests CEM grâce à sa conception avancée, ses excellentes performances techniques et ses nombreux scénarios d'application. Il revêt une importance pratique considérable pour promouvoir l'amélioration de l'immunité des produits aux surtensions et le développement de l'industrie des tests CEM.