05 juil., 2013 12805 Vues Auteur : racine

CEI 61000-4-5: Techniques de test et de mesure de surtension

La mesure anti-interférence du générateur de surtension est basée sur la norme internationale IEC 61000-4-5.

SG61000-5_Générateur de surtension

1 Objectif du test

L'ensemble du coup de foudre dans la nature (à savoir le tonnerre indirect tel que le coup d'éclairage entre les nuages, ou le coup d'éclairage arrivé aux objets adjacents) peut induire la surtension et le courant dans l'antenne extérieure. En outre, une tension et un courant de surtension énormes seront également induits dans le circuit d'alimentation de l'interrupteur instantané dans la centrale ou la station de commutation. Les caractéristiques communes des deux types de surtension incluent une énergie élevée (par rapport à l'énergie, l'électricité statique est le niveau de P joule, le groupe d'impulsions est le niveau de millijoule, la surtension de la foudre est des centaines de niveau de joule, ce qui correspond à un million de fois de l'ancien). deux énergies interférentes), forme d'onde lente (niveau microseconde, mais l'électricité statique et le groupe d'impulsions sont au niveau nanoseconde, même le niveau sub nanoseconde), et faible fréquence de récurrence.

La CEI 61000-4-5 est une norme qui fournit une évaluation objective de la capacité de résistance aux interférences de surtension des équipements électriques et électroniques à travers l'expérience de simulation de surtension d'éclairage.

2 générateurs de surtension

Cette norme a mentionné deux types de générateurs de surtension, qui simulent respectivement la situation de la ligne électrique et de la ligne de communication. Les formes d'onde des deux types de surtension sont différentes en raison de l'impédance de ligne différente.

(1) Générateur d'ondes complet utilisé pour le test des lignes électriques

« Onde globale » fait référence aux paramètres de forme d'onde formés par l'onde de tension et l'onde de courant régulée par la norme dans un circuit générateur de surtension(lorsque la borne de sortie du générateur est en circuit ouvert, elle formera l'onde de surtension ; lorsque la borne de sortie du générateur est en court-circuit, elle formera l'onde de surtension). L'exigence de la génératrice et de la forme d'onde est illustrée par les figures suivantes :

CEI 61000-4-5: Techniques de test et de mesure de surtension

U: alimentation haute tension
R_s: Résistance de formation de durée d'impulsion
R_c: Résistance de charge
R_m: Résistance d'adaptation d'impédance
C_c: Capacité du réservoir
L: temps de montée formant résistance

CEI 61000-4-5: Techniques de test et de mesure de surtension

Temps d'onde avant: T₁= 1.67XT = 1.2 μs ± 30%
Temps de valeur de demi-pic: T₂= 50 μs ± 20%
Forme d'onde de tension en circuit ouvert de 1.2 / 50 μs (basée sur la régulation de forme d'onde CEI 60-1)

CEI 61000-4-5: Techniques de test et de mesure de surtension

Temps d'onde avant: T₁= 1.25XT = 8 μs ± 30%
Temps de valeur de demi-pic: T₂= 20 μs ± 20%
Forme d'onde de tension en circuit ouvert de 8 / 20 μs (basée sur la régulation de forme d'onde CEI 60-1)

L'exigence de base du générateur complet:

Tension de sortie en circuit ouvert (± 10%): 0.5 kVP à 4 kVP
Courant de sortie de court-circuit (± 10%): 0.25 kAP à 2 kAP
Résistance du générateur: 2Ω (c'est la clé pour connecter l'onde de tension en circuit ouvert et l'onde de courant de court-circuit)
Résistance supplémentaire: 10Ω ou 40Ω, forme une résistance interne de 12Ω ou 42Ω
Polarité de sortie de surtension: positive / négative
Plage de décalage de phase de surtension: 0 ° ～ 360 ° (la sortie de surtension se synchronise avec l'alimentation)
Fréquence de répétition maximale: au moins une fois par minute

(2) Générateur d'onde de surtension 10 / 700μs utilisé pour la ligne de télécommunication

La ligne du générateur et la forme d'onde sont représentées comme la figure suivante:

CEI 61000-4-5: Techniques de test et de mesure de surtension

U: alimentation haute tension
R_s: Résistance de formation de durée d'impulsion
R_c: Résistance de charge
C_c: Capacité du réservoir (20μF)
R_m: Résistance d'adaptation d'impédance (Rm1 = 15Ω, Rm2 = 25Ω)
C_s: Résistance de formation de temps de montée (0.2 μF)

CEI 61000-4-5: Techniques de test et de mesure de surtension

S: interrupteur, cet interrupteur doit être fermé lors de l'utilisation de la résistance d'adaptation externe

Temps d'onde avant: T₁= 1.67XT = 10 μs ± 30%
Temps de valeur de demi-pic: T₂= 700 μs ± 20%
10 / 700μs Forme d'onde de tension en circuit ouvert (basée sur la régulation de forme d'onde CCITT) Exigence de base du générateur: Onde de tension en circuit ouvert: 10 / 700μs Tension de sortie en circuit ouvert （± 10%）: 0.5kVP à 4kVP
Résistance du générateur: 40Ω
Polarité de sortie de surtension: positive / négative

3 Méthodes d'essai

Comme la tension et le courant du test de surtension sont relativement lents, la configuration du laboratoire est plutôt simple. Le test du circuit de puissance est terminé par couplage du réseau de découplage. La figure suivante est le schéma du circuit de test monophasé qui requiert le mode différentiel et le test en mode commun.

CEI 61000-4-5: Techniques de test et de mesure de surtension

4 Attention dans le test

(1) Des mesures de protection doivent être prises conformément aux exigences du fabricant avant l'essai.

(2) Le taux de test est une fois par minute. Il ne doit pas être trop rapide pour former un processus de récupération pour protéger les performances de la machine. En effet, il est impossible que le phénomène d'éclairage naturel et le grand interrupteur du poste de transformation aient un taux de répétition très élevé. En général, il existe un test cinq fois pour chaque polarité positive et négative.

(3) La tension doit être testée progressivement du niveau bas au niveau haut pour éviter la fausse odeur des caractéristiques non linéaires de l'échantillon IV. De plus, la tension d'essai doit être confirmée pour ne pas dépasser les exigences de la norme de produit afin d'éviter les dommages inutiles.

5 Degré de test sévère

Le degré sévère du test peut être divisé en 1, 2, 3 et 4 et le niveau X. Le paramètre de niveau 13 du mode différentiel du circuit de puissance n'est pas donné, les autres niveaux sont respectivement 0.5kV 、 1kV 、 2kV et indéterminés. Chaque paramètre de niveau du test de mode commun du circuit de puissance est de 0.5 kV 、 1 kV 、 2 kV 、 4 kV et est indéterminé.

Le degré sévère du test dépend de l'environnement (l'environnement susceptible de subir la surtension) et des conditions d'installation; il est principalement divisé en les types suivants:

Niveau 1: Meilleur environnement de protection, comme la salle de contrôle des usines ou la centrale électrique.
Niveau 2: Certains environnements de protection tels que les usines sans forte interférence.
Niveau 3: environnement de harcèlement électromagnétique commun sans exigence d'installation spécifiée pour les équipements tels que le réseau câblé d'installation commune, le lieu de travail industriel et le poste électrique.
Niveau 4: environnement de harcèlement sévère tel qu'une antenne civile, un poste électrique à haute pression sans protection.
Niveau X: Le niveau spécial doit être confirmé après consultation de l'utilisateur et du fabricant.La sélection du niveau de produit dépend de la norme du produit.

6 Commentaire sur les normes

À l'heure actuelle, il existe de nombreuses normes mentionnant la situation d'utilisation d'un éclairage de 1.2 / 50 μs pour effectuer le test, mais les différentes normes ont un objectif de test différent. Par exemple, le test haute pression a également mentionné le test d'éclairage pour le test de tension de tenue aux chocs avec le générateur haute pression et haute résistance. En ce moment, bien que la tension du générateur soit élevée, l'énergie n'est pas énorme. Ce type de test est effectué à l'état hors ligne de l'équipement. Au contraire, la norme CEI 61000-4-5 requiert la réalisation de la mesure anti-parasite de surtension. En raison de la faible impédance du circuit, l'impédance de sortie du générateur doit également être faible. De cette manière, le générateur adapté à la mesure anti-parasitage de surtension doit non seulement avoir une tension de sortie élevée, mais doit également avoir une faible impédance de sortie et de grandes caractéristiques de sortie d'énergie. Étant donné que l'équipement effectue la mesure à l'état en ligne, un réseau de couplage et de découplage doit être utilisé. On peut voir que les deux types d'expériences mentionnés ci-dessus sont totalement différents, ce qui ne doit pas être confondu.

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