Résumé
Dans des domaines tels que les produits électriques et électroniques, les nouvelles énergies et les communications, les interférences dues à la foudre auxquelles sont confrontés les équipements constituent un facteur clé de défaillance des produits et de dégradation de leurs performances. La certification de conformité CEM (compatibilité électromagnétique) est un préalable essentiel à la commercialisation des produits. Ce document aborde la question. LISUN SG61000-5 Fabricants de testeurs de surtension En tant qu'objet de recherche, et en s'appuyant sur des normes internationales et nationales telles que la CEI 61000-4-5 et la GB/T 17626.5, l'étude expose systématiquement le principe de conception modulaire, les paramètres techniques fondamentaux et le processus de test de cet équipement. Elle se concentre sur l'analyse de ses scénarios d'application dans différents domaines, présente intuitivement les performances de l'équipement grâce à la construction d'un tableau de comparaison des formes d'onde et des paramètres de test standard, et vérifie sa faisabilité pour la certification de conformité CEM à l'aide de cas de test réels. La recherche montre que LISUN SG61000-5 Les fabricants de testeurs de surtension, avec leur large plage de sortie de tension de 0 à 30 kV et de courant de 0 à 15 kA, leur capacité de sortie de forme d'onde multistandard telle que 1.2/50 μs et leur conception conviviale avec des modules de détection intégrés, peuvent répondre avec précision aux besoins de test CEM de diverses industries, en fournissant un support technique fiable aux entreprises pour réussir la certification de conformité des produits.
1. Introduction
Avec le développement des équipements électroniques vers une intégration et une sensibilité élevées, leur tolérance aux interférences électromagnétiques externes est devenue de plus en plus critique. Les surtensions de foudre, source courante d'interférences électromagnétiques, peuvent pénétrer à l'intérieur des équipements via les lignes électriques et les lignes de signaux, provoquant la surchauffe des puces, la perte de données, voire des dommages permanents aux équipements. Afin d'harmoniser les normes de test pour la résistance des produits aux surtensions de foudre, la Commission électrotechnique internationale (CEI) a formulé la norme CEI 61000-4-5 Compatibilité électromagnétique (CEM) – Partie 4-5 : Techniques d'essai et de mesure – Essai d'immunité aux surtensions, et la Chine a simultanément lancé la norme GB/T 17626.5 Compatibilité électromagnétique – Techniques d'essai et de mesure – Essai d'immunité aux surtensions (impact). Ces normes exigent clairement que les produits réussissent des essais de surtension de niveaux spécifiques avant leur mise sur le marché.
Dans ce contexte, les fabricants de testeurs de surtension professionnels sont devenus des équipements incontournables pour les entreprises de R&D, de production et les organismes de test tiers, afin de réaliser des tests de conformité CEM. Leader dans le domaine des équipements de test de compatibilité électromagnétique, LISUN Le groupe a développé le SG61000-5 Fabricants de testeurs de surtension, ce testeur, de conception modulaire, couvre une large plage de tensions et de courants de sortie, prend en charge plusieurs formes d'ondes standard et intègre un module de détection pour simplifier son utilisation. Cet article analyse en détail la valeur de ce testeur. LISUN SG61000-5 Fabricants de testeurs de surtension à partir des dimensions des normes de conception des équipements, des performances techniques et des scénarios d'application, fournissant des références pratiques pour les tests de conformité CEM multi-domaines.
2. Normes de conception et principes techniques de LISUN SG61000-5 Fabricants de testeurs de surtension
2.1 Principes techniques fondamentaux
Le LISUN SG61000-5 Le testeur de surtensions Surge Tester Manufacturers repose sur le principe de la « décharge par stockage d'énergie par condensateur ». Sa structure principale comprend une alimentation haute tension modulaire, une batterie de condensateurs de stockage d'énergie, un réseau de formation d'ondes, un module de détection intégré (sondes d'atténuation de tension et de courant + oscilloscope électronique) et un système de contrôle. Son fonctionnement est le suivant :
Stockage d'énergie : Sélectionnez le module de tension correspondant aux exigences du test. L'alimentation haute tension charge la batterie de condensateurs de stockage d'énergie, stockant ainsi l'énergie électrique dans les condensateurs. La capacité de stockage d'énergie est déterminée par le niveau de tension et la capacité du condensateur (formule de l'énergie : E = 0.5 CV²).
Formation de forme d'onde : L'énergie de la décharge du condensateur est convertie en forme d'onde standard via un réseau de formation de forme d'onde (composé de résistances, d'inductances et de condensateurs), par exemple 1.2/50 μs (tension à vide) et 8/20 μs (courant de court-circuit). Ici, « 1.2 μs » correspond au temps de montée de la tension et « 50 μs » au temps de demi-crête de l'onde de tension, garantissant ainsi la conformité des paramètres de forme d'onde aux exigences de la norme.
• Injection de surtension : le signal de surtension standard est injecté dans la ligne électrique ou la ligne de signal de l'échantillon de test via un réseau de couplage/découplage pour simuler une véritable interférence de surtension due à la foudre ;
Détection en temps réel : Les sondes d'atténuation de tension et de courant intégrées collectent le signal de surtension, qui est traité par l'oscilloscope électronique et affiché en temps réel sur l'écran tactile LCD. Les paramètres de forme d'onde peuvent être observés intuitivement sans instrument externe.
• Jugement des résultats : après le test, les performances de résistance aux surtensions de l'échantillon de test sont jugées en fonction de son état fonctionnel (par exemple, en cas de panne, de perte de données ou de dommages matériels) et des exigences standard.
Le principal atout technique de l'équipement réside dans sa conception modulaire : les modules de tension (0~10 kV, 10~20 kV, 20~30 kV) et de courant (0~5 ka, 5~10 ka, 10~15 ka) peuvent être combinés de manière flexible. Les utilisateurs peuvent sélectionner les modules correspondants en fonction des exigences de test, évitant ainsi les coûts inutiles liés à la redondance des fonctions de l'équipement. De plus, le réseau de formation d'onde utilise des composants de haute précision pour garantir une erreur de paramètre de forme d'onde ≤ ± 5 %, répondant ainsi aux exigences de précision des tests des normes.

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Champ d'application |
Norme de référence |
Objet de test |
Forme d'onde standard (tension en circuit ouvert/courant de court-circuit) |
Niveau de tension (KV) |
Niveau actuel (KA) |
Horaires des tests |
Indicateurs de jugement de base |
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Produits électriques et électroniques (par exemple, routeurs) |
GB / T 17626.5 |
Lignes électriques |
1.2/50 μs / 8/20 μs |
2 |
1 |
10 fois (5 positives, 5 négatives) |
Après le test, le routeur se connecte normalement au réseau, sans déconnexion, plantage ou voyant lumineux anormal |
|
Nouvelles énergies (par exemple, onduleurs photovoltaïques) |
IEC 61000-4-5 |
Bornes d'entrée CC |
1.2/50 μs / 8/20 μs |
6 |
3 |
20 fois (10 positives, 10 négatives) |
Aucun déclenchement intempestif de la protection contre les surtensions/surintensités de l'onduleur, tension de sortie stable et aucune baisse d'efficacité significative |
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Communications (par exemple, équipement de station de base) |
YD/T1539 |
Lignes de signal |
10/700 μs / 5/320 μs |
4 |
2 |
15 fois (7 positives, 7 négatives, 1 alternée) |
Débit de transmission du signal stable de la station de base, aucune perte de paquets de données et taux d'erreur binaire ≤10⁻⁶ |
|
Contrôle industriel (par exemple, PLC) |
IEC 61000-4-5 |
Ports de contrôle |
1.2/50 μs / 8/20 μs |
3 |
1.5 |
5 fois (2 positives, 2 négatives, 1 alternée) |
Exécution précise des commandes PLC, aucune confusion de programme et communication normale avec les périphériques externes |
|
Électronique automobile (par exemple, navigation automobile) |
QC/T 413 |
Interface d'alimentation embarquée |
1.2/50 μs / 8/20 μs |
1 |
0.5 |
8 fois (4 positives, 4 négatives) |
Affichage normal de l'écran de navigation, commande tactile sensible, erreur de précision de positionnement GPS ≤ 10 m et aucune défaillance fonctionnelle |
Remarque : Les paramètres du tableau peuvent être ajustés en fonction des exigences de protection réelles du produit. Par exemple, lors des tests d'équipements militaires, la tension peut être augmentée à 10 kV et le courant à 5 kA afin de garantir le bon fonctionnement de l'équipement dans des environnements électromagnétiques extrêmes.
4. Scénarios d'application et cas de test pratiques de LISUN SG61000-5 Fabricants de testeurs de surtension
4.1 Tests de conformité CEM dans le domaine électrique et électronique
Les produits électriques et électroniques tels que les routeurs et les téléviseurs sont sujets aux interférences dues aux surtensions du réseau électrique (telles que les variations de tension du réseau causées par la foudre) pendant leur utilisation. LISUN SG61000-5 Fabricants de testeurs de surtension pour tester un routeur, les paramètres sont définis conformément à la norme GB/T 17626.5 : forme d'onde 1.2/50 μs (tension)/8/20 μs (courant), tension 2KV, courant 1KA, temps de test 10 (5 positifs, 5 négatifs), temps d'intervalle 10s.
Avant le test, le routeur est connecté au secteur 220 V via le réseau de couplage/découplage intégré afin de garantir son bon fonctionnement (connexion au réseau et lecture de vidéos). Pendant le test, la forme d'onde de surtension est observée en temps réel sur l'écran tactile LCD afin de garantir la conformité de ses paramètres. Après le test, vérifiez si le routeur présente des problèmes de déconnexion, de panne, d'anomalies des voyants et autres, et testez le débit du signal à l'aide d'un logiciel de test de débit réseau. Lors du test d'un nouveau modèle de routeur par une entreprise d'électronique, il a été constaté une brève déconnexion (récupération après environ 3 secondes) après l'application de surtensions négatives. Après examen, il a été déterminé que la varistance du module d'alimentation était sous-dimensionnée. Après son remplacement par une varistance de tension supérieure, aucune anomalie n'a été constatée lors du nouveau test et le produit a obtenu la certification CEM.
4.2 Tests d'onduleurs photovoltaïques dans le domaine des nouvelles énergies
En tant que composants essentiels des nouveaux systèmes de production d'énergie, les onduleurs photovoltaïques doivent résister aux interférences de surtension générées par les panneaux photovoltaïques (telles que les fluctuations de tension causées par les décharges nuageuses). Conformément à la norme CEI 61000-4-5, LISUN SG61000-5 Le fabricant de testeurs de surtension utilise les paramètres suivants : forme d'onde 1.2/50 μs (tension)/8/20 μs (courant), tension 6 kV, courant 3 kA, temps de test 20 (10 positifs, 10 négatifs), temps d'intervalle 30 s.
Avant le test, la borne d'entrée CC de l'onduleur est connectée au générateur via un réseau de couplage, et la borne de sortie CA est connectée à une charge simulée (boîtier de résistances). La puissance de sortie de l'onduleur est réglée à 50 % de la puissance nominale. Pendant le test, la tension de sortie, le courant et les variations de rendement de l'onduleur sont surveillés en temps réel. Après le test, vérifiez si l'onduleur déclenche la protection contre les surtensions et les surintensités et si des composants internes sont endommagés. Lors du test d'un onduleur photovoltaïque par une nouvelle entreprise énergétique, il a été constaté que son rendement diminuait de 5 % après l'application d'une surtension positive de 6 kV. L'analyse a montré que la résistance aux surtensions du condensateur de filtrage était insuffisante. Après son remplacement par un condensateur haute fréquence à faible résistance, le rendement est revenu à la normale, répondant ainsi aux exigences de raccordement au réseau.
4.3 Tests d'équipements de station de base dans le domaine des communications
Les lignes de signaux des équipements de station de base (comme les interfaces d'émetteurs-récepteurs à fibre optique) sont sujettes aux interférences de surtension induites par la foudre, ce qui affecte la qualité de transmission du signal. Conformément à la norme YD/T 1539, LISUN SG61000-5 Les fabricants de testeurs de surtension utilisent les paramètres suivants : forme d'onde 10/700 μs (tension)/5/320 μs (courant), tension 4 kV, courant 2 kA, temps de test 15 (7 positifs, 7 négatifs, 1 alternatif), temps d'intervalle 20 s.
Avant le test, la ligne de signal de la station de base est connectée au générateur via un réseau de couplage de signaux, et une liaison de transmission de données (débit de 1 000 Mbit/s) est établie entre la station de base et le serveur distant. Pendant le test, le taux de perte de paquets de données et le taux d'erreur binaire sont surveillés à l'aide d'un analyseur de réseau. Après le test, vérifiez si la station de base présente des interruptions de signal, des redémarrages, etc. Lors d'un test d'équipements de station de base par une entreprise de télécommunications, il a été constaté que le taux d'erreur binaire atteignait 10⁻⁴ (exigence standard ≤ 10⁻⁶) après l'application d'une surtension de 10/700 μs. L'ajout d'une diode TVS (suppresseur de tension transitoire) à l'interface de la ligne de signal a permis de réduire ce taux à 10⁻⁷, conformément aux normes du secteur des télécommunications.
5. Avantages du produit et précautions d'emploi LISUN SG61000-5 Fabricants de testeurs de surtension
5.1 Avantages du produit
Adaptation flexible grâce à une conception modulaire : Les modules de tension et de courant peuvent être combinés librement, couvrant une large plage de sortie de 0 à 30 kV/0 à 15 kA. Ils répondent aux divers besoins de test, de l'électronique grand public aux équipements industriels, évitant ainsi aux entreprises d'acheter régulièrement des équipements de spécifications différentes et réduisant les coûts de test.
Couverture complète des formes d'onde multinormes : Il prend en charge les formes d'onde standard courantes telles que 1.2/50 μs, 10/700 μs (pour la tension) et 8/20 μs, 5/320 μs (pour le courant). Il répond aux exigences de test de différents systèmes normatifs, notamment CEI, GB et YD, et s'adapte aux besoins de certification des produits des marchés mondiaux.
• Détection intégrée pour une utilisation simplifiée : l'appareil intègre des sondes d'atténuation de tension et de courant, ainsi qu'un oscilloscope électronique. L'écran tactile LCD affiche directement les formes d'onde, éliminant ainsi le recours à des instruments externes tels qu'oscilloscopes et multimètres. Cela réduit les étapes de connexion des équipements, simplifie l'utilisation et permet aux nouveaux utilisateurs de maîtriser les tests de base en 30 minutes.
Haute précision et sécurité des tests : L'erreur des paramètres de forme d'onde est ≤ ± 10 % et la précision de la tension et du courant est de ± 5 %, garantissant des résultats de test fiables. De plus, il est équipé de multiples fonctions de sécurité : il coupe automatiquement l'alimentation en cas de surtension ou de surintensité, et la protection contre les décharges électrostatiques prévient les blessures dues aux charges résiduelles, préservant ainsi la sécurité des opérateurs et des équipements.
5.2 Précautions d'emploi
Exigences strictes de mise à la terre : L’équipement doit être connecté à une prise de terre indépendante, avec une résistance de terre ≤ 4 Ω. Cela évite la distorsion du signal de surtension causée par une mauvaise mise à la terre et prévient les accidents liés à l’équipement sous tension (enceinte). Avant tout test, un testeur de résistance de terre doit être utilisé pour vérifier la résistance de terre et s’assurer qu’elle est conforme aux exigences.
Connexion normalisée des échantillons de test : Les échantillons de test doivent être connectés via des réseaux de couplage/découplage dédiés. L'injection directe de signaux de surtension dans les échantillons de test est interdite, car cela pourrait les endommager ou affecter les résultats du test. Par exemple, un réseau de couplage de puissance doit être utilisé pour tester les lignes électriques et un réseau de couplage de signal pour tester les lignes de signal ; la combinaison de ces réseaux est interdite.
Étalonnage régulier de la forme d'onde : Il est recommandé d'étalonner les paramètres de forme d'onde de l'équipement (tels que le temps de montée et le temps de demi-crête) à l'aide d'un étalonneur standard tous les six mois afin de garantir leur conformité aux exigences normatives. En cas de résultats de test anormaux, l'équipement doit être étalonné rapidement afin d'éviter toute erreur d'appréciation due à des écarts de forme d'onde.
• Conformité aux spécifications de sécurité : Pendant les essais, les opérateurs doivent porter des gants et des chaussures isolants, et se tenir debout sur un tapis isolant. Il est interdit de toucher la borne de sortie haute tension de l'équipement et la partie de connexion de l'échantillon d'essai. Après l'essai, la fonction de décharge de l'équipement doit être activée. Les lignes de connexion de l'échantillon d'essai ne peuvent être démontées que lorsque la charge résiduelle est complètement libérée (l'écran tactile affiche une tension de 0).
6. Conclusion
En tant qu'appareil de test professionnel conforme aux normes CEM internationales et nationales, le Lishan SG61000-5 Générateur de surtension de foudre Offre une solution efficace et fiable pour les tests de conformité CEM dans des domaines tels que l'électronique, les nouvelles énergies, les communications et le contrôle industriel grâce à sa conception modulaire, sa sortie multi-standard et son module de détection intégré. Sa large plage de tension et de courant de sortie et sa conception intuitive répondent non seulement aux besoins d'optimisation des performances des entreprises en R&D et aux exigences d'inspection en usine en production, mais offrent également un support de certification fiable aux organismes de test tiers.
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