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浪涌抗扰度测试规范Thespecificationofsurgeimmunitytest目次前言77测试要求...........................................................66性能判据...........................................................35浪涌试验原理......................................................24测试条件...........................................................23术语及符号.........................................................12引用标准..........................................................11范围..............................................................前言本标准根据国际标准IEC61000-4-5“Electromagneticcompatibility(EMC)Part4:TestingandmeasurementtechniquesSection5:Srugeimmunitytest”、ETS300386标准、GB/T17626.5--1999“浪涌（冲击）抗扰度试验”编制而成。本规范主要介绍浪涌抗扰性试验的试验电平、性能判据、试验设备、试验方法等内容。浪涌抗扰度测试规范1范围本标准规定了浪涌抗扰度测试的术语、试验方法。本标准适用于于公司所有产品的电源端：直流端、交流端；以及各类信号端：用户线端口、E1端口、串口等的浪涌抗扰度测试。适合ETS300386、IEC61000-4-5等电信标准测试要求。2引用标准下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨，使用下列标准最新版本的可能性。ElectromagneticcompatibilityandRadiospectrumMatters(ERM);Telecommunicationnetworkequipment;ElectroMagneticCompatibility(EMC)requirementsEN300-386-(2000-03)Electromagneticcompatibility(EMC)Part4:TestingandmeasurementtechniquesSection5:SrugeimmunitytestIEC61000-4-5（1995-02）抗扰度试验GB/T17626.5-199913术语及符号3.1术语3.1.1抗扰度：装置、设备或系统面临电磁骚扰不降低运行性能的能力。3.1.2接地参考平面：ground(reference)plane一块导电平面，其电位用作公共参考电位。3.1.3耦合网络：将能量从一个电路传送到另一个电路的电路。3.1.4去耦网络：用于防止施加到EUT上的浪涌（冲击）影响其他不作实验的装置、设备或系统的电路。3.2符号3.2.1SURGE：浪涌（冲击）3.2.2EUT：EquipmentUnderTest受试设备3.2.3AE：AuxiliaryEquipment辅助设备3.2.4CDN：Coupling&Decouplingnet耦合去耦网络3.2.5CCITT：ConsultativeCommitteeonInternationalTelegraphyandTelephony国际电报电话咨询委员会4测试条件4.1环境条件4.1.1电磁环境：实验室的电磁环境不应影响试验结果。4.1.2自然环境：温度：15℃~35℃;相对湿度：10％~75％。大气压力：86kPa～106kPa4.2测试场地立式设备放置在接地参考平面上时，应该用绝缘支座与之隔开。台式设备应放置在绝缘试验台上。4.3测试辅助设备的要求为了准确反映受试设备受干扰的情况，在可能情况下采用CDN对EUT和AE进行隔离。24.4供电要求4.4.1所有提供给EUT的电源均应能满足EUT对用电的要求。4.4.2当使用交流供电时，EUT与测试仪器应分别由不同相供电。4.5设备要求4.5.1实验要求设备能产生符合IEC61000-4-5标准要求的电压波形。4.5.2测试设备下述设备是实验配置的一部分：EUT、AE、电缆（规定的类型和长度）、耦合装置、信号发生器、去耦网络/保护装置。注：在我公司的测试中，主要选用SCHAFFNER的NSG2050浪涌信号测试仪，并有PNW2050和PNW2051二种信号源分别产生1.2/50μS(8/20μs)和0.5/700μs，10/700μs波形。NSG2050测试仪完全符合IEC61000-4-5标准要求的信号波形。它主要包括控制器、信号源、耦合/去耦网络（包括CDN131，CDN117，CDN118三种）三部分组成。对于信号线的测试需要对CDN进行选择，同时在信号线与CDN输入部分之间增加一个耦合器，对于平衡线的测试，耦合去耦网络选择CDN118；对于非平衡线的测试，耦合去耦网络选择CDN117。耦合器主要有2种：一种是INA170，包含一个90V火花隙，用于5kHz以上的信号线耦合，可与CDN117/118配合使用。一种是INA171，包含一个90V火花隙，其上并联了一个0.1uF电容，用于5kHz以下信号线耦合。可与CDN117/118配合使用。还有一种是INA172，包含四个100欧姆电阻，只能与CDN118配合使用。5浪涌试验原理根据CCITT的规定，浪涌试验设备至少能产生二种类型的信号波形，它们是1.2/50μs（8/20μs）组合波信号和10/700μs信号。下面分别介绍这二种信号特性。5.11.2/50μs（8/20μs）组合波信号5.1.11.2/50μs（8/20μs）组合波信号发生器原理1.2/50μs（8/20μs）组合波信号发生器的电路原理如图一所示：URcCcRs1Rs2RmLrU：高压源Rc：充电电阻Cc：储能电容Rs：脉冲持续时间形成电阻Rm：阻抗匹配电阻3Lr：上升时间形成电感图1、组合波信号发生器原理图选择合适的Rs1，Rs2，Rm，Lr和Cc参数，使信号发生器产生1.2/50μs的电压浪涌波形（开路状态下）和8/20μs的电流浪涌波形（短路情况）。其波形分别如图二，图三所示。上升时间：T1＝1.67×T=1.2μs±30％半峰值时间：T2=50μs±20％图2、开路电压波形（1.2/50μs）（按IEC60-1规定的波形）上升时间：T1＝1.25×T＝8μs±20％半峰值时间：T2＝20μs±20％图3、短路电流波形（8/20μs）（按IEC60-1规定的波形）5.1.21.2/50μs（8/20μs）组合波发生器的性能特征41.2/50μs（8/20μs）组合波发生器必须具有以下基本性能特征：开路输出电压：0.5kV～4.0kV可调。浪涌电压波形：必须具有图二所示的波形和特性。开路输出电压容差：±10％。短路输出电流：0.25kA～2.0kA浪涌电流波形：必须具有图三所示的波形和特性。短路输出电流容差：±10％。极性：正负可选。相位：随交流电源相角在0°～360°范围内变化。重复率：每分钟至少一次。5.210/700μs试验信号5.2.110/700μs试验信号发生器原理10/700μs试验发生器的电路原理如图四所示。URcCcRsCsRm1Rm2U：高压源Rc：充电电阻Cc：储能电容（20μF）Rs：脉冲持续时间形成电阻Rm：匹配阻抗（Rm1=15Ω，Rm2=25Ω）Cs：上升时间形成电容（0.2μF）S1：使用外部匹配电阻时，开关合上图4、10/700μs信号发生器原理图5适当选择Rc，Cc，Rs，Rm1，Rm2的参数可产生10/700μs的浪涌波形，10/700μs浪涌信号波形如图五所示。上升时间：T1=1.67T=10μs±30％。半峰值时间：T2＝700μs±20％。图5、10/700μs开路电压波形（按CCITT规定的波形）5.310/700μs信号发生器的性能特征开路输出电压：0.5kV～4.0kV可调。浪涌电压波形：能产生图五所示的电压波形。开路输出电压容差：±10％。短路输出电流：0.25A～100A。短路输出电流容差：±10％。极性：正负可调。重复率：每分钟至少一次。5.4两种浪涌信号的适用范围（1）室外对称电缆、同轴电缆，推荐采用100/700μs冲击波。（2）室内对称电缆、同轴电缆，推荐采用1.2/50μs冲击波。（3）对电源线，推荐采用1.2/50μs冲击波。6性能判据6.1性能判据A无需操作人员介入，设备应能按预期方式持续工作。当按预期方式使用设备时，不允许出现低于制造厂规定的性能等级或功能损失。6.2性能判据B在试验期间，允许出现暂时的性能降级。然而在试验之后，工作状态不应改变，储存的数据不应丢失。66.3性能判据R设备应能经受住冲击而没有物理损坏，允许出现试验中的运行中断。在试验停止后，设备应能正常运行，允许通过重启动使设备进入正常运行状态。7测试要求7.1线缆分类首先我们将线缆使用的环境分为通信中心和非通信中心、室内型和室外型。其次根据电缆自身的特点分为信号（控制）线和电源线；信号（控制）线分为平衡线和非平衡线。7.2电源线测试要求表1对电源线的浪涌测试要求进行了详细说明。备注BBB/RB/R性能判据EN61000-4-5[11]EN61000-4-5[11]EN61000-4-5[11]EN61000-4-5[11]参考标准2kV2kV2kV/4kV2kV/4kV线－地1kV1kV1kV/2kV1kV/2kV线－线测试电平12欧姆12欧姆12欧姆12欧姆共模2欧姆2欧姆2欧姆2欧姆差模耦合阻抗1.2/50(8/20)1.2/50(8/20)1.2/50(8/20)1.2/50(8/20)测试波形（us）非通信中心通信中心非通信中心通信中心DC电源线AC电源线表1、电源线浪涌测试要求7.3信号（控制）线测试要求表2对信号（控制）线的浪涌测试要求进行了详细说明。1、室外型电缆主要是用户线2、用户线必需加配线架和避雷器使用3、从EUT到配线架的室内部分电缆测试按照室内型线缆要求进行，但是测试电平为1kV。4、由于K.20建议提供的耦合阻抗的选择与我们实际仪器使用的不同，所以阻抗选择按照IEC61000-4-5[11]进行选取，定为25欧姆。主要电缆有串口线（RS232）、屏蔽E1线、同轴电缆线等。主要线缆有网线、串口线（RS422）、双绞E1线等。备注RRBB性能判据k.20、ETS300386k.20、ETS300386IEC61000-4-5[11]IEC61000-4-5[11]参考标准4kV4kV0.5kV/测试电平线－线4kV4kV1kV1kV测试电平线－地25欧姆25欧姆40欧姆40欧姆耦合阻抗15欧姆15欧姆2欧姆2欧姆测试内阻10/70010/7001.2/50(8/20)1.2/50(8/20)测试波形（us）非平衡线平衡线非平衡线平衡线室外型室内型表2、信号（控制）线浪涌测试要求77.4实验配置7.4.1交/直流电源线电容耦合的实验配置交/直流电源线路的浪涌测试一般只采用组合波信号发生器。信号发生器产生的波形通过耦合网络将浪涌信号加到电源系统中，其测试布置分别如图六、七所示。交（直）流 LNPEEUT组合波信号发生器去耦网络L供电网络C=18uFCDN131/133图6、电源线一线耦合测试布置图交（直）流 LNPEEUT组合波信号发生器去耦网络LC=9FuR=10欧姆供电网络CDN131/133图7、电源线－地耦合测试布置图7.4.2非屏蔽对称工作互连线/通信线浪涌测试布置对于平衡互连/通信线路，通常不使用电容耦