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1、浪涌测试的要求和方法1 信号(通信)接口浪涌测试 1.1 测试目的和指标要求测试目的考察设备在实际使用过程中用户线接口受到浪涌电压冲击后，被测接口的损坏和设备性能下降的程度。指标要求：对电话端口的浪涌测试分为类型 A，和类型 B 两1 信号(通信)接口浪涌测试 1.1 测试目的和指标要求测试目的考察设备在实际使用过程中用户线接口受到浪涌电压冲击后，被测接口的损坏和设备性能下降的程度。指标要求：对电话端口的浪涌测试分为类型 A，和类型 B 两种测试。 (1) 类型 A(Class A) a) 波形。差模干扰：电压波：10/560，电流波：10/560。 共模干扰：电压波：10/160，电流波：1
2、0/160。b) 测试等级：差模：电压最小 800V，电流最小 100A。 共模：电压最小 1500V，电流最小200A c) 测试端口：差模：tipring ； tip-1 ring-1；对于单项通信的 4 线制电缆，tipring-1, ringtip-1。 共模：tip-ring 和 tip-1ring-1 对地，或者对其他连接到未经认证的设备的线缆（拧到一起）。 d) 测试状态：设备的所有可能影响本标准要求的状态都要测试。如果设备状态不能通过正常上电获得，需要通过人工干预获得；没有施加浪涌的端口（包括电话端口，辅助端口以及和未认证设备连接的端口），要用适当的方式端接并处于正常使用状态；
3、如果设备的一次电源允许插拔，则设备带有电源线和断开电源线两种状态都要测试。 e) 判据允许起安全作用的电路出现开路，或者到地的短路，但在这种失效模式下，保证让用户不能使用设备，或设备具有明显失效指示（如告警），需要立即从网络上断开或需要维修。对安全电路进行修复后，设备性能和功能恢复正常。 (2) 类型 B (class B)a) 波形。差模：电压波：9/720，电流波：5/320。 共模：电压波：9/720，电流波：5/320 。 b) 测试等级：差模：电压最小 1000V，电流最小 25A。 共模：电压最小 1500V，电流最小37.5A c) 测试端口：差模：tipring ； tip-1
4、 ring-1；对于单项通信的 4 线制电缆，tipring-1, ringtip-1。共模：tip-ring 和 tip-1ring-1 对地，或者对其他连接到未经认证的设备的线缆（拧到一起）。 d) 测试状态：设备的所有可能影响本标准要求的状态都要测试。如果设备状态不能通过正常上电获得，需要通过人工干预获得；没有施加浪涌的端口（包括电话端口，辅助端口以及和未认证设备连接的端口），要用适当的方式端接并处于正常使用状态；如果设备的一次电源允许插拔，则设备带有电源线和断开电源线两种状态都要测试。e) 判据设备要能够承受类型 B 的浪涌能量，不能造成接口电路永久性开路或者短路，不能引起影响到标准要
5、求的设备损坏。 类型 A：允许起安全作用的电路出现开路，或者到地的短路，但在这种失效模式下，保证让用户不能使用设备， 或设备具有明显失效指示（如告警），在这种情况下，用户需要立即从网络上断开设备进行维修。对防护电路进行修复后，设备性能和功能恢复正常。类型 B：认证的终端设备和保护电路要能够承受类型 B 的浪涌能量，不能造成接口电路永久性开路或者短路，不能引起影响到本标准要求的设备损坏。 1.2 测试步骤 (1)在下面三种状态下分别实施 27 步测试。A、对被测试设备上电，使模拟端口处于接口挂机状态，其余端口处于正常使用状态。B、对被测试设备上电，使模拟端口处于接口摘机状态，其余端口处于正常使用
6、状态。C、设备处于断电状态。(2)施加类型 B 差模干扰. a) 差模波形：电压波：9/720，电流波：5/320。 b) 测试等级：电压最小 1000V，电流最小 25A。(3)施加类型 B 共模干扰。 共模波形：电压波：9/720，电流波： 5/320。 测试等级：最小1500V，电流最小 37.5A (4)检查设备工作是否正常。 (5)施加类型 A 差模干扰。 a) 差模波形：电压波：10/560，电流波：10/560。 b) 测试等级：电压最小 800V，电流最小 100A。 (6)施加类型 A 共模干扰。 a) 差模波形：电压波：10/160，电流波：10/160。b) 测试等级：电
7、压最小 1500V，电流最小 200A。 (7)检查设备状态。 1.3 测试注意事项 (1)设备的摘机状态、挂机状态、以及其他状态都要测试，如果电源允许插拔则带电断电两种状态都要测试。 (2) 施加浪涌正负各一个波形。 2 电源端口浪涌测试 2.1 测试目的和指标要求测试目的考察设备在实际使用过程中电源线接口受到浪涌电压冲击后，被测接口的损坏和设备性能下降的程度。指标要求： a) 波形：开路电压：2/10 短路电流 2/10 b)测试等级：电压至少 2500V 电流至少 1000A c) 测试端口： 相线中线（差模）。d) 测试状态：设备的所有可能影响标准要求的状态都要测试。没有施加浪涌的端口
8、（包括电话端口，辅助端口以及和未认证设备连接的端口），要用适当的方式端接并使之处于正常使用状态； e) 判据认证的设备和保护电路要在对电源线施加浪涌前后，设备都能够满足本标准的要求，不能因为浪涌使被测设备出现部分或者全部损坏。对电源线施加浪涌前后，设备都能够满足本标准的要求，不能因为浪涌使被测设备出现部分或者全部损坏。 2.2 测试步骤 (1) 对被测试设备上电，使模拟端口处于接口挂机状态，其余端口处于正常使用状态。 (2)对交流电源端口施加差模浪涌干扰，浪涌波形正负各 3 个。电压设定为 2500V， 电流1000A。 (3)使模拟端口处于接口摘机状态，其余端口处于正常使用状态。重复步骤 2
9、。 2.3 测试注意事项(1) 测试只对被测设备的交流电源端口的相线和中线进行测试。(2) 要求施加浪涌波形正负各 3 个。浅谈浪涌保护器原理及应用摘 要：文章介绍了防雷击电磁脉冲的基本原理及所采取的保护措施,常用的浪涌保护器的性能和特点,并简单介绍了一些常用的 SPD 产品. 关键词： 等电位联结 过电压保摘 要：文章介绍了防雷击电磁脉冲的基本原理及所采取的保护措施,常用的浪涌保护器的性能和特点,并简单介绍了一些常用的 SPD 产品.关键词： 等电位联结 过电压保护 SPD 近年来,随着微电子技术的长足进步,个人 PC、各类中型、大型及超大型计算机、大型程控交换机的运用越来越普及.由于这类电
10、子设备内部有大量的对过电压十分敏感的大规模或超大规模集成电路,从而使由过电压造成的损失越来越大.针对这种现状,建筑物防雷设计规范GB50057-94(2000 年版) 中加入了第六章 防雷击电磁脉冲的内容.根据这一要求, 一些生产厂家也推出了相应的过电压保护产品,也就是我们现在常说的浪涌保护器(Surge Protective DeviceSPD).要保护电气和电子系统重要的是在电磁兼容性保护区内设置一套包括全部有源导线在内的完整的等电位联结系统.不同种类的过电压保护装置中放电元器件的物理特性在实际应用中既有优点,亦有缺点,因此采用多种元件组合的保护电路运用得更为广泛.但是,能满足具有当代技术
11、水平的,能传导 10/350s 脉冲电流的雷击电流放电器, 用于二次配电的可插式浪涌保护器,电器电源保护装置直到电源滤波器所有技术要求的产品系列却是极为少见的.同样这种产品系列应该包括适用于所有的电路,即除电源外,还应包括用于测量、控制、调节技术电路和电子数据处理传输电路以及适用于无线和有线通讯的放电器,以便客户使用.本文将对目前常用的几种浪涌保护产品做简单的介绍并对其特性及适用场合做简略分析 .1 等电位联结系统过电压保护的基本原理是在瞬态过电压发生的瞬间(微秒或纳秒级),在被保护区域内的所有金属部件之间应实现一个等电位.“等电位是用连接导线或过电压保护器将处在需要防雷的空间内的防雷装置、建
12、筑物的金属构架、金属装置、外来的导体物、电气和电讯装置等连接起来.”(建筑物防雷设计规范条文说明)(GB50057-94).“等电位联结的目的在于减小需要防雷的空间内各金属部件和各系统之间的电位差”(IEC1312 34).建筑物防雷设计规范(GB50057-94)中规定:“ 第 312 条装有防雷装置的建筑物 ,在防雷装置与其他设施和建筑物内人员无法隔离的情况下,应采取等电位联结.”在建立这个等电位联结网络时,应注意使相互之间必须进行信息交换的电器和电子设备与等电位联结带之间的连接导线保持最短距离.根据感应定理,电感量越大,瞬变电流在电路中产生的电压越高;(ULdi/dt)电感量大小主要和导
13、线的长度有关,与导线截面关系不大.因此,应使接地导线尽可能的短 .多条导线的并联连接可显著地降低电位补偿系统的电感量.为了将这两条付诸实践,理论上可以把应与等电位联结装置连在一起的所有电路和设备连在同一块金属板上.基于金属板的构想在补装等电位联结系统时可采用线状、星状或网状结构.设计新的设备时原则上应只采用网状的等电位联结系统. 2 将电源线路与等电位联结系统连接所谓瞬变电压或瞬变电流意味着其存在时间仅为微秒或毫微秒 .浪涌保护的基本原理是:在瞬态过电压存在的极短时间内,在被保护区域内的所有导电部件之间建立起一个等电位. 这种导电部件也包括电路中的电源线.人们需要响应速度快于微秒的元件, 对于
14、静电放电甚至要快于毫微秒.这种元件能够在极短的时间间隔内,将非常强大直到高达数倍于十千安的电流导出.在预期的雷击情况下按 10/350s 脉冲计算 ,电流高达 50kA.通过完备的等电位联结装置 ,可以在极短的时间内形成一个等电位岛,这个等电位岛对于远处的电位差甚至可高达数十万伏. 但重要的是,在需要保护的区域内,所有导电部件都可认为具有接近相等或绝对相等的电位, 而不存在显著的电位差. 3 浪涌保护器的安装及其作用浪涌保护电器元件从响应特性来看,有软硬之分.属于硬响应特性的放电元件有气体放电管和放电间隙型放电器,二者要么是基于斩弧技术(Arc-chopping)的角型火花隙, 要么是同轴放电
15、火花隙.属于软响应特性的放电元件有压敏电阻和抑制二极管.所有这些元件的区别在于放电能力、响应特性以及残余电压.由于这些元件各有优缺点,人们将其组合成特殊保护电路,以扬长避短. 在民用建筑领域中常用的浪涌保护器主要为放电间隙型放电器和压敏电阻型放电器.闪电电流和闪电后续电流需要放电性能极强的放电器.为了将闪电电流通过等电位联结系统导入接地装置,建议使用根据斩弧技术带角型火花隙的雷击电流放电器. 只有用它才能传导大于50kA 的 10/350s 脉冲电流还可以实现自动灭弧 ,这种产品应用的额定电压可达 400V.此外, 当短路电流达到 4kA 时,这种放电器不会引起额定电流为 125A 的保险丝熔
16、断. 由于其良好的性能,使得在保护区域内安装的仪器和设备的不间断工作特性得以大大提高.特别要指出的是,这里不仅取决于幅值很高的电流可以进行处理, 更重要的是电流的脉冲形式起着决定性的作用.二者必须同时考虑.因此,虽然角型火花隙也能够输导最高达 100kA 的电流,但其脉冲形式较短(8/80s). 这种脉冲是冲击电流脉冲,在 1992 年 10 月以前是作为开发雷击电流放电器的设计基础.尽管雷击电流放电器放电能力很好,但总有其缺点:其剩余电压高达 2535kV. 因此,在整体安装雷击电流放电器时,还需与其它的放电器组合使用.此类产品主要有阿西亚布朗勃法瑞(ABB)公司的 Limitor M-B、Limitor NB-B、Limitor G-B、Limitor GN-B;德国 DEHN 同轴火花间隙的 DEHNportMaxi(10/350s,50kA/相)、DEHNport255(10/350s,75
