Генератор импульсных перенапряжений для проверки на наличие импульсных перенапряжений.

РезюмеПеренапряжения, вызванные молнией, и переходные процессы, возникающие при переключении мощных нагрузок в электросетях, могут повредить силовые и коммуникационные порты электронного оборудования. Испытание на молниеносные перенапряжения является обязательным этапом проверки электромагнитной устойчивости электрических и электронных изделий. В качестве основного стандартного оборудования для испытания на молниеносные перенапряжения используется... LISUN SG61000-5 Генератор импульсных перенапряжений использует модульную аппаратную архитектуру, с выходным напряжением от 0 до 30 кВ и максимальным током короткого замыкания до 15 кА. Он может точно воспроизводить сигналы напряжения холостого хода с длительностью 1.2/50 мкс и 10/700 мкс, а также сигналы тока короткого замыкания с длительностью 8/20 мкс и 5/320 мкс, полностью соответствующие отечественным и международным стандартам, включая GB/T 17626.5 и IEC 61000-4-5. Оборудование оснащено встроенными аттенюаторами напряжения и тока и цифровым осциллографом. Визуализация сигналов в реальном времени осуществляется через сенсорный ЖК-экран без дополнительных внешних измерительных приборов, что значительно упрощает всю процедуру испытания на импульсное перенапряжение и гарантирует строгое соответствие ключевых параметров сигнала, таких как время нарастания и время полупика, стандартным допускам. SG61000-5 В качестве объекта исследования выбрана серия устройств, в данной работе сравнивается выходная мощность различных моделей, подробно рассматриваются технические преимущества их модульной конструкции и встроенной системы сбора сигналов, анализируются сценарии применения испытаний на молниеотвод в отраслях новой энергетики, промышленного управления, связи и бытовой техники, а также приводятся технические рекомендации по выбору оборудования для научно-исследовательских лабораторий предприятий и сторонних испытательных учреждений. 

Введение

Кратковременные высокоэнергетические импульсные перенапряжения, вызванные молнией, переключением электросетей и коммутацией емкостных и индуктивных нагрузок, могут легко вывести из строя основные компоненты, такие как импульсные источники питания, микросхемы связи и платы управления, что приводит к поломкам оборудования, перегоранию и даже авариям. Поэтому во всем мире были разработаны стандарты электромагнитной совместимости, требующие, чтобы все перечисленные электротехнические изделия проходили испытание на устойчивость к импульсным перенапряжениям, чтобы подтвердить способность силовых кабелей и сигнальных линий выдерживать кратковременные импульсные перенапряжения.

Традиционные генераторы импульсных перенапряжений имеют три основных недостатка. Во-первых, интегрированная аппаратная структура затрудняет расширение диапазонов напряжения/тока и не соответствует требованиям испытаний на молниеносные перенапряжения при высоком напряжении 30 кВ и большом токе 15 кА. Во-вторых, наблюдение за формой сигнала требует дополнительных затрат на приобретение осциллографов и высоковольтных дифференциальных пробников, что приводит к сложной схеме подключения и многочисленным процедурам калибровки, которые легко могут привести к ошибкам измерений. В-третьих, недостаточная точность выходного сигнала приводит к чрезмерному отклонению времени нарастания и времени полупика, а полученные отчеты об испытаниях на молниеносные перенапряжения не будут признаны органами сертификации CE, 3C, FCC.

LISUN SG61000-5 серия генератор грозового перенапряжения Устройство имеет модульную конструкцию, состоящую из силовых модулей, модулей формирования сигналов и модулей связи/развязки. Оно полностью охватывает весь диапазон рабочих условий испытаний на воздействие молниеносных перенапряжений, от низкого напряжения и малого тока (4.8 кВ) до высокого напряжения и большого тока (30 кВ). Оснащенное интегрированной системой сбора сигналов для воспроизведения сигналов перенапряжения в реальном времени на сенсорном экране, оно принципиально решает проблемы, присущие традиционному оборудованию, такие как громоздкость испытаний, недостаточная точность и ограниченная расширяемость. Оно широко применяется в исследованиях и разработках и испытаниях систем хранения энергии, промышленной автоматизации, базовых станций связи, светодиодного освещения и бытовой техники.

Рисунок: Измеритель импульсных перенапряжений

Модульная архитектура и основные преимущества тестирования LISUN SG61000-5 Генератор грозовых перенапряжений

Модульная конструкция оборудования для обеспечения полного спектра испытаний на воздействие молниеносных перенапряжений.
SG61000-5 Устройство состоит из пяти независимых модулей: модуля генерации высокого напряжения, модуля вывода тока, модуля формирования формы сигнала, встроенного модуля развязки CDN и основного модуля сенсорного управления. Каждый модуль может быть заменен или модернизирован отдельно. Предприятия могут гибко выбирать модели в соответствии со своими требованиями к испытаниям на устойчивость к грозовым перенапряжениям, не заменяя при этом весь блок.

Диапазоны выходного напряжения классифицируются иерархически: базовая модель 0–6 кВ, модель среднего напряжения 0–10 кВ, модель высокого напряжения 0–15 кВ, специализированная модель сверхвысокого напряжения 20 кВ/30 кВ. Ток короткого замыкания согласован в полном диапазоне от 2.4 кА до 15 кА, что охватывает как испытания на низковольтные импульсы молнии для бытовой электроники, так и испытания на высоковольтные импульсы молнии с большим током для фотоэлектрических инверторов и мощного промышленного контрольного оборудования. Оборудование поддерживает вывод четырех стандартных форм сигналов:

1. Форма сигнала напряжения холостого хода 1.2/50 мкс и форма сигнала тока короткого замыкания 8/20 мкс: общая комбинация сигналов для проверки синфазных и дифференциальных перенапряжений, вызванных молнией, на силовых портах;
2. Форма сигнала напряжения холостого хода 10/700 мкс и форма сигнала тока короткого замыкания 5/320 мкс: специальные формы сигналов для испытаний на воздействие молниеносных перенапряжений на линиях связи, сетевых кабелях и сигнальных портах.

Допуски по времени нарастания и времени полупика для всех форм сигналов контролируются в пределах ±20%, что соответствует строгим требованиям к точности форм сигналов для испытаний на молниеносные перенапряжения, установленным в национальных, европейских и американских стандартах.

Встроенная система сбора данных упрощает процесс проведения испытаний на воздействие молнии.

Ключевое обновление, которое отличает нас от других. SG61000-5 В отличие от аналогичного оборудования на рынке, в данном случае используются интегрированные аттенюаторы напряжения и тока, а также цифровые осциллографы. Полный комплект для проверки на молниеносные перенапряжения не требует дополнительных внешних измерительных приборов и обладает тремя основными преимуществами:

Во-первых, визуализация осциллограмм в реальном времени. 7-дюймовый промышленный сенсорный ЖК-экран использует систему управления Android. После срабатывания импульсного сигнала кривые напряжения и тока загружаются в течение миллисекунд. Инженеры могут напрямую считывать время начала импульса, пиковое напряжение и время полупика, чтобы быстро оценить, соответствуют ли осциллограммы стандартам на месте, исключая этапы проводки и калибровки с использованием внешних осциллографов.

Во-вторых, значительно снижаются погрешности измерений. Внешние зонды страдают от затухания сигнала в кабеле и несоответствия импеданса. Встроенный канал сбора данных и высоковольтная выходная петля используют интегрированное экранирование, а экранирующий слой изолирует электромагнитные помехи космического пространства, повышая воспроизводимость данных волновой формы, полученных от испытание грозовым разрядом.

Во-третьих, автоматическое сохранение архива осциллограмм. Для каждого испытания на воздействие молнии можно одновременно сохранять скриншоты осциллограмм, параметры испытания, время воздействия и данные о фазовом сдвиге. Оригиналы записей в формате PDF можно экспортировать одним щелчком мыши и напрямую прикреплять к отчетам об испытаниях на электромагнитную совместимость, что соответствует требованиям к отслеживаемости данных сторонних лабораторий.

Таблица сравнения технических характеристик мощности испытаний на воздействие молниеносных перенапряжений для SG61000-5 Серийные модели

Различные модели адаптированы к условиям испытаний на воздействие молниеносных перенапряжений для разных отраслей промышленности и классов оборудования. Основные выходные параметры представлены ниже:

Как показано в таблице, полный SG61000-5 Серия включает две категории тестовых сигналов для испытаний на молниеносные перенапряжения для силовых и коммуникационных портов с полными градиентами напряжения и тока. Предприятия могут выбрать стандартный вариант. SG61000-5 для стандартных испытаний на молниеносные перенапряжения 6 кВ, высоковольтных моделей H15/H30 для испытаний на большие токи высоковольтного оборудования для возобновляемой энергетики, и SG61000-5C обозначает специальные испытания коммуникационной продукции. Несколько моделей одной марки могут соответствовать требованиям испытаний на устойчивость к грозовым перенапряжениям для всех типов продукции без необходимости приобретения нескольких комплектов оборудования у разных поставщиков.

Анализ отраслевого применения SG61000-5 для проверки на воздействие молнии

Предварительное тестирование для НИОКР бытовой техники и оборудования информационных технологий.
Для сертификации бытовой техники, компьютерных адаптеров и маршрутизаторов по стандарту 3C в Китае и CE в ЕС требуется испытание на молниеотвод при напряжении 2 кВ/4 кВ. На этапе исследований и разработок предприятия проводят предварительные испытания на молниеотвод с использованием стандартных методов. SG61000-5Сенсорный экран отображает осциллограммы импульсных перенапряжений в реальном времени. В случае выхода из строя компонентов или падения напряжения испытание можно немедленно приостановить, чтобы выявить слабые места в цепях питания и фильтрующих цепях. Устройства защиты от перенапряжений, такие как TVS-лампы и варисторы, могут быть добавлены заранее, чтобы избежать сбоев при испытании на молниеотвод в сторонних лабораториях, что позволяет сэкономить на повторных циклах тестирования и затратах.

Испытание на устойчивость к высоковольтным молниеносным импульсам новых фотоэлектрических, энергонакопительных и зарядных установок.
Фотоэлектрические инверторы, накопители энергии и зарядные станции постоянного тока устанавливаются на открытых площадках с высоким риском поражения молнией. Стандарты требуют проведения испытаний на перенапряжение при напряжении 10 кВ/15 кВ, что соответствует... SG61000-5H и SG61000-5H15-SP модели. Модульные высоковольтные модули способны стабильно выдавать импульсы больших токов. Встроенная трехфазная развязывающая сеть адаптируется к испытаниям на молниеносные перенапряжения для трехфазных портов переменного и постоянного тока. Встроенный осциллограф позволяет фиксировать мгновенные скачки напряжения мощных устройств и помогает инженерам оптимизировать общую схему молниезащиты.

Испытание на устойчивость к импульсным перенапряжениям при воздействии молнии на линии связи оборудования связи.
Сетевые порты коммутаторов, камер видеонаблюдения и оптических модемов должны пройти специальное испытание на воздействие грозовых импульсов в диапазоне 10/700 мкс. SG61000-5C специально разработан для условий тестирования связи. Симметричная четырехпроводная CDN обеспечивает дифференциальную подачу импульсных сигналов. Сенсорный экран может собирать сигналы слабых импульсных токов на линиях связи для проверки устойчивости микросхем защиты от молнии сетевых портов, что соответствует требованиям испытаний на импульсные перенапряжения, указанным в стандарте ITU-T K.20 по защите связи от молнии.

Стандартизированный тест на устойчивость к импульсным перенапряжениям от молнии для сторонних испытательных и сертификационных лабораторий.
Независимые органы по сертификации, такие как CQC, TÜV и SGS, обладают широким спектром необходимых знаний и навыков. SG61000-5 Серия приборов для испытаний на коммерческие перенапряжения, вызванные молнией. Оборудование оснащено базами данных стандартных предельных значений национальных стандартов, IEC и EN. Время импульса, фаза и полярность автоматически воспроизводятся, а осциллограммы автоматически архивируются. Сгенерированные данные испытание грозовым разрядом Отчеты с оригинальными скриншотами осциллограмм обладают международной сертификационной действительностью и могут быть непосредственно использованы для выхода на мировой рынок. Оснащенная дополнительными аксессуарами, такими как блок защиты от перенапряжения PD-E01 и испытательный стенд SG-DESK, эта полноценная и безопасная рабочая станция предназначена для... тест на импульсный перепад напряжения при ударе молнии cможет быть построен.

Прикладная инженерная ценность SG61000-5 Генератор импульсных перенапряжений для проверки на наличие импульсных перенапряжений.

• Модульная конструкция снижает инвестиционные затраты на оборудование: модульная архитектура позволяет независимо модернизировать высоковольтные и токовые модули на более поздних этапах. Предприятиям достаточно модернизировать только соответствующие блоки в соответствии с итерацией продукта, вместо замены всего оборудования, что отвечает долгосрочным требованиям испытаний на многоградиентные перенапряжения, вызванные молнией.

• Интегрированная система сбора сигналов упрощает процедуры тестирования: внешние осциллографы и высоковольтные щупы больше не требуются. Один оператор может выполнить весь комплекс испытаний на воздействие молниеносных импульсов, повышая эффективность тестирования более чем на 50% и снижая затраты на калибровку и техническое обслуживание внешних приборов.

• Высокая точность формы сигнала обеспечивает соответствие протоколов испытаний: строгий контроль допусков для четырех стандартных форм сигнала. Встроенная система сбора данных исключает внешние помехи при измерениях. Данные, полученные в ходе испытаний на воздействие молниеносных перенапряжений, могут пройти проверку ведущих мировых органов по сертификации и предотвратить отказ в сертификации.

• Полное покрытие всех отраслей промышленности для нескольких портов: поддерживает два типа испытаний на воздействие молниеносных перенапряжений, включая комбинированные волны для силовых портов и длинные волновые формы для линий связи. Одно устройство позволяет проводить испытания как силовых, так и сигнальных устройств, что значительно сокращает количество оборудования, приобретаемого лабораториями.

• Полный комплект средств защиты позволяет избежать рисков, связанных с высоким напряжением: его можно использовать в сочетании с распределительными коробками защиты от перенапряжений, разделительными трансформаторами и специальными испытательными стендами для обеспечения изоляции человека и оборудования во время испытаний на воздействие высоковольтных молниеносных импульсов и устранения скрытых опасностей, таких как поражение электрическим током и взрыв оборудования.

Заключение

На фоне ужесточения контроля за электромагнитной совместимостью, испытание грозовым разрядом Это обязательная процедура тестирования всех электрических и электронных изделий перед выходом на рынок и экспортом. Точность формы сигнала, удобство эксплуатации и диапазон тестирования напрямую определяют эффективность тестирования и достоверность результатов. Благодаря продуманной модульной конструкции, LISUN SG61000-5 Генератор импульсных перенапряжений обеспечивает выходное напряжение в полном диапазоне от 0 до 30 кВ и ток от 0 до 15 кА и поддерживает два типа стандартных форм импульсных сигналов для применения в энергетике и связи. Инновационное решение включает в себя датчики напряжения и тока, а также цифровой осциллограф, и обеспечивает наблюдение за формой сигнала в реальном времени через сенсорный ЖК-экран, что значительно упрощает весь процесс испытания на импульсные перенапряжения и гарантирует точное соответствие параметров формы сигнала требованиям стандартов GB/T 17626.5, IEC 61000-4-5 и других.

Серия включает в себя несколько подмоделей, адаптированных для испытаний на различные уровни воздействия молниеносных перенапряжений в бытовой технике, ИТ-сфере, возобновляемой энергетике, телекоммуникационной отрасли и сторонних испытательных учреждениях. Она обладает четырьмя основными преимуществами: расширяемостью, высокой точностью, простотой в эксплуатации и высокой безопасностью, эффективно решая распространенные отраслевые проблемы традиционного оборудования для испытаний на перенапряжения, такие как недостаточный диапазон измерений, сложная проводка, искажение формы сигнала и низкий процент прохождения сертификации. С распространением наружной возобновляемой энергетики и мощного силового оборудования, SG61000-5HМодель 30-SP, поддерживающая сверхвысокий ток 30 кВ, станет основным оборудованием для строгих испытаний на воздействие высоковольтных перенапряжений, обеспечивая стандартизированную поддержку тестирования при проектировании молниезащиты отечественной электронной продукции и для международной сертификации ЭМС.