Технические характеристики и исследования в области применения симулятора молниеносных перенапряжений

Резюме:
симулятор грозового разряда Это ключевой инструмент в области испытаний на электромагнитную совместимость (ЭМС) для оценки устойчивости оборудования к импульсным помехам, и его характеристики напрямую определяют точность и надежность испытаний на устойчивость к импульсным помехам. Учитывая это, LISUN SG61000-5 В качестве объекта исследования выбран симулятор импульсных перенапряжений от молнии. В данной статье подробно анализируются его модульная конструкция, широкий диапазон выходного напряжения и тока, адаптивность к стандартным формам сигналов и интегрированные функции тестирования. Рассматриваются технические преимущества оборудования в удовлетворении различных требований к тестированию, упрощении процедур эксплуатации и обеспечении точности тестирования, а также исследуется его ценность в тестировании на устойчивость к импульсным перенапряжениям электронного, электротехнического и коммуникационного оборудования, что служит ориентиром для тестирования электромагнитной совместимости в смежных областях.

Рис.: Импульсный генератор

1. Введение

В процессе работы энергосистем и электронного и электротехнического оборудования могут возникать высокоэнергетические переходные импульсные помехи, вызванные естественной индукцией молнии и переключением мощных индуктивных и емкостных нагрузок. Такие помехи легко приводят к пробою цепей оборудования, функциональным сбоям или даже необратимым повреждениям, серьезно влияя на стабильность и срок службы оборудования. В качестве специального испытательного устройства для имитации импульсных помех, симулятор импульсных перенапряжений от молнии может генерировать стандартизированные формы импульсных сигналов в соответствии со стандартами ЭМС для систематической оценки устойчивости оборудования к импульсным перенапряжениям, что делает его важным инструментом в разработке продукции, сертификации качества и заводской инспекции.

Традиционные имитаторы грозовых разрядов имеют такие проблемы, как единая спецификация, разрозненные функции тестирования и необходимость использования многочисленных внешних вспомогательных приборов, что затрудняет адаптацию к разнообразным требованиям тестирования в различных отраслях промышленности и для различного оборудования. Сложный процесс эксплуатации также увеличивает вероятность ошибок тестирования. LISUN SG61000-5 Симулятор молниеносного скачка, разработанный компанией LISUN Для решения проблем отрасли используется модульная конструкция, обеспечивающая гибкое соответствие техническим характеристикам выходного напряжения и тока. Она объединяет стандартный вывод сигналов и мониторинг сигналов в реальном времени, значительно повышая эффективность и точность испытаний на устойчивость к перенапряжениям. Полностью соответствуя международным и национальным стандартам, таким как GB/T 17626.5 и IEC 61000-4-5, оборудование широко используется для испытаний на устойчивость к перенапряжениям в электронике, электротехнике, связи, возобновляемой энергетике и других областях, становясь высококачественным решением в области испытаний на электромагнитную совместимость.

2. Основные конструктивные особенности LISUN SG61000-5 Симулятор молниеносного разряда

2.1 Модульная конструкция для обеспечения полного спектра требований к тестированию

Главная особенность дизайна LISUN SG61000-5 Имитатор перенапряжения от молнии имеет модульную архитектуру. Благодаря комбинированию и конфигурации различных функциональных модулей он обеспечивает полный диапазон выходных параметров напряжения и тока, удовлетворяя разнообразные требования к испытаниям на перенапряжение — от низкого напряжения и малого тока до высокого напряжения и большого тока. Базовые модели охватывают диапазон выходного напряжения от 0~4.8 кВ/0~2.4 кА до 0~6 кВ/0~3 кА. Высоковольтные модели включают в себя SG61000-5H-SP, SG61000-5H15-SP и SG61000-5H20-SP Они позволяют получать точные выходные напряжения 0–10 кВ/0–5 кА, 0–15 кВ/0–7.5 кА и 0–20 кВ/0–10 кА соответственно. Специально разработанные однофазные модели на 30 кВ и трехфазные модели на 20 кВ дополнительно увеличивают выходное напряжение до 0–30 кВ с согласованием тока до 0–15 кА, что делает их идеальными для испытаний на импульсные перенапряжения высоковольтного и мощного оборудования.

Модульная конструкция отражается не только в гибкой конфигурации модулей вывода напряжения и тока, но и в стандартизированной конфигурации вспомогательных модулей, таких как сети связи и развязки (CDN) и разделительные трансформаторы. Оборудование оснащено встроенной однофазной сетью связи переменного тока 240 В/16 А и 4-проводной симметричной сетью связи, а также поддерживает опциональную внешнюю линию электропитания. CDN61000-5P и линия связи CDN61000-5CЕго можно гибко комбинировать в зависимости от типа и входных характеристик тестируемого оборудования (EUT), обеспечивая испытания на импульсную связь для различных интерфейсов, таких как линии электропередачи и линии связи, что действительно позволяет реализовать концепцию «одного оборудования для проведения полномасштабных испытаний».

2.2 Многостандартный вывод сигналов для точного соответствия требованиям электромагнитной совместимости (ЭМС)

Стандартизация форм волновых сигналов перенапряжения является ключевым техническим показателем симулятора молниеносного перенапряжения. LISUN SG61000-5 Симулятор молниеносных перенапряжений полностью поддерживает выходные сигналы перенапряжения, заданные международными стандартами, и может гибко переключаться между формами сигналов напряжения холостого хода и тока короткого замыкания в соответствии с требованиями испытаний, точно соответствуя требованиям испытаний на устойчивость к перенапряжениям различного оборудования.

Стандартные модели способны стабильно выдавать сигналы напряжения холостого хода 1.2/50 мкс ± 20% и сигналы тока короткого замыкания 8/20 мкс ± 20%. Эта комбинация сигналов является стандартной для испытаний на перенапряжение в линиях электропередачи и передачи данных, что позволяет точно имитировать переходные характеристики перенапряжения, вызванные молнией. Специализированная модель SG61000-5C подходит для тестирования коммуникационного оборудования, выдавая сигналы напряжения холостого хода 10/700 мкс ± 20% и сигналы тока короткого замыкания 5/320 мкс ± 20%, что идеально соответствует стандартам тестирования на помехи от импульсных перенапряжений в линиях связи. Все отклонения параметров сигналов контролируются в пределах ±20%, что значительно превосходит общие отраслевые требования, обеспечивая точность и достоверность данных тестирования.

Между тем, оборудование поддерживает свободное переключение полярности импульсных перенапряжений, что позволяет проводить испытания на положительную, отрицательную и полностью автоматическую полярность. Регулировка фазового сдвига охватывает асинхронные и синхронные испытания в диапазоне 0°–360°, имитируя воздействие импульсных помех на оборудование на разных фазах напряжения и всесторонне оценивая устойчивость оборудования к импульсным перенапряжениям. Количество импульсных перенапряжений можно свободно устанавливать от 1 до 9999 раз, что соответствует требованиям непрерывных испытаний на воздействие импульсных перенапряжений и точно имитирует сценарии, когда оборудование сталкивается с многократными импульсными помехами во время реальной эксплуатации.

2.3 Встроенная функция тестирования значительно упрощает процесс тестирования

Для решения проблемы, заключающейся в том, что традиционные симуляторы грозовых разрядов требуют внешних осциллографов, аттенюаторов и других приборов для мониторинга формы сигнала, было предложено следующее решение. LISUN SG61000-5 Имитатор молниеносных перенапряжений имеет интегрированную функциональную конструкцию. В него встроен аттенюатор напряжения и тока, а также электронный осциллограф, что обеспечивает мониторинг в реальном времени и точное отображение формы импульсных сигналов без каких-либо дополнительных внешних приборов, значительно упрощая процесс тестирования.

Оборудование оснащено сенсорным ЖК-экраном высокого разрешения и встроенной операционной системой Android. С помощью сенсорного экрана можно напрямую устанавливать все параметры, такие как напряжение, ток, форма сигнала, количество импульсов, полярность и фазовый сдвиг. Во время тестирования кривая формы выходного импульса отображается в режиме реального времени, что позволяет интуитивно понимать ключевые параметры, такие как фронт нарастания, длительность и пиковое значение сигнала, а также своевременно обнаруживать и корректировать отклонения формы сигнала. Встроенный аттенюатор напряжения и тока позволяет точно ослаблять сигналы высокого напряжения и больших токов, обеспечивая стабильный и точный сбор сигнала осциллографом и предотвращая повреждение прибора и ошибки данных, вызванные перегрузкой сигнала. Интегрированная конструкция не только уменьшает количество соединительных линий измерительных приборов и ошибок тестирования, вызванных неправильным подключением линий, но и экономит место в лаборатории, повышая удобство и эффективность тестирования.

2.4 Высоконадежная конструкция обеспечивает безопасность проведения испытаний

Процесс тестирования имитатора молниеносных перенапряжений связан с высокими напряжениями и большими токами, поэтому проектирование оборудования с точки зрения безопасности имеет особое значение. LISUN SG61000-5 Имитатор грозовых разрядов оснащен комплексной системой защиты и поддерживает настройку различного вспомогательного оборудования, что в корне гарантирует безопасность тестеров и испытательного оборудования. Само оборудование имеет такие функции, как предупреждение о высоком напряжении, защита от перегрузки по току и защита от перенапряжения. Когда выходные параметры выходят за пределы заданного диапазона, оборудование автоматически отключает выходной сигнал, чтобы предотвратить повреждение тестируемого оборудования из-за сигналов перегрузки. При этом рекомендуется использовать с LISUN Специализированное устройство защиты от перенапряжений PD-E01 эффективно изолирует тестируемое оборудование и предотвращает обратное воздействие высоковольтных импульсов. Оно может вмещать тестируемое оборудование размером 700*440*392 мм, а специальные характеристики могут быть изготовлены на заказ для удовлетворения потребностей в защите оборудования различных размеров. Кроме того, оборудование может быть дополнительно оснащено испытательным стендом SG-DESK и изолирующим трансформатором для тестируемого оборудования, что дополнительно повышает безопасность и стандартизацию процесса тестирования.

3. Таблица основных технических параметров LISUN SG61000-5 Симулятор молниеносного разряда

4. Промышленное применение LISUN SG61000-5 Симулятор молниеносного разряда

4.1 Электронная и электрическая промышленность

Линии электропередачи и линии управления бытовой техники, потребительской электроники и небольших промышленных электроприборов уязвимы для воздействия грозовых разрядов, что приводит к повреждению внутренних цепей и сбоям в работе. Базовые модели SG61000-5СБ и SG61000-5 LISUN SG61000-5 Симулятор импульсных перенапряжений от молнии может обеспечить выходное напряжение 0–6 кВ/0–3 кА, точно имитируя помехи от перенапряжений в низковольтных системах электропитания. Он позволяет оценить устойчивость к перенапряжениям холодильников, кондиционеров, стиральных машин, маршрутизаторов и другого оборудования, обеспечивая стабильную работу при воздействии помех от перенапряжений в реальных условиях эксплуатации и соответствие требованиям сертификации ЭМС для бытовой техники.

4.2 Индустрия коммуникационного оборудования

Линии связи базовых станций, коммутаторов, оптоволоконных трансиверов и другого коммуникационного оборудования подвержены воздействию скачков напряжения, вызванных молнией, что приводит к прерыванию передачи данных и повреждению оборудования. Специализированная модель SG61000-5Устройство C может выдавать специфические для связи импульсные сигналы напряжения холостого хода 10/700 мкс и тока короткого замыкания 5/320 мкс, идеально соответствующие стандартам испытаний на импульсные перенапряжения для линий связи. Оно может проводить испытания на импульсную связь на разъемах RJ45, оптоволоконных интерфейсах и других интерфейсах коммуникационного оборудования, оценивая помехоустойчивость линий связи и обеспечивая стабильность и непрерывность коммуникационных сетей.

4.3 Новая энергетическая и силовая промышленность

Новое энергетическое и силовое оборудование, такое как фотоэлектрические инверторы, зарядные станции, распределительные шкафы высокого и низкого напряжения, работает на открытом воздухе или в промышленных условиях в течение длительного времени, с высокой вероятностью воздействия скачков напряжения. Как высоковольтное и мощное оборудование, оно предъявляет более строгие требования к устойчивости к скачкам напряжения. Высоковольтные модели... LISUN SG61000-5 Имитатор импульсных перенапряжений от молнии позволяет достигать выходного напряжения 0–30 кВ/0–15 кА, моделируя высокоэнергетические помехи от сильных молний. Он всесторонне оценивает возможности защиты цепей нового энергетического оборудования, предотвращая остановку оборудования, пожары и другие аварии, связанные с помехами от импульсных перенапряжений.

4.4 Промышленность промышленного контроля

ПЛК, частотные преобразователи, серводвигатели и другое промышленное оборудование управления являются ядром промышленного производства, а их устойчивость к скачкам напряжения напрямую определяет стабильную работу производственных линий. LISUN SG61000-5 Симулятор импульсных перенапряжений поддерживает синхронные/асинхронные испытания со сдвигом фазы от 0° до 360°, имитируя воздействие импульсных помех на промышленное контрольно-измерительное оборудование на разных фазах напряжения. Благодаря опциональным внешним согласующим и разсогласующим сетям, он позволяет проводить комплексные испытания на импульсные перенапряжения в силовых, управляющих и коммуникационных линиях оборудования, обеспечивая бесперебойную работу промышленного контрольно-измерительного оборудования в сложных электромагнитных условиях и повышая надежность производственных линий.

5. Прикладная ценность и тенденции развития отрасли симулятора молниеносных разрядов

В качестве модульного симулятора молниеносных разрядов нового поколения, он обладает ключевой прикладной ценностью. LISUN SG61000-5 Симулятор импульсных перенапряжений обеспечивает всестороннее соответствие требованиям испытаний и значительно повышает их эффективность. Модульная конструкция преодолевает ограничения традиционных типов оборудования. Благодаря возможности настройки различных модулей, он позволяет удовлетворить все требования к испытаниям на импульсные перенапряжения от низкого до высокого напряжения, от традиционного до специализированного оборудования, снижая затраты предприятий на закупку оборудования. Интегрированная функция мониторинга формы сигнала исключает необходимость сложного управления внешними приборами, сокращает время подготовки к испытаниям и количество ошибок, а также повышает эффективность испытаний. Точный стандартный вывод формы сигнала и полная система защиты обеспечивают точность данных испытаний и безопасность процесса, предоставляя научную и авторитетную основу для разработки, совершенствования и сертификации качества продукции.

В условиях развития электронного и электротехнического оборудования в направлении миниатюризации, интеллектуализации и повышения мощности, а также непрерывного совершенствования стандартов ЭМС, разработка симуляторов молниеотводов демонстрирует тенденцию к модульности, интеллектуальности и интеграции. В будущем симуляторы молниеотводов будут дополнительно оптимизированы по модульной архитектуре, будут реализованы стандартизация и обобщение функциональных модулей, а также улучшена адаптивность оборудования. С точки зрения интеллектуальности, будут интегрированы технологии IoT и больших данных для обеспечения удаленного сбора, анализа и управления данными испытаний, создавая интеллектуальную испытательную платформу. С точки зрения интеграции, будет осуществлена ​​дальнейшая интеграция множества функций испытаний на ЭМС, таких как испытание на импульсные перенапряжения, испытание на электростатический разряд и испытание на быстрые электрические переходные процессы, что позволит реализовать концепцию «одна машина с множеством функций» и предоставить пользователям более комплексное решение для испытаний на ЭМС.

6. Заключение

Это высокоточное, интеллектуальное и многоцелевое модульное испытательное оборудование. LISUN SG61000-5 симулятор грозового разряда Благодаря модульной конструкции устройство обеспечивает выходной сигнал в полном диапазоне напряжений 0–30 кВ и токов 0–15 кА. Оно полностью поддерживает стандартные выходные сигналы напряжения холостого хода, такие как 1.2/50 мкс и 10/700 мкс, а также сигналы тока короткого замыкания, такие как 8/20 мкс и 5/320 мкс. Встроенный аттенюатор напряжения и тока, электронный осциллограф и сенсорный ЖК-экран обеспечивают интегрированное и интеллектуальное тестирование на импульсные перенапряжения, значительно упрощая процесс тестирования и обеспечивая точность и стандартизацию параметров тестовых сигналов. Оснащенное полной системой защиты и разнообразным вспомогательным оборудованием, устройство дополнительно повышает стандартизацию и удобство тестирования, обеспечивая при этом безопасность испытаний.

Этот профессиональный симулятор молниеносных перенапряжений соответствует международным и национальным стандартам, таким как GB/T 17626.5 и IEC 61000-4-5. LISUN SG61000-5 Этот прибор не только отвечает потребностям в испытаниях на устойчивость к перенапряжениям в электронной, электротехнической, коммуникационной, энергетической, промышленной и других отраслях, но и оказывает важную поддержку в разработке, совершенствовании и сертификации качества продукции благодаря научным данным испытаний. В условиях все более жестких требований к электромагнитной совместимости (ЭМС) он представляет собой LISUN SG61000-5 Имитатор импульсных перенапряжений, вызванных молнией, благодаря своей передовой конструкции, превосходным техническим характеристикам и широкому спектру применения стал важным оборудованием в области испытаний на электромагнитную совместимость (ЭМС) и имеет важное практическое значение для повышения устойчивости продукции к импульсным перенапряжениям и развития отрасли испытаний на ЭМС.