Исследование применения производителей импульсных тестеров в многополевых испытаниях на соответствие требованиям ЭМС

3. Таблица сравнения основных технических параметров и стандартных форм сигналов LISUN SG61000-5 Производители тестеров импульсного напряжения
3.1 Основные технические параметры
Технические параметры LISUN SG61000-5 Производители тестеров импульсных перенапряжений напрямую определяют возможности тестирования и область применения. Конкретные параметры следующие:
• Диапазон выходного напряжения: 0~30 кВ (напряжение холостого хода), разделен на 3 модуля: 0~10 кВ, 10~20 кВ, 20~30 кВ, точность ±5%;
• Диапазон выходного тока: 0~15 кА (ток короткого замыкания), разделен на 3 модуля: 0~5 кА, 5~10 кА, 10~15 кА, точность ±5%;
• Стандартные формы сигналов:
• Формы напряжения холостого хода: 1.2/50 мкс, 10/700 мкс (время нарастания/время полупика), отклонение формы сигнала ≤±10%;
• Формы тока короткого замыкания: 8/20 мкс, 5/320 мкс (время нарастания/время полупика), отклонение формы сигнала ≤±10%;
• Полярность импульса: чередование положительное/отрицательное/положительно-отрицательное, переключение одной клавишей на сенсорном экране;
• Длительность импульса: 1–9999 раз, интервал времени 1–999 с, поддержка однократного, непрерывного или прерывистого режима работы;
• Встроенное обнаружение: оснащено аттенюатором напряжения 1000:1, токовым шунтом 1:1, встроенным осциллографом с полосой пропускания 50 МГц и частотой дискретизации 1 Гвыб/с;
• Метод управления: 7-дюймовый сенсорный ЖК-экран с поддержкой китайского/английского интерфейса, возможностью хранения 100 наборов тестовых программ и поддержкой экспорта данных через USB;
• Сеть связи/развязки: встроенная сеть связи/развязки переменного тока 0~250 В/50 А, постоянного тока 0~400 В/50 А, удовлетворяющая требованиям испытаний тестовых образцов с различными типами источников питания;
• Защитные функции: оснащены защитой от перенапряжения, перегрузки по току, перегрева и разряда для обеспечения безопасных процессов испытаний.

 

3.2 Сравнительная таблица стандартных форм сигналов и параметров испытаний
Для испытаний на электромагнитную совместимость продукции в различных областях LISUN SG61000-5 Производители тестеров импульсных перенапряжений должны соответствовать различным стандартным формам сигнала и параметрам напряжения/тока. Ниже представлена ​​сравнительная таблица:

Область применения	Эталонный стандарт	Тестовый объект	Стандартная форма сигнала (напряжение холостого хода/ток короткого замыкания)	Уровень напряжения (кВ)	Текущий уровень (КА)	Время испытаний	Основные индикаторы суждений
Электрические и электронные изделия (например, маршрутизаторы)	GB / T 17626.5	Линии электропередач	1.2/50 мкс / 8/20 мкс	2	1	10 раз (5 положительных, 5 отрицательных)	После проверки маршрутизатор нормально подключается к сети, без отключений, сбоев или ненормальных световых индикаторов.
Новая энергия (например, фотоэлектрические инверторы)	IEC 61000-4-5	Входные клеммы постоянного тока	1.2/50 мкс / 8/20 мкс	6	3	20 раз (10 положительных, 10 отрицательных)	Отсутствие ложного срабатывания защиты инвертора от перенапряжения/перегрузки по току, стабильное выходное напряжение и отсутствие существенного падения КПД.
Связь (например, оборудование базовой станции)	ЯД/Т 1539	Сигнальные линии	10/700 мкс / 5/320 мкс	4	2	15 раз (7 положительных, 7 отрицательных, 1 чередующийся)	Стабильная скорость передачи сигнала базовой станции, отсутствие потерь пакетов данных и частота ошибок по битам ≤10⁻⁶
Промышленное управление (например, ПЛК)	IEC 61000-4-5	Порты управления	1.2/50 мкс / 8/20 мкс	3	1.5	5 раз (2 положительных, 2 отрицательных, 1 чередующийся)	Точное выполнение команд ПЛК, отсутствие путаницы в программах и нормальная связь с внешними устройствами
Автомобильная электроника (например, автомобильная навигация)	КК/Т 413	Интерфейс бортового питания	1.2/50 мкс / 8/20 мкс	1	0.5	8 раз (4 положительных, 4 отрицательных)	Нормальное отображение навигационного экрана, чувствительное сенсорное управление, погрешность определения местоположения GPS ≤10 м, отсутствие функциональных сбоев.

Примечание: Параметры в таблице могут быть скорректированы в соответствии с фактическими требованиями к уровню защиты изделия. Например, при испытаниях военного оборудования уровень напряжения может быть увеличен до 10 кВ, а уровень тока — до 5 кА, чтобы обеспечить нормальную работу оборудования в экстремальных электромагнитных условиях.

4. Сценарии применения и практические тестовые случаи LISUN SG61000-5 Производители тестеров импульсного напряжения
4.1 Испытания на соответствие требованиям ЭМС в области электротехники и электроники
Электрические и электронные устройства, такие как маршрутизаторы и телевизоры, подвержены импульсным помехам в электросети (например, перепадам напряжения, вызванным ударами молнии) во время использования. При использовании LISUN SG61000-5 Производители тестеров импульсных перенапряжений для тестирования маршрутизаторов, параметры устанавливаются в соответствии с GB/T 17626.5: форма волны 1.2/50 мкс (напряжение)/8/20 мкс (ток), напряжение 2 кВ, ток 1 кА, количество испытаний 10 (5 положительных, 5 отрицательных), интервал времени 10 с.

Перед испытанием маршрутизатор подключается к сети 220 В через встроенный блок сопряжения/развязки для обеспечения его нормальной работы (подключен к сети и воспроизводит видео). Во время испытания форма импульса напряжения отображается в режиме реального времени на сенсорном ЖК-дисплее, чтобы убедиться в соответствии параметров сигнала стандартам. После испытания проверьте маршрутизатор на наличие отключений, сбоев, неисправной работы индикаторов и других проблем, а также проверьте скорость передачи сигнала с помощью программного обеспечения для тестирования скорости сети. При испытании новой модели маршрутизатора на предприятии, производящем электронику, было обнаружено кратковременное отключение маршрутизатора (восстанавливающееся примерно через 3 секунды) после подачи отрицательных импульсов напряжения. После проверки было установлено, что варистор в модуле питания был недостаточного номинала. После его замены на варистор с более высоким напряжением в ходе повторного испытания отклонений не обнаружено, и изделие успешно прошло сертификацию по ЭМС.

4.2 Тестирование фотоэлектрических инверторов в области новой энергетики
Будучи основным устройством в новых системах генерации энергии, фотоэлектрические инверторы должны выдерживать импульсные помехи, создаваемые фотоэлектрическими установками (например, колебания напряжения, вызванные разрядами облаков). Согласно стандарту IEC 61000-4-5, LISUN SG61000-5 Тестеры импульсных перенапряжений производства Surge Tester используются со следующими параметрами: форма волны 1.2/50 мкс (напряжение)/8/20 мкс (ток), напряжение 6 кВ, ток 3 кА, количество испытаний 20 (10 положительных, 10 отрицательных), интервал времени 30 с.

Перед испытанием вход постоянного тока инвертора подключается к генератору через соединительную сеть, а выход переменного тока – к имитируемой нагрузке (резисторному магазину). Выходная мощность инвертора устанавливается на уровне 50% от номинальной. Во время испытания в режиме реального времени отслеживаются изменения выходного напряжения, тока и КПД инвертора. После испытания инвертора проверьте, срабатывает ли защита от перенапряжения/перегрузки по току, а также наличие повреждений внутренних компонентов. При испытании фотоэлектрического инвертора на новом энергетическом предприятии было обнаружено, что КПД инвертора снизился на 5% после подачи положительного импульса напряжения 6 кВ. Анализ показал недостаточное сопротивление конденсатора фильтра к перенапряжению. После его замены на высокочастотный конденсатор с низким сопротивлением КПД вернулся к норме, что соответствует требованиям к подключению к сети.

4.3 Тестирование оборудования базовых станций в области связи
Сигнальные линии оборудования базовой станции (например, интерфейсы оптоволоконных приёмопередатчиков) подвержены наведённым импульсным помехам, вызванным ударами молнии, что влияет на качество передачи сигнала. В соответствии с YD/T 1539, LISUN SG61000-5 Тестеры импульсных перенапряжений производства Surge Tester используются со следующими параметрами: форма волны 10/700 мкс (напряжение)/5/320 мкс (ток), напряжение 4 кВ, ток 2 кА, количество испытаний 15 (7 положительных, 7 отрицательных, 1 переменный), интервал времени 20 с.

Перед началом тестирования сигнальная линия базовой станции подключается к генератору через сеть сопряжения сигналов, и между базовой станцией и удаленным сервером устанавливается канал передачи данных (скорость передачи 1000 Мбит/с). Во время тестирования с помощью сетевого анализатора отслеживаются частота потери пакетов данных и частота битовых ошибок. После тестирования базовой станции проверяются прерывания сигнала, перезапуски и другие проблемы. При тестировании оборудования базовой станции, проведенном предприятием связи, было обнаружено, что частота битовых ошибок увеличилась до 10⁻⁴ (стандартное требование ≤10⁻⁶) после подачи импульса 10/700 мкс. Добавление TVS-диода (подавителя переходного напряжения) в интерфейс сигнальной линии позволило снизить частоту битовых ошибок до 10⁻⁷, что соответствует стандартам отрасли связи.

5. Преимущества продукта и меры предосторожности при использовании LISUN SG61000-5 Производители тестеров импульсного напряжения
5.1 Преимущества продукта
• Гибкая адаптация благодаря модульной конструкции: модули напряжения и тока можно свободно комбинировать, охватывая широкий диапазон выходного напряжения 0–30 кВ/0–15 кА. Это решение отвечает разнообразным потребностям в тестировании: от бытовой электроники до промышленного оборудования, избавляя предприятия от необходимости многократно приобретать оборудование с разными характеристиками и снижая затраты на тестирование.
• Полный охват сигналов различных стандартов: поддерживает основные стандартные сигналы, такие как 1.2/50 мкс, 10/700 мкс (для напряжения) и 8/20 мкс, 5/320 мкс (для тока). Устройство соответствует требованиям к испытаниям различных систем стандартов, включая IEC, GB и YD, адаптируясь к требованиям сертификации продукции на мировых рынках.
• Встроенная функция обнаружения упрощает эксплуатацию: прибор объединяет в себе аттенюаторы напряжения и тока, а также электронный осциллограф. Сенсорный ЖК-дисплей отображает осциллограммы напрямую, устраняя необходимость во внешних приборах, таких как осциллографы и мультиметры. Это сокращает количество этапов подключения оборудования, снижает сложность эксплуатации и позволяет новым пользователям освоить базовый процесс тестирования за 30 минут.
• Высокая точность и безопасность испытаний: погрешность параметров формы сигнала составляет ≤±10%, а точность измерения напряжения и тока — ±5%, что обеспечивает надежность результатов испытаний. Кроме того, устройство оснащено множеством функций безопасности: автоматически отключает питание при перенапряжении или перегрузке по току, а защита от разряда предотвращает травмы от остаточных зарядов, обеспечивая безопасность операторов и оборудования.

5.2 Меры предосторожности при использовании
• Строгие требования к заземлению: оборудование должно быть подключено к независимому заземляющему электроду с сопротивлением заземления ≤4 Ом. Это позволяет избежать искажения сигнала, вызванного ненадёжным заземлением, и предотвратить несчастные случаи, связанные с электрифицированным оборудованием (корпусом). Перед испытанием необходимо проверить сопротивление заземления с помощью измерителя сопротивления заземления и убедиться в его соответствии требованиям.
• Стандартизированное подключение тестовых образцов: тестовые образцы должны подключаться через специальные схемы связи/развязки. Прямая подача импульсных сигналов в тестовые образцы запрещена, так как это может повредить образцы или повлиять на результаты испытаний. Например, при тестировании линий электропередач следует использовать схему связи по питанию, а при тестировании сигнальных линий — схему связи по сигналу; смешивание этих схем не допускается.
• Регулярная калибровка формы сигнала: Рекомендуется калибровать параметры формы сигнала оборудования (такие как время нарастания и время полупика) с помощью стандартного калибратора формы сигнала каждые шесть месяцев, чтобы гарантировать их соответствие стандартным требованиям. В случае получения нестандартных результатов испытаний необходимо незамедлительно выполнить калибровку оборудования, чтобы избежать ошибок, вызванных отклонениями формы сигнала.
• Соблюдение правил безопасной эксплуатации: Во время испытаний операторы должны носить диэлектрические перчатки и диэлектрическую обувь, а также находиться на диэлектрическом коврике. Запрещается прикасаться к высоковольтному выходному зажиму оборудования и соединительной части испытуемого образца. После испытания необходимо активировать функцию разряда оборудования. Только после полного снятия остаточного заряда (на сенсорном экране отображается напряжение 0) можно отсоединять соединительные линии испытуемого образца.

6. Заключение
Lishan — профессиональное испытательное устройство, соответствующее международным и отечественным стандартам ЭМС. SG61000-5 Генератор грозовых перенапряжений Модульная конструкция, многостандартный выходной сигнал и встроенный модуль обнаружения обеспечивают эффективное и надежное решение для испытаний на соответствие требованиям ЭМС в таких областях, как электроника, новая энергетика, связь и промышленный контроль. Широкий диапазон выходных напряжений и токов, а также удобная для пользователя конструкция не только отвечают требованиям предприятий к испытаниям на оптимизацию производительности на этапе НИОКР и требованиям заводского контроля на этапе производства, но и обеспечивают авторитетную поддержку сертификационных испытаний для сторонних испытательных организаций.