第一篇：總結(jié)氧化鋅避雷器消除相鄰設(shè)備電磁干擾試驗(yàn)

總結(jié)氧化鋅避雷器消除相鄰設(shè)備電磁干擾試驗(yàn)

一、氧化鋅避雷器的工作原理

A, the working principle of zno arrester

氧化鋅ZnO避雷器是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的一種新型避雷器，它主要由氧化鋅壓敏電阻構(gòu)成。每一塊壓敏電阻從制成時(shí)就有它的一定開(kāi)關(guān)電壓（叫壓敏電阻），在正常的工作電壓下（即小于壓敏電壓）壓敏電阻值很大，相當(dāng)于絕緣狀態(tài)，但在沖擊電壓作用下（大于壓敏電壓），壓敏電阻呈低值被擊穿，相當(dāng)于短路狀態(tài)。然而壓敏電阻被擊狀態(tài)，是可以恢復(fù)的；當(dāng)高于壓敏電壓的電壓撤銷后，它又恢復(fù)了高阻狀態(tài)。因此，在電力線上如安裝氧化鋅避雷器后，當(dāng)雷擊時(shí)，雷電波的高電壓使壓敏電阻擊穿，雷電流通過(guò)壓敏電阻流入大地，使電源線上的電壓控制在安全范圍內(nèi)，從而保護(hù)了電器設(shè)備的安全。

Zinc oxide ZnO arrester is developed in the 1970 s a new type of surge arrester, it is mainly made up of ZnO varistor.Each piece made when there is a varistor from it must switch voltage(called varistor), under http://004km.cn http://004km.cn http://004km.cn http://004km.cn

the normal operating voltage(i.e., less than pressure-sensitive voltage)pressure sensitive resistance value is very big, is equivalent to the insulation state, but under the effect of impulse voltage(voltage)is greater than the pressure sensitive, varistor is undervalued is punctured, equivalent to a short circuit condition.Varistor was hit state, however, can be restored;When the voltage is higher than the pressure sensitive voltage cancellation after it back to the high impedance state.On power line, therefore, such as zinc oxide lightning arrester installation, when struck by lightning, thunder electric wave of the high voltage breakdown, the varistor lightning over voltage sensitive resistor circulation into the earth, and made the voltage on the power cord control within the scope of the security, to protect the safety of electrical equipment.二、氧化鋅避雷器帶電測(cè)試的理論依據(jù)

Second, zinc oxide lightning arrester charged the theoretical basis of the test http://004km.cn http://004km.cn http://004km.cn http://004km.cn

1.氧化鋅避雷器帶電測(cè)試的重要性

1.The zinc oxide lightning arrester charged the importance of the test

氧化鋅避雷器在運(yùn)行中由于其閥片老化、受潮等原因，容易引起故障，這將導(dǎo)致主設(shè)備得不到保護(hù)，嚴(yán)重時(shí)可能發(fā)生爆炸，影響系統(tǒng)的安全運(yùn)行。而氧化鋅避雷器預(yù)試必須停運(yùn)主設(shè)備，會(huì)影響設(shè)備的運(yùn)行可靠性，而且膨潤(rùn)土防水毯有時(shí)受運(yùn)行方式的限制無(wú)法停運(yùn)主設(shè)備，導(dǎo)致避雷器不能按時(shí)預(yù)試。因此，氧化鋅避雷器的帶電測(cè)試與在線監(jiān)測(cè)顯得尤為重要。

Zinc oxide lightning arrester valves in operation because of its ageing, be affected with damp be affected with damp, easy to cause failure, this will lead to the main equipment is not protected, serious when can happen explosion, affect the safe running of the system.And zinc oxide lightning arrester pretesting must shut down the main equipment, will influence the operation reliability of the equipment, and sometimes restricted http://004km.cn http://004km.cn http://004km.cn http://004km.cn

by operation mode can't shut down the main equipment, lead to lightning arrester from pilot test on time.Therefore, live test of zno arrester and online monitoring is particularly important.2.氧化鋅避雷器帶電測(cè)試的目的

2.The zinc oxide lightning arrester charged testing purposes

利用氧化鋅避雷器的帶電測(cè)量，測(cè)得避雷器阻性電流與總泄露電流的比值，即氧化鋅避雷器的阻性電流分量，來(lái)判斷避雷器的受潮及老化狀況。因氧化鋅避雷器在閥片老化以及經(jīng)受熱和沖擊破壞以及內(nèi)部受潮時(shí)，氧化鋅避雷器的有功損耗加劇，也即避雷器泄露電流中的阻性電流分量會(huì)明顯增大，從而在氧化鋅避雷器內(nèi)部產(chǎn)生熱量，使得氧化鋅避雷器閥片進(jìn)一步老化，產(chǎn)生惡性循環(huán)，復(fù)合土工膜破壞氧化鋅避雷器內(nèi)部穩(wěn)定性。通過(guò)氧化性避雷器帶電測(cè)量有功分量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題的氧化鋅避雷器，將設(shè)備故障杜絕在萌芽狀態(tài)。

Measured using zinc oxide lightning arrester of charged, http://004km.cn http://004km.cn http://004km.cn http://004km.cn

lightning arrester current impedance and the ratio of the total leakage current, the resistance of zinc oxide arrester current component, to judge the lightning arrester of be affected with damp be affected with damp and aging conditions.For zinc oxide lightning arrester in the failure of valve plates and subjected to heat and aging impact and internal be affected with damp be affected with damp, zinc oxide arrester active loss increase, which is lightning arrester impedance current component

of

leakage

current

will significantly increase, thus the zinc oxide lightning arrester internal heat, makes the zinc oxide lightning arrester valve further aging, produce vicious circle, destroy the zinc oxide lightning arrester internal stability.Through oxidizing lightning arrester charged measurement of active component, found problems in time of zinc oxide lightning arrester, to prevent equipment failure in the bud.3.影響氧化鋅避雷器帶電測(cè)試因素

3.The factors affecting zinc oxide lightning arrester http://004km.cn http://004km.cn http://004km.cn http://004km.cn

electric test

影響氧化鋅避雷器帶電測(cè)試的因素很多，主要有間隔內(nèi)相間干擾、測(cè)試方法、表面污穢等因素。而醬油表面污穢可以在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)對(duì)氧化鋅避雷器的表面清潔處理得到解決，這里主要排除間隔內(nèi)相間干擾、測(cè)試方法對(duì)測(cè)量帶來(lái)的影響。

Many factors influencing the zinc oxide lightning arrester charged test interval and white main factors such as interference, test methods, surface filth.And surface contamination can be on site on the surface of the zinc oxide lightning arrester cleaning resolved, here basically eliminate interval and to measure the impact of interference, the test method.氧化鋅避雷器因其優(yōu)越的過(guò)電壓保護(hù)特性而逐步取代了老式的閥式避雷器，在電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。但氧化鋅避雷器閥片老化以及經(jīng)受熱和沖擊破壞會(huì)引起故障，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致爆炸，避雷器擊穿還會(huì)導(dǎo)致變電站母線短路，影響系統(tǒng)安全運(yùn)行。因此，必須對(duì)運(yùn)行中的氧化鋅避雷器進(jìn)行嚴(yán)格有效的檢測(cè)和定期預(yù)防性試驗(yàn)，開(kāi)展氧化鋅避雷器在線監(jiān)測(cè)。由于氧化鋅避雷器預(yù)試（特別是主變?nèi)齻?cè)避雷器）必須 http://004km.cn http://004km.cn http://004km.cn http://004km.cn

停運(yùn)主設(shè)備，會(huì)影響醬油設(shè)備的運(yùn)行可靠性，而且有時(shí)受運(yùn)行方式的限制無(wú)法停運(yùn)主設(shè)備，導(dǎo)致避雷器不能按時(shí)預(yù)試。因此，氧化鋅避雷器的帶電測(cè)試與在線監(jiān)測(cè)顯得尤為重要。

Zinc oxide lightning arrester for its superior overvoltage protection feature gradually replaced the old valve type lightning arrester, widely used in electric power system.But the zinc oxide lightning arrester aging valve plates and subjected to heat and impact damage can cause failure, serious when may lead to explosion, the lightning arrester breakdown can also lead to substation busbar short circuit, affect the safe operation of the system.Must, therefore, the operation of zinc oxide arrester strict and effective testing and periodic preventive test, zinc oxide lightning arrester online monitoring.Because of the zinc oxide lightning arrester pretesting(especially the main transformer with three lightning arrester)must shut down the main equipment, will influence the operation reliability of the equipment, and sometimes restricted by operation mode can't shut down the main equipment, lead to lightning arrester from pilot test http://004km.cn http://004km.cn http://004km.cn http://004km.cn

on time.Therefore, live test of zno arrester and online monitoring is particularly important.

第二篇：串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器的應(yīng)用與試驗(yàn)

串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器的應(yīng)用與試驗(yàn)

摘 要：文中通過(guò)分析碳化硅避雷器與無(wú)間隙氧化鋅避雷器在電力系統(tǒng)應(yīng)用的不足比較，闡述了串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器的優(yōu)越性。并針對(duì)缺乏串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器試驗(yàn)項(xiàng)目的情況，簡(jiǎn)單分析了串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器在應(yīng)用中的試驗(yàn)問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：避雷器 比較 間隙 試驗(yàn)

1.避雷器應(yīng)用的比較

目前在電力系統(tǒng)中運(yùn)行的避雷器主要有兩種類型。一類是以串聯(lián)火花間隙與碳化硅閥片為主要元件的傳統(tǒng)閥型避雷器;另一類是以氧化鋅電阻片為主要元件的金屬氧化物避雷器。其主要元件的伏安特性如下圖一二所示。

從圖一可以看到，對(duì)于單個(gè)間隙而言當(dāng)很大的雷電流流過(guò)非線性電阻時(shí)，非線性電阻將呈現(xiàn)很大的電導(dǎo)率，使避雷器上出現(xiàn)的殘壓U0不致過(guò)高。當(dāng)雷電流過(guò)去后，加在閥片上的電壓是系統(tǒng)電壓Ux時(shí)，非線性電阻的電導(dǎo)率突然下降而將工頻續(xù)流限制到很小的數(shù)值。事實(shí)上閥型避雷器的間隙由數(shù)個(gè)或數(shù)十個(gè)單間隙組成而形成的一個(gè)電容鏈。由于電極片對(duì)地和對(duì)高壓端蓋的部分電容的影響，電壓在各間隙上分布是不均勻的。嚴(yán)重的是這種不均勻非常的不穩(wěn)定，它受瓷套表面情況影響很大，使得避雷器的工頻放電電壓很不穩(wěn)定。雖然可以通過(guò)在每個(gè)間隙或間隙組上并聯(lián)一個(gè)分路電阻來(lái)解決，但分路電阻中將長(zhǎng)期有電流流過(guò)(泄漏電流);且經(jīng)長(zhǎng)期運(yùn)行非線性并聯(lián)電阻會(huì)逐漸老化，表現(xiàn)為阻值增加，電導(dǎo)電流下降，影響避雷器性能。

從圖二可以看到氧化鋅電阻片在擊穿區(qū)域具有較好的非線性，使得氧化鋅避雷器在正常工作電壓下電阻值很大，泄漏電流很小;在過(guò)電壓情況下其電阻值又很小，過(guò)電壓能量釋放即恢復(fù)到高阻值狀態(tài)，無(wú)工頻續(xù)流，所以無(wú)間隙氧化鋅避雷器得到了廣泛應(yīng)用。

但是，作為過(guò)電壓保護(hù)電器，針對(duì)其所釋放的能量，其自身仍存在過(guò)電壓防護(hù)問(wèn)題。對(duì)于能量有限的過(guò)電壓(如雷電過(guò)電壓和操作過(guò)電壓)，避雷器泄流能起限壓保護(hù)作用。對(duì)能量是無(wú)限(有補(bǔ)充能源)的過(guò)電壓，如暫態(tài)過(guò)電壓(工頻過(guò)電壓和諧振過(guò)電壓的總稱)，其頻率或?yàn)楣ゎl或?yàn)楣ゎl的整數(shù)倍或分?jǐn)?shù)倍，與工頻電源頻率總有合拍的時(shí)候，如因某些原因而激發(fā)暫態(tài)過(guò)電壓，工頻電源能自動(dòng)補(bǔ)充過(guò)電壓能量，即使避雷器泄流過(guò)電壓幅值不衰減或只弱衰減，暫態(tài)過(guò)電壓如果進(jìn)入避雷器保護(hù)動(dòng)作區(qū)，勢(shì)必長(zhǎng)時(shí)反復(fù)動(dòng)作直至熱崩潰，避雷器損壞爆炸，因此暫態(tài)過(guò)電壓對(duì)避雷器有致命危害。如果已將全部暫態(tài)過(guò)電壓限定在保護(hù)死區(qū)內(nèi)不受其危害的避雷器，稱之為暫態(tài)過(guò)電壓承受能力強(qiáng)，反之稱暫態(tài)過(guò)電壓承受能力差。碳化硅避雷器暫態(tài)過(guò)電壓承受能力強(qiáng)，但由于運(yùn)行中動(dòng)作特性穩(wěn)定性差，常因沖擊放電電壓(保護(hù)動(dòng)作區(qū)起始電壓)值下降，仍可能遭受暫態(tài)過(guò)電壓危害，動(dòng)作負(fù)載重壽命短。無(wú)間隙氧化鋅避雷器因其拐點(diǎn)電壓(可近似地把參考電壓當(dāng)作拐點(diǎn)電壓)偏低，僅2.21～2.56Uxg(最大相電壓)，而有些暫態(tài)過(guò)電壓最大值達(dá)2.5～3.5Uxg，故有暫態(tài)過(guò)電壓承受能差，損壞爆炸率高和壽命短等缺點(diǎn)。

對(duì)暫態(tài)過(guò)電壓危害有效防護(hù)辦法是加結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定的串聯(lián)間隙將全部暫態(tài)過(guò)電壓限定在保護(hù)死區(qū)內(nèi)，使避雷器免受其危害。串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器有此獨(dú)具優(yōu)點(diǎn)。結(jié)構(gòu)上串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器既有間隙又用氧化鋅閥片，其間隙結(jié)構(gòu)不同于碳化硅避雷器。其間隙數(shù)量少，當(dāng)過(guò)電壓達(dá)到?jīng)_擊放電電壓時(shí)，間隙無(wú)時(shí)延擊穿，同時(shí)因隙距大動(dòng)作特性穩(wěn)定，可避免碳化硅避雷器間隙帶來(lái)的缺點(diǎn)。串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器的間隙已將全部暫態(tài)過(guò)電壓限定在保護(hù)死區(qū)內(nèi)免受其危害，故又可避免無(wú)間隙氧化鋅避雷器因拐點(diǎn)電壓偏低帶來(lái)的缺點(diǎn)。

2.串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器試驗(yàn)問(wèn)題

隨著現(xiàn)代防雷技術(shù)的發(fā)展，在小電流接地系統(tǒng)中交流串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器正逐步在變壓器開(kāi)關(guān)、母線、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、線路、電容器組等電氣設(shè)備得到應(yīng)用。作為電氣設(shè)備本身，同樣存在著閥片性能、參數(shù)設(shè)計(jì)、絕緣材質(zhì)、裝配不良、密封缺陷等問(wèn)題;掌握其性能狀況亦顯得十分必要。對(duì)于中性點(diǎn)非直接接地的3—63KV電力系統(tǒng)中的氧化鋅避雷器，我國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 596—1996《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)程》)明確規(guī)定其試驗(yàn)項(xiàng)目為：1.絕緣電阻;2.直流1mA下的電壓U1mA及75%U1mA下的電流。眾所周知，該規(guī)程關(guān)于氧化鋅避雷器的試驗(yàn)項(xiàng)目是源于《交流無(wú)間隙金屬氧化物避雷器》(GB11032—89)的規(guī)定要求，是針對(duì)交流無(wú)間隙氧化鋅避雷器的?！兑?guī)程》規(guī)定的試驗(yàn)項(xiàng)目是否適用帶串聯(lián)間隙的氧化鋅避雷器值得商榷。

《規(guī)程》規(guī)定碳化硅避雷器FS系列的試驗(yàn)項(xiàng)目為1.絕緣電阻;2.工頻放電。FCD系列試驗(yàn)項(xiàng)目為1.絕緣電阻;2.電導(dǎo)電流。結(jié)合無(wú)間隙氧化鋅避雷器和有間隙碳化硅避雷器因結(jié)構(gòu)不同而在試驗(yàn)上的不同，我們認(rèn)為目前在小電流接地系統(tǒng)中廣泛使用的帶串聯(lián)間隙的氧化鋅避雷器試驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)為1.絕緣電阻;2.工頻放電。對(duì)于一些為了解決電壓分布問(wèn)題，而在間隙兩側(cè)并聯(lián)電阻的串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器還應(yīng)做電導(dǎo)電流。

由于采用ZnO閥片，其絕緣電阻測(cè)量同無(wú)間隙氧化鋅避雷器。測(cè)量值決定于閥片外和內(nèi)部絕緣部件和瓷套。測(cè)量使用2500V兆歐表，35kV及以下避雷器絕緣電阻值不低于1000MΩ;35kV以上避雷器不低于25000MΩ。

由于存在間隙，直流1mA下的電壓U1mA及75%U1mA下的電流試驗(yàn)項(xiàng)目是不適合有間隙氧化鋅避雷器的。而工頻放電試驗(yàn)是檢驗(yàn)間隙避雷器電氣性能的一個(gè)基本項(xiàng)目。雖然由于氧化鋅電阻片具有在低電壓下良好的高阻和限流的特點(diǎn)，可不考慮放電間隙的切斷比;但是，其工頻放電電壓同樣不能過(guò)高和過(guò)低。過(guò)高的工頻放電電壓就會(huì)使沖擊放電電壓升高，從而影響避雷器的性能。過(guò)低的工頻放電電壓就可能造成在被保護(hù)設(shè)備的絕緣能耐受而不需要保護(hù)的操作過(guò)電壓下動(dòng)作。所以，工頻放電電壓應(yīng)根據(jù)避雷器保護(hù)對(duì)象有相應(yīng)的放電電壓范圍。目前，由于《規(guī)程》的相對(duì)滯后，很難在有關(guān)規(guī)程中查到相應(yīng)的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。所以，預(yù)防性試驗(yàn)應(yīng)參照出廠試驗(yàn)報(bào)告。

現(xiàn)提供目前保護(hù)高壓電動(dòng)機(jī)常用的TBP系列A、B、C三型串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器工頻放電電壓范圍，供參考。

工頻放電電壓測(cè)試數(shù)值標(biāo)準(zhǔn) 額定電壓(kv)

型號(hào) 3.156.310.5注意

A型4.9--7.29.8--14.416.3--23.71、此標(biāo)準(zhǔn)為測(cè)3次的平均值;

2、所測(cè)值為出廠值90%--120%視為合格;

3、每次升壓應(yīng)均勻，時(shí)間控制在3.5--7S;

4、每次間隔不小于10S;

5、除TBP內(nèi)部間隙放電，其它任何部位閃絡(luò)視為不合格。

6、接線同F(xiàn)S工頻放電試驗(yàn)

B型6.6--9.713.2--19.321.9--32.0

C型7--10.213--20.123.1--33.6

電導(dǎo)電流試驗(yàn)是檢查避雷器內(nèi)部是否受潮，并聯(lián)電阻有無(wú)斷裂、老化的一個(gè)重要指標(biāo)。其試驗(yàn)接線與FCD系列試驗(yàn)接線一致;要求電導(dǎo)電流不大于50μA。

3.結(jié)束語(yǔ)

串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器使用了間隙和ZnO閥片，兩者互為保護(hù)。間隙使電荷率為零，解決了ZnO閥片老化問(wèn)題;間隙在續(xù)流時(shí)易損壞，ZnO閥片優(yōu)越的性能使其無(wú)續(xù)流。保護(hù)設(shè)備的絕緣免受雷電和操作等過(guò)電壓的損壞起到良好的作用。優(yōu)越性的逐步體現(xiàn)，使得串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器將被越來(lái)越多的使用;其試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)也將逐步完善和規(guī)范。

參考文獻(xiàn)：

1、電氣試驗(yàn)技能培訓(xùn)教材 中國(guó)電力出版社 1998.3

2、電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程(DL/T596-1996)原電力工業(yè)部

第三篇：電磁兼容(EMC)試驗(yàn)問(wèn)題總結(jié)

EMC 試驗(yàn) 問(wèn)題總結(jié)

電氣、電子產(chǎn)品種類繁多，結(jié)構(gòu)原理也不盡相同，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行電磁兼容抗擾度試驗(yàn)時(shí)盡管試驗(yàn)方法有基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)可遵循，但是試驗(yàn)前對(duì)一些具體問(wèn)題沒(méi)有事先考慮到，試驗(yàn)時(shí)就可能因?yàn)槭茉嚠a(chǎn)品本身的原因而導(dǎo)致試驗(yàn)設(shè)備損壞。

一、受試產(chǎn)品電源端口浪涌抗擾度試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題

圖1是用EMCPro抗擾度試驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)受試產(chǎn)品電源端口進(jìn)行試驗(yàn)的示意圖。受試產(chǎn)品電源電路的最前端是電源變壓器。在N-PE之間施加4kV浪涌試驗(yàn)電壓時(shí)，如果變壓器承受不了此高壓沖擊，變壓器初級(jí)線圈與屏蔽層、變壓器鐵心對(duì)金屬機(jī)殼就會(huì)發(fā)生瞬間擊穿。在擊穿的瞬間變壓器對(duì)地絕緣電阻很小，此時(shí)相當(dāng)于EMCPro抗擾度試驗(yàn)系統(tǒng)前面板EUT電源輸出插座220V交流電壓L端直接對(duì)PE端短路，造成插座的L、PE插孔內(nèi)打火，嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒壞抗擾度試驗(yàn)系統(tǒng)的電源輸出插座和受試產(chǎn)品電源線插頭，回路電流見(jiàn)圖1中帶虛線的箭頭所示。為了避免打火現(xiàn)象發(fā)生，可從以下兩個(gè)方面考慮：一是如果受試產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定有非工作狀態(tài)條件下絕緣性能脈沖電壓試驗(yàn)項(xiàng)目，應(yīng)先作脈沖電壓試驗(yàn)（如GB17215-2002中規(guī)定脈沖電壓試驗(yàn)為6kV，電壓波形1.2/50μs），脈沖電壓試驗(yàn)合格后再作工作狀態(tài)下的浪涌（沖擊）抗擾度試驗(yàn)。對(duì)于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有規(guī)定非工作狀態(tài)下作脈沖電壓試驗(yàn)項(xiàng)目的產(chǎn)品，生產(chǎn)廠家應(yīng)對(duì)產(chǎn)品增設(shè)抗浪涌（沖擊）功能。例如，可在電源變壓器初級(jí)線圈兩線之間、兩線分別對(duì)金屬機(jī)殼之間焊接合適的壓敏電阻。采取了抗浪涌（沖擊）保護(hù)措施后即可進(jìn)行浪涌（沖擊）抗擾度試驗(yàn)。

二、受試產(chǎn)品信號(hào)線端口浪涌抗擾度試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題

圖2是信號(hào)線浪涌試驗(yàn)系統(tǒng)示意圖，由CM-I/OCD信號(hào)線耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)、EMCPro抗擾度試驗(yàn)系統(tǒng)中的浪涌波發(fā)生器、試驗(yàn)輔助設(shè)備（調(diào)壓器）和直流電壓源組成。受試產(chǎn)品需要的交流輸入信號(hào)由調(diào)壓器輸出端提供。浪涌試驗(yàn)信號(hào)由EMCPro前面板上的浪涌輸出插孔HI、LO提供。直流電壓源輸出接到“－、COM、＋”端為保護(hù)電路提供保護(hù)偏壓。如果此偏壓接觸不良，當(dāng)受試產(chǎn)品的交流輸入信號(hào)正半周由調(diào)壓器輸出端接至信號(hào)線耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)的D1、D8插孔時(shí)，電流就通過(guò)D1端經(jīng)正向二極管－＞U形連接器－＞1500μF電容－＞GND端－＞受試產(chǎn)品金屬外殼－＞保護(hù)接地端PE到地，見(jiàn)圖中帶虛線的箭頭所示。由于調(diào)壓器滑動(dòng)接觸點(diǎn)的電壓基本上對(duì)地短路，回路電流很大，這時(shí)不僅調(diào)壓器提供的交流信號(hào)加不到受試產(chǎn)品的輸入端，還會(huì)燒壞調(diào)壓器和信號(hào)線耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)。所以“－、COM、＋”端必須可靠的接上直流保護(hù)偏壓（此偏壓的大小應(yīng)根據(jù)輔助設(shè)備輸出電壓大小而定）。為了防止直流保護(hù)電壓接觸不良起不到保護(hù)作用，最好在調(diào)壓器后接一個(gè)隔離變壓器，它的次級(jí)線圈輸出的電壓再接到D1、D8插孔作為受試產(chǎn)品的交流輸入信號(hào)。這樣，即使保護(hù)偏壓接觸不上，由于隔離變壓具有隔離作用，電流通過(guò)地?zé)o法形成回路，因此可避免調(diào)壓器和信號(hào)線耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)的損壞。

三、受試產(chǎn)品無(wú)電源開(kāi)關(guān)時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題

有些受試產(chǎn)品是沒(méi)有電源開(kāi)關(guān)的，當(dāng)它的電源線插頭插入（或拔出）正在供電的EMCPro抗擾度試驗(yàn)系統(tǒng)電源輸出插座時(shí)，由于輸出的220V交流電壓直接接通受試產(chǎn)品電源變壓器初級(jí)線圈（參考圖1），就會(huì)造成插座孔內(nèi)打火。所以對(duì)沒(méi)有電源開(kāi)關(guān)的產(chǎn)品使用軟件操作試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使計(jì)算機(jī)屏幕上的受試產(chǎn)品電源開(kāi)關(guān)按鈕處于“斷開(kāi)”位置，在EMCPro抗擾度試驗(yàn)系統(tǒng)電源輸出插座插上受試產(chǎn)品電源線插頭后，再使電源開(kāi)關(guān)按鈕處于“接通”位置（用鼠標(biāo)單擊計(jì)算機(jī)屏幕上的“EUTPOWER”按鈕實(shí)現(xiàn)受試產(chǎn)品電源OFF-ON轉(zhuǎn)換），然后進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)完畢，先斷開(kāi)電源再拔出受試產(chǎn)品電源線插頭。如果手動(dòng)操作試驗(yàn)，試驗(yàn)前應(yīng)在受試產(chǎn)品電源進(jìn)線中附加電源開(kāi)關(guān)，并且電源開(kāi)關(guān)打在“斷開(kāi)”位置，EMCPro抗擾度試驗(yàn)系統(tǒng)電源輸出插座插上受試產(chǎn)品電源線插頭后，再把附加電源開(kāi)關(guān)打在“接通”位置為受試產(chǎn)品送電，試驗(yàn)完畢，先把附加電源開(kāi)關(guān)打在“斷開(kāi)”位置，然后拔出受試產(chǎn)品的電源線插頭（為了保護(hù)EMCPro抗擾度試驗(yàn)系統(tǒng)上的電源開(kāi)關(guān)，不能用EMCPro前面板上“OUTPUTEUTPOWER”開(kāi)關(guān)按鈕代替附加電源開(kāi)關(guān)）。

四、受試產(chǎn)品電源端口脈沖群抗擾度試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題

如果EMCPro電源輸出插座孔內(nèi)曾經(jīng)發(fā)生過(guò)打火現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)用酒精清擦插座孔內(nèi)煙灰、碳粒。否則，對(duì)受試產(chǎn)品進(jìn)行脈沖群抗擾度試驗(yàn)時(shí)，由于高壓脈沖群的作用會(huì)導(dǎo)致插座孔內(nèi)打火甚至燃起火苗。如果插座孔內(nèi)煙灰、碳粒不能清擦干凈，最好更換一個(gè)新插座。

五、受試產(chǎn)品靜電放電抗擾度試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題

在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行靜電放電抗擾度試驗(yàn)時(shí)，靜電模擬器放電回路電纜接觸不良，放電電流就會(huì)通過(guò)操作者進(jìn)行放電，可能導(dǎo)致手中的靜電模擬器落地摔壞。所以，要經(jīng)常注意檢查靜電模擬器與放電回路電纜連接的固定螺絲、放電回路電纜與接地參考平面連接的固定螺絲是否擰緊，確保連接可靠。

以上是我們從EMC抗擾度試驗(yàn)多次教訓(xùn)中總結(jié)出來(lái)的幾條經(jīng)驗(yàn)，作為一個(gè)合格的產(chǎn)品檢驗(yàn)人員，不僅要嚴(yán)格執(zhí)行產(chǎn)品檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，正確操作受試產(chǎn)品，更要保證試驗(yàn)設(shè)備的安全。摘 要：討論電子式電能表的絕緣性能對(duì)EMC抗擾度試驗(yàn)的影響及改進(jìn)措施。通過(guò)增大間隙或爬電距離能使電能表的絕緣性能符合要求，從而能夠通過(guò)EMC抗擾度試驗(yàn)，而增加的成本最低。優(yōu)化后的試驗(yàn)流程為優(yōu)先通過(guò)6kV的脈沖電壓試驗(yàn)，然后進(jìn)行各項(xiàng)EMC抗擾度試驗(yàn)，可以達(dá)到事半功倍的效果。

關(guān)鍵詞：電子式電能表；絕緣性能；EMC(電磁兼容)；爬電距離；間隙 1 引 言

電子式電能表(或稱靜止式電能表，以下簡(jiǎn)稱電能表)絕緣性能和電磁兼容性能的好環(huán)，直接關(guān)系到人民生命財(cái)產(chǎn)的安全以及電能計(jì)量的準(zhǔn)確性，因此，在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中列為必須進(jìn)行的試驗(yàn)項(xiàng)目。我們?cè)陔娔鼙硇阅茉囼?yàn)中發(fā)現(xiàn)，有相當(dāng)數(shù)量的試驗(yàn)樣品當(dāng)其絕緣性能不符合要求時(shí)，對(duì)其進(jìn)行EMC電磁兼容性能試驗(yàn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的影響。本文就此現(xiàn)象進(jìn)行分析并提出為消除這種影響而采取的措施，同時(shí)提出一個(gè)優(yōu)先選擇的試驗(yàn)順序。2 技術(shù)要求

GB／T 17215—20020級(jí)和2級(jí)靜止式交流有功電能表》對(duì)絕緣性能的基本要求是：電子式電能表屬于Ⅱ類防護(hù)絕緣包封儀表，采用絕緣材料表殼，無(wú)保護(hù)接地措施。其額定輸人電壓≤300V時(shí)，試驗(yàn)脈沖電壓為6kV。電路結(jié)構(gòu)最小間隙允許3．Omm；最小爬電距離6．3mm(室內(nèi)儀表)和lOmm(室外儀表)[1]。3 絕緣性能對(duì)EMC抗擾度試驗(yàn)的影響 3．1 對(duì)電快速瞬變脈沖群試驗(yàn)影響

電能表性能試驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)凡絕緣性能不能通過(guò)6kV沖擊電壓試驗(yàn)的樣品，絕大多數(shù)通不過(guò)4kV脈沖群試驗(yàn)。通過(guò)分析和對(duì)比試驗(yàn)，我們認(rèn)為這種通不過(guò)，并不是由于電能表本身的原理設(shè)計(jì)問(wèn)題，而是源于一個(gè)簡(jiǎn)單的、被忽視的事實(shí)— — 帶電元器件空間間隙或印制電路板布線爬電距離不夠造成的，是電路設(shè)計(jì)缺陷和制造工藝問(wèn)題。從而造成試驗(yàn)時(shí)脈沖群試驗(yàn)設(shè)備保險(xiǎn)絲燒壞，試驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行。3．2 對(duì)浪涌試驗(yàn)的影響

其現(xiàn)象和產(chǎn)生原因同脈沖群試驗(yàn)。但由于電浪涌比群脈沖波具有更高的沖擊能量，因此在對(duì)脈沖群試驗(yàn)不產(chǎn)生影響的場(chǎng)合，也可能對(duì)浪涌試驗(yàn)產(chǎn)生影響。3．3 對(duì)靜電放電試驗(yàn)的影響

在電能計(jì)量器具的性能試驗(yàn)中，曾發(fā)現(xiàn)過(guò)因絕緣問(wèn)題而導(dǎo)致靜電放電試驗(yàn)[2]通不過(guò)的例子(見(jiàn)表1)。

3．4 對(duì)電壓跌落試驗(yàn)的影響

在我們的試驗(yàn)中，尚未發(fā)現(xiàn)由于絕緣問(wèn)題而導(dǎo)致電壓跌落試驗(yàn)不能進(jìn)行或通不過(guò)的例子，但理論分析表明：存在絕緣問(wèn)題的電能表，有可能改變跌落波波形，這直接導(dǎo)致了實(shí)際跌落試驗(yàn)波形不符合要求，從而帶來(lái)試驗(yàn)的復(fù)現(xiàn)性和一致性問(wèn)題。4 原理性分析

(1)6kV沖擊電壓試驗(yàn)是為了確定電能表經(jīng)受短時(shí)高壓沖擊而不損壞的能力。試驗(yàn)?zāi)康囊环矫媸腔颈ＷC變壓器(含電壓互感器、電流互感器)的初、次級(jí)間，及其繞組匝間或?qū)娱g的絕緣質(zhì)量，另一方面是基本保證在正常工作中連接到電網(wǎng)不同相位導(dǎo)線的儀表的不同線路間的絕緣，這些線路是可能發(fā)生過(guò)電壓的。6kV沖擊電壓試驗(yàn)是直接施加在電壓線圈兩端的，以此檢驗(yàn)電能表電壓線圈絕緣是否合格；同時(shí)脈沖電壓也會(huì)耦合到變壓器次級(jí)，形成對(duì)電能表低壓電路的瞬態(tài)干擾。沖擊電壓試驗(yàn)過(guò)程中要求儀器不應(yīng)產(chǎn)生飛弧、擊穿放電現(xiàn)象。其試驗(yàn)波形：按GB／T 16927．1《高壓試驗(yàn)技術(shù)》規(guī)定為1．2／5Otis脈沖；試驗(yàn)電壓等級(jí)為6kV[3]。

(2)電浪涌現(xiàn)象通常是指開(kāi)關(guān)操作(包括設(shè)備和系統(tǒng)對(duì)地短路、飛弧故障)或雷擊(含避雷器動(dòng)作)會(huì)在電網(wǎng)或通信線上產(chǎn)生瞬態(tài)過(guò)電壓或過(guò)電流。試驗(yàn)時(shí)通過(guò)耦合／去耦網(wǎng)絡(luò)施加到電能表的被測(cè)端口。GB／T 17626．5規(guī)定了浪涌的試驗(yàn)波形參數(shù)按GB／T16927．1規(guī)定的1．2／5Oμs開(kāi)路電壓波和8／20μs短路電流波[4]。

比較上述兩項(xiàng)試驗(yàn)，可見(jiàn)：二者試驗(yàn)?zāi)康牟煌?，試?yàn)電壓施加方式不同，試驗(yàn)電壓等級(jí)前者為6kV，后者為4kV；浪涌試驗(yàn)還對(duì)短路電流波形有要求。其共同點(diǎn)是試驗(yàn)電壓波形是一樣的。而且直接施加在電能表電壓線圈兩端的6kV瞬態(tài)沖擊電壓也會(huì)耦合到變壓器次級(jí)，形成浪涌試驗(yàn)的部分效果。

(3)電快速瞬變脈沖群試驗(yàn)是模擬電感性負(fù)載快速接通和斷開(kāi)，或觸點(diǎn)彈跳時(shí)產(chǎn)生的暫態(tài)騷擾，這種暫態(tài)騷擾以脈沖群形式出現(xiàn)。GB／T 17626．4規(guī)定

了試驗(yàn)波形和試驗(yàn)等級(jí)l5]。由于電能表電壓和電流線路要承受幅度為4kV，持續(xù)時(shí)間60s的脈沖群試驗(yàn)，因此可以預(yù)見(jiàn)，絕緣強(qiáng)度不合格的電能表引起的內(nèi)部放電、飛弧，擊穿會(huì)造成該項(xiàng)試驗(yàn)不合格。5 改進(jìn)措施和試驗(yàn)結(jié)果 5．1 問(wèn)題產(chǎn)生原因

由于市場(chǎng)對(duì)電子式電能表的功能要求不斷增加，因此新技術(shù)、新型電子元器件更新速度很快，電路板設(shè)計(jì)不斷更新，不少?gòu)S家對(duì)其性能尚未完全掌握。在電子式電能表新產(chǎn)品試制過(guò)程中，絕緣問(wèn)題是普遍存在的；主要表現(xiàn)形式有以下幾種：(a)線路板布線爬電距離不夠(多見(jiàn)于光耦輸入／輸出部分及周圍電路)；(b)連線間絕緣不符合要求，焊接點(diǎn)質(zhì)量不高，焊錫堆積，形成尖峰放電。(c)帶電元器件空間距離不夠，形成尖端放電；(d)變壓器自身絕緣不符合要求；(e)脈沖輸出電路過(guò)于復(fù)雜且不符合要求。以上以(a)情況較為多見(jiàn)。就絕緣性能而言，上述5種情況都可歸結(jié)為間隙或爬電距離不夠。5．2 改進(jìn)措施

(1)對(duì)于(a)情形，改進(jìn)印制板布線；相關(guān)區(qū)域增大間距，增大爬電距離。(2)對(duì)于(b)情形，加強(qiáng)連線絕緣強(qiáng)度或增大間距，提高焊接點(diǎn)焊接質(zhì)量。(3)對(duì)于(c)情形，增大元器件間的空間距離。(4)對(duì)于(d)情形，選用質(zhì)量好的變壓器。

(5)對(duì)于(e)情形，簡(jiǎn)化脈沖輸出電路，去掉多余部分電路(含元件)。5．3 試驗(yàn)結(jié)果

部分典型實(shí)例和試驗(yàn)結(jié)果列于表1。結(jié)束語(yǔ)

我們對(duì)國(guó)內(nèi)眾多電能表生產(chǎn)廠家的試驗(yàn)樣品進(jìn)行的成功整改說(shuō)明，大多數(shù)情況下，國(guó)產(chǎn)電子式電能表在通過(guò)了試驗(yàn)成本相對(duì)較低的脈沖電壓試驗(yàn)后，許多即可達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的電磁兼容性能指標(biāo)。

因此，電子式電能表及其類似產(chǎn)品進(jìn)行定型鑒定、樣機(jī)性能試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)程序可以優(yōu)化為：首先通過(guò)6kV脈沖電壓試驗(yàn)，再進(jìn)行各項(xiàng)電磁兼容性能試驗(yàn)，可以節(jié)約時(shí)間、人工、儀器設(shè)備消耗等試驗(yàn)成本，取得事半功倍的效果。參考文獻(xiàn)

[1] GB／T 17215．2002，1級(jí)和2級(jí)靜止式交流有功電度表[M]．北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2003．

[2] GB／T 17626．2-1998，靜電放電抗擾度試驗(yàn)[s]．北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1999． [3] GB／T 16927．1997，高壓試驗(yàn)技術(shù)[S]．北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1999． [4] GB／T 17626．5．1999，浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)[S]．北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1999．

[5] GB／T 17626．4-1998，電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)[s]．北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1999．

[6] 全國(guó)無(wú)線電干擾標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)，等．電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施指南[M]．北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1999．