Generátor bleskových přepětí pro test bleskových přepětí

AbstraktníPřepětí vyvolané bleskem a přechodné šoky způsobené spínáním velkokapacitních zátěží v elektrických sítích mohou poškodit napájecí a komunikační porty elektronických zařízení. Zkouška přepětím blesku je povinnou zkušební položkou pro ověření elektromagnetické imunity elektrických a elektronických výrobků. Jako základní standardní vybavení pro zkoušku přepětím blesku LISUN SG61000-5 Generátor bleskových přepětí využívá modulární hardwarovou architekturu s výstupním napětím v rozsahu od 0 do 30 kV a maximálním zkratovým proudem až 15 kA. Dokáže přesně generovat průběhy napětí naprázdno 1.2/50 μs a 10/700 μs, stejně jako průběhy zkratového proudu 8/20 μs a 5/320 μs, což plně splňuje domácí i mezinárodní normy včetně GB/T 17626.5 a IEC 61000-4-5. Zařízení je vybaveno integrovanými sondami pro útlum napětí a proudu a digitálním osciloskopem. Vizualizace průběhů v reálném čase je realizována pomocí dotykové LCD obrazovky bez nutnosti použití dalších externích testovacích přístrojů, což výrazně zjednodušuje celý postup testu bleskových přepětí a zajišťuje, že klíčové parametry průběhů, jako je doba náběhu a doba poloviny špičky, striktně splňují standardní tolerance. Vzhledem k... SG61000-5 Vzhledem k tomu, že je tato série jako předmětem výzkumu, tento článek porovnává výstupní kapacitu různých modelů, rozvádí technické výhody modulárního designu a vestavěného systému snímání průběhu, třídí aplikační scénáře testů bleskových přepětí v odvětvích nové energetiky, průmyslového řízení, komunikace a domácích spotřebičů a poskytuje technické reference pro výběr zařízení v podnikových výzkumných a vývojových laboratořích a externích zkušebních institucích. 

Úvod

Přechodné vysokoenergetické přepětí generované indukcí blesku, spínáním a přepínáním elektrické sítě a kapacitními a indukčními zátěžemi může snadno poškodit základní komponenty, jako jsou spínané napájecí zdroje, komunikační čipy a řídicí desky, což má za následek havárii zařízení, jejich vyhoření a dokonce i bezpečnostní nehody. Proto byly po celém světě formulovány normy pro elektromagnetickou kompatibilitu, které nařizují, aby všechny uvedené elektrické výrobky absolvovaly zkoušku bleskovým přepětím, která ověří schopnost napájecích kabelů a signálních vedení odolat přechodným přepětím.

Tradiční konvenční generátory přepětí mají tři hlavní nevýhody. Zaprvé, integrovaná hardwarová struktura přináší potíže s rozšiřováním rozsahů napětí/proudu a nemůže splňovat požadavky zkoušky přepětím bleskem při vysokém napětí 30 kV a velkém proudu 15 kA. Zadruhé, pozorování průběhu vyžaduje dodatečný nákup osciloskopů a diferenciálních sond pro vysoké napětí, což vede ke složitému testovacímu zapojení a četným kalibračním postupům, které snadno způsobují chyby měření. Zatřetí, nedostatečná přesnost výstupního průběhu způsobuje nadměrné odchylky doby náběhu a doby polovičního vrcholu a vypracované zprávy o zkoušce přepětím bleskem nebudou uznány certifikačními orgány CE, 3C a FCC.

Jedno LISUN SG61000-5 série generátor přepětí blesku Používá modulární konstrukci sestávající z výkonových modulů, modulů průběhů a vazebních/oddělovacích modulů. Plně pokrývá široký rozsah pracovních podmínek pro zkoušky přepětím bleskem od nízkého napětí a malého proudu 4.8 kV až po vysoké napětí a velký proud 30 kV. Je vybaven integrovaným systémem snímání průběhů pro přehrávání průběhů přepětí v reálném čase na dotykové obrazovce a zásadně řeší problémy tradičních zařízení v tomto odvětví, jako je těžkopádné testování, nedostatečná přesnost a nízká rozšiřitelnost. Je široce používán ve výzkumu, vývoji a testování nových systémů pro ukládání energie, průmyslové automatizaci, komunikačních základnových stanic, LED osvětlení a domácích spotřebičů.

Obrázek: Tester přepětí

Výhody modulární architektury a testování jádra LISUN SG61000-5 Generátor přepětí blesku

Modulární hardwarová konstrukce pro pokrytí požadavků na testování bleskového přepětí v plném rozsahu
Jedno SG61000-5 Skládá se z pěti nezávislých modulů: modulu generování vysokého napětí, modulu proudového výstupu, modulu tvarování průběhu, vestavěného modulu oddělení vazby CDN a hlavního modulu dotykového ovládání. Každý modul lze vyměnit nebo upgradovat samostatně. Podniky si mohou flexibilně vybírat modely podle vlastních požadavků na stupeň přepěťové zkoušky bleskem, aniž by musely vyměňovat celou jednotku.

Rozsahy výstupního napětí jsou hierarchicky klasifikovány: základní model 0~6 kV, model pro střední napětí 0~10 kV, model pro vysoké napětí 0~15 kV, zákaznický model pro velmi vysoké napětí 20 kV/30 kV. Zkratový proud je přizpůsoben v celém rozsahu od 2.4 kA do 15 kA, což zahrnuje jak nízkonapěťovou zkoušku bleskovým přepětím pro spotřební elektroniku, tak i vysokonapěťovou zkoušku bleskovým přepětím s velkým proudem pro fotovoltaické střídače a výkonná průmyslová řídicí zařízení. Zařízení podporuje výstup čtyř standardních kompatibilních průběhů:

1. Průběh napětí naprázdno 1.2/50 μs a průběh zkratového proudu 8/20 μs: kombinovaný průběh pro zkoušku bleskovým přepětím v souhlasném a diferenciálním režimu na napájecích portech;
2. Průběh napětí naprázdno 10/700 μs a průběh zkratového proudu 5/320 μs: speciální průběhy pro zkoušku přepětím bleskem na komunikačních linkách, síťových kabelech a signálních portech.

Tolerance doby náběhu a doby poloviny špičky pro všechny průběhy jsou regulovány v rozmezí ±20 %, což splňuje přísné požadavky na přesnost průběhů zkušebních přepětí bleskem specifikovaných v národních, evropských a amerických normách.

Vestavěný systém pro snímání průběhů signálu zjednodušuje proces testování přepětím blesku

Základní vylepšení, které odlišuje SG61000-5 Rozdíl mezi podobnými zařízeními na trhu spočívá v integrovaných sondách pro útlum napětí a proudu a digitálním osciloskopu. Kompletní sada pro testování bleskových přepětí nevyžaduje žádné další externí měřicí přístroje a má tři hlavní výhody:

Zaprvé, vizualizace průběhu v reálném čase. 7palcový průmyslový dotykový LCD displej využívá řídicí systém Android. Po spuštění přepětím se křivky průběhu napětí a proudu načtou během milisekund. Technici mohou přímo odečíst dobu náběhu, špičkové napětí a dobu poloviny špičky, aby na místě rychle posoudili, zda průběhy splňují normy, čímž se eliminují kroky zapojení a kalibrace externích osciloskopů.

Za druhé, chyby měření jsou výrazně sníženy. Externí sondy trpí útlumem kabelu a impedančním nesouladem. Vestavěný sběrný kanál a vysokonapěťová výstupní smyčka využívají integrované stínění a stínící vrstva izoluje elektromagnetické rušení v prostoru, čímž zlepšuje opakovatelnost dat tvaru vlny získaných z test přepětí bleskem.

Za třetí, automatické ukládání archivu průběhů. Každý test přepětí bleskem může současně ukládat snímky obrazovky průběhů, parametry testu, doby přepětí a data o fázovém posunu. Originální záznamy ve formátu PDF lze exportovat jedním kliknutím a přímo připojit k protokolům o testech EMC, aby byly splněny požadavky na sledovatelnost dat laboratoří třetích stran.

Srovnávací tabulka specifikací pro zkoušku přepětím blesku SG61000-5 Modely řady

Různé modely se přizpůsobují pracovním podmínkám zkoušek bleskovým přepětím pro různá odvětví a stupně ochrany. Klíčové výstupní parametry jsou rozděleny následovně:

Jak je uvedeno v tabulce, celá SG61000-5 Řada zahrnuje dvě kategorie průběhů testů bleskových přepětí pro napájecí porty a komunikační porty s kompletními gradienty napětí a proudu. Podniky si mohou vybrat standardní SG61000-5 pro konvenční zkoušku bleskovým přepětím 6 kV, modely H15/H30 pro vysokonapěťové zkoušky velkým proudem nových energetických zařízení a SG61000-5C pro speciální testování komunikačních produktů. Více modelů od jedné značky může splňovat požadavky na zkoušky bleskovým přepětím pro všechny typy produktů, aniž by bylo nutné kupovat více sad zařízení od různých dodavatelů.

Analýza průmyslových aplikací SG61000-5 pro zkoušku přepětím blesku

Předběžné testování pro výzkum a vývoj domácích spotřebičů a zařízení informačních technologií
Certifikace 3C v Číně a certifikace CE v EU pro domácí spotřebiče, počítačové adaptéry a routery vyžadují zkoušku přepětím blesku 2 kV/4 kV. Ve fázi výzkumu a vývoje podniky provádějí předběžnou zkoušku přepětím blesku pomocí standardních SG61000-5Dotyková obrazovka zobrazuje průběhy přepětí v reálném čase. Pokud dojde k poruše součástky nebo poklesu napětí, lze test okamžitě přerušit, aby se lokalizovala slabá místa napájecích obvodů a filtračních obvodů. Zařízení pro ochranu proti přepětí, jako jsou TVS trubice a varistory, lze přidat předem, aby se zabránilo selhání při testu bleskového přepětí v laboratořích třetích stran, čímž se ušetří opakované zkušební cykly a náklady.

Zkouška vysokonapěťovým bleskovým přepětím pro nové fotovoltaické systémy, systémy pro ukládání energie a nabíjecí sloupy
Fotovoltaické střídače, úložiště energie PCS a nabíjecí stanice DC jsou instalovány ve venkovních prostorách s vysokým rizikem blesku. Normy vyžadují přísnou zkoušku přepětím blesku při 10 kV/15 kV, což odpovídá SG61000-5H a SG61000-5H15-SP modely. Modulární vysokonapěťové moduly dokáží stabilně generovat velké proudové přepěťové rázy. Vestavěná třífázová oddělovací síť pro vazbu se přizpůsobuje testu bleskového přepětí pro třífázové porty střídavého a stejnosměrného proudu. Vestavěný osciloskop dokáže zachytit okamžité napěťové špičky vysoce výkonných zařízení a pomoci inženýrům s optimalizací celkového uspořádání ochrany před bleskem.

Zkouška bleskovým přepětím pro signální linky komunikačních zařízení
Síťové porty přepínačů, bezpečnostních kamer a optických modemů musí podstoupit speciální test komunikačního průběhu přepětí 10/700 μs. SG61000-5C je speciálně navržen pro testovací komunikační podmínky. Symetrická čtyřvodičová CDN realizuje diferenciální injektáž přepětí signálu. Dotyková obrazovka dokáže snímat průběhy slabého přepětí na komunikačních linkách a ověřit tak odolnost čipů ochrany síťových portů proti blesku, což splňuje požadavky na test přepětí specifikované v normě ITU-T K.20 pro komunikační ochranu proti blesku.

Standardizovaný test přepětí bleskem pro externí testovací a certifikační laboratoře
Certifikační orgány třetích stran, jako jsou CQC, TÜV a SGS, jsou široce vybaveny kompletním SG61000-5 série pro komerční zkoušky bleskovým přepětím. Zařízení obsahuje databáze standardních limitů národních norem, IEC a EN. Doby přepětí, fáze a polarita se automaticky mění a průběhy jsou automaticky archivovány. Generované test přepětí bleskem Zprávy s originálními snímky obrazovky s průběhem signálu mají mezinárodně certifikovanou platnost a lze je přímo použít pro přístup na globální trh. Vybaveno volitelným příslušenstvím, jako je přepěťová ochrana PD-E01 a testovací stolice SG-DESK, je kompletní a bezpečná pracovní stanice pro zkouška bleskovým přepětím cbýt postaven/a.

Hodnota inženýrských aplikací SG61000-5 Generátor bleskových přepětí pro test bleskových přepětí

• Modulární rozšiřování snižuje investiční náklady na zařízení: Modulární architektura podporuje nezávislou modernizaci vysokonapěťových a proudových modulů v pozdější fázi. Podniky stačí modernizovat pouze odpovídající jednotky podle iterace produktu, místo aby musely vyměňovat celé zařízení, což splňuje dlouhodobé požadavky multigradientních přepěťových zkoušek bleskem.

• Integrované snímání průběhu signálu zjednodušuje testovací postupy: Externí osciloskopy a vysokonapěťové sondy již nejsou potřeba. Celou sadu testů přepětí bleskem může provést jeden operátor, což zvyšuje efektivitu testů o více než 50 % a snižuje náklady na kalibraci a údržbu externích přístrojů.

• Vysoká přesnost průběhu zajišťuje shodu s protokoly o zkouškách: Přísná kontrola tolerance pro čtyři standardní průběhy. Vestavěný systém sběru dat eliminuje vnější rušení měření. Data získaná z přepěťové zkoušky bleskem mohou projít audity hlavních globálních certifikačních orgánů a zabránit odmítnutí certifikace.

• Plné pokrytí více portů v celém odvětví: Podporuje dva typy testů přepětí bleskem, včetně kombinovaných vln pro napájecí porty a dlouhých vln pro komunikační linky. Jedna jednotka provádí testování jak napájecích, tak signálních produktů, což výrazně snižuje množství zařízení pořizovaných laboratořemi.

• Kompletní bezpečnostní příslušenství zabraňuje rizikům spojeným s vysokým napětím: Lze jej kombinovat s přepěťovými ochranami, oddělovacími transformátory a speciálními zkušebními stolicemi pro zajištění izolace člověka od stroje během zkoušky vysokonapěťovým bleskovým přepětím a eliminaci skrytých nebezpečí, jako je úraz elektrickým proudem a výbuch zařízení.

Závěr

Na pozadí stále přísnějšího dohledu nad EMC test přepětí bleskem je povinný zkušební postup pro všechny elektrické a elektronické výrobky před uvedením na trh a vývozem. Přesnost tvaru vlny, pohodlí obsluhy a rozsah testovaného zařízení přímo určují efektivitu testování a platnost protokolu. Díky vyspělé modulární konstrukci... LISUN SG61000-5 Generátor bleskových přepětí dosahuje plného rozsahu výstupu od 0 do 30 kV a 0 do 15 kA a podporuje dva typy standardních průběhů přepětí pro energetické a komunikační aplikace. Inovativním způsobem integruje sondy pro útlum napětí a proudu a digitální osciloskop a umožňuje pozorování průběhů v reálném čase pomocí dotykové LCD obrazovky, což výrazně zjednodušuje celý postup testu bleskových přepětí a zaručuje, že parametry průběhů přesně splňují toleranční požadavky norem GB/T 17626.5, IEC 61000-4-5 a dalších.

Tato řada zahrnuje několik podmodelů, které se přizpůsobují různým stupňům přepěťových zkoušek pro domácí spotřebiče, IT, nové energetické a komunikační průmysl a externí testovací instituce. Má čtyři hlavní silné stránky: rozšiřitelnost, vysokou přesnost, snadnou obsluhu a vysokou bezpečnost, čímž efektivně řeší běžné problémy tradičních zařízení pro přepěťové testy v průmyslu, jako je nedostatečný měřicí rozsah, složité zapojení, zkreslení průběhu a nízká míra úspěšnosti certifikace. S popularizací venkovních zařízení pro nové energetické a vysoce výkonné napájecí zdroje se... SG61000-5HModel 30-SP s podporou ultravysokého proudu 30 kV se stane běžným zařízením pro přísné zkoušky bleskovým přepětím vysokého napětí a poskytne standardizovanou testovací podporu pro návrh ochrany před bleskem v domácích elektronických zařízeních a globální certifikaci EMC.