总结氧化锌避雷器消除相邻设备电磁干扰试验

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第一篇:总结氧化锌避雷器消除相邻设备电磁干扰试验

总结氧化锌避雷器消除相邻设备电磁干扰试验

一、氧化锌避雷器的工作原理

A, the working principle of zno arrester

氧化锌ZnO避雷器是20世纪70年代发展起来的一种新型避雷器,它主要由氧化锌压敏电阻构成。每一块压敏电阻从制成时就有它的一定开关电压(叫压敏电阻),在正常的工作电压下(即小于压敏电压)压敏电阻值很大,相当于绝缘状态,但在冲击电压作用下(大于压敏电压),压敏电阻呈低值被击穿,相当于短路状态。然而压敏电阻被击状态,是可以恢复的;当高于压敏电压的电压撤销后,它又恢复了高阻状态。因此,在电力线上如安装氧化锌避雷器后,当雷击时,雷电波的高电压使压敏电阻击穿,雷电流通过压敏电阻流入大地,使电源线上的电压控制在安全范围内,从而保护了电器设备的安全。

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://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com

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、氧化锌避雷器带电测试的理论依据

Second, zinc oxide lightning arrester charged the theoretical basis of the test http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com

1.氧化锌避雷器带电测试的重要性

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

氧化锌避雷器在运行中由于其阀片老化、受潮等原因,容易引起故障,这将导致主设备得不到保护,严重时可能发生爆炸,影响系统的安全运行。而氧化锌避雷器预试必须停运主设备,会影响设备的运行可靠性,而且膨润土防水毯有时受运行方式的限制无法停运主设备,导致避雷器不能按时预试。因此,氧化锌避雷器的带电测试与在线监测显得尤为重要。

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://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com

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.氧化锌避雷器带电测试的目的

2.The zinc oxide lightning arrester charged testing purposes

利用氧化锌避雷器的带电测量,测得避雷器阻性电流与总泄露电流的比值,即氧化锌避雷器的阻性电流分量,来判断避雷器的受潮及老化状况。因氧化锌避雷器在阀片老化以及经受热和冲击破坏以及内部受潮时,氧化锌避雷器的有功损耗加剧,也即避雷器泄露电流中的阻性电流分量会明显增大,从而在氧化锌避雷器内部产生热量,使得氧化锌避雷器阀片进一步老化,产生恶性循环,复合土工膜破坏氧化锌避雷器内部稳定性。通过氧化性避雷器带电测量有功分量,及时发现有问题的氧化锌避雷器,将设备故障杜绝在萌芽状态。

Measured using zinc oxide lightning arrester of charged, http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com

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.影响氧化锌避雷器带电测试因素

3.The factors affecting zinc oxide lightning arrester http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com

electric test

影响氧化锌避雷器带电测试的因素很多,主要有间隔内相间干扰、测试方法、表面污秽等因素。而酱油表面污秽可以在现场通过对氧化锌避雷器的表面清洁处理得到解决,这里主要排除间隔内相间干扰、测试方法对测量带来的影响。

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.氧化锌避雷器因其优越的过电压保护特性而逐步取代了老式的阀式避雷器,在电力系统中得到广泛应用。但氧化锌避雷器阀片老化以及经受热和冲击破坏会引起故障,严重时可能会导致爆炸,避雷器击穿还会导致变电站母线短路,影响系统安全运行。因此,必须对运行中的氧化锌避雷器进行严格有效的检测和定期预防性试验,开展氧化锌避雷器在线监测。由于氧化锌避雷器预试(特别是主变三侧避雷器)必须 http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com

停运主设备,会影响酱油设备的运行可靠性,而且有时受运行方式的限制无法停运主设备,导致避雷器不能按时预试。因此,氧化锌避雷器的带电测试与在线监测显得尤为重要。

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://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com

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

第二篇:串联间隙氧化锌避雷器的应用与试验

串联间隙氧化锌避雷器的应用与试验

摘 要:文中通过分析碳化硅避雷器与无间隙氧化锌避雷器在电力系统应用的不足比较,阐述了串联间隙氧化锌避雷器的优越性。并针对缺乏串联间隙氧化锌避雷器试验项目的情况,简单分析了串联间隙氧化锌避雷器在应用中的试验问题。

关键词:避雷器 比较 间隙 试验

1.避雷器应用的比较

目前在电力系统中运行的避雷器主要有两种类型。一类是以串联火花间隙与碳化硅阀片为主要元件的传统阀型避雷器;另一类是以氧化锌电阻片为主要元件的金属氧化物避雷器。其主要元件的伏安特性如下图一二所示。

从图一可以看到,对于单个间隙而言当很大的雷电流流过非线性电阻时,非线性电阻将呈现很大的电导率,使避雷器上出现的残压U0不致过高。当雷电流过去后,加在阀片上的电压是系统电压Ux时,非线性电阻的电导率突然下降而将工频续流限制到很小的数值。事实上阀型避雷器的间隙由数个或数十个单间隙组成而形成的一个电容链。由于电极片对地和对高压端盖的部分电容的影响,电压在各间隙上分布是不均匀的。严重的是这种不均匀非常的不稳定,它受瓷套表面情况影响很大,使得避雷器的工频放电电压很不稳定。虽然可以通过在每个间隙或间隙组上并联一个分路电阻来解决,但分路电阻中将长期有电流流过(泄漏电流);且经长期运行非线性并联电阻会逐渐老化,表现为阻值增加,电导电流下降,影响避雷器性能。

从图二可以看到氧化锌电阻片在击穿区域具有较好的非线性,使得氧化锌避雷器在正常工作电压下电阻值很大,泄漏电流很小;在过电压情况下其电阻值又很小,过电压能量释放即恢复到高阻值状态,无工频续流,所以无间隙氧化锌避雷器得到了广泛应用。

但是,作为过电压保护电器,针对其所释放的能量,其自身仍存在过电压防护问题。对于能量有限的过电压(如雷电过电压和操作过电压),避雷器泄流能起限压保护作用。对能量是无限(有补充能源)的过电压,如暂态过电压(工频过电压和谐振过电压的总称),其频率或为工频或为工频的整数倍或分数倍,与工频电源频率总有合拍的时候,如因某些原因而激发暂态过电压,工频电源能自动补充过电压能量,即使避雷器泄流过电压幅值不衰减或只弱衰减,暂态过电压如果进入避雷器保护动作区,势必长时反复动作直至热崩溃,避雷器损坏爆炸,因此暂态过电压对避雷器有致命危害。如果已将全部暂态过电压限定在保护死区内不受其危害的避雷器,称之为暂态过电压承受能力强,反之称暂态过电压承受能力差。碳化硅避雷器暂态过电压承受能力强,但由于运行中动作特性稳定性差,常因冲击放电电压(保护动作区起始电压)值下降,仍可能遭受暂态过电压危害,动作负载重寿命短。无间隙氧化锌避雷器因其拐点电压(可近似地把参考电压当作拐点电压)偏低,仅2.21~2.56Uxg(最大相电压),而有些暂态过电压最大值达2.5~3.5Uxg,故有暂态过电压承受能差,损坏爆炸率高和寿命短等缺点。

对暂态过电压危害有效防护办法是加结构性能稳定的串联间隙将全部暂态过电压限定在保护死区内,使避雷器免受其危害。串联间隙氧化锌避雷器有此独具优点。结构上串联间隙氧化锌避雷器既有间隙又用氧化锌阀片,其间隙结构不同于碳化硅避雷器。其间隙数量少,当过电压达到冲击放电电压时,间隙无时延击穿,同时因隙距大动作特性稳定,可避免碳化硅避雷器间隙带来的缺点。串联间隙氧化锌避雷器的间隙已将全部暂态过电压限定在保护死区内免受其危害,故又可避免无间隙氧化锌避雷器因拐点电压偏低带来的缺点。

2.串联间隙氧化锌避雷器试验问题

随着现代防雷技术的发展,在小电流接地系统中交流串联间隙氧化锌避雷器正逐步在变压器开关、母线、电动机、发电机、线路、电容器组等电气设备得到应用。作为电气设备本身,同样存在着阀片性能、参数设计、绝缘材质、装配不良、密封缺陷等问题;掌握其性能状况亦显得十分必要。对于中性点非直接接地的3—63KV电力系统中的氧化锌避雷器,我国电力行业标准DL/T 596—1996《电力设备预防性试验规程》(以下简称《规程》)明确规定其试验项目为:1.绝缘电阻;2.直流1mA下的电压U1mA及75%U1mA下的电流。众所周知,该规程关于氧化锌避雷器的试验项目是源于《交流无间隙金属氧化物避雷器》(GB11032—89)的规定要求,是针对交流无间隙氧化锌避雷器的。《规程》规定的试验项目是否适用带串联间隙的氧化锌避雷器值得商榷。

《规程》规定碳化硅避雷器FS系列的试验项目为1.绝缘电阻;2.工频放电。FCD系列试验项目为1.绝缘电阻;2.电导电流。结合无间隙氧化锌避雷器和有间隙碳化硅避雷器因结构不同而在试验上的不同,我们认为目前在小电流接地系统中广泛使用的带串联间隙的氧化锌避雷器试验项目应为1.绝缘电阻;2.工频放电。对于一些为了解决电压分布问题,而在间隙两侧并联电阻的串联间隙氧化锌避雷器还应做电导电流。

由于采用ZnO阀片,其绝缘电阻测量同无间隙氧化锌避雷器。测量值决定于阀片外和内部绝缘部件和瓷套。测量使用2500V兆欧表,35kV及以下避雷器绝缘电阻值不低于1000MΩ;35kV以上避雷器不低于25000MΩ。

由于存在间隙,直流1mA下的电压U1mA及75%U1mA下的电流试验项目是不适合有间隙氧化锌避雷器的。而工频放电试验是检验间隙避雷器电气性能的一个基本项目。虽然由于氧化锌电阻片具有在低电压下良好的高阻和限流的特点,可不考虑放电间隙的切断比;但是,其工频放电电压同样不能过高和过低。过高的工频放电电压就会使冲击放电电压升高,从而影响避雷器的性能。过低的工频放电电压就可能造成在被保护设备的绝缘能耐受而不需要保护的操作过电压下动作。所以,工频放电电压应根据避雷器保护对象有相应的放电电压范围。目前,由于《规程》的相对滞后,很难在有关规程中查到相应的试验标准。所以,预防性试验应参照出厂试验报告。

现提供目前保护高压电动机常用的TBP系列A、B、C三型串联间隙氧化锌避雷器工频放电电压范围,供参考。

工频放电电压测试数值标准 额定电压(kv)

型号 3.156.310.5注意

A型4.9--7.29.8--14.416.3--23.71、此标准为测3次的平均值;

2、所测值为出厂值90%--120%视为合格;

3、每次升压应均匀,时间控制在3.5--7S;

4、每次间隔不小于10S;

5、除TBP内部间隙放电,其它任何部位闪络视为不合格。

6、接线同FS工频放电试验

B型6.6--9.713.2--19.321.9--32.0

C型7--10.213--20.123.1--33.6

电导电流试验是检查避雷器内部是否受潮,并联电阻有无断裂、老化的一个重要指标。其试验接线与FCD系列试验接线一致;要求电导电流不大于50µA。

3.结束语

串联间隙氧化锌避雷器使用了间隙和ZnO阀片,两者互为保护。间隙使电荷率为零,解决了ZnO阀片老化问题;间隙在续流时易损坏,ZnO阀片优越的性能使其无续流。保护设备的绝缘免受雷电和操作等过电压的损坏起到良好的作用。优越性的逐步体现,使得串联间隙氧化锌避雷器将被越来越多的使用;其试验标准也将逐步完善和规范。

参考文献:

1、电气试验技能培训教材 中国电力出版社 1998.3

2、电力设备预防性试验规程(DL/T596-1996)原电力工业部

第三篇:电磁兼容(EMC)试验问题总结

EMC 试验 问题总结

电气、电子产品种类繁多,结构原理也不尽相同,对产品进行电磁兼容抗扰度试验时尽管试验方法有基础标准、产品标准可遵循,但是试验前对一些具体问题没有事先考虑到,试验时就可能因为受试产品本身的原因而导致试验设备损坏。

一、受试产品电源端口浪涌抗扰度试验时出现的问题

图1是用EMCPro抗扰度试验系统对受试产品电源端口进行试验的示意图。受试产品电源电路的最前端是电源变压器。在N-PE之间施加4kV浪涌试验电压时,如果变压器承受不了此高压冲击,变压器初级线圈与屏蔽层、变压器铁心对金属机壳就会发生瞬间击穿。在击穿的瞬间变压器对地绝缘电阻很小,此时相当于EMCPro抗扰度试验系统前面板EUT电源输出插座220V交流电压L端直接对PE端短路,造成插座的L、PE插孔内打火,严重时会烧坏抗扰度试验系统的电源输出插座和受试产品电源线插头,回路电流见图1中带虚线的箭头所示。为了避免打火现象发生,可从以下两个方面考虑:一是如果受试产品标准中规定有非工作状态条件下绝缘性能脉冲电压试验项目,应先作脉冲电压试验(如GB17215-2002中规定脉冲电压试验为6kV,电压波形1.2/50μs),脉冲电压试验合格后再作工作状态下的浪涌(冲击)抗扰度试验。对于产品标准中没有规定非工作状态下作脉冲电压试验项目的产品,生产厂家应对产品增设抗浪涌(冲击)功能。例如,可在电源变压器初级线圈两线之间、两线分别对金属机壳之间焊接合适的压敏电阻。采取了抗浪涌(冲击)保护措施后即可进行浪涌(冲击)抗扰度试验。

二、受试产品信号线端口浪涌抗扰度试验时出现的问题

图2是信号线浪涌试验系统示意图,由CM-I/OCD信号线耦合/去耦网络、EMCPro抗扰度试验系统中的浪涌波发生器、试验辅助设备(调压器)和直流电压源组成。受试产品需要的交流输入信号由调压器输出端提供。浪涌试验信号由EMCPro前面板上的浪涌输出插孔HI、LO提供。直流电压源输出接到“-、COM、+”端为保护电路提供保护偏压。如果此偏压接触不良,当受试产品的交流输入信号正半周由调压器输出端接至信号线耦合/去耦网络的D1、D8插孔时,电流就通过D1端经正向二极管->U形连接器->1500μF电容->GND端->受试产品金属外壳->保护接地端PE到地,见图中带虚线的箭头所示。由于调压器滑动接触点的电压基本上对地短路,回路电流很大,这时不仅调压器提供的交流信号加不到受试产品的输入端,还会烧坏调压器和信号线耦合/去耦网络。所以“-、COM、+”端必须可靠的接上直流保护偏压(此偏压的大小应根据辅助设备输出电压大小而定)。为了防止直流保护电压接触不良起不到保护作用,最好在调压器后接一个隔离变压器,它的次级线圈输出的电压再接到D1、D8插孔作为受试产品的交流输入信号。这样,即使保护偏压接触不上,由于隔离变压具有隔离作用,电流通过地无法形成回路,因此可避免调压器和信号线耦合/去耦网络的损坏。

三、受试产品无电源开关时出现的问题

有些受试产品是没有电源开关的,当它的电源线插头插入(或拔出)正在供电的EMCPro抗扰度试验系统电源输出插座时,由于输出的220V交流电压直接接通受试产品电源变压器初级线圈(参考图1),就会造成插座孔内打火。所以对没有电源开关的产品使用软件操作试验时,应使计算机屏幕上的受试产品电源开关按钮处于“断开”位置,在EMCPro抗扰度试验系统电源输出插座插上受试产品电源线插头后,再使电源开关按钮处于“接通”位置(用鼠标单击计算机屏幕上的“EUTPOWER”按钮实现受试产品电源OFF-ON转换),然后进行试验,试验完毕,先断开电源再拔出受试产品电源线插头。如果手动操作试验,试验前应在受试产品电源进线中附加电源开关,并且电源开关打在“断开”位置,EMCPro抗扰度试验系统电源输出插座插上受试产品电源线插头后,再把附加电源开关打在“接通”位置为受试产品送电,试验完毕,先把附加电源开关打在“断开”位置,然后拔出受试产品的电源线插头(为了保护EMCPro抗扰度试验系统上的电源开关,不能用EMCPro前面板上“OUTPUTEUTPOWER”开关按钮代替附加电源开关)。

四、受试产品电源端口脉冲群抗扰度试验时出现的问题

如果EMCPro电源输出插座孔内曾经发生过打火现象,应及时用酒精清擦插座孔内烟灰、碳粒。否则,对受试产品进行脉冲群抗扰度试验时,由于高压脉冲群的作用会导致插座孔内打火甚至燃起火苗。如果插座孔内烟灰、碳粒不能清擦干净,最好更换一个新插座。

五、受试产品静电放电抗扰度试验时出现的问题

在对产品进行静电放电抗扰度试验时,静电模拟器放电回路电缆接触不良,放电电流就会通过操作者进行放电,可能导致手中的静电模拟器落地摔坏。所以,要经常注意检查静电模拟器与放电回路电缆连接的固定螺丝、放电回路电缆与接地参考平面连接的固定螺丝是否拧紧,确保连接可靠。

以上是我们从EMC抗扰度试验多次教训中总结出来的几条经验,作为一个合格的产品检验人员,不仅要严格执行产品检验标准,正确操作受试产品,更要保证试验设备的安全。摘 要:讨论电子式电能表的绝缘性能对EMC抗扰度试验的影响及改进措施。通过增大间隙或爬电距离能使电能表的绝缘性能符合要求,从而能够通过EMC抗扰度试验,而增加的成本最低。优化后的试验流程为优先通过6kV的脉冲电压试验,然后进行各项EMC抗扰度试验,可以达到事半功倍的效果。

关键词:电子式电能表;绝缘性能;EMC(电磁兼容);爬电距离;间隙 1 引 言

电子式电能表(或称静止式电能表,以下简称电能表)绝缘性能和电磁兼容性能的好环,直接关系到人民生命财产的安全以及电能计量的准确性,因此,在国家标准中列为必须进行的试验项目。我们在电能表性能试验中发现,有相当数量的试验样品当其绝缘性能不符合要求时,对其进行EMC电磁兼容性能试验时会产生相当大的影响。本文就此现象进行分析并提出为消除这种影响而采取的措施,同时提出一个优先选择的试验顺序。2 技术要求

GB/T 17215—20020级和2级静止式交流有功电能表》对绝缘性能的基本要求是:电子式电能表属于Ⅱ类防护绝缘包封仪表,采用绝缘材料表壳,无保护接地措施。其额定输人电压≤300V时,试验脉冲电压为6kV。电路结构最小间隙允许3.Omm;最小爬电距离6.3mm(室内仪表)和lOmm(室外仪表)[1]。3 绝缘性能对EMC抗扰度试验的影响 3.1 对电快速瞬变脉冲群试验影响

电能表性能试验中,我们发现凡绝缘性能不能通过6kV冲击电压试验的样品,绝大多数通不过4kV脉冲群试验。通过分析和对比试验,我们认为这种通不过,并不是由于电能表本身的原理设计问题,而是源于一个简单的、被忽视的事实— — 带电元器件空间间隙或印制电路板布线爬电距离不够造成的,是电路设计缺陷和制造工艺问题。从而造成试验时脉冲群试验设备保险丝烧坏,试验无法进行。3.2 对浪涌试验的影响

其现象和产生原因同脉冲群试验。但由于电浪涌比群脉冲波具有更高的冲击能量,因此在对脉冲群试验不产生影响的场合,也可能对浪涌试验产生影响。3.3 对静电放电试验的影响

在电能计量器具的性能试验中,曾发现过因绝缘问题而导致静电放电试验[2]通不过的例子(见表1)。

3.4 对电压跌落试验的影响

在我们的试验中,尚未发现由于绝缘问题而导致电压跌落试验不能进行或通不过的例子,但理论分析表明:存在绝缘问题的电能表,有可能改变跌落波波形,这直接导致了实际跌落试验波形不符合要求,从而带来试验的复现性和一致性问题。4 原理性分析

(1)6kV冲击电压试验是为了确定电能表经受短时高压冲击而不损坏的能力。试验目的一方面是基本保证变压器(含电压互感器、电流互感器)的初、次级间,及其绕组匝间或层间的绝缘质量,另一方面是基本保证在正常工作中连接到电网不同相位导线的仪表的不同线路间的绝缘,这些线路是可能发生过电压的。6kV冲击电压试验是直接施加在电压线圈两端的,以此检验电能表电压线圈绝缘是否合格;同时脉冲电压也会耦合到变压器次级,形成对电能表低压电路的瞬态干扰。冲击电压试验过程中要求仪器不应产生飞弧、击穿放电现象。其试验波形:按GB/T 16927.1《高压试验技术》规定为1.2/5Otis脉冲;试验电压等级为6kV[3]。

(2)电浪涌现象通常是指开关操作(包括设备和系统对地短路、飞弧故障)或雷击(含避雷器动作)会在电网或通信线上产生瞬态过电压或过电流。试验时通过耦合/去耦网络施加到电能表的被测端口。GB/T 17626.5规定了浪涌的试验波形参数按GB/T16927.1规定的1.2/5Oμs开路电压波和8/20μs短路电流波[4]。

比较上述两项试验,可见:二者试验目的不同,试验电压施加方式不同,试验电压等级前者为6kV,后者为4kV;浪涌试验还对短路电流波形有要求。其共同点是试验电压波形是一样的。而且直接施加在电能表电压线圈两端的6kV瞬态冲击电压也会耦合到变压器次级,形成浪涌试验的部分效果。

(3)电快速瞬变脉冲群试验是模拟电感性负载快速接通和断开,或触点弹跳时产生的暂态骚扰,这种暂态骚扰以脉冲群形式出现。GB/T 17626.4规定

了试验波形和试验等级l5]。由于电能表电压和电流线路要承受幅度为4kV,持续时间60s的脉冲群试验,因此可以预见,绝缘强度不合格的电能表引起的内部放电、飞弧,击穿会造成该项试验不合格。5 改进措施和试验结果 5.1 问题产生原因

由于市场对电子式电能表的功能要求不断增加,因此新技术、新型电子元器件更新速度很快,电路板设计不断更新,不少厂家对其性能尚未完全掌握。在电子式电能表新产品试制过程中,绝缘问题是普遍存在的;主要表现形式有以下几种:(a)线路板布线爬电距离不够(多见于光耦输入/输出部分及周围电路);(b)连线间绝缘不符合要求,焊接点质量不高,焊锡堆积,形成尖峰放电。(c)带电元器件空间距离不够,形成尖端放电;(d)变压器自身绝缘不符合要求;(e)脉冲输出电路过于复杂且不符合要求。以上以(a)情况较为多见。就绝缘性能而言,上述5种情况都可归结为间隙或爬电距离不够。5.2 改进措施

(1)对于(a)情形,改进印制板布线;相关区域增大间距,增大爬电距离。(2)对于(b)情形,加强连线绝缘强度或增大间距,提高焊接点焊接质量。(3)对于(c)情形,增大元器件间的空间距离。(4)对于(d)情形,选用质量好的变压器。

(5)对于(e)情形,简化脉冲输出电路,去掉多余部分电路(含元件)。5.3 试验结果

部分典型实例和试验结果列于表1。结束语

我们对国内众多电能表生产厂家的试验样品进行的成功整改说明,大多数情况下,国产电子式电能表在通过了试验成本相对较低的脉冲电压试验后,许多即可达到国家标准要求的电磁兼容性能指标。

因此,电子式电能表及其类似产品进行定型鉴定、样机性能试验时,试验程序可以优化为:首先通过6kV脉冲电压试验,再进行各项电磁兼容性能试验,可以节约时间、人工、仪器设备消耗等试验成本,取得事半功倍的效果。参考文献

[1] GB/T 17215.2002,1级和2级静止式交流有功电度表[M].北京:中国标准出版社,2003.

[2] GB/T 17626.2-1998,静电放电抗扰度试验[s].北京:中国标准出版社,1999. [3] GB/T 16927.1997,高压试验技术[S].北京:中国标准出版社,1999. [4] GB/T 17626.5.1999,浪涌(冲击)抗扰度试验[S].北京:中国标准出版社,1999.

[5] GB/T 17626.4-1998,电快速瞬变脉冲群抗扰度试验[s].北京:中国标准出版社,1999.

[6] 全国无线电干扰标准化委员会,等.电磁兼容标准实施指南[M].北京:中国标准出版社,1999.

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