瞬时过压、欠压检测
在现代电力系统和电子设备中,供电电压的稳定性至关重要。瞬时过压(Transient Overvoltage)是指电压在极短时间内(通常为微秒至毫秒级)突然升高至远超正常工作电压的现象;瞬时欠压(Transient Undervoltage)则与之相反,指电压在短时间内异常下降到低于正常工作允许范围的情况。这些短暂的电压扰动虽然持续时间极短,但危害极大,轻则导致设备误动作、数据丢失、性能下降,重则可能损坏敏感的电子元器件,甚至引发安全事故,造成不可挽回的损失。因此,对电源线路或设备端口进行瞬时过压、欠压的检测、分析与防护,是保障系统可靠运行和设备安全的关键环节。
检测项目
瞬时过压、欠压检测的核心项目包括:
- 过压/欠压幅值: 精确测定电压异常波动的峰值或谷值相对于标称电压的偏差程度。
- 持续时间: 准确测量电压超过(过压)或低于(欠压)设定阈值的时间长度,这对判断干扰的性质和选择防护器件至关重要。
- 上升/下降速率(dv/dt): 对于过压(特别是浪涌),电压上升的陡峭程度是衡量其破坏力的重要指标。
- 发生频率与模式: 统计特定时间段内异常事件发生的次数,分析其是单次脉冲、振荡波还是重复性事件。
- 能量评估:
估算瞬态事件所包含的能量(尤其对于过压),是选择合适浪涌保护器(SPD)的重要依据。
检测仪器
进行瞬时过压、欠压检测需要依赖于具备高速采样和捕捉能力的专业仪器:
- 高性能数字存储示波器: 这是最核心的工具,要求具备高带宽(通常数百MHz至GHz)、高采样率(GSa/s以上)和深存储深度,以精确捕获窄脉冲和快速变化的瞬态波形。
- 电压探头: 选择高带宽、高电压额定值、低电容的无源或有源差分探头,确保信号保真度和测量安全性。
- 瞬态电压(浪涌)记录仪/电源质量分析仪: 专门设计用于长时间监测电网或设备端口的电压事件,能自动记录、分类和统计过压、欠压、中断等事件,并存储波形数据。
- 浪涌(冲击)发生器: 在实验室环境下,用于模拟标准规定的浪涌波形(如1.2/50μs电压波,8/20μs电流波),测试设备的抗扰度或防护器件的性能。
检测方法
瞬时过压、欠压的检测方法主要包括:
- 实时在线监测: 将示波器或专用电源质量分析仪接入待测线路(如L-N, L-L, L/E, N/E),设置合适的触发条件(电平触发、斜率触发、窗口触发等)进行长时间捕获。
- 触发设置:
- 电平触发: 设定过压阈值(如标称电压的120%、150%)或欠压阈值(如标称电压的80%、70%),当电压超过或低于该阈值时触发记录。
- 窗口触发: 设定一个电压范围(上限和下限),电压超出此范围时触发。
- 斜率触发: 通过设定电压变化的速率(dv/dt)来捕捉快速上升的浪涌或快速下降的欠压。
- 数据记录与分析: 捕获事件后,对波形进行详细分析,测量峰值、谷值、持续时间、上升/下降时间、频率(若为振荡波)、计算能量等参数。
- 标准抗扰度测试: 按照相关EMC标准(如IEC 61000-4-5, IEC 61000-4-11, IEC 61000-4-29)的规定,使用浪涌发生器或电压暂降/中断发生器对设备端口施加标准化的瞬态干扰,评估设备的耐受能力。
检测标准
瞬时过压、欠压的检测与评估需依据相关的国际、国家或行业标准,主要涉及电磁兼容(EMC)和电能质量领域:
- IEC 61000-4-5: 《电磁兼容(EMC) 第4-5部分: 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验》 - 规定了设备对由开关瞬态和雷击引起的单极性浪涌(冲击)的抗扰度要求和试验方法。
- IEC 61000-4-11: 《电磁兼容(EMC) 第4-11部分: 试验和测量技术 电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验》 - 主要针对持续时间超过10ms的电压暂降、短时中断和电压变化。
- IEC 61000-4-29: 《电磁兼容(EMC) 第4-29部分: 试验和测量技术 直流电源输入端口电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验》 - 针对直流端口。
- IEC 61000-4-30: 《电磁兼容(EMC) 第4-30部分: 试验和测量技术 电能质量测量方法》 - 规定了电能质量参数(包括电压暂降、暂升、短时中断)的测量方法和仪器要求,是电能质量监测的基础标准。
- GB/T 17626.5 / GB/T 17626.11 / GB/T 17626.29 / GB/T 17626.30: 中国国家标准,基本等同于对应的IEC 61000-4系列标准。
- IEEE 1159: 《监测电能质量的推荐规程》 - 提供了电能质量现象(包括瞬时过压/欠压)的分类、特征描述和监测指南。
遵循这些标准进行检测和评估,有助于确保测试结果的可重复性、可比性,并为设备的防护设计和选型提供科学依据。
CMA认证
检验检测机构资质认定证书
证书编号:241520345370
有效期至:2030年4月15日
CNAS认可
实验室认可证书
证书编号:CNAS L22006
有效期至:2030年12月1日
ISO认证
质量管理体系认证证书
证书编号:ISO9001-2024001
有效期至:2027年12月31日