EFT电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

1. 什么是脉冲群抗扰度试验？

EFT脉冲群抗扰度试验是通过模拟电磁干扰（如脉冲群）来测试电子设备在这些干扰下的抗扰能力。脉冲群是一系列快速且强烈的电压或电流脉冲，这些脉冲可能会对电子设备的正常工作产生干扰。这些脉冲通常是由电网故障、开关操作、电磁干扰源等引起的。通过脉冲群抗扰度试验，可以评估设备在实际使用环境中对这些干扰的免疫能力。

1.1       脉冲群发生器及测试环境

脉冲群概略图

 

发生器电路简图

 

脉冲群发生器

 

容性耦合夹结构

 

 

测试环境布局

2. 为什么要做脉冲群抗扰度试验？

l 保证设备的可靠性：在许多关键应用中，设备的可靠性至关重要。例如，在医疗设备中，任何因电磁干扰导致的设备故障都可能危及患者的生命。同样，在工业自动化和航空航天领域，设备故障可能导致严重的经济损失或人员伤亡。通过脉冲群抗扰度试验，可以确保设备在实际使用中能够应对各种电磁干扰，保证其可靠性。

l 发现并解决设计中的问题：在产品开发阶段，通过模拟各种电磁干扰环境，可以及早发现设计中的薄弱环节，进行相应的改进。这样不仅可以提高产品的抗扰能力，还可以减少后期因质量问题而导致的维修和召回成本。

l 符合法律和标准要求：在许多国家和地区，电子设备必须符合一定的电磁兼容（EMC）标准，才能合法销售和使用。这些标准通常包括设备在脉冲群等干扰环境下的抗扰度要求。例如，国际电工委员会（IEC）制定的IEC 61000系列标准中，就包含了关于脉冲群抗扰度的具体测试方法和要求。通过进行脉冲群抗扰度试验，制造商可以确保其产品符合这些标准，避免因不符合标准而面临的法律风险和市场准入问题。

l 提高产品的市场竞争力：在市场竞争激烈的今天，消费者和客户对电子设备的性能和可靠性有着越来越高的要求。通过进行严格的抗扰度测试，并通过相关认证，可以向客户展示产品的高可靠性和高品质，从而提升产品的市场竞争力

 

3. 脉冲群抗扰度试验的标准是什么？

脉冲群抗扰度试验通常遵循国际电工委员会（IEC）制定的IEC61000-4-4标准，以及国家标准（GB/T17626.4）。这一标准规定了脉冲群抗扰度试验的方法、设备、程序和抗扰度等级。测试设备需要能够生成符合标准要求的脉冲群，并且能够在设备的不同输入端（如电源线、信号线等）进行测试。

4. 脉冲群抗扰度试验的等级有哪些？

 

试验方法：GB/T 17626.4-2018 / IEC 61000-4-4:2012
开路输出试验电压和脉冲的重复频率
等级	电源端口和接地端口（PE）		信号端口
	电压峰值 kV	重复频率 kHz	电压峰值 kV	重复频率 kHz
1	0.5	5或100	0.25	5或100
2	1	5或100	05	5或100
3	2	5或100	1	5或100
4	4	5或100	2	5或100
Xª	特定	特定	特定	特定

注：“Xª”可以是任意等级,在专用设备技术规范中应对这个级别加以规定。

 

5. 如何选择脉冲群抗扰度试验等级？

5.1       第1级：具有良好保护的环境

设施具有下列特性：

———在被切换的电源和控制电路中,电快速瞬变脉冲群被全部抑制;

———电源线(交流和直流)与来自属于较高严酷度等级的其他环境中的控制和测量电路分离;

———电源电缆带有屏蔽层,屏蔽层的两端都在设施的接地参考平面接地,并通过滤波进行电源保护。

计算机房可作为这类环境的代表。

采用此级别对设备进行试验时,只适用于型式试验中的电源电路及安装后试验中的接地线路和设备机柜。

5.2       第2级:受保护的环境

设施具有下列特性:

———仅采用继电器(无接触器)切换的电源和控制电路中,电快速瞬变脉冲群被部分抑制;

———较高严酷等级环境有关的其他电路和工业环境中的工业电路分离不完善;

———非屏蔽的电源电缆和控制电缆与信号电缆和通信电缆在结构上分离。

工厂和发电厂的控制室或终端室可作这类环境的代表。

5.3       第3级:典型的工业环境

设施具有下列特性:

———仅采用继电器(无接触器)切换的电源和控制电路中,对电快速瞬变脉冲群无抑制;

———工业线路与同较高严酷等级环境有关的其他线路分离不完善;

———电源、控制、信号和通信线路采用专用电缆;

———电源、控制、信号和通信电缆之间的分离不完善;

———存在由电缆托架(同保护接地系统相连)中的导电管道、接地导体和接地网提供的接地系统。

工业过程设备的使用场所可作为这类环境的代表。

5.4       第4级:严酷的工业环境

设施具有下列特性:

———由继电器和接触器切换的电源和控制线路中,对电快速瞬变脉冲群无抑制;

———严酷的工业环境中的工业线路与较高严酷等级环境有关的其他线路不分离;

———电源、控制、信号和通信电缆之间不分离;

———控制和信号线共用多芯电缆。

未采取特定安装措施的工业过程设备的户外区域,发电厂,露天的高压变电站的继电器房和工作电压达500kV 的气体隔离的变电站(采用典型的安装措施)等区域可作为这类环境的代表。

 

5.5       第X级:需要加以分析的特殊环境

根据骚扰源与设备的电路、电缆、线路等电磁分离程度的优劣,以及安装质量,可能需要采用高于或低于上述等级的环境等级。应该指出,较高严酷等级的设备线路可以进入严酷等级较低的环境。

 

6. 如何计划脉冲群抗扰度试验内容？

应根据试验计划进行试验，试验计划包括技术规范所规定的受试设备性能的检验。

受试设备应处于正常的工作状态。

试验计划应该规定以下内容：

———试验等级;

———耦合模式(共模,现场或没有适用的耦合/去耦网络可采用非对称模式);

———试验电压的极性(两种极性均为需要进行);

———每个端口的试验持续时间(不能小于受试样品运行和反应的时间,但不能小于1min，可选择其他试验持续时间)

———重复频率;

———待试验的受试设备的端口;

———受试设备的典型工作条件;

———依次对受试设备各端口施加试验电压;

———辅助设备;

 

7. 如何判定试验结果？

试验结果应依据受试设备的功能丧失或性能降级进行分类。相关的性能水平由设备的制造商或试验的需求方确定,或由产品的制造商和购买方双方协商同意。建议按如下要求分类：

A.       在制造商、委托方或购买方规定的限值内性能正常

B.       功能或性能暂时丧失或降低,但在骚扰停止后能自行恢复,不需要操作者干预

C.       功能或性能暂时丧失或降低,但需操作人员干预才能恢复

D.       因设备硬件或软件损坏,或数据丢失而造成不能恢复的功能丧失或性能降低