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标准浪涌测试波形的定义 标准浪涌测试波形的定义 一、标准浪涌波形定义总则 一、标准浪涌波形定义总则 所推荐的这两个标准波形是 0.5 μs—100 kHz 振铃波和 1.2/50 μs—8/20 μs 组合波这两个标准波形的参数在 5.1.1 和 5.1.2 中描述图 2 至图 4 表 示的是三个标准波形的定义（一个是振铃波，另两个是组合波） 图 2 0.5 μs－100 kHz 振铃波 图 3 开路电压 1.2/50 μs 波形图 4 短路电流 8/20 μs 波形 峰值电压和电流选取的标准与各种暴露等级有关，这在表 3 至表 6 中给出 有关这两个标准波形的详细描述在第 5 节中给出描述波形的方程和对应的测 试误差在相关文献中给出（IEEEStd C62.45-2002）对应适用于 SPD 测试的类 别 C 环境，则用两个独立的浪涌电压和浪涌电流发生器来实现 I. 100 kHz 振铃波 图 2 所示为振铃波，更详细的定义在 5.3.1 中给出对 100 kHz 的振铃 波对短路电流没有作出规定但在 5.2 节中根据位置类别给出了短路电 流的要求对位置类别 A，开路电压和短路电流的比值（有效阻抗）规定 为 30Ω，而对位置类别 B 则为 12Ω。

一般规定的是第 1 个峰值 II. 组合波 组合波涉及两个波形，一个是开路电压波形，另一个是短路电流波形，分 别如图 3 和 4 所示，更详细的定义在 5.3.2 中给出组合波由同一个发 生器产生，对开路施加一个 1.2/50 μs 的电压波形，而对短路则施加一 个 8/20 μs 的电流波形，实际作用的波形由发生器和被试品的阻抗共同 决定一般根据严重程度选择开路电压和短路电流的峰值 二、标准浪涌波形峰值的选择 二、标准浪涌波形峰值的选择 表 3 至表 6 包括了位置类别、浪涌类型、峰值电压及峰值电流，作为设计 或测试时的一种选择，需要强调的是，这些参数只是提供一种示例，不是作为一 种强制性的要求 标准中的推荐值需要深思熟虑地进行选取，但也留给了用户在充分了解的情 况下自由选择其它数值的权利因为系统暴露等级会因浪涌源的不同而不同，因 此对振铃波和组合波分别给出了各自的表格 例如，一个设施可能处于雷电多发地区，但操作引起的浪涌不太严重，反之 亦然作这样的选择可能是一件很难的事一方面，设备的性能和功能严重影响 这种选择，一些设备的工作环境可能符合定义中的某一环境，另一些可能处于一 个很广泛的环境。

进一步地损坏的后果和裕值的选取与设备的功能有关另一方 面，对批量生产的设备，为某一特定环境定制一个耐受水平，这是不现实的在 这种情况下，选取参数时只有考虑典型的情况，而不是个别情况——除非像生命 维持系统类要求特别保守的设计 三、浪涌波形的详细说明 三、浪涌波形的详细说明 3.1 0.5 μs－100 kHz 振铃波 3.1 0.5 μs－100 kHz 振铃波 一个标准的 100 kHz 振铃波如图 2 所示 开路电压波形定义如下： 上升时间：0.5 μs±0.15 μs 振铃频率：100 kHz ±20 kHz 波的振幅减小使得相反极性的相邻波峰值之比如下： － 第二个波峰值是第一个波峰值的 40%~90%; － 第三个波峰值和第四个波峰值分别占第二个和第三个的 40%~80%； － 第四个波峰值后得幅度不作要求； － 第五个波峰及后续波的振幅远远小于初始波， 使得它们对于最容易受 攻击和影响的仪器也几 乎没有任何作用 － 上升时间的定义： 波形上升沿上达到峰值的 10%和 90%所用的时间差 频率由初始波头之后的第一个和第三个过零点计算而得 － 一般根据严重程度选择开路电压和短路电流的峰值。

－ Vp /Ip 的值在位置类别 A 中取 12 Ω，位置类别 B 中取 30 Ω当 波峰的开路电压严格调节到 6 kV 时，规定短路电流在位置类别 B 中为 500 A，在位置类别 A 中为 200 A对于峰值更低的电压，短路电 流将 随其成比例地减小，使得 Vp /Ip 值保持在 12 Ω或 30 Ω － 对于 100 kHz 振铃波的短路电流波形不做定义但表 3 中依据位置 类别建议了短路电流的一个波峰由于这种振铃波并不是用来给被试品 提供高能量的考验，因而没有必要对电流波形进行详细的 描述 波形上升沿短的 0.5 μs 上升时间及很高的电流峰值对应了 di/dt 很 大的值，它将对实验中仪器的接 线产生强烈的电感效应浪涌波形发生 器的分压作用及被试品的阻抗可能会比较重要， 它由列出的短路 电流峰 值进行要求 本规范推荐 100 kHz 振铃波采用衰减的余弦波形，其函数表达式由下式 给出： - 这种波形的振动频率可能会引起被试品中的共振但是，这种效应从振 铃波的固有频率无法确定， 必须进行扫频实验 3.2 1.2/50 μs－8/20 μs 组合波 3.2 1.2/50 μs－8/20 μs 组合波 组合波由同一个发生器产生，对开路施加一个 1.2/50 μs 的电压波形，而 对短路则施加一个 8/20 μs 的电流波形，实际作用的波形由发生器和被试品及 连接被试品和浪涌部件部分的阻抗共同决定。

一般根 据严重程度来选择开路电 压和短路电流的峰值图 3 表示了定义的开路电压，图 4 为定义的短路电流 开路电压波形参数： ——波前时间：1.2 μs ——持续时间：50 μs 依据 IEC 60060-2:1994，IEEE Std 4-1995，电压波形的波前时间定义如下： 1.67×(t90 -t30 ) ，其中，t90 和 t30 分别指波形上升沿达到峰值的 90 ％和 30％所用的时间 持续时间的定义：从虚拟原点到波形曲线尾部上达到振幅的 50％所用的时 间 波形上升沿上连接 振幅 30％点和 90％点的直线与电压零值线的交点即为虚 拟原点 其函数表达式推荐如下 短路电流波形参数： ——波前时间：8 µs ——持续时间：20 µs 依据 IEC 60060-2:1994，IEEE Std 4-1995 短路电流波形的波前时间定义 式 1.25×(t90-t10 ) ，其中，t90 和 t10 分别为波形上升沿上达到振幅的 90 ％和 10％所用的时间 持续时间的定义如下：从虚拟原点到波形曲线尾部上达到振幅的 50％所用 的时间波形上升沿上连接振幅 10％点和 90％点的直线与电流零值线的交点即 为虚拟原点。

一般根据严重程度选择开路电压和短路电流的峰值 其函数表达式推荐如下： 根据组合波电压电流的峰值，有效阻值 Vp/Ip 为 2.0 Ω这个比值决定了 发生器带各种负载（诸如 SPD）时的波形状况 依照传统，1.2/50 μs 电压波用于绝缘基本冲击水平的测试在绝缘闪络 前近似于开路8/20 μs 电流波用于向 SPD 注入大量电流就像闪电引起的过 应力，开路电压和短路电流是同一现象的不同方面，从而当预先不了解负载状况 或者浪涌期间负载可变时，将二者合成一个单一的波形是很有必要的当一般的 负载特性可知时 （例如一个 SPD） ， 可以用单独的发生器做电压电流的独立测试。