Generator prenapona groma za ispitivanje prenapona groma

Sažetak: Prenapon izazvan munjom i prolazni udari uzrokovani prebacivanjem opterećenja velikog kapaciteta na električne mreže mogu oštetiti energetske i komunikacijske priključke elektroničke opreme. Ispitivanje prenaponom munje obvezno je ispitivanje za provjeru performansi elektromagnetske imunosti električnih i elektroničkih proizvoda. Kao osnovna standardna oprema za ispitivanje prenapona munje, LISUN SG61000-5 Generator prenapona munje usvaja modularnu hardversku arhitekturu, s izlaznim naponom u rasponu od 0 do 30 kV i maksimalnom strujom kratkog spoja do 15 kA. Može točno izlaziti valne oblike napona otvorenog kruga od 1.2/50 μs i 10/700 μs, kao i valne oblike struje kratkog spoja od 8/20 μs i 5/320 μs, u potpunosti u skladu s domaćim i međunarodnim standardima, uključujući GB/T 17626.5 i IEC 61000-4-5. Oprema je opremljena integriranim sondama za atenuaciju napona i struje i digitalnim osciloskopom. Vizualizacija valnog oblika u stvarnom vremenu ostvaruje se putem LCD zaslona osjetljivog na dodir bez dodatnih vanjskih ispitnih instrumenata, što uvelike pojednostavljuje cijeli postupak ispitivanja prenapona munje i osigurava da ključni parametri valnog oblika poput vremena porasta i vremena poluvršnog napona strogo zadovoljavaju standardne tolerancije. Uzimajući u obzir... SG61000-5 seriju kao objekt istraživanja, ovaj rad uspoređuje izlazni kapacitet različitih modela, razrađuje tehničke prednosti modularnog dizajna i ugrađenog sustava za akviziciju valnih oblika, sortira scenarije primjene ispitivanja prenapona groma u novim industrijama energije, industrijskog upravljanja, komunikacija i kućanskih aparata te pruža tehničke reference za odabir opreme u istraživačko-razvojnim laboratorijima poduzeća i neovisnim institucijama za testiranje. 

Uvod

Prijelazni udari visokoenergetskih prenapona generirani indukcijom munje, prebacivanjem električne mreže i prebacivanjem kapacitivnih i induktivnih opterećenja mogu lako oštetiti ključne komponente poput prekidača za napajanje, komunikacijskih čipova i upravljačkih ploča, što rezultira padom opreme, pregaranjem, pa čak i sigurnosnim nesrećama. Stoga su diljem svijeta formulirani standardi imuniteta na elektromagnetsku kompatibilnost, koji nalažu da svi navedeni električni proizvodi završe test prenapona munje kako bi se provjerila sposobnost energetskih kabela i signalnih vodova da izdrže prijelazne prenaponske udare.

Tradicionalni konvencionalni generatori prenapona imaju tri glavna nedostatka. Prvo, integrirana hardverska struktura uzrokuje poteškoće u proširenju raspona napona/struje i ne može zadovoljiti zahtjeve ispitivanja prenapona munje pri visokom naponu od 30 kV i velikoj struji od 15 kA. Drugo, promatranje valnog oblika zahtijeva dodatnu kupnju osciloskopa i diferencijalnih sondi visokog napona, što dovodi do kompliciranog ožičenja ispitivanja i brojnih postupaka kalibracije koji lako unose pogreške u mjerenju. Treće, nedovoljna točnost izlaznog valnog oblika uzrokuje prekomjerno odstupanje vremena porasta i vremena poluvršnog udara, a izvješća o ispitivanju prenapona munje neće biti priznata od strane CE, 3C, FCC certifikacijskih tijela.

The LISUN SG61000-5 serija generator munje usvaja modularni dizajn koji se sastoji od modula napajanja, modula valnih oblika i modula za spajanje/razdvajanje. U potpunosti pokriva radne uvjete ispitivanja prenapona groma u punom rasponu, od niskog napona i male struje na 4.8 kV do visokog napona i velike struje na 30 kV. Opremljen integriranim sustavom za akviziciju valnih oblika za reprodukciju valnih oblika prenapona u stvarnom vremenu na zaslonu osjetljivom na dodir, temeljno rješava probleme tradicionalne opreme u industriji, kao što su glomazno ispitivanje, nedovoljna preciznost i slaba proširivost. Široko se primjenjuje u istraživanju i razvoju te testiranju novih sustava za pohranu energije, industrijske automatizacije, komunikacijskih baznih stanica, LED rasvjete i kućanskih aparata.

Slika: Ispitivač prenapona

Prednosti modularne arhitekture i testiranja jezgre LISUN SG61000-5 Generator munje

Modularni dizajn hardvera za pokrivanje zahtjeva ispitivanja prenapona grmljavine u punom rasponu
The SG61000-5 sastoji se od pet neovisnih modula: modula za generiranje visokog napona, modula za strujni izlaz, modula za oblikovanje valnog oblika, ugrađenog modula za odvajanje CDN veze i glavnog modula za dodirno upravljanje. Svaki modul može se zasebno zamijeniti ili nadograditi. Poduzeća mogu fleksibilno odabrati modele prema vlastitim zahtjevima za ispitivanje prenapona udara groma bez zamjene cijele jedinice.

Rasponi izlaznog napona klasificirani su hijerarhijski: osnovni model 0~6 kV, model srednjeg napona 0~10 kV, model visokog napona 0~15 kV, prilagođeni model ekstra visokog napona 20 kV/30 kV. Struja kratkog spoja usklađena je u punom rasponu od 2.4 kA do 15 kA, pokrivajući i ispitivanje prenapona munje niskog napona za potrošačku elektroniku i ispitivanje prenapona munje visokog napona velike struje za fotonaponske pretvarače i industrijsku upravljačku opremu velike snage. Oprema podržava izlaz četiri standardna usklađena valna oblika:

1. Valni oblik napona otvorenog kruga 1.2/50 μs i valni oblik struje kratkog spoja 8/20 μs: zajednički kombinirani val za ispitivanje prenapona groma u uobičajenom i diferencijalnom načinu rada na priključcima za napajanje;
2. Valni oblik napona otvorenog kruga 10/700 μs i valni oblik struje kratkog spoja 5/320 μs: posebni valni oblici za ispitivanje prenapona groma na komunikacijskim vodovima, mrežnim kabelima i signalnim priključcima.

Tolerancije vremena porasta i vremena poluvršne vrijednosti za sve valne oblike kontrolirane su unutar ±20%, zadovoljavajući stroge zahtjeve preciznosti za valne oblike ispitivanja prenapona munje specificirane u nacionalnim, europskim i američkim standardima.

Ugrađeni sustav za akviziciju valnih oblika pojednostavljuje postupak ispitivanja prenapona grmljavine

Osnovna nadogradnja koja razlikuje SG61000-5 Razlika od slične opreme na tržištu leži u integriranim sondama za prigušivanje napona i struje te digitalnom osciloskopu. Potpuni set za ispitivanje prenapona groma ne zahtijeva dodatne vanjske mjerne instrumente, s tri ključne prednosti:

Prvo, vizualizacija valnog oblika u stvarnom vremenu. 7-inčni LCD industrijski zaslon osjetljiv na dodir koristi Android sustav upravljanja. Nakon aktiviranja prenapona, krivulje valnog oblika napona i struje učitavaju se u roku od nekoliko milisekundi. Inženjeri mogu izravno očitati vrijeme napona, vršni napon i vrijeme poluvršnog napona kako bi brzo procijenili zadovoljavaju li valni oblici standarde na licu mjesta, eliminirajući korake ožičenja i kalibracije za vanjske osciloskope.

Drugo, pogreške mjerenja su znatno smanjene. Vanjske sonde pate od slabljenja kabela i neusklađenosti impedancije. Ugrađeni kanal za akviziciju i visokonaponska izlazna petlja imaju integrirano oklop, a sloj zaštitnog sloja izolira elektromagnetske smetnje u prostoru, poboljšavajući ponovljivost podataka valnog oblika dobivenih iz munjevito ispitivanje.

Treće, automatsko pohranjivanje arhive valnih oblika. Svaki test prenapona može istovremeno spremiti snimke zaslona valnih oblika, parametre ispitivanja, vremena prenapona i podatke o faznom pomaku. Izvorni PDF zapisi mogu se izvesti jednim klikom i izravno priložiti izvješćima o EMC ispitivanju kako bi se zadovoljili zahtjevi za sljedivost podataka nezavisnih laboratorija.

Tablica usporedbe specifikacija Ispitnog kapaciteta prenapona groma za SG61000-5 Serijski modeli

Različiti modeli prilagođavaju se radnim uvjetima ispitivanja prenapona groma za različite industrije i stupnjeve. Ključni izlazni parametri su razvrstani kako slijedi:

Kao što je prikazano u tablici, puni SG61000-5 Serija pokriva dvije kategorije valnih oblika ispitivanja prenapona za napojne priključke i komunikacijske priključke s potpunim gradijentima napona i struje. Poduzeća mogu odabrati standard SG61000-5 za konvencionalno ispitivanje prenapona groma od 6 kV, visokonaponske modele H15/H30 za visokonaponsko ispitivanje velike struje nove energetske opreme i SG61000-5C za posebno testiranje komunikacijskih proizvoda. Više modela jedne marke može zadovoljiti zahtjeve ispitivanja prenapona groma za sve vrste proizvoda bez kupnje više kompleta opreme od različitih dobavljača.

Analiza primjene u industriji SG61000-5 za ispitivanje prenapona groma

Prethodno testiranje za istraživanje i razvoj kućanskih aparata i opreme informacijske tehnologije
3C certifikat u Kini i CE certifikat u EU za kućanske aparate, računalne adaptere i usmjerivače zahtijevaju ispitivanje prenapona groma od 2kV/4kV. U fazi istraživanja i razvoja, poduzeća provode preliminarno ispitivanje prenapona groma koristeći standardne SG61000-5Zaslon osjetljiv na dodir prikazuje valne oblike prenapona u stvarnom vremenu. Ako dođe do kvara komponente ili pada napona, ispitivanje se može odmah prekinuti kako bi se locirale slabe točke ulaznih strujnih krugova i filtarskih krugova. Uređaji za zaštitu od prenapona poput TVS cijevi i varistora mogu se dodati unaprijed kako bi se izbjegao kvar u ispitivanju prenapona uzrokovanog grmljavinom u neovisnim laboratorijima, štedeći ponovljene cikluse ispitivanja i troškove.

Ispitivanje prenaponskog udara groma visokog napona za nove energetske fotonaponske sustave, sustave za pohranu energije i punjenje
Fotonaponski pretvarači, PCS za pohranu energije i DC punjači ugrađuju se u vanjska područja s visokim rizikom od udara groma. Standardi zahtijevaju strogo ispitivanje prenapona groma od 10 kV/15 kV, što odgovara SG61000-5H i SG61000-5H15-SP modeli. Modularni visokonaponski moduli mogu stabilno davati velike strujne udare. Ugrađena mreža za odvajanje trofaznog spajanja prilagođava se ispitivanju prenapona gromom za trofazne AC i DC priključke. Ugrađeni osciloskop može snimiti trenutne naponske skokove uređaja velike snage i voditi inženjere u optimizaciji cjelokupnog rasporeda zaštite od munje.

Ispitivanje prenapona groma za signalne linije komunikacijske opreme
Mrežni portovi preklopnika, sigurnosnih kamera i optičkih modema moraju proći poseban test valnog oblika komunikacije na udar munje od 10/700 μs. SG61000-5C je posebno dizajniran za uvjete ispitivanja komunikacije. Simetrična četverožična CDN mreža ostvaruje diferencijalno ubrizgavanje prenapona signala. Zaslon osjetljiv na dodir može prikupljati valne oblike slabe prenaponske struje na komunikacijskim linijama kako bi se provjerila sposobnost podnošenja čipova za zaštitu od udara groma mrežnog porta, ispunjavajući zahtjeve ispitivanja prenapona groma specificiranog u standardu za zaštitu od udara groma ITU-T K.20 za komunikacijsku zaštitu od udara groma.

Standardizirani test prenapona groma za neovisne laboratorije za testiranje i certificiranje
Certifikacijska tijela trećih strana kao što su CQC, TÜV i SGS široko su opremljena svim SG61000-5 serija za komercijalno ispitivanje prenapona groma. Oprema uključuje baze podataka standardnih ograničenja nacionalnih standarda, IEC i EN. Vremena prenapona, faza i polaritet automatski cirkuliraju, a valni oblici se automatski arhiviraju. Generirani munjevito ispitivanje Izvješća s originalnim snimkama zaslona valnih oblika posjeduju međunarodnu certifikacijsku valjanost i mogu se izravno koristiti za pristup globalnom tržištu. Opremljena opcionalnom opremom kao što su kutija za zaštitu od prenapona PD-E01 i ispitni stol SG-DESK, potpuna i sigurna radna stanica za ispitivanje prenapona groma cbiti izgrađen.

Vrijednost inženjerske primjene SG61000-5 Generator prenapona groma za ispitivanje prenapona groma

• Modularno proširenje smanjuje troškove ulaganja u opremu: Modularna arhitektura podržava neovisnu nadogradnju visokonaponskih i strujnih modula u kasnijoj fazi. Poduzeća trebaju nadograditi samo odgovarajuće jedinice prema iteraciji proizvoda umjesto zamjene cijelog stroja, čime se zadovoljavaju dugoročni zahtjevi višegradijentnog ispitivanja prenapona groma.

• Integrirano snimanje valnih oblika pojednostavljuje postupke ispitivanja: Vanjski osciloskopi i visokonaponske sonde više nisu potrebni. Jedan operater može dovršiti cijeli set ispitivanja prenapona uzrokovanih udarom groma, poboljšavajući učinkovitost ispitivanja za više od 50% i smanjujući troškove kalibracije i održavanja vanjskih instrumenata.

• Visoka točnost valnog oblika osigurava usklađenost izvješća o ispitivanju: Stroga kontrola tolerancije za četiri standardna valna oblika. Ugrađeni sustav akvizicije eliminira vanjske smetnje mjerenja. Podaci dobiveni ispitivanjem prenapona groma mogu proći revizije glavnih globalnih certifikacijskih tijela i spriječiti odbijanje certifikacije.

• Potpuna pokrivenost više portova u industriji: Podržava dvije vrste ispitivanja prenapona grmljavine, uključujući kombinirane valove za energetske portove i duge valne oblike za komunikacijske linije. Jedna jedinica provodi ispitivanje i energetskih i signalnih proizvoda, uvelike smanjujući količinu opreme koju laboratoriji kupuju.

• Potpuna sigurnosna oprema sprječava rizike visokog napona: Može se uskladiti s kutijama za zaštitu od prenapona, izolacijskim transformatorima i posebnim ispitnim stolovima kako bi se postigla izolacija čovjeka od stroja tijekom ispitivanja prenapona visokog napona gromom i uklonile skrivene opasnosti poput strujnog udara i eksplozije opreme.

Zaključak

U kontekstu sve strožeg nadzora EMC-a, munjevito ispitivanje je obvezni postupak ispitivanja za sve električne i elektroničke proizvode prije lansiranja na tržište i izvoza. Točnost valnog oblika, jednostavnost korištenja i raspon pokrivenosti ispitne opreme izravno određuju učinkovitost ispitivanja i valjanost izvješća. Zahvaljujući zrelom modularnom dizajnu, LISUN SG61000-5 Generator prenapona munje postiže izlaz punog raspona od 0~30 kV i 0~15 kA te podržava dvije vrste standardnih prenaponskih valnih oblika za energetske i komunikacijske primjene. Inovativno integrira sonde za atenuaciju napona i struje i digitalni osciloskop te ostvaruje promatranje valnog oblika u stvarnom vremenu putem LCD zaslona osjetljivog na dodir, što uvelike pojednostavljuje cijeli tijek rada ispitivanja prenapona munje i jamči da parametri valnog oblika precizno zadovoljavaju zahtjeve tolerancije GB/T 17626.5, IEC 61000-4-5 i drugih standarda.

Serija uključuje više podmodela koji se prilagođavaju različitim stupnjevima ispitivanja prenapona za kućanske aparate, IT, novu energiju, komunikacijsku industriju i neovisne institucije za testiranje. Ima četiri ključne prednosti: proširivost, visoku preciznost, jednostavno rukovanje i visoku sigurnost, učinkovito rješavajući uobičajene industrijske probleme tradicionalne opreme za ispitivanje prenapona kao što su nedovoljan raspon mjerenja, komplicirano ožičenje, izobličenje valnog oblika i niska stopa prolaznosti certifikacije. S popularizacijom vanjske opreme za novu energiju i opremu velike snage, SG61000-5HModel 30-SP koji podržava ultra-visoku struju od 30 kV postat će glavna oprema za stroga ispitivanja prenapona visokog napona, pružajući standardiziranu podršku za ispitivanje zaštite od groma domaćih elektroničkih proizvoda i globalnu EMC certifikaciju.