サージ試験装置とサージ電圧試験器を使用した分析

I. サージ試験装置スタンダード
国家基準は、 サージ電圧テスター GB/T17626.5（国際規格IEC61000-4-5に相当）です。
この規格は主に、次のような間接落雷によるさまざまなケースをシミュレートします。
(1) 外部配線に落雷が発生し、外部配線や接地抵抗に大電流が流れ、妨害電圧が発生します。
(2) 外部配線に電圧と電流を誘導する間接落雷（雲層間または雲層内での落雷など）。
(3) 落雷が物体の近くに落ち、周囲に強力な電界と磁界が発生し、外部配線に電圧が誘導されます。
(4) 地面近くに落雷が発生し、公共の接地システムを通過する地電流による干渉が発生します。
この規格では、落雷のシミュレーションに加えて、変電所などの場合にスイッチ操作によって引き起こされる次のような干渉もシミュレーションします。
(1) 主電源システムのスイッチングによる干渉 (コンデンサバンクのスイッチングなど)。
(2) 機器近くの小さなスイッチのジャンプによる干渉。
(3) 共振回路を含むシリコンサイリスタデバイスのスイッチングによる干渉。
(4) 機器の接地網や接地システム間の短絡やアーク障害など、さまざまな系統的故障。

サージジェネレータ SG61000 5

この規格では 50 つの異なる波形発生器について説明しています。1.2 つは電力線の落雷によって誘発される波形です。もう XNUMX つは通信回線に誘導される波形です。これらの線路は両方とも架空線ですが、線路のインピーダンスは異なります。電力線に誘導されるサージ波形はより狭く (XNUMXuS)、立ち上がりエッジがより急峻です (XNUMXuS)。一方、通信回線に誘発されるサージ波形は幅が広くなりますが、立ち上がりは遅くなります。以下では主に電力線の落雷による波形の回路解析を行い、通信線の雷保護技術についても簡単に紹介します。

サージを防止するコモンモードサージ抑制回路の設計では、コモンモードとディファレンシャルモードが互いに独立していることを前提としています。ただし、コモンモードチョークによって大きな差動モードインダクタンスが発生する可能性があるため、これら 4000 つの部分は実際には独立しているわけではありません。この差動モードインダクタンスは、別の差動モードインダクタンスによってシミュレートできます。ディファレンシャルモードインダクタンスを活用するには、設計プロセスにおいてコモンモードとディファレンシャルモードを同時に行うのではなく、特定の順序に従って行う必要があります。まず、コモンモードノイズを測定して除去する必要があります。差動モード除去ネットワーク (DMRN) を使用すると、差動モード成分を除去できるため、コモンモードノイズを直接測定できます。コモンモードフィルタを設計する際に、同時にディファレンシャルモードノイズが許容範囲を超えないようにする場合には、コモンモードとディファレンシャルモードの混合ノイズを測定する必要があります。コモンモード成分が耐ノイズ性を下回っていることがわかっているため、差動モード成分のみが規格を超えており、コモンモードフィルタの差動モード漏れインダクタンスを利用して減衰することができます。低電源の場合、コモンモードチョークの差動モードインダクタンスは、差動モード放射の問題を解決するのに十分です。これは、差動モード放射のソースインピーダンスが小さいため、少量のインダクタンスのみが有効であるためです。 2Vp 未満のサージ電圧の場合、パルス信号をパルス信号の平均レベルの 3 ～ 1 倍に下げるために、電流制限と平滑フィルタリングには通常 LC 回路のみを使用する必要があります。 L2 と L50 には 1 週間のグリッド電流が流れるため、インダクタは飽和しやすいため、通常、L2 と LXNUMX には非常に高い漏れインダクタンスを持つコモンモードインダクタンスが使用されます。

コモンモードインダクタを追加すると、平行線 (XNUMX 線式と多線式の両方) 上のコモンモード干渉が除去されます。回路内の抵抗の不均衡により、コモンモード干渉は最終的に差動モードに反映されます。差動モードフィルタリング方法を使用してフィルタリングすることは困難です。

コモンモードインダクタンスは正確にどこで使用する必要があるのでしょうか? コモンモード干渉は通常、電磁放射または空間結合です。この場合、交流でも直流でも、長い送電線の場合はコモンモードフィルタ用のコモンモードインダクタンスを追加する必要があります。たとえば、多くの USB ケーブルにはリング磁石が追加されています。スイッチ電源の入り口には、AC電力が長距離から伝送されるため、追加する必要があります。通常、DC側は遠距離から伝送する必要がないため追加する必要はありません。コモンモード干渉がなければ、それを追加しても無駄になり、回路にゲインが得られません。

パワーフィルタの設計は通常、コモンモードとディファレンシャルモードから考えることができます。コモンモードフィルタの最も重要な部分はコモンモードチョークです。コモンモードチョークは、ディファレンシャルモードチョークと比較して、インダクタンス値が非常に大きく、体積が小さいことが最大の利点です。コモンモードチョークを設計する際に考慮すべき重要なことは、その漏れインダクタンス、つまり差動モードインダクタンスです。通常、漏れインダクタンスを計算する方法は、それがコモンモードインダクタンスの 1% であると仮定することです。実際、漏れインダクタンスはコモンモードインダクタンスの 0.5% ～ 4% です。最高の性能を発揮するチョークを設計する際には、この誤差の影響を無視できない場合があります。

II. 漏れ感度の重要性サージャー電圧テスター
漏洩感度はどのように形成されるのでしょうか? 環状コイルにしっかりと巻きつけられ、コアがなくても、その磁流はすべてコイルの「コア」内に集中します。ただし、環状コイルを0週間巻かなかったり、しっかりと巻いていなかったりすると、コアから磁流が漏れてしまいます。この効果は、ワイヤの巻き間の相対距離とスパイラルチューブコアの透磁率に比例します。コモンモードチョークには0つの巻線があり、コイルコアを流れる電流が逆方向に流れるように設計されており、磁界がXNUMXになります。安全上の理由からコア上のコイルがXNUMX線で巻かれていない場合、XNUMXつの巻線の間にかなりのギャップが生じ、当然、磁電流の「漏れ」が発生します。つまり、該当する点での磁界は実際にはXNUMXではありません。コモンモードチョークの漏れ感度はディファレンシャルモードインダクタンスです。実際、差動モードに関連する磁束は、ある時点でコアから出なければなりません。つまり、磁束は環状コア内に限定されるのではなく、コアの外側で閉ループを形成します。

Lisun InstrumentsLimitedはによって発見されました LISUN GROUP 2003インチ LISUN 品質システムは ISO9001:2015 によって厳密に認証されています。 CIE会員として、 LISUN 製品は、CIE、IEC、およびその他の国際規格または国内規格に基づいて設計されています。すべての製品はCE証明書に合格し、サードパーティのラボによって認証されました。

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