Máy phát xung sét dùng để kiểm tra xung sét.

Tóm tắtHiện tượng quá áp do sét đánh và các xung điện thoáng qua gây ra bởi việc đóng ngắt các tải công suất lớn trên lưới điện có thể làm hỏng các cổng nguồn và cổng giao tiếp của thiết bị điện tử. Thử nghiệm xung sét là một hạng mục thử nghiệm bắt buộc để kiểm tra hiệu suất chống nhiễu điện từ của các sản phẩm điện và điện tử. Là thiết bị tiêu chuẩn cốt lõi cho thử nghiệm xung sét, LISUN SG61000-5 Máy phát xung sét sử dụng kiến ​​trúc phần cứng dạng mô-đun, với điện áp đầu ra từ 0 đến 30 kV và dòng ngắn mạch tối đa lên đến 15 kA. Nó có thể xuất chính xác các dạng sóng điện áp hở mạch 1.2/50μs và 10/700μs, cũng như các dạng sóng dòng ngắn mạch 8/20μs và 5/320μs, hoàn toàn tuân thủ các tiêu chuẩn trong nước và quốc tế bao gồm GB/T 17626.5 và IEC 61000-4-5. Thiết bị được trang bị đầu dò suy giảm điện áp và dòng điện tích hợp và máy hiện sóng kỹ thuật số. Việc hiển thị dạng sóng theo thời gian thực được thực hiện thông qua màn hình cảm ứng LCD mà không cần thêm thiết bị kiểm tra bên ngoài, giúp đơn giản hóa đáng kể toàn bộ quy trình vận hành thử nghiệm xung sét và đảm bảo các thông số dạng sóng chính như thời gian tăng và thời gian đạt nửa đỉnh đáp ứng nghiêm ngặt các dung sai tiêu chuẩn. SG61000-5 Lấy loạt thiết bị đo xung sét làm đối tượng nghiên cứu, bài báo này so sánh công suất đầu ra của các mô hình khác nhau, trình bày chi tiết các ưu điểm kỹ thuật của thiết kế dạng mô-đun và hệ thống thu thập dạng sóng tích hợp, phân loại các kịch bản ứng dụng của thử nghiệm xung sét trong các ngành năng lượng mới, điều khiển công nghiệp, truyền thông và thiết bị gia dụng, đồng thời cung cấp tài liệu tham khảo kỹ thuật cho việc lựa chọn thiết bị của các phòng thí nghiệm R&D doanh nghiệp và các tổ chức thử nghiệm bên thứ ba. 

Giới thiệu

Các xung điện áp cao tức thời do sét đánh, chuyển mạch lưới điện và chuyển mạch tải điện dung và điện cảm tạo ra có thể dễ dàng làm hỏng các linh kiện cốt lõi như bộ nguồn chuyển mạch, chip truyền thông và bảng mạch điều khiển, dẫn đến sự cố thiết bị, cháy nổ và thậm chí là tai nạn an toàn. Do đó, các tiêu chuẩn về khả năng chống nhiễu điện từ đã được xây dựng trên toàn thế giới, quy định rằng tất cả các sản phẩm điện được liệt kê phải hoàn thành thử nghiệm xung sét để xác minh khả năng chịu đựng các xung điện áp tức thời của cáp điện và đường dây tín hiệu.

Các máy phát xung điện thông thường truyền thống có ba nhược điểm chính. Thứ nhất, cấu trúc phần cứng tích hợp gây khó khăn trong việc mở rộng phạm vi điện áp/dòng điện và không đáp ứng được yêu cầu thử nghiệm xung sét ở điện áp cao 30 kV và dòng điện lớn 15 kA. Thứ hai, việc quan sát dạng sóng đòi hỏi phải mua thêm máy hiện sóng và đầu dò vi sai điện áp cao, dẫn đến việc đấu dây thử nghiệm phức tạp và nhiều quy trình hiệu chuẩn dễ gây ra sai số đo. Thứ ba, độ chính xác đầu ra dạng sóng không đủ gây ra sự sai lệch quá mức về thời gian tăng và thời gian đạt đỉnh một nửa, và các báo cáo thử nghiệm xung sét được tạo ra sẽ không được các tổ chức chứng nhận CE, 3C, FCC công nhận.

LISUN SG61000-5 loạt máy phát sét Thiết bị này sử dụng thiết kế dạng mô-đun bao gồm các mô-đun nguồn, mô-đun dạng sóng và mô-đun ghép nối/tách rời. Nó bao phủ đầy đủ các điều kiện làm việc thử nghiệm xung sét từ điện áp thấp và dòng điện nhỏ ở mức 4.8 kV đến điện áp cao và dòng điện lớn ở mức 30 kV. Được trang bị hệ thống thu thập dạng sóng tích hợp để phát lại dạng sóng xung theo thời gian thực trên màn hình cảm ứng, nó giải quyết triệt để các vấn đề tồn tại trong ngành của các thiết bị truyền thống như thử nghiệm cồng kềnh, độ chính xác không đủ và khả năng mở rộng kém. Nó được ứng dụng rộng rãi trong nghiên cứu và phát triển cũng như thử nghiệm lưu trữ năng lượng mới, tự động hóa công nghiệp, trạm gốc thông tin liên lạc, chiếu sáng LED và thiết bị gia dụng.

Hình: Máy kiểm tra xung điện

Ưu điểm của kiến ​​trúc mô-đun và kiểm thử cốt lõi LISUN SG61000-5 Máy phát điện sét

Thiết kế phần cứng dạng mô-đun đáp ứng đầy đủ các yêu cầu thử nghiệm xung sét.
SG61000-5 Thiết bị bao gồm năm mô-đun độc lập: mô-đun tạo điện áp cao, mô-đun đầu ra dòng điện, mô-đun định hình dạng sóng, mô-đun ghép nối/tách rời CDN tích hợp và mô-đun điều khiển cảm ứng chính. Mỗi mô-đun có thể được thay thế hoặc nâng cấp riêng biệt. Doanh nghiệp có thể linh hoạt lựa chọn mô hình theo yêu cầu cấp độ thử nghiệm chống sét của riêng mình mà không cần thay thế toàn bộ thiết bị.

Dải điện áp đầu ra được phân loại theo thứ bậc: mô hình cơ bản 0~6 kV, mô hình điện áp trung bình 0~10 kV, mô hình điện áp cao 0~15 kV, mô hình điện áp cực cao tùy chỉnh 20 kV/30 kV. Dòng ngắn mạch được điều chỉnh trong toàn dải từ 2.4 kA đến 15 kA, bao gồm cả thử nghiệm xung sét điện áp thấp cho thiết bị điện tử tiêu dùng và thử nghiệm xung sét điện áp cao dòng điện lớn cho biến tần quang điện và thiết bị điều khiển công nghiệp công suất cao. Thiết bị hỗ trợ đầu ra bốn dạng sóng tuân thủ tiêu chuẩn:

1. Dạng sóng điện áp hở mạch 1.2/50μs và dạng sóng dòng điện ngắn mạch 8/20μs: dạng sóng kết hợp thông dụng để kiểm tra xung sét chế độ chung và chế độ vi sai trên các cổng nguồn;
2. Dạng sóng điện áp hở mạch 10/700μs & dạng sóng dòng điện ngắn mạch 5/320μs: các dạng sóng đặc biệt dùng để kiểm tra xung sét trên đường dây thông tin liên lạc, cáp mạng và cổng tín hiệu.

Sai số cho phép của thời gian tăng và thời gian đạt nửa đỉnh đối với tất cả các dạng sóng được kiểm soát trong phạm vi ±20%, đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác nghiêm ngặt đối với các dạng sóng thử nghiệm xung sét được quy định trong các tiêu chuẩn quốc gia, châu Âu và Mỹ.

Hệ thống thu thập dạng sóng tích hợp giúp đơn giản hóa quy trình vận hành thử nghiệm xung sét.

Nâng cấp cốt lõi tạo nên sự khác biệt SG61000-5 Điểm khác biệt so với các thiết bị tương tự trên thị trường nằm ở việc tích hợp đầu dò suy giảm điện áp và dòng điện cùng với máy hiện sóng kỹ thuật số. Bộ thiết bị kiểm tra xung sét hoàn chỉnh không cần thêm bất kỳ dụng cụ đo lường bên ngoài nào, với ba ưu điểm cốt lõi như sau:

Đầu tiên, hiển thị dạng sóng theo thời gian thực. Màn hình cảm ứng LCD công nghiệp 7 inch sử dụng hệ thống điều khiển Android. Sau khi kích hoạt xung điện, các đường cong dạng sóng điện áp và dòng điện được tải trong vòng mili giây. Các kỹ sư có thể trực tiếp đọc thời gian tăng, điện áp đỉnh và thời gian đạt nửa đỉnh để nhanh chóng đánh giá xem dạng sóng có đáp ứng các tiêu chuẩn tại chỗ hay không, loại bỏ các bước đấu dây và hiệu chuẩn cho máy hiện sóng bên ngoài.

Thứ hai, sai số đo được giảm đáng kể. Các đầu dò bên ngoài bị ảnh hưởng bởi suy hao cáp và sự không khớp trở kháng. Kênh thu thập tích hợp và vòng lặp đầu ra điện áp cao sử dụng lớp chắn tích hợp, lớp chắn này cách ly nhiễu điện từ không gian, cải thiện độ lặp lại của dữ liệu dạng sóng thu được. kiểm tra sét đánh.

Thứ ba, lưu trữ tự động dạng sóng. Mỗi lần thử nghiệm xung sét có thể đồng thời lưu ảnh chụp màn hình dạng sóng, thông số thử nghiệm, thời gian xung và dữ liệu độ lệch pha. Các bản ghi gốc PDF có thể được xuất chỉ bằng một cú nhấp chuột và đính kèm trực tiếp vào báo cáo thử nghiệm EMC để đáp ứng yêu cầu truy xuất nguồn gốc dữ liệu của các phòng thí nghiệm bên thứ ba.

Bảng so sánh thông số kỹ thuật về khả năng chịu tải xung sét cho SG61000-5 Mô hình loạt

Các mô hình khác nhau thích ứng với điều kiện làm việc thử nghiệm xung sét cho các ngành công nghiệp và cấp độ khác nhau. Các thông số đầu ra chính được sắp xếp như sau:

Như thể hiện trong bảng, toàn bộ SG61000-5 Bộ sản phẩm này bao gồm hai loại dạng sóng thử nghiệm xung sét cho cổng nguồn và cổng truyền thông với đầy đủ dải điện áp và dòng điện. Doanh nghiệp có thể chọn loại tiêu chuẩn. SG61000-5 Dùng cho thử nghiệm xung sét 6 kV thông thường, các mẫu điện áp cao H15/H30 dùng cho thử nghiệm dòng điện lớn điện áp cao của thiết bị năng lượng mới, và SG61000-5C dùng để kiểm tra đặc biệt các sản phẩm truyền thông. Nhiều mẫu sản phẩm từ cùng một thương hiệu có thể đáp ứng yêu cầu kiểm tra xung sét cho tất cả các loại sản phẩm mà không cần mua nhiều bộ thiết bị từ các nhà cung cấp khác nhau.

Phân tích ứng dụng công nghiệp của SG61000-5 để kiểm tra xung điện sét

Kiểm thử sơ bộ cho hoạt động nghiên cứu và phát triển thiết bị gia dụng và thiết bị công nghệ thông tin.
Chứng nhận 3C tại Trung Quốc và chứng nhận CE tại EU cho các thiết bị gia dụng, bộ chuyển đổi máy tính và bộ định tuyến đều yêu cầu thử nghiệm xung sét 2kV/4kV. Trong giai đoạn nghiên cứu và phát triển, các doanh nghiệp tiến hành thử nghiệm xung sét sơ bộ bằng cách sử dụng tiêu chuẩn. SG61000-5Màn hình cảm ứng hiển thị dạng sóng xung điện theo thời gian thực. Nếu xảy ra sự cố hỏng hóc linh kiện hoặc sụt áp, quá trình thử nghiệm có thể được tạm dừng ngay lập tức để xác định các điểm yếu của mạch nguồn đầu vào và mạch lọc. Các thiết bị chống xung điện như ống TVS và điện trở biến đổi có thể được bổ sung trước để tránh sự cố trong thử nghiệm xung điện do sét đánh tại các phòng thí nghiệm bên thứ ba, giúp tiết kiệm chu kỳ thử nghiệm lặp lại và chi phí.

Thử nghiệm xung điện cao áp do sét đánh đối với hệ thống quang điện, lưu trữ năng lượng và trạm sạc năng lượng mới.
Các bộ biến tần quang điện, bộ chuyển đổi lưu trữ năng lượng (PCS) và các trạm sạc DC được lắp đặt ở các khu vực ngoài trời có nguy cơ sét đánh cao. Các tiêu chuẩn yêu cầu thử nghiệm xung sét nghiêm ngặt ở mức 10 kV/15 kV, tương ứng với... SG61000-5H và SG61000-5H15-SP Các mô-đun cao áp dạng mô-đun có thể tạo ra các xung điện áp lớn một cách ổn định. Mạng ghép nối và tách rời ba pha tích hợp thích ứng với thử nghiệm xung sét cho các cổng AC và DC ba pha. Dao động ký tích hợp có thể ghi lại các xung điện áp tức thời của các thiết bị công suất cao và hướng dẫn các kỹ sư tối ưu hóa bố cục chống sét tổng thể.

Kiểm tra xung sét đánh đối với đường dây tín hiệu của thiết bị thông tin liên lạc.
Các cổng mạng của thiết bị chuyển mạch, camera an ninh và modem quang cần phải trải qua thử nghiệm xung sét dạng sóng truyền thông đặc biệt 10/700μs. SG61000-5C được thiết kế đặc biệt cho các điều kiện thử nghiệm truyền thông. CDN bốn dây đối xứng thực hiện việc tiêm xung tín hiệu vi sai. Màn hình cảm ứng có thể thu thập các dạng sóng dòng điện xung yếu trên đường truyền thông để xác minh khả năng chịu đựng của các chip chống sét cổng mạng, đáp ứng các yêu cầu thử nghiệm xung sét được quy định trong tiêu chuẩn chống sét truyền thông ITU-T K.20.

Thử nghiệm xung sét tiêu chuẩn dành cho các phòng thí nghiệm kiểm định và chứng nhận bên thứ ba
Các tổ chức chứng nhận bên thứ ba như CQC, TÜV và SGS đều được trang bị đầy đủ các công cụ cần thiết. SG61000-5 Thiết bị này là dòng sản phẩm dùng để kiểm tra xung sét thương mại. Thiết bị tích hợp cơ sở dữ liệu giới hạn tiêu chuẩn của các tiêu chuẩn quốc gia, IEC và EN. Thời gian xung, pha và cực tính được tự động cập nhật, và dạng sóng được lưu trữ tự động. Dữ liệu được tạo ra kiểm tra sét đánh Các báo cáo kèm ảnh chụp màn hình dạng sóng gốc có giá trị chứng nhận quốc tế và có thể được sử dụng trực tiếp để tiếp cận thị trường toàn cầu. Được trang bị các phụ kiện tùy chọn như hộp chống sét lan truyền PD-E01 và bàn thử nghiệm SG-DESK, tạo nên một trạm làm việc hoàn chỉnh và an toàn. thử nghiệm xung sét ccó thể được xây dựng.

Giá trị ứng dụng kỹ thuật của SG61000-5 Máy phát xung sét dùng để kiểm tra xung sét.

• Mở rộng theo mô-đun giúp giảm chi phí đầu tư thiết bị: Kiến trúc mô-đun hỗ trợ nâng cấp độc lập các mô-đun điện áp cao và dòng điện ở giai đoạn sau. Doanh nghiệp chỉ cần nâng cấp các bộ phận tương ứng theo từng phiên bản sản phẩm thay vì phải thay thế toàn bộ máy, đáp ứng nhu cầu lâu dài về thử nghiệm xung sét đa cấp.

• Hệ thống thu thập dạng sóng tích hợp giúp đơn giản hóa quy trình thử nghiệm: Không còn cần đến máy hiện sóng và đầu dò cao áp bên ngoài. Một người vận hành duy nhất có thể hoàn thành toàn bộ quy trình thử nghiệm xung sét, nâng cao hiệu quả thử nghiệm hơn 50% và giảm chi phí hiệu chuẩn và bảo trì các thiết bị bên ngoài.

• Độ chính xác dạng sóng cao đảm bảo tuân thủ các báo cáo thử nghiệm: Kiểm soát dung sai nghiêm ngặt cho bốn dạng sóng tiêu chuẩn. Hệ thống thu thập dữ liệu tích hợp loại bỏ nhiễu đo lường từ bên ngoài. Dữ liệu thu được từ thử nghiệm xung sét có thể vượt qua các cuộc kiểm toán của các tổ chức chứng nhận toàn cầu lớn và tránh bị từ chối chứng nhận.

• Phạm vi phủ sóng đa cổng toàn ngành: Hỗ trợ hai loại thử nghiệm xung sét bao gồm sóng kết hợp cho các cổng nguồn và dạng sóng dài cho các đường truyền thông. Một thiết bị duy nhất thực hiện thử nghiệm cho cả sản phẩm loại nguồn và loại tín hiệu, giúp giảm đáng kể số lượng thiết bị mà các phòng thí nghiệm cần mua.

• Bộ phụ kiện an toàn hoàn chỉnh giúp tránh các rủi ro điện áp cao: Có thể kết hợp với hộp chống sét lan truyền, máy biến áp cách ly và bàn thử nghiệm chuyên dụng để thực hiện cách ly người-máy trong quá trình thử nghiệm xung điện áp cao và loại bỏ các mối nguy hiểm tiềm ẩn như điện giật và nổ thiết bị.

Kết luận

Trong bối cảnh giám sát EMC ngày càng nghiêm ngặt, kiểm tra sét đánh Kiểm tra định kỳ là quy trình kiểm tra bắt buộc đối với tất cả các sản phẩm điện và điện tử trước khi đưa ra thị trường và xuất khẩu. Độ chính xác của dạng sóng, sự tiện lợi khi vận hành và phạm vi bao phủ của thiết bị kiểm tra quyết định trực tiếp đến hiệu quả kiểm tra và tính hợp lệ của báo cáo. Với thiết kế mô-đun hoàn thiện, LISUN SG61000-5 Máy phát xung sét đạt được dải điện áp đầu ra đầy đủ từ 0~30 kV và dòng điện từ 0~15 kA, hỗ trợ hai loại dạng sóng xung chuẩn cho các ứng dụng điện lực và truyền thông. Thiết bị tích hợp một cách sáng tạo các đầu dò suy giảm điện áp và dòng điện cùng với một máy hiện sóng kỹ thuật số, cho phép quan sát dạng sóng theo thời gian thực thông qua màn hình cảm ứng LCD, giúp đơn giản hóa đáng kể toàn bộ quy trình thử nghiệm xung sét và đảm bảo các thông số dạng sóng đáp ứng chính xác các yêu cầu dung sai của tiêu chuẩn GB/T 17626.5, IEC 61000-4-5 và các tiêu chuẩn khác.

Dòng sản phẩm này bao gồm nhiều mô hình phụ thích ứng với các cấp độ thử nghiệm xung sét khác nhau cho thiết bị gia dụng, CNTT, năng lượng mới, ngành công nghiệp truyền thông và các tổ chức kiểm định bên thứ ba. Nó có bốn thế mạnh cốt lõi: khả năng mở rộng, độ chính xác cao, dễ vận hành và độ an toàn cao, giải quyết hiệu quả các vấn đề thường gặp trong ngành của thiết bị thử nghiệm xung sét truyền thống như phạm vi đo không đủ, dây dẫn phức tạp, biến dạng dạng sóng và tỷ lệ đạt chứng nhận thấp. Với sự phổ biến của năng lượng mới ngoài trời và thiết bị điện công suất cao, SG61000-5HMẫu 30-SP hỗ trợ dòng điện cực cao 30 kV sẽ trở thành thiết bị chủ đạo cho thử nghiệm xung sét cấp cao áp nghiêm ngặt, cung cấp hỗ trợ thử nghiệm tiêu chuẩn hóa cho thiết kế chống sét của các sản phẩm điện tử trong nước và chứng nhận EMC toàn cầu.