但对能量较大的浪涌也会使压敏击穿 4.一般雷击试验是表内间隙击穿,原因是爬电距离、间隙过小。
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试验设备
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试验设备
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试验设备
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试验设备
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静电放电干扰试验原理
静电产生机理 静电产生方式有两种 1.摩擦起电,两种接触、分离或摩擦,从而产生静态电荷,它与湿度 有很大的关系,例如在工作台上工作,在相对湿度为10%-20%时,可产 生6000伏的静电,但在相对湿度为65%-90%时,只产生100伏的静电, 2.感应起电:导体在静电场的作用下,导体表面不同部位感应出不同 电荷,或导体原有电荷重新分布, 静电放电模型 静电放电模型有三种 1.人体模型,通过摩擦,人体可能带上静电,若人的鞋绝缘好,人体静 电可高大两万伏左右,人体电容典型值是50-250pF,人体电阻典型值 为1000-5000欧,人体就想一个移动带电体,对人手所接触的物体都 可能发生击穿、放电。 2.带电器件模型,它是假定一个器件在其引线框架或其他导电路经 上被充电,然后通过一个管脚迅速对地放电;它的静电来源有可能是 摩擦带电,也有可能是人体传入的,当它被移动,就有可能对地放电, 那么,构成放电回路的结、介质和元器件就可能损坏。
因此我们常对这些端口接触静电放电试验，我们有一种扩展试验，煤气枪放电试验 它能产生一万三千伏的电压，如果485口电路不加保护电路，则光耦隔离芯片会被击穿 3、静电感应会使电表黑屏，静电枪对电表透镜8000V接触放电会使电表黑屏。 4、煤气枪对485口放电，会引起电表程序混乱，使电表出现数据乱、黑屏、复位、死机等 现象。 5、静电枪对电表周围的铝板15KV空气放电，电表出现复位、死机、 黑屏的现象，这种干扰其实是放电产生的辐射干扰。
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设备（GTEM小室）
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标准三米法EMC暗室
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短时过流试验
短时过流的产生 1.大型电机启动时,会产生很大的起动电流,最大可达额定电流的7倍,
这种过电流时间较长，最大可达3秒钟。 2.电网发生短路事故时，产生的瞬时冲击电流，这种短路电流时间
较短，为毫秒级，一般为20ms（断路器反映时间），但这种电 流幅值非常大，大的有一百多千安，这与变压器容量、与变压器 距离及线路阻抗有关；标准中规定冲击电流是：直通表为30Imax, 经电流互感器的表为20Imax，这种电流偏小。
9.8m/s2
振动试验
故障模式 外壳、透镜开裂
脱落 液晶损坏，超差、
外壳损坏。 器件断裂、脱落
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电表工作处的环境
单元
电磁 环境
分项 静电 电磁辐射 磁场
环境应力 8K接触放电
15KV间接放电
50万伏间接放电（扩展 试验）
80-1000MZ 10V/m射频 辐射
工频磁场干扰
模拟试验 静电放电抗扰度
警棍放电试验
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试验设备-静电枪（模拟人体放电）
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试验设备-台式设备试验实例
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射频辐射电磁场干扰试验原理
射频辐射电磁场的产生 射频辐射除了可以由电台、电视台、固定或移动式无线电发射台 产生外，在变电站还可以由开关操作引起暂态电磁场辐射，举例： 在115 kV站变电站，由开关操作引起暂态电磁场辐射最大值可达 3.8KV/m(电场强度)，这和标准中的10V/m不是一个数量级的。 标准GB/T17626.3中试验把移动电话(手机)作为辐射源重点考虑。 它的频率范围为80-1000MZ，最大严酷度等级为10V/m. 试验要求在电波暗室中做,但电波暗室做费用较高,一般在 GTEM小室里做.
群脉冲产生机理: 电感性负载在断开时,会在断开处产生火花放电,触点间的电压瞬间变化,就会在 断开点处产生大量脉冲群骚扰,对110伏或220伏电源线的测量表明,这种脉冲群 的幅值在100伏至数千伏之间,具体由开关触点特性、负载电感决定,最大值达 到6000伏,脉冲群重复频率在1KHz-1MHz,对单个脉冲而言,其上升沿在纳秒级, 脉冲持续时间在几十纳秒到数毫秒之间;单个脉冲的能量较小,一般不会造成设 备故障,但使能设备产生误动作。
线性谐振（理论可达无穷大）、铁磁谐振
故障模式 采样芯片死机（需 重上电才能恢复） 复位、死机 击穿、烧表
复位 击穿、烧表
烧表
工频过压 短时中断
0.5-3S，工频过压一般3倍相电压，最高可达 过压冲击试验 4倍(甩负荷、长距离传输过压、电网故障过 压）
3S-1min 中断:<0.1p.u.
刀闸试验
电源芯片损坏 不存数，数据乱
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静电放电干扰试验原理
静电放电模型 3.电场感应模型，由于所有带电体周围总是存在电场，且带电体和大地之间存
在着电位梯度，所有器件如果置于静电场中并接地，就会引起场强高持续短 的静电放电。
静电对电表的危害
1、人体静电最高可25000V，在生产中，人体静电对半导元器有击穿的危险。 2、电表的辅助端子、485口、IC卡在验表、装表、运行过程中容易受到静电袭击而损坏，
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雷击浪涌干扰试验原理
雷击对电表的危害 1.雷电直接击中电表,由于雷电电压幅值高、能量大，电表的爬电距
离、间隙无法抗拒这么高的电压，立即击穿、烧表。 2.感应雷击中电表,则视雷电波的能量,有可能直接击穿电表而烧表,也
有可能把压敏电阻击穿,然后烧表. 3.对于电网操作切换产生浪涌，电表压敏电阻一般能吸收这部分能量，
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射频辐射电磁场干扰试验原理
辐射对电表的危害 1、射频辐射电磁场是电表型式试验之一，在试验中常发现电表误差
超差，原因是电磁辐射干扰电能脉冲输出电路，脉冲输出口与 CPU相隔较远，输出线路有较大的面积，容易受辐射干扰； 另 故障形式是电表复位甚至黑屏、死机、数据，这是电磁辐射干扰 数据线。我们常用对讲机、警棍放电来模拟电磁辐射；对讲机常 把电表打出超差、复位，警棍常把电表打黑屏，黑屏的原因是逻 辑芯片发生闩锁现象，把电源拉垮。
上升沿：1.2us 持续时间：50us 电压：4KV， 雷击浪涌 最高电压：6KV
上升沿：100us 持续时间：1300us 电压：额 雷击浪涌（熔断器
定电压2～3倍，最高额定电压4倍
熔断）
上升沿：75ns 持续时间：10us 电压： 2.5KV
衰减振荡波（标准 试验）
操作过电压0.1S（5个周波）,一般3倍相电压， 并联电抗器刀闸试 最高可达6倍。(空载变压器、线路、电机分 验 合闸都会产生过压）
复。这种故障是致命故障；因此做群脉冲试验时，要看电压是否 被打死，主要是看电压显示最后一位是否跳变。 2. 从485口直接打群脉冲，电表出现复位、死机、数据乱，这种故障 主要485电路 隔离（电源、布板）没做好。 3. 有、无功灯闪烁，这是在做群脉冲试验时偶尔发现。
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试验设备
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试验设备
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雷击浪涌干扰试验原理
长时过压 谐波
>1min 1.1p.u～1.2p.u 最高1.9p.u 谐波含量最大可达20%
接地抑制试验 谐波走字
烧表、电源芯片损 坏
影响计量
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电表工作处的环境
单元
分项 环境应力
模拟试验
短路冲 击电流
电网短路冲击电流，3KA、 短路冲击电流试 20ms（断路器反应时间） 验
故障模式
电流采样电阻阻 值改变
电能表试验
0
电表工作处的环境
单元
分项
瞬变:纳秒级
雷击
电压 （电源与 电压采样）
振荡（微秒 级）
操作过压
谐振过压
环境应力
模拟试验
上升沿：5ns 持续时间：50ns 电压：4KV， 瞬变群脉冲试验 最高电压：6KV
上升沿：1ns 持续时间：50ns～1000ns 电压： 高频噪声 2KV 最高电压：3KV
电流
电机起 根据实测，100kW及以下， 动过流 电动机的轻载起动时间不
超过1s，带泵起动，起动 时间约在2.5s以下，只有 大的离心通风机等，起动 时间才大于5s。起动电流 为额定电流5-7倍。
长时过 高温50℃ 120%最大电流 高温、过流长时
流
长时间
间走字
频繁、高温则电 流采样电阻阻值 改变
CT发热变形、参 数改变，端子排 烧毁
雷击浪涌产生 一是自然界产生雷电,二是电力系统操作、系统故障、输电线路中的开关
动作等,都将产生高电压、高能量的浪涌冲击骚扰。 雷击浪涌形式：直击雷、感应雷、浪涌。 直击雷：为带电云直接放电,例如电表被雷直接击中,它在接闪瞬间与大地存 在很高的电压,电压高达几万伏甚至几十万伏,电表击穿立即被烧毁。 感应雷:当空间有带电的积雨云出现时,带电云下面的建筑、高压架空线,由于 静电感应的作用都带上相反的电荷,当带电云突然对地放电,则高压架空线的 感应电荷由于阻抗作用不会马上消失,这样就形成局部高压. 高压架空线可达300-400KV,一般低压架空线可达100kV,电信线路可达40-60KV, 这种电压对电表是危险的. 雷电的电磁感应:由于雷电流有极大的峰值和陡度,在它周围的空间有变化的 强大电磁场,处在此电磁场中导体会感应出较大的电动势,这对电表也是危险 的。 浪涌(电表能承受)一种是由于雷击发生时在电源线和通信线路中感应的电流 浪涌,另一种是电为系统出现故障、投切大负荷时都会产生电源浪涌,这种浪 涌我们是电表能防住.
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GTEM高频电磁场试 验
工频磁场试验
故障模差
电场
永久磁铁干扰（0.78特 斯拉)
高压电场感应
永久磁铁试验
静电枪试验(静电枪 黑屏 接触电表透镜, 液晶黑屏)
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电表工作处的环境
单元
分项 环境应力
模拟试验
脉冲电压 1.2/50us脉冲 , 6kV 脉冲电压试验
群脉冲危害机理 ： 根据国外专家的研究,造成设备误动作原因是脉冲群对线路中半导体结电容的 充电,当结电容上的能量积累到一定程度,便会引起线路、设备误动作。