GR-1089-CORE 对雷击浪涌雷击浪涌测试及波形测试及波形测试及波形发生器发生器发生器的要求的要求上海三基电子工业有限公司 付裕 李刚注：此文发表于《安全与电磁兼容》杂志2008年第三期/gqml.asp?PageNo=1&subyear=2008&suborder=3摘要NEBS 认证中关于电磁兼容性和电气安全要求主要体现在GR-1089-CORE 上。

本文着重介绍了GR-1089-CORE 对雷击浪涌测试的要求，并根据GR-1089-CORE 对雷击浪涌发生器输出特性的要求探讨了雷击浪涌发生器的设计。

关键词NEBS ；GR-1089-CORE ；EMC ；雷击浪涌发生器 AbstractAbout electromagnetic compatibility and Electrical Safety requirement in NEBS certification mainly represents on GR-1089-CORE .This article mainly introduce the requirement of GR-1089-CORE to lighting surge generator ,moreover, it discussed the design of lighting surge generator according to the requirement of GR-1089-CORE to the output characteristic of lighting surge generator. KeywordsNEBS ；GR-1089-CORE ；EMC ；Lightning Surge Generator1 NEBS 简介NEBS (Network Equipment-Building System)网络设备构建系统是贝尔实验室在20世纪70年代提出的，并于1995年形成NEBS 标准，旨在帮助电话设备制造商以较低的成本设计出符合要求的电信通讯设备，同时又能保证设备的可靠性和安全性。

时至今日，它已经发展到一组规定电信环境中电信级设备可操作性的规范和测试标准。

NEBS 认证不仅为全美主要电信业者所奉行，连欧洲也逐渐导入该文件。

2 GR-1089-CORE 对雷击浪涌对雷击浪涌测试测试测试的要求的要求GR-1089-CORE 是NEBS 认证中关于网络设备电磁兼容性和电气安全的标准，它是评定通信设备在遭受到高能量脉冲干扰时的抗干扰能力的通用标准。

通讯设备的电缆或线对可能会遭受到来自于雷电和工业电力干扰的浪涌冲击，尽管在通讯网络中有限制雷电和电力浪涌冲击的保护设备，但是这些冲击或者干扰还是会对通讯设备造成一定的影响。

2.1 共模浪涌与差模浪涌GR-1089-CORE ：Electromagnetic Compatibility and Electrical Safety-Generic Criteria for Network Telecommunications Equipment 定义共模浪涌为通讯设备中Tip 以及Ring 对地电压差之和的一半，定义差模浪涌为Tip 和Ring 之间的电压差。

雷击浪涌的电流在没有保护器动作的情况下，对于平衡终端设备和通讯环绕线来说，只能导致Tip 或Ring 对地产生一个相同的电压，因此不会产生差模浪涌；另外，保护器若能同时动作也不会产生差模浪涌，但是通讯环线的共模激励可能会由于通讯线路上器件参数的分散性而导致部分转换成差模浪涌。

最后，当一对导体上的保护器件，由于不对称的动作，也将导致共模浪涌转换成差模浪涌。

2.2 雷击浪涌发生器与通讯端口的连接方式表1描述了两端口或四端口的被测设备与发生器的连接方式。

表1 雷击浪涌发生器与被测设备连接方式测试种类两端口四端口1.Tip 接发生器，Ring 接地 1.Tip 接发生器，Ring 、tip1、Ring1接地2. Ring 接发生器，Tip 接地 2. Ring 接发生器，Tip 、tip1、Ring1接地3. 无应用 3. Tip1接发生器，Ring 、tip 、Ring1接地4. 无应用4. Ring1接发生器，Tip 、Ring 、tip1接地5. Tip 和Ring 同时接发生器 5.Tip 和Ring 接发生器，tip1和Ring1接地 A6. 无应用6. tip1和Ring1接发生器，Tip 和Ring 接地BTip 和Ring 同时接发生器Tip 、Ring 、tip1和Ring1同时接发生器两端口的被测设备与发生器的连接示意图如图1所示，被测设备做共模实验和差模实验时可以通过图1中S1~S4的闭合和断开来实现，具体的开关状态见表2。

四端口的被测设备与发生器的连接较图1增加Tip1和Ring1两个被测端口，共模测试和差模测试的接法类似于两端口的测试连接。

波形发生器图1 两端口的网络设备与雷击浪涌发生器的连接示意图 表2 两端口被测设备差模和共模测试时的开关状态S1 S2 S3 S4 Tip 接发生器，Ring 接信号地（表1中的A1）闭合 断开 断开 闭合 Ring 接发生器，Tip 接信号地（表1中的A2） 断开 闭合 闭合 断开 Tip 和Ring 同时接发生器（表1中的A5）闭合断开闭合断开2.3 GR-1089-CORE 对雷击浪涌测试的要求GR-1089-CORE 中对室外通讯端口、AC 电源端口，以及同轴端口都有第一级、第二级浪涌测试要求。

第一级测试要求结束后被测设备不应被损坏而且应能正常工作。

第二级测试要求结束后设备不损坏、不起火、不破碎或没有安全性危险。

2.3.1 通讯端口雷击浪涌测试要求通讯端口雷击浪涌测试时需要移开主保护器，具体测试等级见表3和表4。

若被测设备是用于不与户外设备相连或者不可能置于室外使用的室内通讯端口时应参照表5的测试要求；若被测设备通过表3和表4的测试要求，则不需要进行表5的测试；如果室内通讯电缆是两端都接地的屏蔽线时也不要求做表5的测试。

表3 通讯端口第一级雷击浪涌测试浪涌最小峰值电压（V）每根导体上最小峰值电流（A）最大上升时间/最小延迟时间（μs）每极性重复次数测试连接方式1±600 100 10/1000 25 参见表1的A 2 ±1000 100 10/360 25 参见表1的A 3①±1000 100 10/1000 25 参见表1的A4 ±2500 500 2/10 10 参见表1的B5 ±1000 25 10/360 5 注②注：①浪涌3可以代替浪涌1和浪涌2②此测试要求所有的被测线同时接有关的地，并且最高可接24个导体进行测试表4 通讯端口第二级雷击浪涌测试浪涌最小峰值电压（V）每根导体上最小峰值电流（A）最大上升时间/最小延迟时间（μs）每极性重复次数测试连接方式1±5000 500 2/10 1 参见表1的B表5 室内通讯端口雷击浪涌测试浪涌最小峰值电压（V）每根导体上最小峰值电流（A）最大上升时间/最小延迟时间（μs）每极性重复次数测试连接方式1±800 100 2/10 1参见表1的A1,A2,A3,A4①2 ±1500 100 2/10 1 参见表1的B 注：①对于两线系统，浪涌1在连接方式上只需要A1和A2两种即可2.3.2 交流端口雷击浪涌测试要求交流端口雷击浪涌测试（见表6和表7）的测试方法和IEC61000-4-5是相同的，只不过GR-1089-CORE测试的严酷度更高。

测试分两个等级，第一级雷击浪涌测试电压为2KV，第二级雷击浪涌测试电压为6KV。

表6 交流端口第一级雷击浪涌测试浪涌电压峰值（V）电流峰值（A）电压波上升时间/延迟时间（μs）每极性重复次数电流波上升时间/延迟时间（μs）1±2000 1000 1.2/50 4 8/20表7 交流端口第二级雷击浪涌测试浪涌峰值电压（V）电流峰值（A）电压波上升时间/延迟时间（μs）每极性重复次数电流波上升时间/延迟时间（μs）1±6000 3000 1.2/50 1 8/202.3.3 同轴端口雷击浪涌测试要求GR-1089-CORE中规定如果采用同轴线缆与室外设备进行通讯的宽带设备必须进行同轴端口雷击浪涌测试（见表8和表9），设备有可能采用内部保护装置或者外部保护装置。

对于只使用内部保护装置的设备，给定的实验电压应该选取比内部保护装置的最高限值电压稍低的等级做测试。

如果使用了外部保护装置的设备，则浪涌1不适用于外部保护装置，应该选取比外部保护装置的最高限值电压稍低的等级做测试。

表8 同轴端口第一级雷击浪涌测试浪涌最小峰值电压（V）每根导体上最小峰值电流（A）最大上升时间/最小延迟时间（μs）每极性重复次数1±1000 100 10/1000 25 2 ±2000 1000 10/250 5表9 同轴端口第二级雷击浪涌测试浪涌最小峰值电压（V）每根导体上最小峰值电流（A）最大上升时间/最小延迟时间（μs）每极性重复次数1±4000 2000 10/250 13 GR-1089-CORE 对雷击浪涌发生器对雷击浪涌发生器输出特性输出特性输出特性的要求的要求在第2.3.2小节里描述的测试中交流端口雷击浪涌测试的波形和IEC 规定的一样，在此不再做叙述，其他的浪涌波形不同于IEC61000-4-5中规定的波形。

3.1 波形参数的定义GR-1089-CORE 中电压波和电流波上升沿的定义都是从10%幅值处到90%幅值处的时间乘上系数1.25，脉宽的定义和IEC 中规定的一样，都是如图2中的（T2-T0）。

图2 电压/电流波形3.2 电压波和电流波的参数要求GR-1089-CORE 中要求开路输出电压波的上升沿和脉宽要和短路时输出电流波的上升沿和脉宽一致，具体公差范围见表10。

表10 波形参数容许公差范围浪涌 上升/延迟时间公差(μs)幅值公差(%)上升时间 0 ~-1.0 开路电压延迟时间 0 ~+7.5 0~20 上升时间 0 ~-1.0 2/10短路电流 延迟时间 0 ~+7.5 0~20 上升时间 0 ~-6.0 开路电压延迟时间 0 ~+150 0~16 上升时间 0 ~-3.0 10/250短路电流 延迟时间 0s~+50 0~16 上升时间 0~-2.5 开路电压延迟时间 0~+108 0~15 上升时间 0~-2.5 10/360短路电流 延迟时间 0~+108 0~15 上升时间 0~-4.0 开路电压延迟时间 0~+500 0~15 上升时间 0~-4.0 10/1000短路电流延迟时间0~+5000~153.3 同一种波形中有不同的内阻在2/10的波形中有25000V/500A 、800V/100A 、5000V/500A 和1500V/100A ，这就相当于分别有5Ω、8Ω、10Ω和15Ω的内阻，这四种不同的内阻对应于发生器内部四组不同的限流电阻，在10/250、10/360和10/1000的波形中也有类似这种不同的内阻对应于不同的限流电阻的情况。