理论教育 弱电系统的稳定性检查与抗干扰试验

弱电系统的稳定性检查与抗干扰试验

时间:2023-10-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:环境温度拉偏检查 在设备规定的工作环境温度范围内进行上下限拉偏检查。2)标准静电放电发生器的静电电压,应符合受试设备的技术条件和出厂试验的规定。试验时,将串模干扰电压施加于受试设备的输入信号线上,然后通过仪器观测其对受试设备工作性能的影响。共模抗干扰试验 试验接线如图8-14所示。

弱电系统的稳定性检查与抗干扰试验

1.拉偏检查的边界条件

(1)电压拉偏检查 直流电源电压拉偏范围为±5%,交流电源电压拉偏范围为±10%。

(2)电源频率拉偏检查 电源频率拉偏范围为-2~+1Hz。

(3)环境温度拉偏检查 在设备规定的工作环境温度范围内进行上下限拉偏检查。

2.单体设备试验

在进行电压、频率和环境温度拉偏时,对计算机系统各设备的检查,应用测试检查程序进行,对于同类设备台数较多者,可按其总数的20%~40%进行抽查;对过程输入输出点的检查也可按其比例进行抽检;在各种拉偏检查过程中,故障停机总数应小于3次。

3.在软件正常运行时,对全部设备进行综合拉偏试验

分别切断各设备电源,应不影响其他设备的正常工作;模拟电源故障中断,各相应显示报警功能,并正常发出信号及作出相应处理;在设备说明书规定的允许波动范围内,分别改变电压、频率和环境温度,系统功能和设备运行应保持正常;在设备说明书规定的允许范围内,用振荡器橡胶(木)锤敲击设备外壳或面板,设备及元件固定部位无松动,配线无松脱,接触部位等应可靠,设备运行及系统功能应保持正常。

4.全系统设备综合连续运转的稳定性试验

1)在正常供电与环境条件下,通入特定的综合试验程序,试验时间不得少于7天,通入正常软件运行时间不得少于15天。

2)参考标准为设计或生产厂规定的计算机系统运转率保证值。CPU故障平均间隔时间一般不小于10000h;外围设备故障平均间隔时间一般不小于5000h;有效使用率一般应大于99.95%;在现场调试和交接时,只作短期考核。

3)如在考核试验期间出现故障,允许作局部修改或更换,但再试次数不得多于3次,经局部修改或更换后试验时间应重新计算。

4)确定运行时间应适当考虑到外围设备的利用系数。

5.抗干扰试验

装有电子元件的电控设备、可编程序控制器、电子数字传感器、转换电路、接口电路、微机系统以及电子数字仪表等电子设备运行前则应进行电磁兼容性试验。其试验项目有:静电放电敏感度试验、串模抗干扰试验、共模抗干扰试验、电源尖脉冲敏感度试验、交直流磁场敏感度试验、无线电磁场干扰测试、环境电磁场干扰测试。

(1)试验程序

1)试验前应制定安全措施,包括设备出现异常时安全措施。各种电源的投入和切除、设定值的改变、运转方式切换等均应按操作规程进行。

2)试验应按先部分试验后整体试验的步骤进行。

3)干扰信号的量值、施加时间均应分级逐步增加,前一级未通过时不得进行下一级试验。

(2)静电放电敏感度试验

1)用标准静电放电发生器的静电电压施加于受试设备的试验点上,进行放电,放电过程应通过仪器观察。受试设备在放电和放电衰减期间,可以超差工作,但在放电衰减后应即恢复到正常工作;具有数据储存或带标准接口而进行数据传递的设备,在标准放电中和放电后,不得丢失数据,储存的程序不得有任何变化,不得改变状态,接口上的各点电平不应有任何变动;受试设备和系统的自动装置,工作性能应正常。

2)标准静电放电发生器的静电电压,应符合受试设备的技术条件和出厂试验的规定。一般也可按以下方法进行;标准静电放电可将一只300pF的电容器充电到-15000V,然后经过一只500Ω的电阻对受试仪器进行放电;标准静电放电可将一只150pF的电容充电到2000(1±10%)V,然后经过一只150Ω的电阻对受试设备进行放电。这里必须注意,电子测量仪器与电控设备的放电方法不同。

3)放电试验点的选定:受试设备门把、操作手柄或键盘上不应少于3点;每根输入、输出线上不应少于3点,输入、输出电缆线上离开受试设备150mm以外处各选一点;输入、输出接插头的外壳上选一点,试验时可将外接电缆断开;受试设备外壳上距安全接地线端最远处选一点;在每个与地隔离的金属罩上选一点。

4)放电次数的规定:放电探头应垂直加于试件上,并逐渐接近试验点直到产生放电。放电应以单次放电方式进行,在选定的试验点上分别进行10次单次放电。

5)试验方法及注意事项:试验方法的接线如图8-12所示。高压电源和放电探头的接地线均应接到受试设备的接地线上,接地线与主接地体的连接应可靠,接地线的连接和接地线的截面应符合有关规定。放电探头应以垂直于被试品表面的形式逐步接近试验品,每次放电后,应重新进行充电,再进行下一次放电试验。

试验时,高压操作应用绝缘工具,有人监护,试验完后应充分放电。(www.daowen.com)

(3)串模抗干扰试验 试验接线如图8-13所示,对输入输出互相绝缘的仪表,试验时应将输出一端接地。试验时,将串模干扰电压施加于受试设备的输入信号线上,然后通过仪器观测其对受试设备工作性能的影响。

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图8-12 静电放电试验接线框图

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图8-13 串模干扰试验接线框图

1—受试设备 2—输入信号源 3—可调相位和幅值的50/60Hz交流电压源 4—电压表 5—串模负载电阻 6—安全接地线 7—监测仪表

串模干扰电压频率应与受试设备主电源频率相同,干扰电压的幅值应符合制造厂的规定,一般取最低值为1V(峰值),电压的相位能在0°~360°范围内连续可调。

试验标准:在0°~360°范围内调节串模电压的相位,受试设备应工作正常;受试仪表指示值三次读数的平均误差值应在仪表允许误差范围之内;测量干扰电压施加前后的信号值,按下述方法计算后所得的串模抑制比应符合产品的要求。

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(4)共模抗干扰试验 试验接线如图8-14所示。试验时,将交流共模电压施加于受试设备输入/输出端子与地之间,通过仪器观测其对设备的影响。

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图8-14 共模抗干扰试验接线框图

干扰电压应符合制造厂的规定,一般干扰电压幅值应不低于250V,电压的相位应能在0°~360°范围内连续可调。

试验标准:在0°~360°范围内调节共模抗干扰电压的相位,受试设备应运转正常;必要时,对变送器等受试设备还应以50V或1000倍变送器最小量程的直流共模干扰电压,分别以正电压和负电压施加于受试设备上,设备仍应运转正常。受试仪表示值的三次平均误差应符合制造厂的规定,所测得的共模抑制比应符合产品规定。

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(5)电源尖脉冲敏感度试验 试验接线如图8-15所示,试验电源应通过滤波器(至少为500μH的扼流圈或10μF的穿心电容器)接入,并有隔离变压器保护。

尖脉冲电压波形应符合图8-16的要求;尖脉冲电压应以6~10次/s的重复频率施加于受试设备的电源线上,对交流供电的受试设备,应分别以正负极性尖脉冲电压施加于受试设备电源线上;脉冲频率应与电源频率同步;脉冲相位应为0°~360°连续可调,试验时调节脉冲相位,确定出最敏感的脉冲相位;脉冲幅值应为电源电压有效值的4倍;脉冲施加时间应不少于30min,受试设备不应出现系统不稳定、元件误动作或输出波形失真等异常现象,设备的各项动作功能和程序均应正确无误。

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图8-15 电源尖脉冲敏感度试验框图

1—被试设备 2—穿心电容器 3—尖脉冲发生器 4—交流或直流试验电源 5—安全接地线 6—监测仪表 7—隔离变压器

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图8-16 尖脉冲波形图

E1—尖脉冲电压 E2—电源电压 t1=0.5μs t2=10μs

(6)交流、直流磁场敏感度试验 分别将交流、直流干扰磁场施加于受试设备外部的任何点上,受试设备不应出现运转异常现象。施加的干扰磁场强度应不低于受试设备制造厂的规定,一般为0.5mT。

环境电磁场干扰场强的测试,对所测电子仪表和电气设备机房内无线电干扰的场强,应符合设计规定;外部干扰场强应符合制造厂的规定,一般3m以内交、直流干扰场强应小于0.5mT,10m以内应小于10mT。

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