電壓波動(dòng)和閃爍檢測(cè)課件

1、電磁兼容技術(shù)與應(yīng)用朱 斌E-mail: 2489832893電子信息工程學(xué)院2014-2015 秋1目標(biāo)： 掌握電壓波動(dòng)和閃爍檢測(cè)技術(shù)的基本內(nèi)容和概念； 了解電壓波動(dòng)和閃爍的危害； 了解相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及其要求； 掌握電壓波動(dòng)和閃爍檢測(cè)的方法。項(xiàng)目5 電壓波動(dòng)和閃爍檢測(cè) 2重點(diǎn)： 電壓波動(dòng)和閃爍檢測(cè)技術(shù)的基本內(nèi)容和概念； 電壓波動(dòng)和閃爍檢測(cè)的方法； 難點(diǎn)： 電壓波動(dòng)和閃爍檢測(cè)原理。項(xiàng)目5 電壓波動(dòng)和閃爍檢測(cè) 3455.1 電壓波動(dòng)和閃爍檢測(cè)的基礎(chǔ)內(nèi)容1、考核的指標(biāo)及其限值（1）閃爍 電壓波動(dòng)會(huì)引起部分電氣設(shè)備不能正常工作。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)電子計(jì)算機(jī)和控制設(shè)備不需要特別去關(guān)注，而在商用和民用

2、建筑的照明設(shè)備中，白熾燈占有相當(dāng)大的數(shù)量，電壓的波動(dòng)會(huì)造成白熾燈光明顯閃爍，嚴(yán)重時(shí)使人眼難以忍受，為此，選白熾燈的工況作為判斷電壓波動(dòng)值是否能被接受的依據(jù)。75.1 電壓波動(dòng)和閃爍檢測(cè)的基礎(chǔ)內(nèi)容（1）閃爍 由電壓波動(dòng)造成燈光的閃爍，其專業(yè)術(shù)語(yǔ)稱之為閃變（有時(shí)也稱為電壓閃變Voltage Flicker）。因此說(shuō)，閃變是電壓波動(dòng)引起的有害結(jié)果，是指人對(duì)照度波動(dòng)的主觀視感，它不屬于電磁現(xiàn)象。嚴(yán)格講用電壓閃變這一術(shù)語(yǔ)從概念上是混淆的。1、考核的指標(biāo)及其限值8 瞬時(shí)閃變視感度 S(t) 為表示人對(duì)照度波動(dòng)的瞬時(shí)主觀視覺(jué)反應(yīng)，常用閃變強(qiáng)弱的瞬時(shí)值變化來(lái)描述，稱為瞬時(shí)閃變視感度S(t)。它是電壓波動(dòng)的頻度

3、、波形、大小等綜合作用結(jié)果，其隨時(shí)間變化的曲線是對(duì)閃變?cè)u(píng)估衡量的依據(jù)。通常規(guī)定F=50%為瞬時(shí)閃變視感度的衡量單位，對(duì)應(yīng)為S=1覺(jué)察單位，換言之，若S1(覺(jué)察單位)為閃變不允許值。（注：S1（覺(jué)察單位）對(duì)應(yīng)有電壓波動(dòng)限定值，但表現(xiàn)為非線性多元關(guān)系，一般不能簡(jiǎn)單地用波動(dòng)值等效表示）。10視感度頻率特性 K( f ) 通過(guò)閃變實(shí)驗(yàn)研究，還可得到人的視覺(jué)對(duì)照度波動(dòng)的頻率特性，可概括為：（此時(shí)以調(diào)制波的頻率為單位給出，它是波動(dòng)頻次的1/2）： 閃變的覺(jué)察頻率范圍：125Hz 閃變的最大覺(jué)察頻率范圍：0.05-35Hz（其上下限值稱為 截止頻率，上限值又稱為停閃頻率。） 閃變的敏感頻率范圍：612Hz

4、閃變的最大敏感頻率：8.8Hz 為了從本質(zhì)上認(rèn)識(shí)電壓波動(dòng)引起的人對(duì)照度波動(dòng)的頻率 特性，引入了視感度系數(shù)K(f)，它是在覺(jué)察單位下，最 小電壓波動(dòng)值與各頻度電壓變動(dòng)值的比： 11波形因數(shù) R( f ) 不同波形的調(diào)幅波引起的閃變效果也不同。對(duì)兩種典型波動(dòng)電壓做比較，給出波形因數(shù)如下式125.1 電壓波動(dòng)和閃爍檢測(cè)的基礎(chǔ)內(nèi)容 幾個(gè)概念：相對(duì)穩(wěn)態(tài)電壓變動(dòng)值dc 、相對(duì)動(dòng)態(tài)電壓變動(dòng)值dd 、相對(duì)最大電壓變動(dòng)值dmax： IEC相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：dc不超過(guò)3%；dd超過(guò)3%的持續(xù)時(shí)間小于200ms；dmax不超過(guò)4%。(2) 電壓波動(dòng) 1、考核的指標(biāo)及其限值14電壓標(biāo)稱值穩(wěn)態(tài)電壓變動(dòng)值穩(wěn)態(tài)電壓變動(dòng)值最大電

5、壓變動(dòng)值155.1 電壓波動(dòng)和閃爍檢測(cè)的基礎(chǔ)內(nèi)容2、 曲線圖 2 周期性矩形（或階躍）電壓變動(dòng)的單位閃變（Pst1）曲線 175.1 電壓波動(dòng)和閃爍檢測(cè)的基礎(chǔ)內(nèi)容2、 曲線 短時(shí)間閃變值Pst short term severity，Pst 衡量短時(shí)間（若干分鐘）內(nèi)閃變強(qiáng)弱的一個(gè)統(tǒng)計(jì)量值。 Pst1為閃變引起視感刺激性的通常限值。 長(zhǎng)時(shí)間閃變值Plt long term severity，Plt 由短時(shí)間閃變值Pst推算出，反映長(zhǎng)時(shí)間（若干小時(shí)）閃變強(qiáng)弱的量值。185.1 電壓波動(dòng)和閃爍檢測(cè)的基礎(chǔ)內(nèi)容2、 曲線閃變的評(píng)估方法電壓變動(dòng)類型Pst評(píng)估方法 各種類型電壓波動(dòng)(在線評(píng)估) 直接測(cè)量 U

6、t(t)已確定的所有電壓波動(dòng) 仿真法，直接測(cè)量 周期性等間隔電壓波動(dòng) 利用Pst=1曲線 電壓變動(dòng)間隔時(shí)間大于1s的電壓波動(dòng) 閃變時(shí)間分析法、仿真法、直接測(cè)量195.1 電壓波動(dòng)和閃爍檢測(cè)的基礎(chǔ)內(nèi)容3、限值 當(dāng)電壓波動(dòng)是由人為開(kāi)關(guān)引起的或發(fā)生率小于每小時(shí)1次時(shí)，不考慮Pst和Plt，電壓波動(dòng)的三項(xiàng)要求的限值可放寬到表5-1所示限值的1.33倍。205.2 電壓波動(dòng)和閃爍檢測(cè)試驗(yàn)儀器配置 完整的測(cè)試系統(tǒng)包括純凈電源、參考阻抗網(wǎng)絡(luò)和諧波/ 電壓波動(dòng)/閃爍分析儀。 純凈電源G的內(nèi)阻抗和串接于電路的分析儀M的電流取樣通道A的內(nèi)阻抗均應(yīng)足夠小，并接于電路的分析儀M的電流取樣通道V的內(nèi)阻抗均應(yīng)足夠大。21

7、5.2 電壓波動(dòng)和閃爍檢測(cè)試驗(yàn)儀器配置1、阻抗要求對(duì)單相來(lái)說(shuō)：對(duì)三相來(lái)說(shuō)：225.2 電壓波動(dòng)和閃爍檢測(cè)試驗(yàn)儀器配置 根據(jù)IEC 61000-4-15制造的IEC閃變儀是目前國(guó)際上通用的測(cè)量閃變的儀器，有模擬式的也有部分或全部是數(shù)字式兩種結(jié)構(gòu)，其簡(jiǎn)化原理框圖如圖A1所示。 圖 A1 IEC閃變儀模型的簡(jiǎn)化框圖 245.2 電壓波動(dòng)和閃爍檢測(cè)試驗(yàn)儀器配置 框1為輸入級(jí)，它除了用來(lái)實(shí)現(xiàn)把不同等級(jí)的電源電壓（從電壓互感器或輸入變壓器二次側(cè)取得）降到適用于儀器內(nèi)部電路電壓值的功能外，還產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)制波，用于儀器的自檢。 255.2 電壓波動(dòng)和閃爍檢測(cè)試驗(yàn)儀器配置 框4包含一個(gè)平方器和時(shí)間常數(shù)為300m

8、s的低通濾波器，用來(lái)模擬燈-眼-腦環(huán)節(jié)對(duì)燈光照度變化的暫態(tài)非線性響應(yīng)，由S(t)曲線作出的CPF曲線示例記憶效應(yīng)。 框4的輸出S(t)反映了人的視覺(jué)對(duì)電壓波動(dòng)的瞬時(shí)閃變感覺(jué)水平，如圖A2 a)所示，可對(duì)S(t)作不同的處理來(lái)反映電網(wǎng)電壓引起的閃變情況。 27圖A2 由S(t)曲線作出的CPF曲線示例累積概率函數(shù) cumulative probability function（CPF） 其橫坐標(biāo)表示被測(cè)量值(例如瞬時(shí)閃變值)，縱坐標(biāo)表示超過(guò)對(duì)應(yīng)橫坐標(biāo)值的時(shí)間占整個(gè)測(cè)量時(shí)間的百分?jǐn)?shù)(見(jiàn)圖A2)。 28 進(jìn)入框5的S（t）值是用積累概率函數(shù)CPF的方法進(jìn)行分析。在觀察期內(nèi)（10min），對(duì)上述信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。 5.2 電壓波動(dòng)和閃爍檢測(cè)試驗(yàn)儀器配置295.2 電壓波動(dòng)和閃爍檢測(cè)試驗(yàn)儀器配置3、實(shí)驗(yàn)配置(1) 接地平板厚度0.5mm，面積2 000mm 2 000mm的金屬板；(2) 接地線用薄銅條：長(zhǎng)寬比800mm, 落地式器具離接地平板的絕緣高 度為100mm25%；(4) 器具與人工電源網(wǎng)絡(luò)的距離為800mm，超出部分應(yīng)折疊成300 400mm長(zhǎng)的線束，且與測(cè)量?jī)x器的距離不小于800mm。(5) 人工電源網(wǎng)絡(luò)接地用長(zhǎng)寬比不超過(guò)3:1、厚度為0.5mm的薄銅 條。30315.3 電壓波動(dòng)