GB 4706.1-2005标准中测量瞬态过电压的脉冲电压试验仪

作者：徐耀江、徐敏杰（注1）

GB4706.1-2005新标准中14章与GB4706.1-1998版标准相比，该章节为新增内容，该章将GB/T17627.1 ( eqv IEC61180-1)、GB/T17627.2( eqv IEC61180-2)、GB/T16935.1 ( idt IEC60664-1) 标准中有关瞬态过电压内容引入GB4706.1-2005新标准中。

名词解释：

1、瞬态过电压

过电压是指峰值大于在正常运行下大稳态电压的相应峰值的任何电压。过电压包括暂态过电压、瞬态过电压（含通断操作过电压和雷击过电压）、功能过电压。

瞬态过电压是指振荡的或非振荡的，通常为高阻尼的，持续时间只有几毫秒或更短的短时间过电压。瞬态过电压来源一般有二种：一种来自系统的瞬态过电压，该系统与设备的接线端子连接；另一种来自设备自身产生的瞬态过电压。

本标准第14章瞬态过电压的试验目的，旨在考核每一个小于表16规定值的小电气间隙，包括在电极之间电气间隙的任何处，在不同的现场条件的情况下耐瞬态过电压能力。

2、 脉冲电压试验：

脉冲电压是指试验时施加的非周期性瞬态电压。它通常迅速上升至峰值然后较缓慢地降到零。额定脉冲电压是根据器具的额定电压和过电压类别而确定的电压，用来检验器具绝缘耐受瞬态过电压的规定承受能力。

脉冲电压试验是根据额定脉冲电压确定试验电压，用GB/T17627.1(eqv IEC61180-1)规定的1.2/50μs标准脉冲一致的空载波形进行脉冲电压试验。试验目的是检验家电产品，在脉冲电压下器具承受瞬态过电压的能力。它由一个有效阻抗为12Ω的脉冲发生器提供。脉冲试验电压以不小于1s（一般推荐3S）的间隔对每个极性施加3次，试验目的是检验家电产品，在脉冲电压下器具承受瞬态过电压的能力。

脉冲电压试验仪，又称电涌测试仪，此类仪器早期运用于高压电器，于上世纪九十年代 开始应用于低压电器、电度表、继电器、防雷变压器等行业，用于测试试品的电气间隙以及爬电距离。去年，此产品又应用于家用电器行业，取代了原有的用卡尺测量爬电距离的方法，为器具能更微型化提供了依据。同时，GB 4706.1-2005标准中规定脉冲电压试验仪的内阻为12Ω，这就表示家用电压行业脉冲电压试验仪的能量比其他行业的脉冲电压试验仪输出能量大的多（低压电器标准中要求内阻为500Ω）。

那么选购脉冲电压试验仪应该注意那些事项呢：

●  仪器的内阻：GB 4706.1-2005标准中规定脉冲电压试验仪的内阻为12Ω；

●  仪器的峰值电压范围：考虑到仪器可以做全系列的家电产品测试，电压范围应该选择为上限300V ~ 12kV；

●  仪器的精度：由于GB4706.1-2005是参照GB/T17627.1( eqv IEC61180-1)规定，所以仪器的精度应该选择± 3%；

●  常见的峰值电压表有指针及数字式两种，推荐选用数字式的；

●  仪器的核心部件为高压放电开关，常用的放电开关为闸流管（需预热）、间隙触发球（重复性差、使用时需调节球距）以及放电球隙（无需预热、重复性好、使用时无需调节球距）。推荐使用放电球隙作为高压放电开关。

测试方法

脉冲电压试验仪主要技术指标:

波前时间：   1.2µs±30 %(峰值电压的30% ~ 90%时间乘以1.67倍)

半峰值时间： 50 µs ± 20 %

测试设备

数字存储示波器（采样速率≥100 M/S、测试精度≤2%）

测试程序

一、脉冲电压试验仪的设置

    将脉冲电压试验仪各档开关按钮放在以下状态：

    极性开关      正极性；

脉冲次数      100次；

高压调节旋钮ADJ放在位置； 

二、测试正极性波形时示波器设置

1.  示波器波形的Y1通道放在50V/格，探头衰减率设置为×10；

2.  耦合设置成“直流”或“交流”；

3.  调节Y轴位移使Y1通道0线放在小格的刻度线A位置上（图一）；

4.  调节格/秒到10μs/格位置，屏幕上水平位置箭头在左边上第 一小格位置B；

5.  触发电平处于C位置

6.  设置成边沿，上升沿触发（负极性设置为下降沿触发）；

7.  信号源设置成Y1通道；

8.  示波器应选择“单次”或“正常”采样（不得使用“自动”采集方式）；

三、与示波器的连接

示波器输入通道CH1与仪器示波器检测口相连；

接通电源，开机通电，数字表亮。按一下启动按钮，高压启动，定时计数器工作，直流高压表显示读数。调节高压调节旋钮，使直流电压在4000V左右，定时器经5秒，高压放电，脉冲峰值电压表显示读数，经数次放电调整，峰值电压表显示稳定读数。

四、计算方法

1． 根据IEC 1180-1 : 1992（GB/T 17627.1-1998）标准规定，仪器波形计算方法按照图二；

2． 当计算仪器峰值电压时即将示波器输出峰值乘以分压比即为峰值电压。

五、测试负极性波形时示波器设置

1.  示波器波形的Y1通道放在50V/格，探头衰减率为×10；

2.  耦合设置成“直流”或“交流”；

3.  调节Y轴位移位使Y1通道0线放在小格的刻度线A位置上（见图三）；

4.  调节格/秒到10μs/格位置，屏幕上水平位置箭头在左边上第 一小格位置B；

5.  触发电平处于C位置

6.  设置成边沿，下降沿触发；

7.  信号源设置成Y1通道；

8.  示波器应选择“单次”或“正常”采样（不得使用“自动”采集方式）；

注：

作者：

徐耀江：上海耀星科技有限公司高级工程师，从事脉冲电压试验仪的研制有四十余年。

徐敏杰：上海伊缇尔电气有限公司技术人员，从事脉冲电压试验仪的测试工作。