电快速脉冲群试验中粗大误差分析及解决方案

【摘要】2 电快速瞬变脉冲群试验要求 试验应按GB/T 17626.4，在下列条件下进行： ――作为台式设备试验； ――电能表在工作状态： 电压线路和辅助线路通以参比电压； 基本电流Ib（相应的额...

摘 要 电快速速变脉冲群试验的目的就是为了检验电子、电气设备在遭受这类暂态骚扰影响时的性能。但在试验过程中发现除被试品外，其他直接或间接接入的仪器设备都会受到明显的干扰，导致无法获得真实的实验结果。这就需要我们通过对试验环境的改良来获得更加真实的试验结果。

【关键词】电快速速变脉冲群 干扰 试验环境

1 电快速瞬变脉冲试验简介及目的

电快速瞬变脉冲群是由电感性负载（如继电器、接触器等）在断开时，由于开关触点间隙的绝缘击穿或触点弹跳等原因，在断开处产生的暂态骚扰。当电感性负载多次重复开关，则脉冲群又会以相应的时间间隙多次重复出现。这种暂态骚扰能量较小，一般不会引起设备的损坏，但由于其频谱分布较宽，所以会对电子、电气设备的可靠工作产生影响。

电快速速变脉冲群试验的目的就是为了检验电子、电气设备在遭受这类暂态骚扰影响时的性能。重复快速瞬变试验是一种将由许多快速瞬变脉冲组成的脉冲群耦合到电气和电子设备的电源端口、信号和控制端口的试验。

2 电快速瞬变脉冲群试验要求

试验应按GB/T 17626.4，在下列条件下进行：

――作为台式设备试验；

――电能表在工作状态：

电压线路和辅助线路通以参比电压；

基本电流Ib（相应的额定电流）和cosφ（相应的sinφ）按相应标准规定的数值；

――在耦合器与EUT之间的电缆长度：≤1m

――试验电压应以共模方式（线对地）作用于：

电压线路；

电流线路，如果在正常使用时与电压线路隔离的；

辅助线路，如果在正常使用时与电压线路隔离的；

――在电流线路和电压线路上的试验电压：4KV；

――在参比电压超过40V的辅助线路上的试验电压：2KV；

――试验时间：每一极性60s。

误差改变应在相应标准规定的极限内。

注：准确度可以用计数的方法或其他合适的方法进行测定。

在试验中，功能或性能有短暂的降低或失去是允许的。电能表的准确度应在相应的标准规定的极限内。

3 试验改进的原因及处理过程

在电快速瞬变脉冲群试验中构建器一个由干扰发生设备、耦合网络、检表装置、被试表计及各类线缆组成的试验系统，如图1所示。由检表装置提供标准电源并通过电脉冲采样来检定被测表计误差，观察电能表在此项干扰下是否会出现超差现象。通过多次试验发现，在此项试验中检表装置所显示的电能表误差都存在很大的超差，并且会出现检定装置档位异动。

通过综合分析并经过多次试验，认定检表装置在试验中所显示的误差，甚至发生了检表装置档位异动的原因有二。

（1）我们施加于被试电能表的电快速脉冲信号，通过脉冲线施加到了检表装置上；

（2）检表装置供给被测电能表的电源电缆通过试验室金属地面受到耦合干扰。

通过对造成试验结果异常的初步分析，解决问题的最佳方式就是将检定装置与被试电能表隔离。

（1）在采样脉冲线上缠绕一定数量的磁环来起到一个隔离或者说是滤波，在改进后取得了一定的效果，误差有了明显的改善。

（2）经过试验发现，如果进行较长时间的试验依然会对检表装置产生影响造成死机或档位异动。所以又做了进一步改进，将电能表上所接的电脉冲采样改为了带磁环光电脉冲采样。

（3）考虑到电源电缆通过试验室金属地面受到耦合干扰，我们将检表装置接入耦合网络的电源线改用一根四芯屏蔽电缆并在接口处缠绕磁环。

通过改进做到最大程度的检定台体与试验台体隔离，不仅获得了更为准确的试验数据也是对台体有了更好的保护。

4 试验效果及分析

通过多次试验，对试验结果的对比分析可以总结出以下几点：

（1）电快速瞬变脉冲群会使电能表的误差产生明显的改变；

（2）未加磁环隔离的电脉冲采样，只能在短时间内起作用，随着试验的进行过多的干扰累加到了检定装置上，造成频繁的台体异动，最终造成台体异动无法恢复或死机；

（3）在电脉冲采样线路和光电脉冲采样线路都加上磁环后，虽仍有影响，台体受到的影响有了较大改善，其中光电脉冲采样加磁环后的效果最为明显。

（4）干扰同样会通过电流、电压电缆施加到检定装置上，对检定造成干扰，影响试验结果，需采取多种隔离手段降低干扰。

5 结束语

通过试验改进，改善了试验环境因素引起的粗大误差及控制异动，保证了被试电能表性能试验的顺利开展。通过在试验室的技术改进和严格把关，能够有效地控制现场电能表电量飞走，黑屏等现象的发生。为电能表的性能的评判提供了参考依据，提高了电能表质量和检测精准率。快速脉冲群测试对包括被试品及其他设备的影响都是明显且直接的，只有在通过多种隔离手段，排除对其他设备如检定装置的干扰，才能获得真实的电能表受干扰情况。

参考文献

[1]朱文立.快速脉冲群测试的失败原因及对策[J].电子产品可靠性与环境试验，2007（2）：5-10.

[2]蓝润泽，李伟.快速瞬变脉冲群干扰的原理及硬件防护[J].电测与电能表，2002（2）：11-14.

作者简介

马健鹏（1989-），男。现为国网青海省电力公司电力科学研究院助理工程师。研究方向为电能计量。

作者单位

国网青海省电力公司电力科学研究院 青海省西宁市 810008