电快速脉冲群试验的空间辐射场强特性研究
监护仪产品电快速脉冲群对策研究
监护仪产品电快速脉冲群对策研究2（深圳市计量质量检测研究院，广东深圳 518055）摘要：监护仪产品一般用于医院，月子中心或育婴的场所，由于电网中感性负载的存在，电网的干扰信号通过电源线或信号线耦合到胎儿监护仪产品，影响其正常工作。
针对这种情况，首先分析介绍YY9706.102-2021中快速放电脉冲群的测试原理和设备在试验中出现的问题，然后从接口滤波器的选取及电路板设计两方面出发，提出一系列的对策措施，增强监护仪产品电快速脉冲群抗干扰能力。
关键词：监护仪产品、电快速脉冲群抗扰度、对策措施一、引言：监护仪产品在使用过程中，由于电网中感性负载的存在，干扰信号很容易通过电源线或者信号线耦合到监护仪产品上，导致设备性能下降。
为了满足YY9706.102-2021的标准要求，本文从监护仪产品接口滤波器的选取、电路设计两方面着手，提出抑制监护仪产品电快速脉冲群干扰一系列对策措施。
二、YY9706.102-2021中对电快速脉冲群抗扰度实验要求YY9706.102-2021中电快速脉冲群参考GB/T17626.4 试验进行，由电快速脉冲群发生仪产生的+/-2KV脉冲信号对电源线或产生的+/-1KV脉冲信号对信号线，这种脉冲干扰信号通过电源线或信号线传导到设备，考察在试验期间设备功能是否会发生异常，但是在监护仪产品产品信号线一般不超过3米，所以在此试验中，可以不予考虑。
电源端口主要是采用耦合去耦网络，耦合脉冲干扰是通过33nf的电容，同时施加在L1，L2，N线这里着重分析对电源口施加干扰的情况。
对电源线通过耦合/去耦网络施加EFT干扰时，信号发生器输出的一端通过33nf的电容注入到被测电源线上，另外一端通过耦合单元的接地端子与大地相连，所以干扰注入方式是对大地的共模注入方式，因此，所有的差模抑制方法对此类干扰无能为力。
三、监护仪产品快速放电脉冲群抗扰度试验中存在的问题监护仪产品一般都是由包含各种传感器的物理模块和内置计算机系统构成。
电快速瞬变脉冲群试验目的 继电器
电快速瞬变脉冲群试验目的继电器
电快速瞬变脉冲群试验（EFT试验）的主要目的是评估继电器在受到快速瞬变脉冲干扰时
的性能和可靠性。
这种试验方法用于模拟实际应用中可能遇到的电磁干扰环境，如电力设备、工业自动化系统、医疗监护设备等。
电快速瞬变脉冲群试验的目的主要包括以下几点：
1. 验证继电器在快速瞬变脉冲干扰下的抗干扰能力：试验通过模拟实际环境中可能出现的快速瞬变脉冲，评估继电器在受到此类干扰时的稳定性和可靠性。
2. 检测继电器系统的电磁兼容性：通过试验检验继电器系统各部件之间的电磁兼容性，确保系统在实际应用中不会因为电磁干扰导致故障。
3. 识别潜在的故障模式：通过试验观察继电器在受到快速瞬变脉冲干扰时可能出现的故障模式，以便于在设计和生产过程中进行优化和改进。
4. 验证继电器防护措施的有效性：试验可以检验继电器防护措施（如滤波器、屏蔽等）在实际应用中的有效性，为优化继电器防护设计提供依据。
5. 评估继电器在复杂电磁环境下的性能：通过试验模拟复杂的电磁环境，评估继电器在这种环境下的性能和可靠性，以确保其在实际应用中的稳定运行。
总之，电快速瞬变脉冲群试验旨在检验继电器在电磁干扰环境下的性能和可靠性，为其在实际应用中的稳定运行提供保障。
电快速瞬变脉冲群抗扰度试验布置
电快速瞬变脉冲群抗扰度试验布置说到“电快速瞬变脉冲群抗扰度试验布置”，咱们这些搞技术的，心里第一反应可能就是：啊，又是那些看不见摸不着，却能搞得你一塌糊涂的电磁干扰。
这听起来就像是一些“神秘力量”，实际上呢，它们和我们生活中的各种电器设备息息相关。
如果你家里的电视，电脑，甚至是冰箱，突然因为一波电磁波搞得死机、跳屏或者自动重启，呵，那就怪不得电磁干扰。
更具体点说，就是这类干扰会影响到电子设备的稳定性，而所谓的“抗扰度”试验，正是为了模拟这些干扰，看看设备能不能顶得住这一波波“电磁风暴”。
想象一下，一台电子设备就像是一个老爷车，电磁干扰就像是路上的坑坑洼洼或者突如其来的大雨，试验的任务就是看这辆车在这些“恶劣环境”下能跑多久，能不能跑得稳，能不能不坏。
这不就是我们做抗扰度试验的目的嘛，要保证设备在面对外界各种干扰时，还能坚挺地发挥作用，绝不掉链子。
所以这个试验布置就显得尤为重要了。
如果我们没有好好地准备，试验的结果肯定不靠谱。
想象一下，如果测试环境像是杂乱无章的厨房，锅碗瓢盆全乱堆着，怎么做饭都不可能做得好，对吧？同理，试验环境必须精心布置，连线的每个环节都不能有一丝懈怠。
布置的第一步就是要清楚环境里的“干扰源”是什么，哪些设备可能会成为不速之客，给你捣乱。
试验的环境最好选择一个符合标准的实验室，四周要屏蔽得很严实，尽量避免外界的电磁干扰。
这就像你要在一个安静的书房里看书，外面再怎么热闹，至少里面要有一个清净的空间，不然你根本看不下去。
接下来呢，我们得给设备“穿上防护服”。
所有的电缆、连接线，甚至设备本身，都得考虑到电磁辐射的影响。
连接线的长度、走向，都要谨慎设计，不然电磁波在这条线上跑来跑去，影响测试结果，可就太冤了。
更有意思的是，你得控制好“干扰源”的强度。
咱们就像在做一场“极限挑战”，干扰的电压、电流、频率，必须按照标准来，不然就是给设备开“外挂”，让它根本没机会展现自己真实的抗扰能力。
如果干扰源太弱，试验根本无法达到预期的效果；而太强了，设备又可能早早被“打垮”，那不就白费力气了？还有一个问题，设备的“摆放位置”。
电快速脉冲群试验大型电器试验方法
电快速脉冲群试验大型电器试验方法以电快速脉冲群试验大型电器试验方法为标题，我们将介绍一种用于大型电器试验的电快速脉冲群试验方法。
该方法是一种常用的电器试验方法，用于测试大型电器在电快速脉冲群作用下的耐受能力。
本文将详细介绍该试验方法的原理、步骤和应用。
电快速脉冲群试验是一种电器试验方法，用于模拟大型电器在电快速脉冲群作用下的工作环境。
该试验方法可以评估电器的耐受能力，并验证其设计和制造是否符合标准要求。
该方法在电气工程、电力系统和电子设备等领域得到广泛应用。
该试验方法的原理是通过施加电快速脉冲群到待测电器上，观察其对脉冲群的耐受程度。
电快速脉冲群是由高压脉冲组成的，其特点是脉冲间隔时间短、脉冲幅值高、脉冲上升时间和下降时间快。
通过改变脉冲群的参数，可以模拟不同的工作环境和故障情况。
该试验方法的步骤如下：1. 准备试验设备：包括电快速脉冲群发生器、高压电源、电流测量仪等。
确保设备能够提供稳定的电压和电流。
2. 设定脉冲参数：根据试验要求和标准要求，设定脉冲群的参数，如脉冲幅值、脉冲间隔时间、脉冲上升时间和下降时间等。
3. 连接测试电路：将待测电器与电快速脉冲群发生器和电流测量仪连接起来，确保电路连接正确。
4. 施加脉冲群：通过电快速脉冲群发生器，将设定好的脉冲群施加到待测电器上。
观察待测电器在脉冲群作用下的电流变化和电器的工作状态。
5. 观察和记录结果：根据试验要求，观察待测电器在脉冲群作用下的工作状态。
记录电流变化、电器的工作状态和任何异常现象。
该试验方法的应用范围广泛。
例如，在电力系统中，可以使用该方法测试变压器、断路器、隔离开关等设备的耐受能力。
在电子设备中，可以使用该方法测试电源、开关电源等设备的稳定性和可靠性。
该方法还可以用于评估电器的抗干扰能力和电磁兼容性。
电快速脉冲群试验是一种常用的大型电器试验方法，用于评估电器在电快速脉冲群作用下的耐受能力。
该方法的原理简单，步骤清晰，应用范围广泛。
电快速脉冲群测试及对策
电快速脉冲群实验（IEC 61000-4-4 EFT/Burst Test)及其对策综述一．试验波形电快速瞬变脉冲群抗扰度试验，目的是验证由闪电、接地故障或切换电感性负载而引起的瞬时扰动的抗干扰能力。
这种试验是一种耦合到电源线路、控制线路、信号线路上的由许多快速瞬变脉冲组成的脉冲群试验。
此波形不是感性负载断开的实际波形（感性负载断开时产生的干扰幅度是递增的），而实验所采用的波形使实验等级更为严酷。
电快速脉冲群是由间隔为300ms的连续脉冲串构成，每一个脉冲串持续15ms，由数个无极性的单个脉冲波形组成，单个脉冲的上升沿5ns，持续时间50ns，重复频率5K。
根据傅立叶变换，它的频谱是从5K--100M的离散谱线，每根谱线的距离是脉冲的重复频率。
二．实验设备1. 电快速脉冲发生器其中储能电容的大小决定单个脉冲的能量；波形形成电阻和储能电容配合，决定了波形的形状；阻抗匹配电阻决定了脉冲发生器的输出阻抗（标准为50欧姆）；隔直电容则隔离了脉冲发生器中的直流成分。
2.耦合/去耦网络交/直流电源端口的耦合/去耦网络（CDN---Couple and Decouple networks），这个网络提供了在不对称条件下把试验电压施加到受试设备的电源端口的能力。
这里所谓不对称干扰是指电源线与大地之间的干扰。
可以看到从试验发生器来的信号电缆芯线通过可供选择的耦合电容加到相应的电源线（L1、L2、L3、N及PE）上，信号电缆的屏蔽层则和耦合/去耦网络的机壳相连，机壳则接到参考接地端子上。
耦合/去耦网络的作用是将干扰信号耦合到EUT并阻止干扰信号干扰连接在同一电网中的不相干设备。
一些电快速脉冲发生器已将耦合/去耦网络集成于一体。
3.电容耦合夹关于电容耦合夹的应用，在GB/T17626.4的第6.3节中指出，耦合夹能在受试设备各端口的端子、电缆屏蔽层或受试设备的任何其他部分无任何电连接的情况下把快速瞬变脉冲群耦合到受试线路上。
电快速瞬变与脉冲群抗扰度试验探析
电快速瞬变与脉冲群抗扰度试验探析摘要；文中通过对一台微机保护装置（插件式）电快速瞬变（EFT）抗扰度试验失败的介绍，经过EFT试验和其波形数据分析，找出失败的原因。
指出EFT试验中通过空间辐射的能量不容小视，即干扰施加端口采取传导抑制的方法是不能完全克服干扰影响的，对空间的辐射也要采取措施；给出EFT 试验和产品设计时的一些注意事项；在解决工程 EFT试验问题时具有一定意义。
关键词：电快速瞬变脉冲群；抗扰度试验电快速瞬变脉冲是电网中经常出现的一种干扰信号，抗扰度是装置、设备或系统面临电磁骚扰不降低运行性能的能力，它是电子设备电磁兼容性的一个重要指标。
电子表的电磁兼容性是电能表质量的重要组成部分，将直接影响到电子表的可靠性或使用寿命；严重的时候，会造成电能计量的不准确，从而影响供电企业电费的合理回收，对供用电双方均造成损失。
电网中，电快速瞬变脉冲是继电器或接触器等在断开电感性负载时，由于开关触点间隙的绝缘击穿或触点弹跳等原因，在断开处所产生的暂态骚扰。
当电网中的电感性负载多次重复开或关，则脉冲群也会随之多次重复出现，并且其出现的周期与重复开或关的时间间隙相对应。
一般来说，这种暂态骚扰能量较小，短期内不会对电子表中的电子元件造成的损坏，但由于其频谱分布较宽，所以会对电子表的工作可靠性产生影响，而且当能量积累到一定程度就可能引起线路（乃至设备）工作出错。
基于对这个问题的认识以及电力行业中对计量精确度要求的不断提升，促使人们对电子表的抗扰度试验日益关注。
1.电快速瞬变群脉冲试验基本概念（1）试验基本原理电快速瞬变脉冲群(EFT)是一种由许多快速瞬变脉冲组成的脉冲群。
其有特定的持续时间和脉冲周期，而且其单个脉冲也有规定的重复周期、电压幅值、上升时间和脉宽。
这类脉冲群产生的原因是:由于各种电气开关断开或闭合时触头间的电压超过绝缘电压导致产生火花放电，且间隙电压上升下降不断重复若干次直到开关完全断开或闭合，在这一过程中产生的火花放电就是电快速瞬变脉冲群(EFT)。
快速脉冲群测试标准
快速脉冲群测试标准
快速脉冲群测试标准主要包括以下几个方面：
1. 测试范围：该测试标准适用于对各类电子、电气产品的脉冲群抗扰度进行测试，以确保产品在受到脉冲群干扰时能够正常工作，不受影响。
2. 测试条件：测试场地应宽敞、明亮、整洁，具备电源、测试设备和测试对象所需的合适连接端口。
测试温度应保持在20℃±5℃范围内。
测试湿度应保持在50%±10%范围内。
3. 测试要点：瞬变的短上升时间、重复率和低能量是电快速瞬变脉冲群试验的要点。
以上信息仅供参考，如有需要，建议您查阅相关网站。
电快速脉冲群发生器实验记录
验
条
件
试验样品处于正常工作状态
测试环境：温度：15℃~35℃；湿度：30%RH~60%RH
测试部位
峰值电压
重复频率
脉冲个数
状况描述
供电电源端口，保护接地
±4KV
5kHz
10
无异常
信号、数据和控制端口
±2KV
5kHz
10
无异常
试
验
结
果
符合要求
试验：沈飞日期2012/02/日期2012/02/23
电快速瞬变脉冲群记录
2012年02月23日共1页第1页
试验目的
评价线束耐温等级
产品名称
配网自动化终端
生产单位
航天科工深圳(集团)有限公司电气分公司
样品数量
1件
标准号
GB T 17626.4-2008
检验设备
SKS-0404T群脉冲发生器
批次号
试验日期
2012年02月23
试验温度
25℃
标
准
要
求
指
标
FTU能正常工作，不发生死机、错误动作或损坏，试验结束后存储数据无变化，工作正常。
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第15卷第3期电源学报Vol.15 Go.3 2017 年 5 月 Journal 〇3 Power Supply May 2017D01：10.13234/j.issn.2095-2805.2017.3.86 中图分类号：TM77 文献标志码：A电快速脉冲群试验的空间辐射场强特性研究杨志超8,王望2,曲秋莳3(1.中国电力科学研究院，北京100192#2.宁夏回族自治区无线电管理委员会，银川750002#3.北京交通职业技术学院，北京102200$摘要：由于电快速瞬变脉冲群试验时域上的多变性和频域上的宽带特性，经常会引起设备的误动、拒动和延迟动作。
根据IEC 61000-4-4 2012推荐的数学表达式，在时域和频域上分析了电快速瞬变脉冲群干扰机理。
针对其由于高频效应所带来的辐射特性，首次采用基于光纤传输的瞬态电磁场测量系统对电快速脉冲群试验福射场强进行了测试评估。
在暮性耦合夹水平面0~200 c m和垂直方向0~50 cm (在坐标为50 c m处和100 cm 处）做出其辐射场强分布，可为今后的试验布置提供一定参考。
关键词：电快速脉冲群；干扰机理；辐射特性；场强分布Research on Radiated Characteristic of Electrical FastTransient Burst ExperimentYANG Zhichao1, WANG Wang2, QU Qiushi3(1. China Electric Power Research Institute, Beijing 100192, China; 2. The Ningxia Hui AutonomousRegion Radio Management Committee, Yinchuan 750002, China; 3. Beijing JiaotongVocational Technical College, Beijing 102200, China)A bstract: The electrical fast transient burst(EFT/B) may cause the malfunction of EUT due to the transient character in time domain and wideband character in frequency domain. According to the mathematical expression recommended by IEC 61000-4-4 2012% this paper analyzed the interference mechanism of EFT/B both in time and frequency domain first. The radiated field strength was initially evaluated by the transient electromagnetic field measurement system based on optical fiber transmission. The distribution of the maximum field strength is presented along the plane of clamp in horizon direction(0~200 cm) and vertical direction(0~50 cm) at the point 50 cm and 100 cm. The measurement results are analyzed and some distorted waveforms and data were eliminated. The distribution of the field can be referenced during the test.Keyw ords：EFT/B; interference mechanism; radiated characteristic; field strength distribution电快速瞬变 EFT/B (electrical fast transient burst)脉冲群试验的主要目的是验证电力、电子设备在开 关动作工况下的抗扰度特性。
实际中如切断感性负 载和继电器触电弹跳等工况都会引起设备的误动作和失灵。
EFT/B试验的作用机理是对电路节电容 充电过程。
脉冲重复频率越高，电路节电容电荷积 累的效应就越强，设备受扰的风险就越大。
变电站 继电保护设备的动作过程是产生脉冲群骚扰的主收稿日期：2016-11-15要来源，进而影响到与其互联或邻近的设备[1"3]。
当在实验室进行EFT/B试验时，经常会出现诸 如显示屏闪烁、鼠标失灵等现象。
大部分工程师都 以先从传导干扰解决方法人手切断线缆耦合路径的方式试图解决问题，但是这种方法并不是全部奏 效，是在 和 的现的尤为突出，而在实际应用中随着电路工作频率 的提高，脉冲群骚扰产生的频率也逐渐提高。
为此 关 高 冲群的重复频 。
第3期杨志超，等：电快速脉冲群试验的空间辐射场强特性研究87105106107频率/Hz(b)频域含量图1 EFT/B 脉冲群时、频域特性(/-5 kHz)Fig.l Waveforms and normalized spectrum ofE FT /B (/-5 kHz)(a )电压的信号可以 个脉冲重 期为）的冲击序列[10]"$(〇的卷积和，即/%(") =/〇 ⑴如"t (0 (3)其中，"$⑴％ $"$("-%))"%=-&2 kV E F T /B 干扰信号在脉冲群试验过程中可看作重复频率为5 k H z 或100 k H z 的周期信号，可 将其等效成一个单脉冲f e 号/s i n g f e p u lse 和周期为）=1/( 的冲击序列的卷积和，即/e F T /B ( " ) -/s i n g l e p u l s e (") "t (")(")因此电快速瞬变脉冲群可以看作中值持续时 间为50 n s 的单个脉冲单元与周期为）=1//的连续 脉冲序列的卷积和。
其中/为5 k H z 或100 kH z ，整 个脉冲群信号由75个脉冲组成，不考虑脉冲群周 期300 m s ，电快速瞬变脉冲群时、频域特性波形和 归一化幅频响应特性分别如图1和图2所示。
从图1、图2中可以看出，两信号频谱外包络 线基本相同。
对于时域重复周期比较小的100 kHz以往的脉冲群试验研究多数以电路理论出发， 通过对耦合去耦网络和信号发生器的讨论，重点关 注其在传导干扰方面的特性。
实际上由于其高频特 性所带来的辐射效应也是导致试验失败的一个重 要方面。
但是在信号测量方面，由于传统的频域测 量的局限性使得测量设备不能够很好地捕获完整 的频域波形[4,5]。
本文借助基于光纤传输的瞬态电 场测量系统，能够在时域上较好地获得其波形特 征，再通过F F T 获得其频域特性，能够在时域和频 域上较好地分析信号特征。
1电快速脉冲群的信号分析IEC 61000-4-4 2012中推荐的电快速脉冲群的较理想数学表达式[6]为式中：#EFT=eXp ! ! %E F T !2 j "^与表本开路电压，$1=0.92，！1=3.5 n s ，！2=51 n s ，％E F T =1.8。
该参数由IEC 61000-4-4 2012给出，因此式（1)可以简化为丄一丄&E F T ⑴=#&p (l -e !1)e !2(2)式中:#为相关系数，#=1.27;&p 为开路电压;！1=3.5n s，T 2-55.6 n s ，表本与时间有关的波形系数[9]。
从式（1)、式（2)可以看出，电快速脉冲群波形 的上升时间（10%~90%&p )主要由！1决定，中值持续 时间（上升时50% &p 到下降50%&p 的时间）由！2 决定。
！1、!2由大量的统计结果而获得。
从式（1)、式（2)可以看出，与浪涌信号相比电 快速脉冲群信号的上升时间和持续时间都比较短， 因此浪涌信号是能量摧毁信号旨在考察设备瞬态 保护器件的可靠性，而电快速脉冲群信号其转折频率/约为64 MHz (/=丄#64 MHz )带宽可达近百M H z 的宽频信号主要考查系统的响应速度。
从信号与系统分析的角度来看，一个周期为TA/KIIm#(a )电压0 2 4 68 1012 14 1* 18&/(105)图4归一化频谱对比Fig.4 Comparison of normalized voltage spectrum图5实验测试平台Fig.5 Test setup天线t墨#光发射机传感器—>!-探头-光纤传输媒质_>&' 皮器<—接收记录—>图3辐射测量工作原理Fig.3 Principle of radiation transient fieldmeasurement system量波形做归一化对比如图4所示，实际测试平台如图5所示。
标准校准电路测出的波形即可认为是理 想波形，将传感器测出的波形与其对比，从图4中可 以看出，两个测试波形在上升沿有较好的吻合度，可 以测得的波形在整个频域上。
从图4中可以看出瞬态测量系统的测试结果 和经过校准电路的测试结果在上升时间上能够较 好的吻合。
将脉冲群发生器的输出调整为2 k V 后将场强探头放置在耦合夹的正中央，根据"#$/%， %=10 cm ，计算得出其场强值为20 kV ，测量场强的 峰值为19 805 V /-。
为更好地测量脉冲群发生过程中其周围的空 间辐射特性，将容性放置在近似无限大的理想导体 平面上，在容性耦合夹边缘的中点处记为0点，在水平方向上以10 cm 为步进延伸到 200 cm ，且在50 cm 处和100 cm 处，在垂直[度上103 104 105106 107108 109频率/Hz(b)频域含量图2 EFT/B 脉冲群时、频域特性(/ = 100 kHz)Fig.2 Waveforms and normalized spectrum ofEFT/B(/= 100 kHz)脉冲群，其频域上相邻谱线间隔较大，频谱密度稀 疏但各次谐波的模值较大;而对于重复周期较长的 5 kHz 脉冲群，其谱线间隔较小，频谱密度密集但各 次谐波的模值较小。