风光高压变频器的电快速脉冲群干扰特点及抑制方法

    摘要：本文通过理论和实验的方法，详细分析了电快速脉冲群干扰的特点及其抑制方法，以及风光高压变频器在此方面所做的努力和提升。

    1引言

    EFT是电快速瞬变脉冲群抗扰度试验的简称。EFT试验的目的是验证由闪电、接地故障、电源开关动作、或电路中继电器等电感性负载动作而引起的瞬时扰动对整个控制回路中产生干扰时，控制箱（和PLC等器件）的抗干扰能力。这类干扰的特点是：脉冲成群出现、脉冲的重复频率较高、脉冲波形的上升时间短暂、单个脉冲的能量较低。所以有可能会因为某路电路中，机械开关对电感性负载的切换，对同一电路的其它电气和电子设备产生干扰，所以必须对本公司高压变频器做EFT试验。

    2 EFT波形特点

    测量条件：接60dB衰减器，衰减器阻抗50Ω；示波器阻抗选50Ω。脉冲群幅值1kV，以重复频率5kHz为例。单个脉冲的波形，如下图1所示。上升时间5ns±30%，脉宽50ns±30%

图1

注：示波器上看到的电压幅值=（干扰的幅值/60dB）*（50/(50+50)）

    脉冲的重复频率（即两个脉冲之间的时间）5kHz时，如下图2所示。

图2

    脉冲群（75个脉冲组成一个脉冲群）宽度15ms，如下图3所示

图3

    脉冲群周期300ms，如下图4所示。

图4

    3 标准中规定的试验等级

    上面4个波形就是在1kV，5kHz等级2（红色字体表示的）下测量的EFT波形

   

    摘要：本文通过理论和实验的方法，详细分析了电快速脉冲群干扰的特点及其抑制方法，以及风光高压变频器在此方面所做的努力和提升。

    1引言

    EFT是电快速瞬变脉冲群抗扰度试验的简称。EFT试验的目的是验证由闪电、接地故障、电源开关动作、或电路中继电器等电感性负载动作而引起的瞬时扰动对整个控制回路中产生干扰时，控制箱（和PLC等器件）的抗干扰能力。这类干扰的特点是：脉冲成群出现、脉冲的重复频率较高、脉冲波形的上升时间短暂、单个脉冲的能量较低。所以有可能会因为某路电路中，机械开关对电感性负载的切换，对同一电路的其它电气和电子设备产生干扰，所以必须对本公司高压变频器做EFT试验。

    2 EFT波形特点

    测量条件：接60dB衰减器，衰减器阻抗50Ω；示波器阻抗选50Ω。脉冲群幅值1kV，以重复频率5kHz为例。单个脉冲的波形，如下图1所示。上升时间5ns±30%，脉宽50ns±30%

图1

注：示波器上看到的电压幅值=（干扰的幅值/60dB）*（50/(50+50)）

    脉冲的重复频率（即两个脉冲之间的时间）5kHz时，如下图2所示。

图2

    脉冲群（75个脉冲组成一个脉冲群）宽度15ms，如下图3所示

图3

    脉冲群周期300ms，如下图4所示。

图4

    3 标准中规定的试验等级

    上面4个波形就是在1kV，5kHz等级2（红色字体表示的）下测量的EFT波形

   

试验等级的含义：

    1级，具有良好保护的环境。计算机机房可代表此类环境；

    2级，受保护的环境。工厂和发电厂的控制室可代表此类环境；

    3级，典型工业环境。发电厂和户外高压变电站的继电器房可代表此类环境；

    4级，严酷的工业环境。为采取特别安装措施的电站或工作电压较高的开关设备可代表此类环境；

    4标准规定的实验框图

图5

    耦合去耦网络分析：

    干扰的注入方式：EFT干扰信号是通过耦合去耦网络中的33nF的电容耦合到主电源线上面（而信号或控制电缆是通过电容耦合夹施加干扰，等效电容是100pF）。对于33nF的电容，它的截止频率为100kHz，也就是100kHz以上的干扰信号可以通过；而100pF的电容，截止频率为30MHz，仅允许30MHz频率以上的干扰通过。电快速脉冲的干扰波形为5ns/50ns，重复频率5K，脉冲持续时间15ms，脉冲群重复周期300ms。根据傅立叶变换，它的频谱是从5K--100MHz的离散谱线，每根谱线的距离是脉冲的重复频率。

    所以说，施加干扰的耦合电容扮演了一个高通滤波器的角色，因为电容的阻抗随着频率的升高而下降，那么干扰中的低