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（交流或直流）電源電壓暫降和電壓中斷試驗檢測

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發(fā)布時間：2025-08-22 09:21:41 更新時間：2025-08-21 09:21:42

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

（交流或直流）電源電壓暫降和電壓中斷試驗檢測詳解

在現(xiàn)代電力電子設(shè)備及工業(yè)控制系統(tǒng)中，電源的穩(wěn)定性對設(shè)備的正常運(yùn)行至關(guān)重要。電壓暫降（Voltage Sag）和電壓中斷（Voltage Interruption）是電力系統(tǒng)中常見的電能質(zhì)量問題，可能由雷擊、短路故障、大功率負(fù)載啟動或電網(wǎng)切換等引起。這些異常電壓事件可能導(dǎo)致設(shè)備誤動作、數(shù)據(jù)丟失甚至硬件損壞。因此，針對交流或直流電源系統(tǒng)的電壓暫降和電壓中斷試驗檢測，已成為電氣設(shè)備設(shè)計、生產(chǎn)、認(rèn)證及現(xiàn)場運(yùn)行評估中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。該檢測旨在驗證設(shè)備在遭受短暫電壓下降或完全斷電情況下的抗擾能力，確保其在實(shí)際電網(wǎng)環(huán)境下的可靠性和安全性。目前，國際上廣泛采用IEC、IEEE、GB等標(biāo)準(zhǔn)體系，通過模擬真實(shí)電網(wǎng)故障場景，對設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格的性能評估。檢測項目涵蓋電壓暫降幅度、持續(xù)時間、相位跳變、恢復(fù)特性等多個維度，檢測儀器則包括可編程交流/直流電源、電壓暫降模擬器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及專用測試軟件。檢測方法通常依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行，如IEC 61000-4-11（交流）或IEC 61000-4-29（直流）中規(guī)定的測試序列。通過科學(xué)、規(guī)范的檢測流程，可有效提升設(shè)備的電磁兼容性（EMC）水平，保障電力系統(tǒng)與用電設(shè)備的協(xié)同安全運(yùn)行。

檢測項目

電壓暫降和電壓中斷試驗檢測主要包括以下核心項目：

電壓暫降幅度：模擬電壓下降至額定值的10%～90%之間，通常測試值為10%、20%、50%、70%等，以評估設(shè)備在不同跌落程度下的響應(yīng)能力。
暫降持續(xù)時間：一般測試范圍為0.5周期至1分鐘，包括毫秒級（如10ms、50ms）和秒級（如1s、10s）的暫降事件，以覆蓋典型電網(wǎng)故障場景。
電壓中斷時間：模擬完全斷電情況，持續(xù)時間從10ms至1分鐘不等，驗證設(shè)備在斷電后能否正常重啟或維持關(guān)鍵功能。
相位跳變與波形畸變：在電壓暫降或中斷前后，檢測電壓波形的相位突變、諧波含量變化，評估對敏感電子設(shè)備的影響。
恢復(fù)特性測試：包括電壓恢復(fù)過程中的上升時間、過沖、振蕩等參數(shù)，判斷設(shè)備是否在電壓恢復(fù)后迅速恢復(fù)正常工作。
設(shè)備功能保持能力：觀察設(shè)備在暫降或中斷期間是否能保持通信、控制邏輯、數(shù)據(jù)存儲等功能，避免誤動作或數(shù)據(jù)丟失。

檢測儀器

為實(shí)現(xiàn)高精度、可重復(fù)的電壓暫降與中斷測試，需配備專業(yè)檢測儀器，主要包括：

可編程交流/直流電源（Programmable AC/DC Power Supply）：可精確輸出穩(wěn)定電壓，并在毫秒級內(nèi)快速調(diào)節(jié)至預(yù)設(shè)的暫降或中斷水平，支持多種波形輸出。
電壓暫降模擬器（Voltage Sag Generator）：專用于模擬電網(wǎng)電壓驟降事件，具備快速響應(yīng)、高精度、多通道輸出能力，可實(shí)現(xiàn)三相電壓的獨(dú)立控制。
數(shù)據(jù)采集與記錄系統(tǒng)（DAQ System）：實(shí)時采集電壓、電流、頻率、相位等參數(shù)，采樣率通常不低于100kHz，確保捕捉瞬態(tài)過程。
示波器（Oscilloscope）：配合高帶寬探頭，用于觀察電壓波形的細(xì)節(jié)變化，如過沖、振蕩、相位跳變等。
電磁兼容測試軟件平臺：如NI LabVIEW、Keysight VEE等，用于自動化控制測試流程、數(shù)據(jù)處理與報告生成。

檢測方法

檢測方法需嚴(yán)格遵循相關(guān)國際或國家標(biāo)準(zhǔn)，典型流程如下：

測試準(zhǔn)備：確認(rèn)被測設(shè)備（DUT）處于正常工作狀態(tài)，連接好電源、信號線與采集設(shè)備，設(shè)置測試環(huán)境（溫度、濕度、接地條件）。
參數(shù)設(shè)定：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)定電壓暫降幅度（如10%、50%）、持續(xù)時間（如10ms、1s）、相位角（如0°、90°、180°）及測試次數(shù)（通常3次）。
執(zhí)行測試：通過可編程電源或暫降模擬器依次施加預(yù)設(shè)的電壓擾動，同時實(shí)時采集電壓、電流、設(shè)備輸出信號等數(shù)據(jù)。
結(jié)果記錄：記錄設(shè)備在擾動期間的運(yùn)行狀態(tài)，包括是否宕機(jī)、重啟、通信中斷、數(shù)據(jù)丟失等現(xiàn)象。
重復(fù)性驗證：按標(biāo)準(zhǔn)要求重復(fù)測試多組數(shù)據(jù)，確保結(jié)果具有可重復(fù)性和統(tǒng)計可靠性。
數(shù)據(jù)分析與判定：對比測試結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)要求，判斷設(shè)備是否通過抗擾能力測試。

檢測標(biāo)準(zhǔn)

目前，全球廣泛采用的電壓暫降與電壓中斷檢測標(biāo)準(zhǔn)主要包括：

IEC 61000-4-11:2017：《電磁兼容第4-11部分：測試和測量技術(shù) 電壓暫降、短時中斷和電壓變化抗擾度試驗》（適用于交流系統(tǒng)）。
IEC 61000-4-29:2013：《電磁兼容第4-29部分：測試和測量技術(shù) 直流電源輸入端口的電壓暫降、中斷和變化抗擾度試驗》（適用于直流系統(tǒng)）。
IEEE Std 1159-2019：《電能質(zhì)量術(shù)語與指標(biāo)》（提供電壓暫降與中斷的定義、分類及評估方法）。
GB/T 17626.11-2008：中國國家標(biāo)準(zhǔn)，等同采用IEC 61000-4-11，適用于國內(nèi)電氣設(shè)備認(rèn)證。
EN 61000-4-11:2017：歐洲標(biāo)準(zhǔn)，與IEC標(biāo)準(zhǔn)一致，廣泛用于CE認(rèn)證。

上述標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測試等級（如Level 1～Level 4）、測試波形、測試序列、通過判據(jù)等內(nèi)容，是設(shè)備制造商、檢測機(jī)構(gòu)和用戶共同遵循的技術(shù)依據(jù)。