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電壓變化和閃爍測(cè)試

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發(fā)布時(shí)間：2025-03-14 10:31:20 更新時(shí)間：2025-03-13 10:32:47

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

電壓變化（Voltage Variation）和閃爍（Flicker）測(cè)試用于評(píng)估電氣設(shè)備在電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)對(duì)電能質(zhì)量的影響，確保其符合 IEC 61000-3-3（低壓設(shè)備電壓波動(dòng)與閃爍限值）、IEC 61000-4-15（閃爍測(cè)試方法） 及 GB/T 17626.3（中國國家標(biāo)準(zhǔn)） 等規(guī)范。以下是針對(duì) 家用電器、工業(yè)設(shè)備、LED照明 等產(chǎn)品的系統(tǒng)化檢測(cè)方案：

一、核心檢測(cè)項(xiàng)目與標(biāo)準(zhǔn)

檢測(cè)類別	關(guān)鍵參數(shù)	檢測(cè)方法	判定標(biāo)準(zhǔn)
電壓波動(dòng)	電壓變化（ΔV，≤5%額定電壓）	階躍負(fù)載測(cè)試（IEC 61000-3-3）	短時(shí)ΔV≤5%，長時(shí)ΔV≤3%
短時(shí)閃爍（Pst）	短時(shí)閃爍指標(biāo)（Pst≤1.0）	閃爍計(jì)模擬人眼視覺響應(yīng)（IEC 61000-4-15）	家用電器Pst≤1.0（230V/50Hz）
長時(shí)閃爍（Plt）	長時(shí)閃爍指標(biāo)（Plt≤0.65）	基于Pst的統(tǒng)計(jì)計(jì)算（2小時(shí)周期）	工業(yè)設(shè)備Plt≤0.65（380V）
諧波電流	諧波畸變率（THD≤5%）	諧波分析儀（IEC 61000-3-2）	3次諧波≤2.3A（Class A設(shè)備）
電壓驟升/驟降	電壓暫降恢復(fù)時(shí)間（≤20ms）	電壓擾動(dòng)發(fā)生器（IEC 61000-4-11）	IT設(shè)備需滿足CBEMA曲線

二、關(guān)鍵檢測(cè)設(shè)備與技術(shù)方法

設(shè)備/工具	用途	推薦型號(hào)/品牌
閃爍測(cè)試儀	Pst/Plt指標(biāo)實(shí)時(shí)計(jì)算（模擬人眼響應(yīng)曲線）	EM TEST NX5（IEC 61000-4-15）
功率分析儀	電壓波動(dòng)、諧波、THD同步測(cè)量（精度±0.1%）	Hioki PW8001（帶寬5MHz）
電壓擾動(dòng)發(fā)生器	模擬電網(wǎng)驟升/驟降（幅值0~300V可調(diào)）	Chroma 61860（支持IEC 61000-4-11）
諧波電流測(cè)試系統(tǒng)	諧波分量分解（最高50次諧波）	Keysight N6705C（符合IEC 61000-3-2）
示波器	電壓瞬態(tài)捕捉（采樣率≥1GS/s）	Tektronix MSO64（12-bit分辨率）

三、標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試流程

1. 閃爍測(cè)試（IEC 61000-4-15）

測(cè)試電路搭建：
- 設(shè)備接入230V/50Hz電源→串聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)阻抗網(wǎng)絡(luò)（R=0.4Ω, L=0.35mH）→連接閃爍測(cè)試儀；
負(fù)載階躍測(cè)試：
- 以60秒為周期切換負(fù)載（0%→60%→100%額定功率）→記錄Pst值；
數(shù)據(jù)判定：
- 計(jì)算10分鐘內(nèi)的Pst最大值（若≤1.0則通過）。

2. 電壓波動(dòng)測(cè)試（IEC 61000-3-3）

電壓變化測(cè)量：
- 設(shè)備運(yùn)行中，監(jiān)測(cè)電網(wǎng)電壓波動(dòng)（ΔV=ΔU/U?×100%）；
限值驗(yàn)證：
- 短時(shí)波動(dòng)（1秒內(nèi)）ΔV≤5%，長時(shí)波動(dòng)（10分鐘）ΔV≤3%；
特殊波形測(cè)試：
- 方波/正弦波調(diào)制（如LED調(diào)光器），驗(yàn)證ΔV是否超標(biāo)。

3. 諧波電流測(cè)試（IEC 61000-3-2）

測(cè)試條件：
- 設(shè)備滿載運(yùn)行→諧波分析儀測(cè)量各次諧波電流（3~39次）；
限值對(duì)比：
- Class A設(shè)備：3次諧波≤2.3A，5次≤1.14A；Class D設(shè)備需滿足更嚴(yán)格限值；
THD計(jì)算： THD=∑h=240Ih2I1×100%≤5%THD=I1?∑h=240?Ih2???×100%≤5%

四、常見問題與解決方案

問題現(xiàn)象	可能原因	改進(jìn)措施
Pst超標(biāo)	設(shè)備功率突變（如電機(jī)啟動(dòng)）	增加軟啟動(dòng)電路，限制電流上升速率（di/dt）
諧波電流過高	開關(guān)電源無PFC電路	添加有源功率因數(shù)校正（APFC，PF≥0.95）
電壓驟降宕機(jī)	電源適配器抗擾能力不足	優(yōu)化輸入濾波電路（增加儲(chǔ)能電容/磁環(huán)）
測(cè)試重復(fù)性差	電網(wǎng)阻抗模擬不準(zhǔn)確	校準(zhǔn)阻抗網(wǎng)絡(luò)（R=0.4Ω±0.5%，L=0.35mH±1%）

五、國際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比

參數(shù)	IEC 61000-3-3（歐盟）	GB/T 17626.3（中國）
Pst限值 ≤1.0（230V）	等同IEC標(biāo)準(zhǔn)	無直接要求，但需滿足FCC EMI限值
諧波電流 Class A/B/C/D分級(jí)	等同IEC標(biāo)準(zhǔn)	Class A/B/C（限值更嚴(yán)）
測(cè)試電壓 230V±10%（50Hz）	220V±10%（50Hz）	120V±10%（60Hz）

六、檢測(cè)報(bào)告與認(rèn)證路徑

報(bào)告內(nèi)容：
- 設(shè)備型號(hào)/功率、測(cè)試數(shù)據(jù)（Pst/Plt/諧波）、限值對(duì)比結(jié)論；
- 附測(cè)試電路圖、儀器校準(zhǔn)證書（如CNAS認(rèn)可）。
認(rèn)證要求：
- 歐盟：CE認(rèn)證（需符合EMC指令2014/30/EU）；
- 中國：CCC認(rèn)證（部分家電類產(chǎn)品）；
- 美國：FCC認(rèn)證（需滿足Part 15B輻射標(biāo)準(zhǔn)）。

七、應(yīng)用場(chǎng)景與優(yōu)化建議

家電產(chǎn)品：
- 空調(diào)壓縮機(jī)啟動(dòng)時(shí)易引發(fā)Pst超標(biāo)→采用變頻技術(shù)（緩啟動(dòng)）；
LED照明：
- 調(diào)光器導(dǎo)致電壓波動(dòng)→優(yōu)化PWM調(diào)光頻率（≥200Hz）；
工業(yè)設(shè)備：
- 大功率電機(jī)加裝動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償（SVG），抑制ΔV和THD。

通過系統(tǒng)化測(cè)試，可確保設(shè)備在 電網(wǎng)適應(yīng)性、電磁兼容性及用戶體驗(yàn) 上達(dá)標(biāo)。建議結(jié)合 仿真軟件（如SIMULINK） 預(yù)判設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)，并在研發(fā)階段進(jìn)行 預(yù)兼容測(cè)試，降低認(rèn)證失敗率。對(duì)于出口產(chǎn)品，需重點(diǎn)關(guān)注 目標(biāo)市場(chǎng)的電壓/頻率差異（如日本100V/50Hz，美國120V/60Hz）。