三相带 N 线设备做共模测试时,需要 ABN / BCN 对 PE 测试吗?
在常规的 EMC 标准测试中,绝对没有“ABN 对 PE”或者“BCN 对 PE”这种把多根线拧在一起打共模的要求,如下图所示,标准要求的是线与线、线与地,没有明确提及线线对地的这种组合。EN 55035的雷击测试要求
YY 9706.102雷击测试要求
三相四线电源端口浪涌 (Surge) 测试组合表
测试类型测试回路 (耦合路径)测试电平 (典型值)波形 (us)参考标准
线对线 (差模)L1 对 L2±1 kV1.2/50 (8/20)IEC 61000-4-5 / GB/T 17626.5
线对线 (差模)L2 对 L3±1 kV1.2/50 (8/20)IEC 61000-4-5 / GB/T 17626.5
线对线 (差模)L3 对 L1±1 kV1.2/50 (8/20)IEC 61000-4-5 / GB/T 17626.5
线对线 (差模)L1 对 N±1 kV1.2/50 (8/20)IEC 61000-4-5 / GB/T 17626.5
线对线 (差模)L2 对 N±1 kV1.2/50 (8/20)IEC 61000-4-5 / GB/T 17626.5
线对线 (差模)L3 对 N±1 kV1.2/50 (8/20)IEC 61000-4-5 / GB/T 17626.5
线对地 (共模)L1 对 PE±2 kV1.2/50 (8/20)EN 55035 / YY 9706.102
线对地 (共模)L2 对 PE±2 kV1.2/50 (8/20)EN 55035 / YY 9706.102
线对地 (共模)L3 对 PE±2 kV1.2/50 (8/20)EN 55035 / YY 9706.102
线对地 (共模)N 对 PE±2 kV1.2/50 (8/20)EN 55035 / YY 9706.102
测试方式是否标准主流要求典型标准/场景说明
L1 → PE是IEC 61000-4-5 Surge单根相线对地进行浪涌注入,属于标准典型线对地(Common Mode)测试方式
L2 → PE是IEC 61000-4-5 Surge三相设备通常需要各相分别对 PE 测试
L3 → PE是IEC 61000-4-5 Surge用于评估不同相线对地浪涌耐受能力
N → PE是IEC 61000-4-5 Surge中性线对地浪涌测试,很多设备此路径非常敏感
L1 → L2是IEC 61000-4-5 Surge属于线对线(Differential Mode)测试
L2 → L3是IEC 61000-4-5 Surge模拟相间浪涌耦合情况
L1/L2/L3/N 一起 → PE部分场景EFT / CS / 整改阶段属于整体共模注入思路,整改阶段较常见,但并非 Surge 标准主流要求
ABN → PE否(非标准强制)工程扩展测试部分实验室或整改阶段用于寻找最差工况,属于超标准测试
BCN → PE否(非标准强制)工程扩展测试常见于三相PFC、变频器、大功率设备整改分析
ACN → PE否(非标准强制)工程扩展测试用于分析特殊共模回流路径与谐振问题
关键要点补充(整改建议):
[*]关于 ABN 对 PE: 在表格中你可以看到,共模测试是逐一进行的。ABN 同时对 PE 测试不符合 IEC 61000-4-5 的 CDN(耦合去耦合网络)阻抗要求。如果强制合并测试,耦合阻抗会从 12ohm 变为并联后的极低阻抗,会导致电流过大烧毁 EUT(被测设备)。
[*]测试相位要求: 根据 EN 55035的雷击测试要求备注 b,通常需要在 90°(正脉冲) 和 270°(负脉冲) 各打 5 次。
[*]医疗设备特殊性: 根据 YY 9706.102雷击测试要求,医疗设备的浪涌要求与工业/信息类基本一致(线对线 1kV,线对地 2kV),但其对漏电流有更严格的要求。因此在 N 对 PE 加装防护器件(如 GDT 气体放电管)时,必须考虑其隔离耐压和漏电流是否符合 YY 0646 或 GB 9706.1 标准。
为什么不能“多线合一”打共模?
[*]违背测试原理:标准模拟的是电网中随机耦合到某一根导线上的雷击或开关噪声。如果把 L1、L2、N 短接在一起去打 PE,在物理上改变了被测设备的实际工作回路和阻抗特性。
[*]极易损坏设备:多线短接对地测试,相当于把这几根线对地的寄生电容并联了。这会导致瞬间注入的共模电流能量成倍增加,极易直接击穿设备内部的功率器件(如 MOSFET 绝缘垫片)或变压器初次级绝缘。除非客户有极其变态的特殊企业标准,否则严禁这样操作。
总结一下: 按照标准来,共模测试就是 L1、L2、L3、N 轮流单独对 PE 打,没有“ABN 对 PE”这种高难度的测试组合。
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