Bewertung der Störfestigkeit von Leistungselektronik und Niederspannungsgeräten gegenüber nicht wiederkehrenden gedämpften oszillierenden vorübergehenden Störungen mit dem Ringwellen-Störfestigkeitsprüfgenerator EN/IEC 61000-4-12

Abstrakt

In modernen elektrischen und elektronischen Systemen stellen vorübergehende Störungen wie Ringwellen erhebliche Herausforderungen für die Zuverlässigkeit und Leistung der Geräte dar. Die Norm EN/IEC 61000-4-12 bietet einen Rahmen für die Prüfung der Immunität von Geräten gegen solche oszillierenden Transienten. Dieses Dokument befasst sich mit der Methodik zur Simulation und Messung der Belastbarkeit von Leistungselektronik und Niederspannungsgeräten gegenüber nicht wiederkehrenden gedämpften oszillierenden Transienten in öffentlichen und privaten Netzen. Besonderes Augenmerk wird auf die Fähigkeiten und Anwendungen der LISUN RWG61000-12 Ringwellengenerator bei der Durchführung dieser Bewertungen.​

1. Einleitung

Transiente Störungen, insbesondere Ringwellen, treten in elektrischen Netzen häufig auf und können durch Schaltvorgänge, Isolationsfehler und Blitzeinschläge verursacht werden. Diese Störungen können die Leistung und Lebensdauer elektrischer und elektronischer Geräte beeinträchtigen. Die Norm EN/IEC 61000-4-12 beschreibt die Verfahren zur Prüfung der Störfestigkeit von Geräten gegen solche Transienten und gewährleistet so die Betriebssicherheit in realen Szenarien.

2. Ringwellen verstehen

Eine Ringwelle ist eine oszillierende Transiente, die durch eine schnelle Anstiegszeit und eine abklingende sinusförmige Wellenform gekennzeichnet ist. Typischerweise hat sie eine Anstiegszeit von 0.5 µs und eine Schwingfrequenz von 100 kHz. Diese Transienten werden in Niederspannungskabeln durch das Schalten von Stromnetzen, Blindlasten, Störungen, Isolationsdurchschläge oder Blitzeinschläge induziert. ​

3. Übersicht über die Norm EN/IEC 61000-4-12

Die Norm EN/IEC 61000-4-12 legt Prüfpegel und Verfahren zur Bewertung der Störfestigkeit elektrischer und elektronischer Geräte gegenüber Ringwellentransienten fest. Die Norm definiert Prüfspannungspegel sowohl für Leitung-zu-Leitung- als auch für Leitung-zu-Erde-Kopplungen, wie in Tabelle 1 dargestellt.​

Ringwellengenerator RWG61000 12 

Tabelle 1: EN/IEC 61000-4-12 Prüfspannungspegel

4. Die Rolle von Ringwellengeneratoren

Zur Beurteilung der Störfestigkeit von Geräten gemäß EN/IEC 61000-4-12 werden spezielle Ringwellengeneratoren eingesetzt. Diese Geräte erzeugen die spezifizierten Schwingungstransienten und ermöglichen so kontrollierte und wiederholbare Prüfbedingungen.​

5. Das LISUN RWG61000-12 Ringwellengenerator

Der LISUN RWG61000-12 ist ein Ringwellen-Testgenerator, der gemäß IEC 61000-4-12, EN 61000-4-12, ANSI-C62-41sowie GB/T17626.12 Standards. Es wird verwendet, um elektrische Netzstörungen zu simulieren, Blindlasten und Steuerleitungsschalter mit Strom zu versorgen und Ringwellen in Niederspannungskabelendgeräten zu erkennen, die durch Stromkreisunterbrechungen, Fehler, Isolationsdurchschläge oder Blitzeinschläge verursacht werden. Die RWG61000-12 Die Serie verfügt über ein LCD-Display, das sowohl auf Englisch als auch auf Chinesisch verfügbar ist. ​

5.1 Hauptspezifikationen

Der RWG61000-12 bietet die folgenden Spezifikationen:

• Ausgangsspannung: 0 bis 4 kV​
• Spannungs-/Stromwellenform:
• Leerlaufspannungswelle: Anstiegszeit von 0.5 μs ±20 %​
• Kurzschlussstromwelle: Anstiegszeit ≤1 μs​
• Schwingfrequenz: 100 kHz ±10 %​
• Polarität: Positiv, Negativ oder automatische Umschaltung​
• Phasenverschiebung: Asynchron, Synchronisierung 0°~360° oder bestimmter Winkel​
• Ausgangsimpedanz: 12 Ω, 30 Ω​
• Kopplungs-/Entkopplungsnetzwerk (CDN): Beinhaltet ein 16A-Einphasennetzwerk​
• Betriebsspannung: AC 220 V (optional 110 V) ±10 %, 50/60 Hz
• Abmessungen (TxBxH): 44x45x35 cm​
• Bruttogewicht: ca. 28 kg​

6. Testaufbau und -durchführung

Der typische Testaufbau beinhaltet den Anschluss des RWG61000-12 über das entsprechende Kopplungs-/Entkopplungsnetzwerk an das zu prüfende Gerät (EUT). Der Generator erzeugt dann Ringwellentransienten mit festgelegten Spannungspegeln und Polaritäten, während die Leistung des EUT auf Abweichungen oder Fehlfunktionen überwacht wird.​

7. Anwendungen in der Leistungselektronik und Niederspannungsgeräten

Durch die Verwendung der RWG61000-12 Mit Ringwellengeneratoren können Hersteller und Prüflabore die Widerstandsfähigkeit von Leistungselektronikgeräten und Niederspannungsgeräten gegen Ringwellentransienten effektiv bewerten. Dies stellt sicher, dass diese Geräte realen elektrischen Störungen standhalten, was wiederum die Zuverlässigkeit und Sicherheit erhöht.

8. Fazit

Die Norm EN/IEC 61000-4-12 bietet einen wichtigen Rahmen für die Bewertung der Störfestigkeit elektrischer und elektronischer Geräte gegenüber Ringwellentransienten. Die LISUN RWG61000-12 Ringwellengenerator dient als wesentliches Werkzeug in diesem Testprozess und bietet eine präzise und zuverlässige Simulation von Schwingungstransienten. Durch die Einhaltung standardisierter Testverfahren und den Einsatz modernster Geräte wie dem RWG61000-12Die Robustheit und Zuverlässigkeit von Leistungselektronik und Niederspannungsgeräten gegenüber vorübergehenden Störungen kann gewährleistet werden.