本导则主要说明雷击电子设备的机理、雷电冲击波的特性和雷击试验原理等，使从事电子设备标准编制、产品设计制造及检验人员能根据GB 3482-83《电子设备雷击试验方法》制定和选用相应的标准。本文件给出合理地解决有关试验问题的原则，以保证试验结果具有较好的模拟性和再现性。 GB/T 3483-1983 电子设备雷击试验导则 GB/T3483-1983 标准下载解压密码：www.bzxz.net

中华人民共和国国家标准
电子设备雷击试验导则
Guidancefor lightaingtest for electronic equipmentsUDC621.3
GB3483-83
本导则主要说明雷击电子设备的机理、雷电冲击波的特性和雷击试验原理等，使从事电子设备标准编制、产品设计制造及检验人员能根据GB3482一83《电子设备雷击试验方法》制定和选用相应的标准。本文件给出合理地解决有关试验问题的原则，以保证试验结果具有较好的模拟性和再现性。本导则适用于与外线联接的含有固体化元件的电子设备雷击模拟试验。不适用于雷电直击设备和雷电引起的电磁干扰的检验。
1名词术语
1.1雷电冲击全波
一种非周期瞬态电压波。通常是很快上升到峰值，然后较缓慢地下降到零。有时为了特殊目的也可用其它冲击波例如衰减振荡冲击波。1.2介质击穿
指固体、液体、气体介质及其组合介质在高电压作用下，介质强度丧失的现象。介质击穿时，电极间的电压迅速下降到零或接近于零。1.2.1闪络
气体或液体介质中沿绝缘表面的介质击穿现象。1.2.2放电
液体或气体介质中的介质击穿现象。1.2.3击穿
固体介质在高电压作用下，介质强度丧失的现象。固体介质中，介质击穿是永久性的，而在液体和气体介质中的介质击穿有时是暂时的。1.3击穿放电电压
对位于冲击波峰值之后击穿的，其击穿放电电压值指引起击穿放电的试验电压的峰值。对位于冲击波峰值之前（波前）击穿的，其击穿放电电压值指引起击穿放电的瞬时电压值。击穿放电电压值是随机变化的，因而需经多次测试才能根据统计法获得击穿放电电压值。2雷击电子设备的概况
2.1雷击电子设备的途径和雷击过电压雷击电子设备的途径可分为两种情况，第一种是雷电冲击行波，通过户外传输信息的线路、设备间的联接线以及电力进线侵人设备，使串接在线路中间或终端的电子设备遭到损害。第二是雷击大地或接地体，引起地电位上升，波及附近的电子设备，对设备产生反击，损害其对地绝缘。不同途径侵入的雷电冲击波，施加在电子设备上的雷击过电压分纵向过电压和横向过电压。在平衡电路某点出现的对地过电压称为纵向过电压。地电位上升引起的反击，可看作是从地系统侵人的纵向过电压。平衡电路线间或不平衡电路线对地出现的过电压称为横向过电压。联结对称平衡传输线路的设备，由于线路两线分别对地的纵向过电压不平衡，或因纵向防护元件动作时间的差异，都会产生横向过电压。联结同轴电缆系统的电子设备，纵向过电压即为横向过电压。雷电冲击过电压可导致设备的绝缘击穿；冲击过电流可损环电子设备的元器件。进行纵向雷击试国家标准局1983-02-20发布
1983-10-01实施
GB3483--83
验的目的是为了检验设备在纵向过电压作用下，元器件对地（机壳）的绝缘强度。横向雷击试验的目的是为了检验电子设备耐雷电冲击的能力。2.2电子设备的损坏机理
纵向冲击对设备平衡电路元部件的损坏有：损坏跨接在线与地间的元部件或其绝缘介质，击穿在线路和设备间起阻抗匹配作用的变压器匝间、层间或线对地绝缘等。横向冲击则同信息一样可在电路中传输，损坏内部电路的电容、电感及耐冲击能力差的固体元件。设备中元部件遭受雷击损坏的程度，取决于部件的绝缘水平及冲击的强度。对具有自恢复能力的绝缘，击穿只是暂时的，一旦冲击消失，绝缘很快便得到恢复。有些非自恢复的绝缘介质，如果击穿后只流过很小电流，常不会立即中断设备的运行，但随时间的推移，元部件受潮逐渐绝缘下降，电路特性变坏，最后将使电路中断。有的部件如晶体管的集电极与发射极或发射极与基极，若发生反向击穿，带出现永久性损坏。对易受能量损坏的元器件，受损坏程度主要取决于流过其上的电流及持续时间。
一般来说，设备雷击试验波形，系选择具有一定能量的冲击电压波，因此用于试验的冲击波不仅要有一定的电压幅值，且要有尽可能接近实际的冲击波能量。使所做的试验既是冲击耐压试验也包括一定冲击电流的试验。
3雷电冲击波形
多年来，国内外对沿不同线路结构进入电子设备的雷电冲击波进行很多观测工作，获得大量的观测资料。
一般来说，加于电子设备的冲击电压峰值是由线路的绝缘水平决定的。在电子设备前，一般均设有保安装置，其限幅电压便决定了在电子设备上可能出现的冲击电压峰值。沿通信架空明线线路袭人设备的雷电冲击波，几乎是振荡波形。沿地下电缆袭入设备的雷电冲击波，绝大部分是持续时间较长，近似单极性的双指数波。雷电直击接地物体使其电位提高所产生的反击波，多为持续时间较短的单极性波。3.1单极性冲击电压全液
根据分析：负的或正的单极性冲击波的频谱极宽。但冲击的能量主要集中在低频范围内。例如1.2/50μs冲击波，大约占总能量的90%分布在18kHz的频率以下。10/700μs冲击波，总能量的95%以上分布在3kHz的频率以下。可见这类波形对工作在低频或直流状态下的电子设备危害最大。图1为两种波形的冲击能量的积累分布图。100
10/700ms
图1冲击能量积累分布
18频率kHz
3.2衰减振荡冲击波
GB3483-83
我国在架空通信线路进局线上观测的结果表明：袭人的雷电冲击属振荡的占98.6%，基频多属3.3～17kHz范围。衰减振荡冲击波对具有频率分割的模拟通信设备中的高频支路危害较大，因为在这类通信方式中，衰减振荡冲击波可以很少受到衰耗地进人内电路，击穿其中较脆弱的固体化元件。3.3波形选取原则
模拟试验的目的，是通过某些方法在试验室内再现电子设备运行时受到的雷击情况，以便改善防雷措施，使设备获得满意的运行可靠性。在制定专业标准时，一定要根据可能袭入设备的雷电冲击途径、性质和极性选择合适的试验参数。3.3.1试验的严酷等级
试验的严酷等级通过选择试验电压的波形和峰值来满足。如果电子设备所处的雷击环境条件已知，则试验的严酷等级应从实际情况出发，根据系统要求达到的可靠性确定。用于雷电活动强烈地区及可靠性要求较高的设备，应选择较严酷的试验等级。3.3.2冲击电压波峰值
冲击电压波峰值是代表严酷等级的重要参数之一。当试验波形确定后，高峰值电压冲击波比低峰值电压冲击波严酷。在这种情况下，冲击波陡度增大，使保护器件动作形成的截波峰值也增大。对设备中感性元件威胁较大。
3.3.3冲击波波前时间
波前时间应根据电子设备使用环境条件、冲击波发生器电路可实现性和试验目的等综合选定。根据现场观测（在传输线终端测试）。波前时间一般分布在数微秒至几百微秒间，视传输线不同而异。一般来说，明线波前时间较短，地下电缆和以钢轨作传导体的波前时间较长。在同一峰值情况下，较短的波前时间相应为陡度增大，对试验样品的考验更严酷。3.3.4冲击波半峰值时间
半峰值时间的长短表示了冲击波能量的大小。半峰值时间越长，能量越大。不同传输线冲击波半峰值时间可分布在数十微秒至数毫秒之间。3.4推荐波形
考核设备因直击雷通过接地装置引起反击的耐雷性能时，可选用1.2/50μs波。当电子设备从架空明线引出（引人）时，推荐用4/300μs冲击波试验。但是考虑到目前部分国产放电器尚未达到国际有关标准推荐的冲击放电电压在1kV以下的指标，对采用这类放电管作保护的设备，必须用较高临界冲击放电电压全波进行试验，此时暂充许情缩短冲击波的半峰值时间，例如当用了临界冲击放电电压为1300V的放电管时，试验波形应取4/200us。某些明线（包括被复线）引人（出）的电子设备，各专业标准还应根据其制式特点，确定是否进行衰减振荡冲击波试验。若需进行试验，则应确定试验波形的振荡频率及其它试验参数。当设备用电缆引人时，可用10/700μs波或半蜂值时间更长的全波进行试验，不必进行衰减振荡冲击波试验。
当电子设备与钢轨或类似传导体相联时，根据实践经验证明用1.2/50us的短波试验不能满足要求，因此暂建议采用10/200μs的长波。4波形的产生
冲击波发生器的电路设计应考虑到设备易于制作，对为了某种需要而必须修改某些波形参数时，要具有一定的灵活性。产生的波形应满足GB3482一83有关的规定。此外，发生器中各元件参数的确定，还必须考虑到负载对波形不应有显著影响，应能使短路电流达到试验要求。GB3482一83给出三种发生器电路型式，可根据设备运用条件和试验目的选择。4.1单极性冲击波发生器电路
4.1.1可采用基本的冲击电压发生器电路。由于电子设备试验电压不高，应尽量采用单级发生器以GB3483-83
获得高效率并简化设备。常用的电路如图2。它适用于高输人阻抗的试验样品的冲击试验。R2
单极性冲击波是通过已充电的电容器C，向RC电路放电而获得的。主电容C，经波前电阻R?向波前电容C2充电，C2的电压上升曲线便是冲击波的波前，C,和C,共同向波尾电阻R，放电的过程形成冲击波的半蜂值时间。因此，波前时间主要由R2和C2决定，C,和R,则决定了冲击波半峰值时间。当C,R，时，有以下简单关系式：Ti~2.3C,R2
T2~0.7C,R
式中：T,——冲击波视在波前时间，T2—
一冲击波视在半蜂值时间。
C的充电电压和R还决定了试验波的能量和流经试验样品的短路电流。通常为了减少负载对试验波形的影响，还可适当增加C，和减少R，值。防振电阻R3常为几欧姆，用来防止试验样品接人时可能引起的振荡。全部电阻均为无感电阻。
表1为用于明线设备试验的典型波参数（输人输出端有气隙放电器保护，且在下列试验时应能放电。
项目名称
波形（μus）
电量（C）
电容C充电电压（kV）
短路电流（A）
主电容C，（μF）
波前电容C（μF）
波尾电阻R，（Q）
波前电阻R2（Q）
防振电阻R（S）
表2为用于电缆设备试验的典型波参数(输入输出端有气隙放电器保护，且在下列试验时应能放电）。项目名称
波形（μs）
电最（C）
电容C，充电电压（kV）
短路电流（A）
主电容C（μF）
波前电容C2（μF）
波尾电阻R，（2）
波前电阻R2（Q）
防报电阻R（2）
GB3483--83
同轴电缆参数
10/700
对称电缆参数
10/700
4.1.2当输人阻抗较低的试验样品采用图2时，调波会发生困难，因此，推荐用图3的电路。图3（a）电路实质上是处于过阻尼的情况下，主电容C.、调波电感L1、电阻（R+R，）组成的电流发生器。试验波形在波尾电阻R，上抽取。电阻均为无感电阻。通过改变CI、L、（R+R,）的数值，可获得不同的冲击电压波形。
当视在半峰值时间T，与视在波前时间T，之比大于10时，有下列简单关系式：T2
R+R,~1.5-
表3为用于联接钢轨的低输人阻抗设备试验的典型波参数。表3
波形（μs）
调波电感L，（μH)
阻尼电阻R（Q）
波尾电阻R，（）
主电容C（μF）
10/200
GB3483--83
图3（b）也是冲击电压发生器的基本电路，其原理与4.1.1款同。C
4.2衰减振荡冲击波发生器电路
衰减振荡冲击波的形成可用R、L、C振荡电路，其波形是单频振荡，振荡频率为：f=
也可用单极性冲击波经过高通滤波器产生。如图4所示。其产生的衰减振荡冲击波波形实际上是频率在滤波器截止频率以上的单极性冲击波中所有高频分量的总和，特别适合有着同一截止频率的高通滤波器支路，而又必须进行衰减振荡冲击波试验的被测设备如载波机等应用，此时，可提供近乎实际情况的冲击波。当把高通滤波器设计为定K型高通如图5时，振荡冲击波中包含的最低的频率便是滤波器的截止频率：
高通滤波器免费标准下载网bzxz
图4和表4系推荐用于尚未掌握本系统雷电参数，但又必须进行衰减振荡冲击波试验的电子设备试验之用。
工作频带下限（k.Hz）
振荡频率（kHz）
主电容C充电电压（kV）
主电容C（μF）
波尾电阻R，（）
波前电阻R，（9）
波前电容C2（μF）
滤波器电容C
滤波器电感L（mH）
5试验程序
5.1终端
GB3483-83
2000PF
2000pF
某些固体化电子设备对袭人冲击波的响应，与负载条件有着密切关系，为了减少反射造成的测量假象，对具有多个输出输人端子的试验样品，在测试的时候，除施加冲击的端子外，其余均应按正常工作状态负载阻抗终接。
5.2遮光
气隙放电器在见光情况下，冲击放电电压较稳定，分散性小，冲击放电电压较低。如不见光，则冲击放电电压较高，冲击放电特性较差。当气隙放电器特性不良的时候，这种现象尤为突出。图6为同一玻璃放电管在见光和遮光情况下伏秒特性曲线示意。遮光
电子设备在运行过程中，一般处于不见光状态，除该产品设计运行于见光者外，试验一律应选择较为严酷的遮光状态进行。
5.3冲击波发生器的调试
GB3483—83
因为发生器产生的波形与发生器的结构和布置有密切关系，所以设计冲击发生器的电路参数虽有简化计算公式，但决不能单靠计算解决问题，还必须对电路进行调试以得到需要的波形。调试时应以实测波形为准，参照4.1～4.2的估算公式调整电路元件，直至波形达到预定的要求。5.4临界冲击放电电压全波试验
对使用气隙放电器如放电管保护的，尤其工作于直流和低频的设备，临界冲击放电电压能对内电路提供较大能量的雷电冲击检验，是重要的必试项目。气隙放电器临界冲击放电电压值是以1kV/us的陡度进行试验确定的。
GB348283规定临界冲击放电电压冲击全波试验，目的是检验气隙放电器未动作时，试验样品对单极性全波冲击的耐冲击能力。在做这项试验时，应取去相应的防护元件。5.5测量
冲击测量的目的是：检查设备对冲击波的响应，测量各保护元件上流过的电流，验证各保护级的配合及保护效果等。
测量时应采用高压测量仪器仪表，应符合高压测量技术的有关要求。尽量缩短测量引线，有利于提高测试系统的准确度。对具有“内地”和“外地”的电子设备，不能采用外壳接地的不对称测量系统直接进行测量。附加说明：
本标准由广东邮电科学研究所和铁道部科学研究院通信信号研究所负责起草。
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