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为什么会打雷为什么会下雨（为什么会打雷下雨 为什么有冬天夏天）

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雷击电流通常是指：

1，直接雷击于外部电路，注入的大电流流过接地电阻或外部电路阻抗而产生压降

2，在建筑物外，外导体上产生感应电压和电流的间接雷击

雷击电流是一个非周期的瞬间电流，通常是很快上升到峰值，然后较为缓慢地下降。雷击电流的波头时间是指雷击电流从零上升到峰值的时间，又称为波前时间；波长时间是指从零上升到峰值，然后下降到峰值的一半的时间，又称为半峰值时间。由于在雷击电流波的起始和峰值处常常有叠加振荡，很难确定其真实零点和达到峰值的时间，因此常用视在波头时间T1和视在波长时间T2来表示，一般记为T1/T2，如图一所示。

为什么会打雷为什么会下雨（为什么会打雷下雨 为什么有冬天夏天）

图一：雷电流波形示意图

浪涌通常是开关瞬间或感应雷造成的，包括：1、主电源系统切换骚扰，如感性负载之间的切换；2、配电系统内在仪器附近的轻微开关动作或负荷变化；3、与开关装置有关的谐振电路，如晶闸管；4、各种系统故障，如对设备组接地系统的短路和电弧故障；5、附近直接对地放电的雷电入地电路耦合到设备组接地系统的公共地路径。

在IEC、ISO标准、国标中规定的雷击浪涌测试波形主要有：8uS/20uS、10uS/350uS（电流波）、10uS/700uS、1.2uS/50uS（电压波）等以及应用于汽车电子的各种浪涌波形。

对于1.2uS/50uS电压波，标准要求发生器产生的实际记录电压和1.2uS/50uS标注雷电冲击电压的规定值之间的允许容差为：

峰值： ±10%

波前时间：±30%

半峰时间：±20%

峰值附近的过冲和振荡是容许的，但单个波峰的幅值不应超过峰值的5%。

对于通常使用的浪涌电压发生器回路，在峰值的90%以下波前部分的振荡对实验结果的影响一般可以忽略的。

对于8uS/20uS电流波，标准要求发生器产生的实际记录的冲击电流和8uS/20uS标注雷击冲击电流的规定值之间的允许容差为：

峰值： ±10%

波前时间：±10%

半峰时间：±10%

峰值附近的过冲和振荡是容许的，但单个波峰的幅值不应超过峰值的5%。当电流下降到零后，反极性的振荡幅度不应超过峰值的20%。

对于1.2uS/50uS~8uS/20uS组合波，把能产生1.2uS/50uS开路电压波形、8uS/20uS短路电流波形的发生器称之为组合波发生器。发生器输出的冲击电压/电流大小以及波形是由发生器和被测设备的阻抗共同决定的。将开路电压幅值与短路电流幅值的比值称为发生器的虚拟阻抗（Zf），其值等于2Ω。

开路电压容差为：

峰值： ±3%

波前时间：±30%

半峰时间：±20%

峰值附近的过冲和振荡是容许的，但单个波峰的幅值不应超过峰值的5%。

对于通常使用的浪涌电压发生器回路，在峰值的90%以下波前部分的振荡对实验结果的影响一般可以忽略的。

短路电流容差为：

峰值： ±10%

波前时间：±10%

半峰时间：±10%

峰值附近的过冲和振荡是容许的，但单个波峰的幅值不应超过峰值的5%。当电流下降到零后，反极性的振荡幅度不应超过峰值的20%。

对于10uS/700uS电压波，标准要求发生器产生的实际记录电压和10uS/700uS标注雷电冲击电压的规定值之间的允许容差为：

峰值： ±10%

波前时间：±30%

半峰时间：±20%

峰值附近的过冲和振荡是容许的，但单个波峰的幅值不应超过峰值的5%。

对于通常使用的浪涌电压发生器回路，在峰值的90%以下波前部分的振荡对实验结果的影响一般可以忽略的。

雷击电流和浪涌电流波形基本相同，只是幅度不同，一般在标注IEC61000-4-5和汽车电子EMC测试标准ISO7637-2中的P1、P2a、P2b、P5a、P5b波形所规定的电压、电流范围内的干扰称为浪涌。电压、电流幅度超出这个范围的称为雷击或雷电流冲击。同样，对于保护电路来说，高等级雷击保护电路通常称为防雷器或防雷电路；标准IEC61000-4-5和ISO7673-2所规定电压、电流范围内的保护电路，称之为浪涌保护电路。

对于测试，很多人对于测试中的电压（1.2uS/50uS电压波）测试和电流（8uS/20uS电流波）测试的区别比较疑惑。电流测试与电压测试到底有何区别？其实两者是统一的，这一点从实验发生器的原理中可以看出。浪涌信号发生器的信号输出离不开电压的概念，而直接输出一个电流波形。浪涌信号发生器输出的是电压波还是电流波形完全取决于负载的被测设备接口的输入阻抗。

当作为负载的被测设备接口呈现高阻抗（如接口没有保护电路，或保护电路不动作）时，浪涌信号发生器以电压波形的形式将干扰信号施加到被测接口；当作为负载的被测设备接口呈现低阻抗（如保护器件呈现短路）时，浪涌信号发生器输出电流波，并流过保护电路。在IEC61000-4-5以及ISO7637-2标准规定的测试等级范围内，产品完全可能不适用任何浪涌保护器件而通过测试，因此对电压波有明确的定义也是非常必要的。

通过连续傅里叶变换，可以计算雷击冲击电流和浪涌电流波的频谱变化。结果表明，雷击冲击电流和浪涌电流波形的幅度和能量主要集中在低频部分。振幅频谱主要集中在1MHz以下，90%以上的能量集中在10KHz以下。半峰值时间是雷击电流和浪涌电流幅度和能量频谱分布的主要因素，它的大小决定了低频部分的谐波丰富程度。这说明了产品系统中，主要防止10KHz以下频率的雷击电流和浪涌干扰信号窜入，就能把干扰能量消减90%以上，这对避雷工程和产品防浪涌设计具有重要的指导意义。

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