JJF 1741-2019 浪涌(冲击)模拟器校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF1741—2019

浪涌（冲击）模拟器校准规范

CalibrationSpecificationofSurgeSimulators

2019-09-27发布2019-12-27实施

国家市场监督管理总局发布

JJF1741—2019

浪涌（冲击）模拟器

校准规范

JJF1741—2019

CalibrationSpecificationof

SurgeSimulators

归口单位：全国无线电计量技术委员会

主要起草单位：辽宁省计量科学研究院

中国计量科学研究院

参加起草单位：广东省计量科学研究院

江苏省计量科学研究院

上海市计量测试技术研究院

本规范委托全国无线电计量技术委员会负责解释

JJF1741—2019

本规范主要起草人：

郝松（辽宁省计量科学研究院）

黄攀（中国计量科学研究院）

林浩宇（中国计量科学研究院）

参加起草人：

唐虹（辽宁省计量科学研究院）

刘文刚（广东省计量科学研究院）

赵品彰（江苏省计量科学研究院）

施滨（上海市计量测试技术研究院）

JJF1741—2019

目录

引言(II)

1范围(1)

2引用文件(1)

3术语和计量单位(1)

3.1浪涌(冲击)(1)

3.2波前时间(1)

3.3持续时间(1)

3.4残余浪涌(冲击)电压(2)

3.5非期望浪涌(冲击)电压(2)

4概述(3)

5计量特性(4)

5.1浪涌发生器(4)

5.2浪涌发生器接电源线耦合去耦网络(5)

5.3浪涌发生器接非对称互联线耦合去耦网络(7)

5.4浪涌发生器接对称互联线耦合去耦网络(8)

5.5通信浪涌发生器(9)

5.6通信浪涌发生器接耦合去耦网络(10)

6校准条件(10)

6.1环境条件(10)

6.2测量标准及其他设备(10)

7校准项目和校准方法(11)

7.1浪涌发生器的校准(12)

7.2浪涌发生器接电源线耦合去耦网络的校准(14)

7.3浪涌发生器接非对称互联线耦合去耦网络的校准(17)

7.4浪涌发生器接对称互联线耦合去耦网络的校准(18)

7.5通信浪涌发生器的校准(19)

7.6通信浪涌发生器接耦合去耦网络的校准(20)

8校准结果(21)

9复校时间间隔(22)

附录A原始记录格式(23)

附录B校准证书内页格式(33)

附录C主要项目校准不确定度评定示例(43)

I

JJF1741—2019

引言

本规范依据JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1059.1-2012《测

量不确定度评定与表示》中的要求进行编写。

本规范参考GB/T17626.5《电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验》

及IEC61000-4-5：2014《电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验》中相

关条款进行编写。

本规范为首次发布。

II

JJF1741—2019

浪涌（冲击）模拟器校准规范

1范围

本规范适用于符合GB/T17626.5《电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰

度试验》及IEC61000-4-5：2014《电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试

验》中要求的浪涌（冲击）发生器及耦合去耦网络的校准，也适用于电磁兼容抗扰度综

合测试系统中的浪涌（冲击）模拟器部分的校准。

2引用文件

本规范引用了下列文件：

GB/T17626.5电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验

IEC61000-4-5:2014电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验

（Electromagneticcompatibility-Testingandmeasurementtechniques-Surge

immunitytest）

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件,

其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。

3术语和计量单位

GB/T17626.5中定义的及下列术语和定义适用于本规范。

3.1浪涌（冲击）surge

沿线路或电路传送的电流、电压或功率的瞬态波，其特征是先快速上升后缓慢下降。

3.2波前时间fronttime

浪涌（冲击）电压的波前时间是一个虚拟参数，定义为30%峰值和90%峰值两点之间

所对应时间间隔的1.67倍，单位为us。

浪涌（冲击）电流的波前时间是一个虚拟参数，定义为10%峰值和90%峰值两点之间

所对应时间间隔的1.25倍，单位为us。

3.3持续时间duration

浪涌（冲击）电压的持续时间为浪涌（冲击）电压上升到50%峰值和下降到50%峰值

两点之间所对应的时间间隔，单位为us。

浪涌（冲击）电流（差模）的持续时间是一个虚拟参数，定义为浪涌（冲击）电流

上升到50%峰值和下降到50%峰值两点之间所对应时间间隔的1.18倍，单位为Uso

浪涌（冲击）电流（共模）的持续时间是一个虚拟参数，定义为浪涌（冲击）电流

1

JJF1741—2019

上升到50%峰值和下降到50%峰值两点之间所对应时间间隔的1.04倍，单位为uso

用于非屏蔽户外对称通信线的浪涌模拟器短路电流持续时间定义为浪涌（冲击）电

流上升到50%峰值和下降到50%峰值两点之间所对应时间间隔，单位为uso

3.4残余浪涌（冲击）电压residualsurgevoltage

去耦网络电源输入端测得的施加浪涌（冲击）线路与地之间的浪涌（冲击）电压，

单位为V。

3.5非期望浪涌（冲击）电压unwantedsurgevoltage

耦合网络输出端测得的未施加浪涌（冲击）线路与地之间的浪涌（冲击）电压，单

位为V。

4概述

浪涌（冲击）模拟器包括浪涌（冲击）发生器及耦合去耦网络。浪涌（冲击）模拟

器主要用于模拟电力系统开关和雷电产生的浪涌（冲击）对电子仪器设备的干扰，考察

被测试电子仪器设备的抗浪涌（冲击）的能力。浪涌（冲击）发生器（以下简称浪涌发

生器）主要由高压源、充电电阻、储能电容器、阻抗匹配电阻及波形网络等组成。耦合

去耦网络可分为电源线耦合去耦网络和互联线耦合去耦网络。每个耦合去耦网络由耦合

网络和去耦网络两部分构成。浪涌（冲击）模拟器特性主要包括开路电压波形参数和短

路电流波形参数。浪涌发生器输出端开路电压及短路电流波形示意图分别如图1和图2

所示。用于非屏蔽户外对称通信线的浪涌（冲击）模拟器（以下简称通信浪涌模拟器）

包括通信浪涌发生器及耦合去耦合网络。通信浪涌开路电压和短路电流波形示意图如图

3和图4所示。

图1浪涌发生器输出端开路电压波形示意图

2

JJF1741—2019

图4用于非屏蔽户外对称通信线的浪涌短路电流波形示意图

3

JJF1741—2019

5计量特性

5.1浪涌发生器

5.1.1开路电压峰值

电压范围：0（.5〜4）kV,

最大允许误差：±10%,

极性：正、负。

5.1.2开路电压波前时间

标称值：1.2us,

最大允许误差：±30%。

5.1.3开路电压持续时间

标称值：50us,

最大允许误差：±20%。

5.1.4开路电压下冲

不大于开路电压峰值实测值的30%。

5.1.5短路电流峰值

电流范围：0（.25〜2）kA,

短路电流峰值与开路电压峰值对应关系如表1所示,

最大允许误差：±10%,

极性：正、负。

表1浪涌发生器短路电流峰值与开路电压对应关系

开路电压峰值设定值/kV短路电流峰值标称值/kA

0.50.25

1.00.5

2.01.0

4.02.0

5.1.6短路电流波前时间

标称值：8us,

最大允许误差：±20%。

5.1.7短路电流持续时间

标称值：20us,

4

JJF1741—2019

最大允许误差：±20%。

5.1.8短路电流下冲

不大于短路电流峰值实测值的30%。

5.2浪涌发生器接电源线耦合去耦网络

5.2.1开路电压峰值

电压范围：0（.5〜4）kV,

最大允许误差如表2所示，

极性：正、负。

表2浪涌发生器接电源线耦合去耦网络开路电压峰值最大允许误差

最大允许误差

额定电流18uF9uF+10Q

（线-线）（线-地）

额定电流W16A

±10%

16A＜额定电流W32A

32AV额定电流W63A+10%-15%〜+10%

63AV额定电流W125A-20%〜+10%

125AV额定电流W200A-25%〜+10%

5.2.2开路电压波前时间

标称值：1.2us,

最大允许误差：±30%。

5.2.3开路电压持续时间

标称值：50us,

最大允许误差如表3所示。

表3浪涌发生器接电源线耦合去耦网络开路电压持续时间最大允许误差

最大允许误差

额定电流18uF9uF+10Q

（线-线）（线-地）

额定电流W16A（-10〜+10）us（-25~+10）us

16AV额定电流W32A（-15〜+10）us（-30〜+10）us

32A＜额定电流W63A（-20〜+10）us（-35~+10）us

5

JJF1741—2019

63AV额定电流W125A（-25-y+10）uS（-40-〜+10）US

125AV额定电流W200A（-30-7+10）us（-45宀7+10）us

5.2.4残余浪涌（冲击）电压

不大于开路电压峰值最大设定值的15%和额定电压峰值的2倍中的较大者。

5.2.5非期望浪涌（冲击）电压

不大于开路电压峰值最大设定值的15%。

5.2.6短路电流峰值

电流范围：40（〜2000）A

短路电流峰值与开路电压峰值对应关系如表4所示,

最大允许误差：±10%,

极性：正、负。

表4浪涌发生器接电源线耦合去耦网络短路电流峰值与开路电压对应关系

短路电流峰值标称值

开路电压峰值设定值/kV18uF9uF+10Q

（线-线）（线-地）

0.50.25kA41.7A

1.00.5kA83.3A

2.01.0kA166.7A

4.02.0kA333.3A

5.2.7短路电流波前时间

短路电流波前时间如表5所示。

表5浪涌发生器接电源线耦合去耦网络短路电流波前时间

耦合方式标称值最大允许误差

18nF（线-线）8us±20%

9uF+10Q（线-地）2.5us±30%

5.2.8短路电流持续时间

短路电流持续时间如表6所示。

表6浪涌发生器接电源线耦合去耦网络短路电流持续时间

耦合方式标称值最大允许误差

18nF（线-线）20Us±20%

6

JJF1741—2019

9yF+10Q（线-地）25us±30%

5.2.9相位

范围：0°〜360°,

最大允许误差：±10°O

5.3浪涌发生器接非对称互联线耦合去耦网

5.3.1开路电压峰值

标称值：4kV,

最大允许误差：±10%,

极性：正、负。

5.3.2开路电压波前时间

标称值：1.2Us,

最大允许误差：±30%。

5.3.3开路电压持续时间

开路电压持续时间标称值如表7所示。

最大允许误差：±30%。

表7浪涌发生器接非对称互联线耦合去耦网络开路电压持续时间

耦合方式开路电压持续时间标称值

线-地，40Q,0.5uF38us

线-地，400,气体放电管42us

线-线，40Q,0.5uF42us

线-线，400,气体放电管47us

5.3.4短路电流峰值

短路电流峰值标称值如表8所示,

最大允许误差：±20%,

极性：正、负。

表8浪涌发生器接非对称互联线耦合去耦网络短路电流峰值

耦合方式开路电压峰值设定值短路电流峰值标称值

40Q,0.5uF4kV87A

400,气体放电管4kV95A

5.3.5短路电流波前时间

JJF1741—2019

短路电流波前时间标称值如表9所示o

最大允许误差：±30%。

表9浪涌发生器接非对称互联线耦合去耦网络短路电流波前时间

耦合方式短路电流波前时间标称值

40Q,0.5uF1.3us

40Q,气体放电管1.5us

5.3.6短路电流持续时间

短路电流持续时间标称值如表10所示。

最大允许误差：±30%。

表10浪涌发生器接非对称互联线耦合去耦网络短路电流持续时间

耦合方式短路电流持续时间标称值

40Q,0.5uF13us

400,气体放电管48us

5.4浪涌发生器接对称互联线耦合去耦网络

5.4.1开路电压峰值

标称值：2kV,

最大允许误差：±10%,

极性：正、负。

5.4.2开路电压波前时间

标称值：1.2us,

最大允许误差：±30%。

5.4.3开路电压持续时间

标称值：45us,

最大允许误差：±30%。

5.4.4短路电流峰值

开路电压设定值：2kV,

短路电流标称值：48A

最大允许误差：±20%,

极性：正、负。

5.4.5短路电流波前时间

8

JJF1741—2019

标称值：1.5us,

最大允许误差：±30%。

5.4.6短路电流持续时间

标称值：45Us,

最大允许误差：±30%。

5.5通信浪涌发生器

5.5.1开路电压峰值

电压范围：0.5（〜4）kV,

最大允许误差：±10%,

极性：正、负。

5.5.2开路电压波前时间

标称值：1011s,

最大允许误差：±30%。

5.5.3开路电压持续时间

标称值：700us,

最大允许误差：±20%。

5.5.4短路电流峰值

电流范围：（12.5〜100）A,

短路电流峰值如表11所示,

最大允许误差：±10%,

极性：正、负。

表11通信浪涌发生器短路电流峰值与开路电压对应关系

开路电压峰值设定值kV）（短路电流峰值标称值A）（

0.512.5

1.025

2.050

4.0100

5.5.5短路电流波前时间

标称值：5us,

最大允许误差：±20%。

5.5.6短路电流持续时间

JJF1741—2019

标称值：320us,

最大允许误差：±20%。

5.6通信浪涌发生器接耦合去耦网络

5.6.1开路电压峰值

标称值：4kV,

最大允许误差：±10%O

5.6.2开路电压波前时间

标称值：8us,

最大允许误差：±30%。

5.6.3开路电压持续时间

标称值：250Us,

最大允许误差：±30%。

5.6.4短路电流峰值

开路电压设定值：4kV,

短路电流标称值：145A

最大允许误差：±20%-

5.6.5短路电流波前时间

标称值：3.2us,

最大允许误差：±30%。

5.6.6短路电流持续时间

标称值：250us,

最大允许误差：±30%。

注：以上技术指标不用于合格性判别，仅供参考。校准时，以技术说明书中所列的技术参数为准。

6校准条件

6.1环境条件

6.1.1环境温度：(23±5)°C

6.1.2相对湿度：20%〜80%

6.1.3电源要求：(220±11)V,(50±1)Hz

6.1.4周围无影响正常校准工作的电磁干扰和机械振动。

6.2测量标准及其他设备

6.2.1数字存储示波器

10

JJF1741—2019

带宽不小于100MHz,

幅度测量最大允许误差：±2%,

时基最大允许误差：±ixir（。

6.2.2差分电压探头

衰减比不小于100：1,最大允许误差：±2%,

带宽不小于2MHz,

可承受脉冲电压峰值：不小于4kVo

6.2.3电流变换器

转换系数最大允许误差：±2%,

带宽不小于1MHz,

脉冲电流峰值：不小于2kAo

6.2.4电容

标称值：18nF,

可承受脉冲电压峰值：不小于4kVo

7校准项目和校准方法

校准项目如表11所示。

表仆校准项目表

序号校准项目

外观及工作正常性检查

开路电压峰值

开路电压波前时间

开路电压持续时间

1浪涌发生器开路电压下

短路电流峰值

短路电流波前时间

短路电流持续时间

短路电流下

开路电压峰值

开路电压波前时间

浪涌发生器

2开路电压持续时间

接电源线耦合去耦网络

残余浪涌（冲击）电压

非期望浪涌（冲击）电压

11

JJF1741—2019

表11（续）校准项目表

序号校准项目

短路电流峰值

浪涌发生器短路电流波前时间

2

接电源线耦合去耦网络短路电流持续时间

相位

开路电压峰值

开路电压波前时间

浪涌发生器

开路电压持续时间

3接非对称互联线

短路电流峰值

耦合去耦网络

短路电流波前时间

短路电流持续时间

开路电压峰值

开路电压波前时间

浪涌发生器

开路电压持续时间

4接对称互联线

短路电流峰值

耦合去耦网络

短路电流波前时间

短路电流持续时间

开路电压峰值

开路电压波前时间

开路电压持续时间

5通信浪涌发生器

短路电流峰值

短路电流波前时间

短路电流持续时间

开路电压峰值

开路电压波前时间

通信浪涌发生器开路电压持续时间

6

接耦合去耦网络短路电流峰值

短路电流波前时间

短路电流持续时间

7.1浪涌发生器的校准

7.1.1外观及工作正常性检查

被校浪涌发生器的开关、旋钮、按键应能够正常工作，不应有影响电气性能的机械

12

JJF1741—2019

损伤；被校浪涌发生器应设有接地端子，并标明接地符号，接地线应完好无损。按说明

书要求进行预热。将检查结果记录在附录A表A.1中。

7.1.2开路电压峰值

图5浪涌发生器开路电压校准接线示意图

设备连接如图5所示。若浪涌发生器高压输出端己内置18nF电容，则图5中无需

连接电容。设置浪涌发生器为高压端口输出模式，调节数字存储示波器使一个完整的脉

冲波形显示于屏幕中央。测量不同设定电压下的开路电压峰值，记录在附录A表A.2中。

7.1.3开路电压波前时间

按照7.1.2进行连接、设置，调节数字存储示波器使一个完整的脉冲上升沿波形显

示于屏幕中央。测量峰值30%到90%的时间间隔T,按公式(1)计算开路电压波前时间。

测量不同设定电压下的开路电压波前时间，记录在附录A表A.3中。

T=1.67XT(1)

Vf

式中：Tv开路电压波前时间，us；

f

T开路电压峰值30%到90%的时间间隔，uSo

7.1.4开路电压持续时间

按照7.1.2进行连接、设置，调节数字存储示波器使一个完整的脉冲波形显示于屏

幕中央。以电压上升到50%峰值和下降到50%峰值两点之间所对应的时间间隔作为开路

电压持续时间校准结果。测量不同设定电压下的开路电压持续时间，记录在附录A表

A.4中。

7.1.5开路电压下冲

按照7.1.2进行连接、设置，调节数字存储示波器使一个完整的脉冲波形显示于屏

幕中央。测量开路电压下冲电压峰值，将其与开路电压峰值的比值作为开路电压下冲校

准结果。测量不同设定电压下的开路电压下冲，记录在附录A表A.5中。

7.1.6短路电流峰值

图6浪涌发生器短路电流校准接线示意图

13

JJF1741—2019

设备连接如图6所示。将18bF电容输出端与浪涌发生器输出端短接，短路线(尽

可能短，电阻应小于0.1Q)穿过电流变换器的感应端。若浪涌发生器高压输出端己内

置18“F电容，则图6中无需连接电容。设置浪涌发生器为高压端口输出模式，调节数

字存储示波器使一个完整的脉冲波形显示于屏幕中央。测量不同开路电压峰值设定值对

应的短路电流峰值，记录在附录A表A.6中。

7.1.7短路电流波前时间

按照7.1.6进行连接、设置，调节数字存储示波器使一个完整的脉冲上升沿波形显

示于屏幕中央。测量峰值10%到90%的时间间隔T”按公式(2)计算短路电流波前时间。

测量不同设定电压下的短路电流波前时间，记录在附录A表A.7中。

T=1.25XT(2)

Ifr

式中：Tlf短路电流波前时间，US；

T一短路电流峰值10%到90%的时间间隔，Uso

r

7.1.8短路电流持续时间

按照7.1.6进行连接、设置，调节数字存储示波器使一个完整的脉冲波形显示于屏

幕中央。测量电流上升到50%峰值和下降到50%峰值两点之间所对应的时间间隔T*,按

公式(3)计算短路电流持续时间。测量不同设定电压下的短路电流持续时间，记录在

附录A表A.8中。

T=1.18XT(3)

W

式中：T短路电流持续时间，us；

氏短路电流上升到50%峰值和下降到50%峰值两点之间所对应的时间间

隔，P-So

7.1.9短路电流下冲

按照7.1.6进行连接、设置，调节数字存储示波器使一个完整的脉冲波形显示于屏

幕中央。测量下冲峰值电流，将其与短路电流峰值的比值作为短路电流下冲校准结果。

测量不同设定电压下的短路电流下冲，记录在附录A表A.9中。

7.2浪涌发生器接电源线耦合去耦网络的校准

7.2.1开路电压峰值

图7浪涌发生器接耦合去耦网络开路电压校准接线示意图

14

JJF1741—2019

设备连接如图7所示。耦合去耦网络电源输入端口开路，差分电压探头与施加浪涌

线路的耦合输出端相连。设置浪涌发生器为电源线耦合输出模式，调节数字存储示波器

使一个完整的脉冲波形显示于屏幕中央。测量不同设定电压下的开路电压峰值。改变电

源线耦合输出线路，重复上述过程，测量电源线耦合输出每一种耦合线路的开路电压峰

值，记录在附录A表A.10中。

7.2.2开路电压波前时间

按照7.2.1进行连接、设置，调节数字存储示波器使一个完整的脉冲上升沿波形显

示于屏幕中央。在不同设定电压下，测量峰值30%到90%的时间间隔T,按公式1）（计

算开路电压波前时间。改变电源线耦合输出线路，重复上述过程，测量电源线耦合输出

每一种耦合线路的开路电压波前时间，记录在附录A表A.11中。

7.2.3开路电压持续时间

按照7.2.1进行连接、设置，调节数字存储示波器使一个完整的脉冲波形显示于屏

幕中央。在不同设定电压下，以电压上升到50%峰值和下降到50%峰值两点之间所对应

的时间间隔作为开路电压持续时间校准结果。改变电源线耦合输出线路，重复上述过程,

测量电源线耦合输出每一种耦合线路的开路电压持续时间，记录在附录A表A.12中。

7.2.4残余浪涌（冲击）电压

图8浪涌发生器接耦合去耦网络残余浪涌（冲击）电压校准接线示意图

设备连接如图8所示。耦合去耦网络电源输入端口开路，差分电压探头与施加浪涌

线路去耦网络电源输入端口相连。设置浪涌发生器为电源线耦合输出模式，调节数字存

储示波器使一个完整的脉冲波形显示于屏幕中央。测量最大设定电压下的残余浪涌（冲

击）电压。改变电源线耦合输出线路，重复上述过程，测量电源线耦合输出每一种耦合

线路的残余浪涌（冲击）电压，记录在附录A表A.13中。

7.2.5非期望浪涌（冲击）电压

图9浪涌发生器接耦合去耦网络非期望浪涌（冲击）电压校准接线示意图

设备连接如图9所示。耦合去耦网络电源输入端口开路，差分电压探头与耦合输出

端口其中一条未施加浪涌线路及地线相连。设置浪涌发生器为电源线耦合输出模式，调

15

JJF1741—2019

节数字存储示波器使一个完整的脉冲波形显示于屏幕中央=测量最大设定电压下的非期

望浪涌（冲击）电压。改变测量线路，重复上述过程，测量电源线耦合输出每一种耦合

线路的非期望浪涌（冲击）电压，记录在附录A表A.14中。

7.2.6短路电流峰值

图10浪涌发生器接电源线耦合去耦网络短路电流校准接线示意图

设备连接如图10所示。耦合去耦网络电源输入端口开路，将