
IEEE C37.90.1《电力设备浪涌耐受能力测试标准》是国际电气和电子工程师协会(IEEE)针对电力设备浪涌耐受能力的标准,适用于光伏逆变器、储能功率转换系统(PCS)和充电桩等设备。该标准规定了设备在面对浪涌(如雷击、开关操作引起的浪涌)时的耐受要求和测试方法,确保设备在高浪涌环境下保持完整性和功能,适用于北美电网系统,常与UL 1741和NEC标准结合使用,广泛应用于光伏、储能和充电基础设施。
标准适用范围
| 适用对象 | 描述 |
|---|---|
| 光伏设备 | 光伏逆变器、DC-DC转换器 |
| 储能设备 | 储能PCS、电池管理系统 |
| 充电桩 | 交流/直流充电功率模块 |
| 电压等级 | ≤600V AC,≤1500V DC |
IEEE C37.90.1技术要求
1. 浪涌耐受要求
确保设备耐受浪涌冲击:
- 浪涌电压:1.2/50μs浪涌脉冲,峰值高达4kV。
- 浪涌电流:8/20μs浪涌脉冲,峰值高达2kA。
- 测试波形:符合IEEE浪涌波形标准。
- 耐受次数:至少5次正/负极性浪涌,无功能失效。
2. 电气安全要求
保护设备电气完整性:
- 绝缘耐受:浪涌后绝缘电阻≥1 MΩ。
- 接地保护:浪涌后接地连续性≤0.1Ω。
- 漏电流:浪涌后≤5mA。
3. 功能性能要求
确保浪涌后功能正常:
- 输出稳定性:浪涌后电压波动≤±5%。
- 保护响应:内置SPD响应时间≤25ns。
- 恢复时间:浪涌后恢复正常运行≤1s。
4. 环境适应性要求
适应北美多样气候:
- 温度范围:运行温度-25℃至+50℃。
- 防护等级:IP54或以上。
- 湿度适应:相对湿度5%-95%。
IEEE C37.90.1测试流程
遵循IEEE C37.90.1的规范测试流程:
- 文件审查与样品准备:评估设备设计规格和完整性。
- 浪涌耐受测试:应用电压/电流浪涌脉冲,验证耐受能力。
- 电气安全测试:浪涌后检查绝缘、接地和漏电流。
- 功能性能测试:浪涌后验证输出稳定性和保护响应。
- 环境适应性测试:模拟温度和湿度条件。
- 报告交付:出具IEEE合规报告或CNAS/CMA认证的测试报告。
IEEE C37.90.1应用场景
| 应用场景 | 描述 | 关键要求 |
|---|---|---|
| 光伏逆变器 | 光伏系统浪涌保护,防止雷击损坏 | 浪涌电压耐受、接地保护 |
| 储能PCS | 储能系统浪涌防护,确保电池安全 | 浪涌电流耐受、恢复时间 |
| 充电桩 | 充电桩浪涌保护,防止电网波动 | 输出稳定性、防护等级 |
| 光储结合系统 | 光伏储能集成,优化浪涌耐受 | 功能性能、环境适应性 |
| 工商业电力 | 工业园区电力设备浪涌测试 | 绝缘耐受、漏电流控制 |
关键测试项目详解
浪涌耐受测试
| 测试项目 | 测试条件 | 判定标准 |
|---|---|---|
| 电压浪涌 | 1.2/50μs,4kV峰值 | 无功能失效 |
| 电流浪涌 | 8/20μs,2kA峰值 | 无损坏,正常恢复 |
| 浪涌次数 | 5次正/负极性 | 设备完整,无异常 |
电气安全测试
| 测试项目 | 测试条件 | 判定标准 |
|---|---|---|
| 绝缘电阻 | 浪涌后500V DC | ≥1 MΩ |
| 接地连续性 | 浪涌后25A测试 | 阻抗≤0.1Ω |
| 漏电流 | 浪涌后额定电压 | ≤5mA |
功能性能测试
| 测试项目 | 测试条件 | 判定标准 |
|---|---|---|
| 输出稳定性 | 浪涌后运行 | 电压波动≤±5% |
| 保护响应 | 模拟浪涌 | 响应时间≤25ns |
| 恢复时间 | 浪涌后 | ≤1s恢复正常 |
环境适应性测试
| 测试项目 | 测试条件 | 判定标准 |
|---|---|---|
| 高温运行 | +50℃,额定负载 | 正常运行,无故障 |
| 低温运行 | -25℃,额定负载 | 正常运行,无故障 |
| 防护等级 | IP54测试(尘、水) | 无异物/水进入 |
相关标准对比
| 标准 | 适用产品 | 主要内容 | 与IEEE C37.90.1关系 |
|---|---|---|---|
| IEEE C37.90.1 | 电力设备 | 浪涌耐受测试 | 基础标准 |
| IEEE C37.90 | 继电器 | 保护继电器标准 | 补充保护设备浪涌 |
| UL 1741 | 分布式能源 | 北美并网标准 | 互补设备安全和浪涌 |
| IEC 61000-4-5 | 电气设备 | 浪涌免疫测试 | 国际等效,测试方法类似 |
| GB/T 18487.2 | 充电系统 | 中国电磁兼容 | 类似浪涌要求,区域不同 |
专业IEEE C37.90.1电力设备浪涌耐受测试认证服务
广州海沣检测提供IEEE C37.90.1标准光伏、储能和充电桩电力设备浪涌耐受测试与认证服务,确保设备符合北美市场要求。测试报告获CNAS/CMA认证,助力设备进入全球市场。


