IEC 61000-4-5 电磁兼容测试标准

前言本标准等同采用第部分试验和测量技术第分部分浪涌本标准是系列国家标准的之一电磁兼容试验和测量技术抗扰度试验总论电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验电磁兼容试验和测量技术电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度电磁兼容试验和测量技术测量仪器导则电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验电磁兼容试验和测量技术验电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验本标准的附录本标准的附录本标准由中华人民共和国电子工业部提本标准由全国电磁兼容标准化联合工本标准起草单位电子工业部标准化研究工业部广州电器科学研究力工业部武汉高压研究本标准主要起草前言国际电工各个国家电工技术国家委员会的世界性的标准化其宗旨是在电气和电子技术领域内促进所有与标准化问题有关的国活动之还出版国际其制定工作由各技术所讨论内容感兴趣的国家委员会都可以参加这项工有联络的国府和非政府机构也参与制定工与国际标准个组织间的协议密切有关技术问题上的正式决定或协议是由技术委员会作出委员会代表了对这一问题有特别兴趣的所有国家可能地表达出对所涉及的问题在国际上的一这些决定或协议报告或指南的形式推荐形式供国际使在此意义上为各个国家委员会所为促进国际上国家委员会同意尽国际标准为它们的国家标准或地区在国家标准或地区标准中应明确指出与相应标准之间的任何不国际第技术业过程测量和控分统本标准第部分的第具有基础电磁兼容出版物的地本标准的文本基于下列文表决报告关于投票批准这个标准的全部资料可以在上表列出的表决报告中是本标准的一个组成仅作为参引言本标准是构成如下第一部分综述综合本定语第二部分环境环境的描述环境的分类兼容性电平第三部分限值发射限值抗扰度委员会的责任第四部分试验和测量技术测量技术试验技术第五部分安装和减缓导则安装导则减缓方法和装置第九部分其他每一部分被进一步分成标准或技术报告本分部分是一个国际出了与冲击流有关的抗扰度要求和试验程中华人民共和国国家标准电磁兼容试验和测量技术浪涌抗扰度试验范围本标准规定了设备对由开关和雷电瞬变过电压引起的单极性要方法和推荐的试验等级定了几个与不同环境和安装状态有关的试验等出的要求适用于电气本标准的目的是建立一个共同的基准以评定设备在遭受来自电力线和互连线上高能量骚扰时的性本标准规定了试验等级试验设备试验配置试验程在试验室试验的任务就是要找出在规定的工作状态下工作由开关或雷电作用所产生的有一定危害电平反本标准不对绝缘物耐高压的能力进行本标准不考虑直击本标准不对特殊设备或系统的试验作出规目的是为有关专业标准化技术委员会提供一个一般性的基本依专业标准化技术用户和设备制造商设备选择合适的试验项目和试验等引用标准下列标准所包含的条过在本标准中引用而构成为本标准的条本标准出版版本均为有所有标准都会用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能电磁兼容术高电压试验技术第一部分一般试验要脉冲技术和设备第一部分脉冲术语和定义概述开关瞬态系统开关瞬态与以下内容有关主电源系统切换如电容器组的切国家质量技术监督局批准实施配电系统内在仪器附近的轻微开关动作或者负荷变与开关装置有关的谐振电各种系统如对设备组接地系统的短路和电雷电瞬态雷电产生主要原理如下直接雷击于外部电注入的大电流流过接地电阻或外部电路阻抗而产生在建筑物导体上产生感应电压和电流的间接雷之间或云层中的雷击或击于附近物体的雷种雷击产生电磁场附近直接对地放电的雷电入地电流耦合到设备组接地系统的公共接地当保护装置动作流可能发生迅速变可能耦合到内部电瞬态的模拟信号发生器的特性应尽可能地模拟上述如果干扰源与受试设备的端口在同一线路如在电源网络接耦发生器在受试设备的端口能够模拟一个低阻抗如果干扰源与受试设备的端口不在同一线路接耦发生器能够模拟一个高阻抗定义除非另有说述定义以及中的定义适用于平衡线一对被对称激励的导差模到共模的转换损失小于耦合网络将能量从一个电路传送到另一个电路的电去耦网络用于防止施加到上冲击其他不作试验的或系统的电持续时间规定波形或特征存在或持续受波前时间冲击前时间是一个虚拟参数定义为值和值两点之间所对应时间间的图冲击流的波前时间是一个虚拟参数定义为值和值两点之间所对应时间间的图抗扰度或系统面临电磁骚扰不降低运行性能的能见电气设备组用来实现某种特殊目的或多种目的并有协调特性的一组有关电气互连线包括入输出线路通信线平衡第一级保护防止大部分能量超越指定界面传播的上升时间脉冲瞬时值首次从给定下限值上升到给定上限值所经历见注除特别指明外下限值和上限值分别定为脉冲幅值的第二级保护抑制从第一级保护让通的能量的它可以是一个特可以是固有的特注是指有或几乎没有发生变化地通过冲击沿线路传送的电或功率的瞬态其特性是先快速上升后缓慢注以下简称系统通过执行规定的功能来达到特定目相互依赖部分组成的集注系统被认为用一假想的界面将其与环境和其他外部系统分离该界面切断了它们之间的联通过这些联系统受到环境和外部系统的影响或者系统本身对环境和外部系统产生半峰值时间浪涌的半峰值是一个虚拟参定义为虚拟起点到半峰值时的时间间瞬态在两相邻稳态之间变化的物理量或物理变化时间小于所关注的时间尺见试验等级优先选择的试验等级范围如表表试验等级等级开路试验电压特定注为开放等级可在产品要求中规定试验等级应根据安装情况装类别在附录的中给较低的试验等级也应得到对不同界面的试验等级的选择见附录试验设备组合发生图为组合波信号发生器的电路原理选择不同元的值以使信号发生器产生路状态的电流路时信号发生器的等效输出阻抗为为方便起义浪涌信号发生器的等效输出阻抗为开路输出电压峰值与短路输出电流峰值之能产生开路电压波短路电流波形的信号发生器被称为组合波浪涌信号发生混合信号发生注电压和电流波形是输入阻抗的函数当浪涌加至设备时由于安装的保护装置的适当没有保护装置或保护装置不动作而导致飞弧或击穿的输入阻抗可能发生变因此当负载瞬间变化时从同一试验信号发生器必须能输出负载瞬间变化所需的电压波和电流本标准中描述的组合波信号发生器与其他标准中规定的混合信号发生器相组合波信号发生器的特征与性能开路输出电压至少在范围内能输出浪涌电压波形见图和表开路输出电压容短路输出电流至少在范围内能输浪涌电流波形见图和表短路输出电流容极性相位偏移随交流电源相角在重复率每分钟至少一应该使用输出端浮地的信号发生对于专门的试验条第章和附录加或增加要求的等效源这时和耦合去耦网络相连的开路电压波和短路电流波不再分别是和合波形信号发生器特性的校验为了比较不同信号发生器的试验结校验信号发生器的特按下述程序测量信号发生器的最基本特信号发生器的输出应与有足够带宽和电压量程的测量系统连便监视波形的特信号发生器的特性应在充电电压相同时于开载大于或等于载小于或等于校注与开路电压对应的短路电流最小为路电压对应的短路电流最小为符合的试验信号发生器图为脉冲信号发生器的电路原理选择不同元使信号发生器产生注组织的简称其中文名称国际电报和电话咨询信号发生器的特征与性能开路输出电压至少在范围内能输出浪涌电压波形见图和表开路输出电压容短路输出电流至少在范围内能输浪涌电流波形见表短路输出电流容极性重复率每分钟至少一应该使用输出端浮地的信号发生信号发生器特性的校验信号发生器的校验状态同除外注与开路电压对应的短路电流最小为路电压对应的短路电流最小为耦耦网络耦合耦网络不应明显影响信号发生器的参数例如开路路电应在规定的容差范围例外用气体放电管耦注电感损耗材料会减轻耦合耦网络应满足以下要用于交直流电源线的耦去耦网适用于组合波信号发生电压和电流的波前时间和半峰值时间应分别在开路情况下和短路情况下校信号发生器的输出或其耦合网络应与有足够带宽和电压量程的测量系统连接以便监视开路电压波用电流互感器测量短路电流波将耦合网络输出端子之间的短路连线穿过电流互感器的穿孔即在耦耦网络的输出端有波形参数和信号发生器的其他性能参数应与中规定的相同就如同在信号发生器本身输出的一注当信号发生器阻抗根据试验配置要求从增加到或时耦合网络输出的试验脉冲持续时间可能会明显变用于电源线的电容耦合在接入电源去耦网络以通过电容耦合将试验电压按线线或线地方式加单相电源系统试验配置如图和图电源系统试验配置如图和图耦合耦网络的额定参耦合电容或试验电源去耦当没有与去耦网络连接时在未加浪涌线路上的残余浪涌电压不应超过最大可施加电压的网络没有与去耦网络连接去耦网络电源输入端上的残余浪涌电压不应超过所施加试验电压的电源电压峰值的两者中取较上述单接地特性对三相线和保护样有用于电源线的电感耦合用于电源线的电感耦合正在考虑用于互连线的耦耦网络应根据线路功能和运行状态来选择耦合的方产品技术要求中应对此作出规耦合方法的示例如下电容耦合用气体放电管耦对端口试验时以下各条中规定的不同配置可能给不出可比较的结在产品技术要求和必须选择最合适的注图中的为电感的电阻部分电阻值的大小取决于传输信号所允许的衰减程用于互连线的电容耦合对非屏蔽不平衡线路当电容耦合对该线上的通信功能没有影响用此方其应用如图线线耦合和线耦电容耦去耦网络的额定参数耦合电容去耦电感有补偿电流注应考虑信号电流容量它取决于受试用气体放电管耦合对非屏蔽平衡用气体放电管耦合如图本方法也可用在因功能问题而不能使用电容耦合的场该功能问题是由将电容接至而引图就多芯电缆中的感应电压而合网络还具有调节浪涌电流分布的任因合网络中的电阻芯电示上信号发生值约为应超过用气体放电管进行的耦合可以通过并联电容来示例当线路传输信号频率在频率较高时不使耦合耦网络的额定参数为耦合电阻气体放电去耦电感型磁芯电流注在某些情况下由于功能原因需使用启动电压较高的气体放电管当运行状态不受太大影响时可使用气体放电管以外的其他元件其他耦合方法其他耦合方法正在考虑试验配置试验设备下述设备是试验配置的一部分受辅助电定的类型和长耦合或气体放电信号发生波信号发生信号发生器去耦网和附加的电源试验的配置浪涌经电容耦合网络加电源端图和图为了避免对由同一电源供电的非受试设备产生不利要使用去耦网便为浪涌波提供足够的去耦得能在受试线路上形成规定的波如果没有其他规和耦合耦网络之间的电源线长度为更为模拟典型耦合某些情况必须使用附加的规定说明见注某些美对交流电源要求按图和图配置但使用阻抗进行试验尽管这是一个更严格的试验一般要求是用非屏蔽不对称工作互连线试验的配置一般而图用电容向线路施加耦网络对受试线路的规定功能状态不应产生影图给出了另一个试验气体放电管耦具有较高信号传输频率的线路使根据传输频率下的容性负载来选择耦合方如果没有其他规和耦合耦网络之间的互连线长度为更非屏蔽对称工作互连线信线试验的对于平衡互信常不能使用电容耦合方此时耦合是由气体放电管来完成推荐标准不能对气体放电管触发气体放电管约为级作规定二级保护没有气体放电管的情况注应考虑两种试验布置对仅在有第二级保护的设备级抗扰度试验配置用较低的试验等级如或对有第一级保护的系统级抗扰度试验配置用较高的试验等级如或如没有其他规和耦耦网络之间的互连线长度为更屏蔽线试验的配置对于屏蔽合去耦网络不再适应根据图将浪涌施加属外线的屏蔽层对于屏蔽线一端接地的图进为了对安全地线去使用安全隔离正常情况使用规定的最长屏蔽电根据浪涌的频谱特使用长的规定屏蔽电考虑到电缆长度的原该电缆按非电感性的结构给屏蔽线施加浪涌的规则两端接地的屏蔽应按图给屏蔽层施加一端接地的屏蔽按图进行试验为电缆对地电容电容量的大小可按计如没有其他规为其典型在屏蔽层上施加的试验电平线地值施加电位差的试验配置如必须施加电位差来模拟在系统中可能出现对使用屏蔽线的系统可按图进行对非屏蔽线或屏蔽线仅在一端接地的系统按图进行其他试验配置如果试验配置中规定的某一种耦合方法由于功能原因不能使在专门的产品标准中应规定可替代的方合于特殊试验条件试验时的工作状态和安装情况应与产品技术要求一两个方面试验布试验程试验程序实验室条件为了使环境参数对试验结果的影响减至最在和规定的气候和电磁环境基准条件下进气候条件气候条件应满足以下要求环境温度相对湿度大气压注在产品技术条件中可以规定其他数应在预期的气候条件下工在试验报告中应记录温度和相对湿电磁环境实验室的电磁环境不应影响试验结在实验室内施加浪涌信号发生器的特性和性能应满足和的规定信号发生器的校验应按和进试验应根据试验方案进方案中应规定以下内容并参见附录信号发生器和其他使试验等电压电信号发生器的源浪涌的极性信号发生器的触发试验次数在选定点上至少加五次正极性和五次负极重复率最快为每分钟一注大多数常用的保护装置的平均功率容量较低尽管它们的峰值功率或峰值能量容量能承受较大的电因此最大重复次浪涌之间的时间和恢复决于内部的受试的输入端和输出注在有几个相同线路的情况下只需选择一定数量的线路进行典型的典型工作向线路施加浪涌的顺交流电源时的相角实际安装如交流中线直流模拟实际接地中给出了关于试验方式的如果没有其他规在交流和零值和峰值的电压相位处同步加应按线线和线地方式施加进行线地没有其他规必须依次地加到每根线和地注当使用组合波信号发生器对两根或多根信地进行试验时试验脉冲的持续时间可能会减少试验程序还应考虑受试设备的非线性电流电压特因只能由低等级逐步增加到产品标准或试验方案中规定的试验等所有较低等选择的试验等应满足要第二级保护发生器的输出电压应增加到第一级保护的最低电压击穿通如果没有实际工作信号源提供可以对其进级决不可超出产品技术要试验应按试验方案进为找到设备工作周期内的所有关键施加足够次数的极性于验收使用以前未曾加过则应替试验结果和试验报告本章给出了与本标准有关的试验结果的评定和试验报告的指导性原由于受试设备和系统种类繁异很得确定浪涌对设备和系统的影响的任务变得比较困除非有关专业标准化技术委员会或产品技术规范给出了不同的技术要求否则试验结果应按受试设备的工作情况和技术规范进行如下分在技术规范内性能正常功能或性能暂时降低或丧失但能自行恢复功能或性能暂时降低或丧操作者干预或系统复因软件损坏或数据丢失而造成不能自行恢复的功能降低或丧设备不应由于应用本标准规定的试验而出现危险或不安全的对于验收在专门的产品标准中规定试验程序和对试验结果的说一般地如果设备在整个试验期间表现出其抗扰度并且在试验结束以后满足技术规范中的功能要表明试验合技术规范可以确定一些产生了影响但被认为是不重要的因而是可以接受的效确认设备在试验结束后能自动恢复其工作能力应记录设备性能完全丧失这些对试验结果的最后评定是有约束力试验报告应包括试验状态和试验结高压充储能持续时间形成电阻阻抗匹配升时间形成电感图组合波信号发生器的电路原理图表波形参数的规定规定根据根据波前时间半峰值时间上升时间持续时间开路电压短路电流注在现行出版物中和波形通常按规定如图和图所示其他的推荐标准按规定波形如表所示本标准两种规定都是有效的但所指的是同一信号发生器波前半峰值时间图开路电压波的波形规波前半峰值时间图短路电流波的波形规高压充储能脉冲持续时间形成匹配上升时间形成用外部匹配电阻时开关合上图脉冲信号发生器的电路原理图第九表波形参数的规定规定根据蓝皮书第九卷根据波前时间半峰值时间上升时间持续时间开路电压短路电流注在现行和出版物中波形通常按规定如图所示其他的推荐标准按规定波形如表所示本标准两种规定都是有效的但所指的是同一信号发生器波前半峰值时间图开路电压波的波形规图交上电容耦合的试验配置示例线线耦图交上电容耦合的试验配置示例线地耦图交电容耦合的试验配置示例线耦开关地置开关置图交电容耦合的试验配置示例耦发生器输出接地开关线地置线置开关置与不在相同的位为图非屏蔽互连线试验配置示线线地耦耦合开关线地置线置开关置与不在相同的位为图非屏蔽不对称工作线路试验配置示例线线地耦气体放电管耦合开关地置线线置根线依次使用信号发生计算例如使用发生计算内部匹配阻抗外部匹配阻抗代于个导等于或大于例如应超过传输信号频率在较高频率时不取决于传输信号所允许的衰图非屏蔽对称工作线路试验配置示线线地耦气体放电管耦合图屏蔽线施加电位配置示耦合图非屏蔽线和仅在一端接地的屏蔽和施加电位配置示耦合标准的附录信号发生器和试验等级的选择试验等级应根据安装情况使用表以及在附录给出的信息和示中类保护良好的电气在一间专用房间类有部分保护的电气类电缆隔离至短走线也隔离良好的电气类电缆平行敷设的电气类互连线按户外电缆沿电源电缆敷设并且这些电缆被作为电子和电气线路的电气类在非人口稠密区电子设备与通信电缆以及架空电力线路连接的电气产品技术要求中规定的特殊其他资料在附录的图中给为了证明系统级取与实际安装情况有关的其他如第一表试验等级的决于安装情况安装类别试验等级电源耦合方式不平衡工作电路线路耦合方式平衡工作电路线路耦合方式耦合方式线线线地线线线地线线线地线线线地距离从到最长有特别的结构并经过专门的布置对以下的互连电缆不做试验仅第二类适用取决于当地电力系统的等级通常带第一级保护进行试验注数据总线数据线短距离总线长距离总线不适用信号发生安装类别的关系如下类第类对电源线端口和短距离信号电路端口对长距离信号电端源阻抗应与各有关试验配置图中标明的一。