Advertisement

信息技术设备的电磁兼容性标准

阅读量:

自20世纪80年代以来我国推动制定了 electromagnetic compatibility (EMC) 国家标准序列,并于每年定期更新相关技术参数及实施要求

1.信息技术设备定义

在GB9254中,信息技术设备被视为一个关键术语。它明确了该标准所涵盖的应用领域。 GB9254第3.1条款明确了具体的定义:任何同时满足条件a与条件b的信息技术设备。

(a). 该设备能够录入数据及电信消息,并完成其保存、呈现以及搜索功能;同时支持单个或多个主要用于信息传输的端口配置。

(b). 额定电压不超过600V。

基于产品的使用环境, 信息技术设备被划分为A类与B类, 它们各自需满足相应的电磁兼容规范, 其中B类规范更为严格. 通常情况下, 在以下场景中使用的信息技术设备被视为'B'类

  1. 居住区包括四合院建筑及住宅楼;
  2. 商业中心拥有零售商店及大型超市;
  3. 商务园区集中办公大楼与金融机构;
  4. 文化娱乐广场提供电影放映场所及餐饮场所并设有夜生活娱乐场所;
  5. 休闲娱乐区域包含油库与加油站公共停车场及体育设施中心;
  6. 工业生产区域包括车间实验室及技术研发空间。

符合A级电磁兼容标准的产品在产品说明书和标牌上一般会明确列出以下内容的声明:

此产品符合电磁兼容A级标准,在生活环境中可能产生无线电骚扰现象。当此类现象发生时,请用户采取切实可行的措施来应对这种情况。

2.限值

2.1电源端子的传导骚扰限值

电磁骚扰主要通过设备电源端子经由上传导至电网而产生影响;为此,《 electromagnetic compatibility standards》对该现象制定了严格的技术规范与管理要求。为了便于参考,《 electromagnetic compatibility standards》特别列出了不同等级(A级与B级)下各类型的设备电源端子所能承受的最大电场强度值范围(见表2)。

表2 电源端子的传导骚扰限值

A级 B级
频率范围MHz 限值dBμV 频率范围 MHz 限值dBμV
准峰值 平均值 准峰值 平均值
0.15 ~ 0.50 79 66 0.15 ~ 0.50 66 ~ 56 56 ~ 46
0.50 ~ 50 78 60 0.50 ~ 5 56 46
5 ~ 30 60 50

2.2电信端口的共模传导骚扰限值

该电缆中的共模电流沿其路径传播并引发显著电磁辐射。大多数设备在未连接同轴通信电缆时仍可满足相关标准要求。然而,在连接后则无法满足这些规定。为此本规范对电信端口的共模传导发射特征进行了明确规定(见表3)。其中A类和B类端口分别规定了不同的共模干扰限值。

频率范围MHz A级 B级
电压限值dBμV 电流限值dBμA 电压限值dBμV 电流限值dBμA
准峰值 平均值 准峰值 平均值 准峰值 平均值 准峰值 平均值
0.15 ~ 0.5 97~87 84~74 53~43 40~30 84~74 74~64 40~30 30~20
0.5 ~ 30 87 74 43 30 74 64 30 20

2.3辐射发射骚扰限值

信息设备在运行过程中向空间发射电磁波,并形成了一定程度的干扰作用于其他电子装置。其中无线接收装置受到的影响较为显著。因此本方案规定了关于设备辐射电磁波强度的限制要求。表4列出了A级和B级的辐射骚扰限值

表4: 辐射骚扰限值

频率范围 MHz 准峰值dBμV/m
A级 B级
30~230 40 30
230~1000 47 37

2.4机箱的抗扰度限值

机箱具备一定的抗干扰能力,在实际应用中需要根据常见的外部干扰进行分类管理。

表5: 机箱抗扰度试验限值

电磁环境 抗扰度限值
工频磁场 50或60Hz 1A/m(r.m.s)
射频电磁场 ≤80 ~ 1000MHz 3V/m(r.m.s,未调制)80%AM(1KHz)
静电放电 4KV(接触放电) 8KV(空气放电)

2.5信号端口和抗扰度限值

信号端口上的骚扰源于空间电磁波在电缆上产生的电流;基于实际环境中的电磁骚扰现象分析可知,存在表6所列举的三种类型。

表 6: 信号端口和电信端口抗扰度限值

电磁环境 抗扰度限值
射频连续波传导 0.15~80MHz 3V(r.m.s,未调制)80% AM(1KHz)
浪涌(冲击) 1.5KV(峰值) 4KV(峰值)10/700μs
电快速瞬变脉冲 0.5KV(峰值) 5/50ns 5KHz(重复频率)

2.6 直流电源端口抗扰度限值

直流电源端口的抗扰度要求如表7所示。

表7: 电源输入端口的抗扰度限值

电磁环境 抗扰度限值
射频连续波传导 0.15~80MHz 3V(r.m.s,未调制)80%AM(1KHz)
浪涌(冲击) 1.2/50 (8/20) μs 0.5KV(峰值)
电快速瞬变脉冲 0.5KV(峰值) 5/50ns 5KHz(重复频率)

2.7 交流电源端口抗扰度限值

交流电源端口的抗扰度要求如表8所示。

表8:交流电源端口抗扰度要求

电磁环境 抗扰度限值
射频连续波传导 0.15~80MHz 3V(r.m.s,未调制)80%AM(1KHz)
电压暂降 >95%减小 0.5周期 30%减小 25周期
电压短时中断 >95%减小 250周期
浪涌(冲击) 1.2/50(8/20) μs 1KV(峰值),线 线2KV(峰值),线 地
电快速瞬变脉冲 1.0KV 5/50ns 5KHz(重复频率)

3.测量方法

3.1电源端子传导骚扰测量方法

3.1.1测量设备

进行电源端子传导发射测量需要3种设备:

干扰测量设备:一种用于定量计量骚扰强度的设备,在实际应用中既可以作为EMI测量接收器使用又可配备谱分析仪功能其频率范围需覆盖150千赫至30兆赫并具备峰值准峰值及平均值检波能力以满足GB/T 6113.1的规定要求

线路阻抗稳定网络(LISN)是一种用于保障电力系统信号完整性的重要技术。该技术基于电源端子传导发射信号的特性与电网阻抗之间的关系设计而成,在实际应用中需要特别注意工作条件以确保测控结果的准确性。其正是为此设计的一个理想工具,在这种特定的工作环境下能够提供稳定的测控平台。根据GB/T 6113-1系列标准的要求,在使用50Ω/50μH的标准配置时可以充分满足相关技术指标的需求。

接地金属底座:试验设备需安装于比待测边界高出半米的接地金属底座上实施测试;其中该底座的最小尺寸规定为2米乘以2米。

3.1.2测量方法

电源端子传导骚扰测量主要用于评估被测设备通过电源线向电网释放的骚扰电压。在进行此试验时需要注意将受试设备置于最佳工作状态,在测试结束后可通过分析确定最大值对应的工作参数即为此次测试的结果。

3.2电信端口共模骚扰测量方法

3.2.1测量设备

进行电源端子传导发射测量需要4种设备:

干扰测量装置 用于定量评估干扰程度;其要求与电源端口传导发射测速的一致。

  • 抗干扰网络性能指标: 共模终端的阻抗值设定在[14\sim 16]\Omega范围内(\pm2\Omega),相位特性满足[− 4^{\circ}\sim+4^{\circ}]的要求;网络隔离性能指标显示,在[148\sim 6]kHz至[6\sim 9]MHz频段内其隔离度指标达到理论最大值上限(即约[77\sim87]dB),并且随着工作频率的增加而呈现线性增长趋势;系统纵谐波损失系数对于不同类型的同轴电缆材料(如三类及以上)也表现出了良好的性能特征,在工作频段内其纵谐波损失系数均低于理论最小值下限(约(−) 7dB/倍频),并且随着工作频率的增加而呈现线性递减趋势。

    • 容性电压探头:阻抗 > 1MΩ,并联电容 < 5pF;

    • 电流探头:插入阻抗≤1Ω;

    • 接地平板比被测设备边框大0.5m,最小尺寸为2m×2m。

3.2.1测量方法

电信端口设置为多组平衡对线或非屏蔽电缆时,则遵循电压法及电流法;

电信端口配置为平衡电缆或同轴(屏蔽)电缆时,采用电流法。

详见GB9254附录C。

3.3辐射骚扰测量方法

3.3.1测量设备与场地

在椭圆形开放场或半电波暗室中,分别对水平和垂直方向上的衰减测量值进行比较分析,并确保这些测量值与其理想情况下的理论值之间的差不超过±4dB。

  • 测量接收机:30 1000MHz,满足GB/T6113.1;

  • 天线:对数偶极子天线或双锥天线,满足GB/T6113.1;

  • 接地平板:符合GB/T6113.1;

3.3.2测量方法

将水平极化的天线安装在特定的高度,并将其置于一个合适的方位上;旋转平台放置于特定的角度位置;在指定的频段范围(30至1千兆赫兹)内使用峰值检测法进行初步测量;

经过转台的转动,在初步测试阶段关注具有较高干扰水平的频率位置上,并确定被测试设备的最大干扰电平值(准峰值)。

在1 4m高度范围内升降天线,寻找该频率点上的电大骚扰电平;

改变天线极化方向,改为垂直极化,重复上述测量。

3.4静电放电抗扰度试验

完成对受试设备的放电测试200次,在其中150次测试中分别施加于3个测试点完成直接接触放电;剩余第四个测试点选择水平[耦合]板前边缘中心作为第四个测试点,并完成49次间接放电测试;对于孔与缝隙区域的每个测试点,则至少完成10次单次空气放电操作。

放电极性:进行正、负极性的静电放电。

3.5射频电磁场辐射抗扰度试验

频率范围:80 1000MHz;

试验信号:用1KHz正弦波对试验信号进行80%幅度调制;

3.6电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

当系统存在多个相同端口时,则只需对其中一个进行测试;对于多芯导线,则每根单芯导线均需单独测试;对于长度不超过3米的数据通信电缆,则无需执行该项测试

3.7电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验

对试验电压暂降规定为周期>95%、30%两个等级,对应两个不同的试验周期:0.5、25。

3.8射频场感应的传导骚扰抗扰度试验

对受试设备只施加3Vrms(未调制)试验电压。

3.9浪涌(冲击)抗扰度试验

D.C.电源端口(仅适于直接与室外电缆连接的端口)施加0.5KV(线 地)骚扰电压;

A.C.电源端口施加典型1千伏(线-线)及2千伏(线-地)的骚扰电压;而直接与室外相连的信号端口及电信号端口则施加1.5千伏至4千伏范围内的骚扰电压

全部评论 (0)

还没有任何评论哟~