電工產(chǎn)品的哪些電磁兼容要求?
點(diǎn)擊數(shù):45642020-03-06 09:47:13 來源: 重慶哥爾摩科技有限公司、電波暗室、電磁兼容暗室、汽車電子暗室、EMI系統(tǒng)測試、EMS系統(tǒng)測試、EMC測試附件、EMC測試天線
在幾十年以前, 世界各國特別是歐洲一些工業(yè)發(fā)達(dá)的先進(jìn)國家,發(fā)現(xiàn)許多電子產(chǎn)品在正常工作時,經(jīng)常出現(xiàn)不正常的工作狀態(tài), 嚴(yán)重時會被損壞無法繼續(xù)工作。他們經(jīng)過不懈的努力,發(fā)現(xiàn)電子產(chǎn)品在其工作的環(huán)境中,要受到環(huán)境中電磁場的作用,電磁場中存在各種各樣的電磁騷擾源,這些電磁騷擾源要影響到在其環(huán)境中電子產(chǎn)品的正常工作,甚至?xí)p壞電子產(chǎn)品。他們對電磁騷擾問題進(jìn)行了深入細(xì)致的研究,已經(jīng)探索出許多減少電磁騷擾強(qiáng)度和解決電子產(chǎn)品的正常工作措施。在此基礎(chǔ)上,總結(jié)出一套完整的理論和方法,形成了一門新興的學(xué)科——電磁兼容(Electromagnetic Compatibility 簡稱EMC)。
電磁兼容(EMC)最淺顯的解釋是“在電磁環(huán)境中共存的能力” 。國際電工委員會IEC標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)電磁兼容的名詞術(shù)語中給出了它的定義為:“電磁兼容是設(shè)備和系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對該環(huán)境的任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力” ,根椐IEC給出的定義我們可以用一種通俗說法:EMC就是研究設(shè)備或系統(tǒng)的電磁騷擾和抗擾度的問題,也就是說所有的電子設(shè)備既不要成為一個電磁騷擾源,對周圍的其它設(shè)備的正常工作產(chǎn)生不良影響;又要能承受周圍電磁環(huán)境中從各種途徑傳輸?shù)母鞣N電磁騷擾,而保證自身設(shè)備的正常工作。
當(dāng)今的時代己進(jìn)入電子信息時代??茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展,越來越多的電子產(chǎn)品采用高集成的電子元器件組成的數(shù)字電路和應(yīng)用計算機(jī)技術(shù),涌現(xiàn)出一代又一代新型電子設(shè)備,進(jìn)入科研、生產(chǎn)和人類生活的各個領(lǐng)域。在電工行業(yè)中, 許多新產(chǎn)品也廣泛采用了這些高集成的電子元器件組成的數(shù)字電路和計算機(jī)技術(shù)等,形成了新一代的智能電器;在企業(yè)生產(chǎn)過程和自動化控制中,也廣泛使用微型計算機(jī)和工業(yè)控制計算機(jī)。在日常工作中, 各種各樣的家用電器已成為人類生活必需品;這些影響和危害就是電磁兼容研究的兩類問題。這些新型電工產(chǎn)品在運(yùn)行的過程中以各種形式傳輸電磁能量,電磁能量如對周圍環(huán)境產(chǎn)生污染就是電磁騷擾,即形成了“電磁騷擾源” 。
電磁騷擾源就可能影響到周圍的其它電子設(shè)備,使其無法正常工作;另一方面新型電工產(chǎn)品在所使用的環(huán)境中,也會受到各種各樣的電磁騷擾源騷擾,要求這些電子設(shè)備必須具有抵抗這些電磁騷擾的能力,保證其正常工作。國際電工委員會成立了國際無線電干擾特別委員會(英文簡寫CISPR)和TC77電磁兼容技術(shù)委員會, 專門從事研究電磁兼容、制訂電磁兼容有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。我國有關(guān)部門在近十余年中也十分重視研究電磁兼容領(lǐng)域內(nèi)所產(chǎn)生的各種技術(shù)問題,成立了對應(yīng)于CISPR和IECTC77技術(shù)委員會的全國無線電干擾標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會和全國電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會。
CISPR和IECTC77技術(shù)委員會下設(shè)的分技術(shù)委員會,屬于電工領(lǐng)域有以下兩個:
(1)家用電器、電動工具、照明設(shè)備及類似電器
(2)工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療射頻設(shè)備
在電工領(lǐng)域中,更多的產(chǎn)品如低壓電器、量度繼電器及繼電保護(hù)裝置、自動化設(shè)備、由半導(dǎo)體器件組成的整流器、變流器以及各種直流電源、不間斷電源和逆變電源等,各產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員都按照CISPR和IECTC77技術(shù)委員會制訂電磁兼容的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)和通用標(biāo)準(zhǔn)制訂各自產(chǎn)品的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)。
下面介紹部分電工產(chǎn)品的電磁兼容要求
1.家用電器、電動工具、照明設(shè)備及類似電器電磁兼容要求
家用電器、電動工具、照明設(shè)備及類似電器電磁兼容要求目前由CISPR F分技術(shù)委員會負(fù)責(zé)制定。
家用電器、電動工具、照明設(shè)備及類似電器電磁兼容要求包括電磁發(fā)射(EMI)和抗擾度(EMS)兩個方面,其標(biāo)準(zhǔn)有:
GB4343.1-2003/CISPR14-1:2000 電磁兼容 家用電器、電動工具和類似器具的要求 第1部分:發(fā)射
GB4343.2-1999/CISPR14-2 電磁兼容 家用電器、電動工具和類似器具的要求 第2部分:抗擾度
1.1適用范圍
適用于家用電器、電動工具、使用半導(dǎo)體裝置的調(diào)節(jié)器、電動機(jī)驅(qū)動的電療設(shè)備、電動/電子玩具、自動配給機(jī)以及電影或幻燈放映機(jī);還包括電動機(jī)、開關(guān)電器等設(shè)備的單獨(dú)部件,例如(電源或保護(hù)的)繼電器。
1.2發(fā)射
1.2.1連續(xù)騷擾電壓限值∶
a.頻率范圍為148.5kHz~30MHz的連續(xù)騷擾的電壓限值如下∶
a)家用電器等
(a) 頻率為0.15~0.5MHz∶
電源端子上為65~56dBμV(準(zhǔn)峰值檢波器測量),59~46dBμV(平均值檢波器測量)。
負(fù)載端子和附加端子上為80dBμV(準(zhǔn)峰值檢波器測量),70dBμV(平均值檢波器測量)。
(b) 頻率為0.50~5.00MHz∶
電源端子上為56dBμV(準(zhǔn)峰值檢波器測量),46dBμV(平均值檢波器測量)。
負(fù)載端子和附加端子上為74dBμV(準(zhǔn)峰值檢波器測量),64dBμV(平均值檢波器測量)。
(c) 頻率為5.00~30.00MHz∶
電源端子上為60dBμV(準(zhǔn)峰值檢波器測量),50dBμV(平均值檢波器測量)。
負(fù)載端子和附加端子上為74dBμV(準(zhǔn)峰值檢波器測量),64dBμV(平均值檢波器測量)。
b)電動工具等∶
(a)頻率為0.15~0.35MHz∶
電動機(jī)額定功率≤700W為66~59dBμV(準(zhǔn)峰值檢波器測量),59~49dBμV(平均值檢波器測量)。
700W<電動機(jī)額定功率≤1000W為70~63dBμV(準(zhǔn)峰值檢波器測量),63~53dBμV(平均值檢波器測量)。
電動機(jī)額定功率>700W為76~69dBμV(準(zhǔn)峰值檢波器測量),69~59dBμV(平均值檢波器測量)。
(b) 頻率為0.35~0.50MHz∶
電動機(jī)額定功率≤700W為59dBμV(準(zhǔn)峰值檢波器測量),49dBμV(平均值檢波器測量)。
700W<電動機(jī)額定功率≤1000W為63dBμV(準(zhǔn)峰值檢波器測量),53dBμV(平均值檢波器測量)。
電動機(jī)額定功率>700W為69dBμV(準(zhǔn)峰值檢波器測量),59dBμV(平均值檢波器測量)。
(c) 頻率為5.00~30.00MHz∶
電動機(jī)額定功率≤700W為64dBμV(準(zhǔn)峰值檢波器測量),54dBμV(平均值檢波器測量)。
700W<電動機(jī)額定功率≤1000W為68dBμV(準(zhǔn)峰值檢波器測量),58dBμV(平均值檢波器測量)。
電動b. 頻率范圍為30~300MHz騷擾功率限值(騷擾功率限值隨頻率線性増大)如下∶
a)家用電器等∶
45~55dBpW(準(zhǔn)峰值檢波器測量),35~45dBpW(平均值檢波器測量)。
b)電動工具等∶
電動機(jī)額定功率≤700W為45~55dBpW(準(zhǔn)峰值檢波器測量),35~45dBpW(平均值檢波器測量)。
700W<電動機(jī)額定功率≤1000W為49~59dBpW(準(zhǔn)峰值檢波器測量),39~49dBpW(平均值檢波器測量)。
電動機(jī)額定功率>700W為55~65dBpW(準(zhǔn)峰值檢波器測量),45~55dBpW(平均值檢波器測量)。
1.2.2斷續(xù)騷擾電壓限值:
GB4343-1995/CISPR14 《家用和類似用途電動、電熱器具、電動工具的無線電騷擾特性測量方法和限值》規(guī)定如下
在頻率范圍為148.5kHz~30MHz的斷續(xù)騷擾電壓限值用兩種方式來規(guī)定。一種采用喀嚦聲騷擾限值,另一種采用連續(xù)騷擾限值。
a.采用連續(xù)騷擾限值的斷續(xù)騷擾有∶
a)單個脈沖的持續(xù)時間小于200ms,間隔時間小于200ms,而連續(xù)時間大于200ms的多于脈沖串驗騷擾。
b)時間間隔小于200ms,而連續(xù)時間小于200ms的兩次騷擾。
c)在任意2s時間內(nèi),經(jīng)常發(fā)生兩次以上的喀嚦聲。
d)喀嚦聲率大于30的喀嚦聲。
b.采用喀嚦聲騷擾限值Lg的斷續(xù)騷擾
喀嚦聲騷擾限值Lg是與連續(xù)騷擾有關(guān)的限值。其大小為連續(xù)騷擾限值上增加一定的數(shù)量∶當(dāng)N<0.2,增加44dB;或0.2≤N≤30,增加20lg 。
采用喀嚦聲騷擾限值Lg的斷續(xù)騷擾有∶
a)由一系列連續(xù)脈沖組成的,持續(xù)時間不大于200ms的脈沖騷擾,即一次喀嚦聲。
b)單個脈沖持續(xù)時間小于200ms,相互間隔時間小于200ms,而總持續(xù)時間不大于200ms的多個脈沖騷擾,也為一次喀嚦聲。
機(jī)額定功率>700W為74dBμV(準(zhǔn)峰值檢波器測量),64dBμV(平均值檢波器測量)。
c)對于喀嚦聲率N小于5的產(chǎn)品,如果兩個或兩個以上的單獨(dú)開關(guān)順序動作引起兩次騷擾,每次騷擾的最大持續(xù)時間為200ms,而且在2s時間內(nèi),這兩次騷擾的前后都沒有其它騷擾存在,甚至這兩次騷擾之間的間隔時間小于200ms,則這兩次騷擾應(yīng)為二次喀嚦聲。
d)用于溫控的三相開關(guān),在開斷三相四線電源的各相電壓及零線時,依次產(chǎn)生三次騷擾,如果三次騷擾符合下列條件∶
(a)任意15min內(nèi),開關(guān)僅動作一次,而且在2s的時間內(nèi),產(chǎn)生這三次騷擾的前后沒有出現(xiàn)其他任何騷擾。
(b)三相開關(guān)中任何一個觸頭在開或斷的過程中所產(chǎn)生的騷擾持續(xù)時間不大于10ms,
而且在觀察期間所記錄下由開關(guān)動作所引起不大于四分之一數(shù)目的喀嚦聲限值都超過連續(xù)騷擾限值的44dB。
在以上的情況下則應(yīng)將這三次騷擾認(rèn)定為三次喀嚦聲而不是連續(xù)騷擾。認(rèn)定時主要依據(jù)是它們之間的間隙時間。
e)在裝有程序控制的產(chǎn)品,在最小觀察時間內(nèi),如果斷續(xù)騷擾的總持續(xù)時間不超過600ms,應(yīng)為喀嚦聲。最小觀察時間應(yīng)指當(dāng)統(tǒng)計喀嚦聲或有關(guān)的開關(guān)操作時,為統(tǒng)計判斷每單位時間內(nèi)所出現(xiàn)大量喀嚦聲時應(yīng)提供穩(wěn)定數(shù)據(jù)所需要的最少時間。
由于對斷續(xù)騷擾的理解、測量、和判定始終是一個比較難理解和執(zhí)行的技術(shù)難題,在GB4343.1-2003/CISPR14-1:2000 《電磁兼容 家用電器、電動工具和類似器具的要求 第1部分:發(fā)射》標(biāo)準(zhǔn)中對此部分作了如下修改和補(bǔ)充:
a.適用于用連續(xù)騷擾電壓限值判定斷續(xù)騷擾的器具標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定
a)除喀嚦聲以外的騷擾, 或者
b)喀嚦聲率大于30的喀嚦聲。
以上兩種情況下,器具適用于用連續(xù)騷擾電壓限值判定, 并且刪除了“在任意2s時間內(nèi),經(jīng)常發(fā)生兩次以上的喀嚦聲”。
b.新標(biāo)準(zhǔn)中對某些不符合喀嚦聲定義的斷續(xù)騷擾類型的判定作了如下規(guī)定:
a)單個開關(guān)操作--無限值要求操作的騷擾,可判定被試產(chǎn)品的騷擾限值符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。但不涵蓋經(jīng)常重復(fù)操作的開關(guān)。
開關(guān)和控制器的操作包括:
(a)接通或斷開電源;
(b)程序選擇;
(c)通過在有限的固定位置間的開關(guān)切換進(jìn)行能量或速度控制;
(d)家用電器中脫水的變速裝置或電子溫控器的可連續(xù)調(diào)節(jié)控制器的人工設(shè)定變化;
(e)裝在器具內(nèi)僅為了安全地切斷電源。
b)時間小于600ms的喀嚦聲組合--一個喀嚦聲
對于裝有程序控制的器具,在每一個選擇的程序周期中允許有一個時間小于600ms的喀嚦聲組合,對于其它器具,在最小觀察時間內(nèi)允許有這樣一個喀嚦聲組合。
該規(guī)定也適用于恒溫控制的三相開關(guān)在開斷三相電源中的每相和中線過程中相繼引起的三個騷擾,這些喀嚦聲的組合可認(rèn)為是一個喀嚦聲。
c)瞬時開關(guān)--無限值要求
同時滿足下列條件的器具,被認(rèn)為滿足限值要求而與喀嚦聲的幅值無關(guān)。
(a)喀嚦聲率N不大于5;
(b)沒有持續(xù)時間長于20ms的喀嚦聲;
(c)90%的喀嚦聲的持續(xù)時間小于10ms。
d)喀嚦聲的時間間隔小于200ms—兩個喀嚦聲
對于喀嚦聲率N小于5的器具,任何兩個持續(xù)時間最多為200ms的騷擾應(yīng)評定為兩個喀嚦聲,即使這兩個騷擾之間的間隔時間小于200ms。
1.3抗擾度
a.試驗依據(jù)
GB4343.2-1999/ CISPR14-2電磁兼容 家用電器、電動工具和類似器具的要求 第2部分:抗擾度
GB/T17626.2-1998/IEC61000-4-2 第4部分 試驗與測量技術(shù) 靜電放電抗擾度試驗
GB/T17626.3-1998/IEC61000-4-3 第4部分 試驗與測量技術(shù) 射頻電磁場輻射抗擾度試驗
GB/T17626.4-1998/IEC61000-4-4 第4部分 試驗與測量技術(shù) 電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗
GB/T17626.5-1999/IEC61000-4-5 第4部分 試驗與測量技術(shù) 浪涌〔沖擊〕抗擾度試驗
GB/T17626.6-1998/IEC61000-4-6 第4部分 試驗與測量技術(shù) 射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度
GB/T17626.11-1999/IEC61000-4-11 第4部分 試驗與測量技術(shù) 電壓暫降、短期中斷和電壓變化抗擾度試驗
b.家用電器、電動工具、照明設(shè)備及類似電器產(chǎn)品抗擾度試驗的分類
對于不同的家用電器、電動工具、照明設(shè)備及類似電器產(chǎn)品的抗擾度試驗項目是不同的,標(biāo)準(zhǔn)將其類產(chǎn)品分為四類:
Ⅰ類器具--無電子控制電路的器具,不進(jìn)行抗擾度試驗。
Ⅱ類器具——帶有電子控制電路并由市電供電的器具。(電子控制線路的內(nèi)部時鐘頻率或振蕩頻率不超過15 MHz)
Ⅲ類器具——帶有電子控制電路并由電池供電的器具,正常使用條件下不與市電連接。(電子控制線路的內(nèi)部時鐘頻率或振蕩頻率不超過15 MHz)
Ⅳ類器具——除上述三類以外的器具。
c.家用電器、電動工具、照明設(shè)備及類似電器產(chǎn)品抗擾度試驗的試驗項目