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电磁兼容测试分类及测试标准

发布时间:2019年07月04日

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电磁兼容测试分类及测试标准


1、测试分类
     产品认证时需要对电子及电器产品进行电磁兼容测试。电磁兼容测试必须具有相应的测
试工具和手段。电磁兼容的测试技术涉及众多方面,按照测试目的可分为如下三类六个方面:
    (1)电磁骚扰测试(EMI测试):包括传导发射(CE)测试和辐射发射(RE)测试;
    (2)电磁抗扰度测试(EMS测试):包括传导抗扰度(CS)测试和辐射抗扰度(RS)测试;
    (3)电磁环境监测(EME测试):包括传导型沿线电磁环境监测和辐射型空间电磁环境监测。
    电磁频扰测试测试电气设备工作时产生的电磁干扰。传导发射测试测量被测设备通过电
源线或信号线向外发射的于扰,测试对象为设备的输入电源线、互连线及控制线等。辐射发射
测试检测的是被测部件通过空间传播的干扰辐射场强。
    电磁抗扰度测试用于测试设备承受备种电磁骚扰的能力,即检测被测设备对电磁干扰的敏感度。传导抗扰度测试是测量被测件对耦合到其输入电源线、互连线及机壳上的干扰信号的承受能力。辐射抗扰度考核电子设备对辐射电磁场的承受能力,观察其在辐射下是否会出现性能降低或故障,试验对象包括电子系统、设备及其互连电缆。抗扰性能是指存在传导及(或)辐射电磁骚扰的情况下,器件、设备或系统运行功能不被劣化的能力。不被劣化指仍保持或具有功能,可以将抗扰度的评估分成以下四级:
    (1)A级:在出现骚扰时,性能正常;
    (2)B级:功能或性能暂时降低或丧失,但能自行恢复;
    (3)C级:功能或性能暂时降低或丧失,但需操作者干预或执行系统复位;
    (4)D级:设备(元件)或软件损坏,或者数据丢失而造成不能自行恢复至正常状态的功能降低或丧失。
    电磁环境测试是测试特定的环境下的电磁环境特性。传导型沿线电磁环境监测指电源线、信号控制线中的传导发射监测,主要涉及电能质量、信号传导干扰等内容,一般通过监测仪器了解所处电源、信号环境的传导发射电磁环境水平,所用仪器包括电能质量监测仪(包含谐波、电压跌落、电压中断等监测功能)、瞬态记录仪等。辐射型空间电磁环境监测主要指在规定的测试地点和时间内测试空间存在的辐射噪声电平,同时包含人为和自然的电磁能量。


2、电磁兼容标准化研究


    系统的电磁兼容测试应包插测试场地测试设惫和测试标准三个方面。衡量产品电磁兼容性的好坏,需要通过标准来规定电子设备的辐射和敏感度所应满足的要求,而如何判断产品是否满足规范要求,则需要制定相应的测试标准。

 

图1电磁兼容标准体系

       图1

             

     任何电磁兼容测试都是根据相应的标准、采用相应的设备在相应的场地完成的。如图1所示,电磁兼容标准分为基础标准、通用标准、产品标准和专用产品标准专用产标准这四类。基础标准描述了EMC现象,规定了EMC测试方法及设备,定义了测试等级和性能判据,基础标准不涉及具体产品。产品标准是针对特定产品系列的EMC测试标准。产品标准引用基础标准,但根据产品的特殊性提出更详细的规定,可以看作基础标准的实施细则。通用标准按照设备的使用环境划分。当产品没有特定的产品类标准可以遵循时,采用通用标准来进行EMC测试。即使设备的功能完全正常,也要满足这些标准的要求。除了公共测量标准外,针对不同产品的产品标准还有许多具体规定。在此还应明确一点,当前标准中采用的表征电磁噪声的参数(如峰值、准峰值、有效值、平均值)都是用等效于某一个特定参数的正弦信号定标的。
    表1为国际上主要组织及其标准代号。在 CISPR标准中,设备被分为测量、工业、科学和医疗设备、架空线路、车辆、广播电视接收设备、家用电器、信息技术等类。不同类型的设备对应的电磁兼容测试的要求不同。

表1 国际上主要组织及标准

 

图2

   

 

3、设备安装位置分类


    电气设备的电磁兼容抗扰度与其端口有直接联系。不管什么棚食方式,电磁频扰都要通过端进入设备,端旦是一个给定设备与外部电磁环境的特定界面接只。设备的端口分类如图2所示。
    设备安装位置千差万别,若将所有位置进行分类,那么列出的范围太广,十分复杂。因此,在IEC61000-2-5中,按相关端口的属性归纳为八类设备安装位置,第1~8类位置的典型代表分别为农村居民区、城市居民区、商业区、轻工业区、重工业区及发电厂或开关站、交通区、通信中心、医院。
    电力系统变电站属第五类位置,变电站二次设备的外壳会直接承受空间电磁环境的作用。交流电源的电磁骚扰除了来自变电站空间电磁环境的耦合外,还有开关操作、大型电感或电容负荷操作、大涌流负荷操作等都会在与交流电源断开连接的电缆上产生很强的传导骚扰。而直流电源的电磁骚扰主要来自变电站空间的电磁环境耦合,同时也来自电池和整流器的操作等。由于与信号端口相连的线路广泛地分布在变电站内,一般被布置在电缆管道内,可能与电力开关装置存在紧密的耦合。这些线路直接承受变电站的工频、雷电操作等产生的空间电磁环境的作用,另外也直接将工频短路、雷电及操作产生的电磁暂态传导到信号端口。而信号端口承受的电磁骚扰强度与和它相连的低压电缆安装位置类型相关。


图2设备的端口示意图

图3

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