3.IEC60255-25-2000电磁发射试验
这个标准与前面标准的最大不同是干扰对象发生了变化,前面几个标准讲述的是各种外界干扰对继电保护产品的影响(EMC),这个标准讲述则是继电保护产品工作时,可能产生的对外界的辐射干扰,以及对这种干扰的限值和测量方法。
继电保护产品工作时所产生的辐射干扰必须在规定的限值以内。这样才能减少或避免对外界产品的干扰。
该标准以CISPR22:1997《信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法》为基础。测试内容分为两部分,即传导发射(150k~30MHz)和辐射发射(<?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />30M~1GHz),其各部分的发射限值见下表六。
表六 传导发射限值
频率范围(MHz) | 限值dB (μV) | |
准峰值 | 平均值 | |
0.15~0.5 | 79 | 66 |
0.5~30 | 73 | 60 |
表七 辐射发射限值
频率范围 (MHz) | 在10m测量距离处辐射发射限值 准峰值dB (μV/m) |
30~230 | 40 |
230~1000 | 47 |
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其中,传导发射的测量只在辅助电源导线上进行。对大部分的保护产品来说,就是对开关电源的输入端进行测试。通过试验,发现传导发射限值指标实现并不太难,大部分产品的传导发射电平虽很接近限值但仍在限值以下,部分产品有超标现象,主要是滤波电感质量有问题,或是是滤波电感的参数不合适,经过调整,都能满足指标要求。如果认真对待的话,还可以把传导发射电平的指标做的很低。
辐射发射限值的测量,需要专门的测试场地,如环境电磁噪声电平满足要求的开阔场,或满足尺寸要求的电波暗室,我们因条件暂不具备,尚未进行过这方面的测试。但在辐射电磁场干扰试验中。曾用场强仪看过一些产品,虽然那种方法根本谈不上规范和合理,也没什么可比性,但是相对而言,还是可提供一些参考。从测试情况看,许多产品还是有相当的电磁发射,特别是大功率开关电源发射场强很高,大多在几v/m~十几v/m之间,更有甚者,有的高达近百伏/米。而国外的一种大功率开关电源用同样的方法,几乎观察不到发射,这说明我们还是有相当的差距。
电磁发射的控制,主要从两个方面着手。一是机箱的屏蔽,二是干扰源的抑制。机箱屏蔽主要保证机箱整体的电气连续性,处理好机箱上的各种缝隙、孔洞。象抗辐射干扰一样,要保证机箱的可靠接地,机箱上的开孔要少、要小。缝隙的处理甚至可用电磁密封条等等。
干扰源的抑制要通过电路的合理接地和各种有效地滤波措施来实现,抗干扰中印制板的设计原则,这里同样适用,多层印制板的应用亦可降低电磁发射,有关资料介绍的方式、方法数不胜数,一时难以穷尽。需要我们根据自己产品的特点,以及对各种干扰抑制措施的理解来合理选用,以取得最佳的性价比。等同采用IEC60255-25国家标准已经通过讨论、送审,至报批阶段。很快就会发布和实施。我们应尽早熟悉,尽快着手。通过理论的学习和实践的探索,生产出满足各种电磁兼容要求的保护和自动控制产品。
电磁发射的主要参数及基本试验方法(见GB/T7261-2000 25.8)
4.量度继电器和保护装置的电磁兼容要求:
TC95 在97年就已开始这方面的工作,其目地是使欧洲国家和非欧洲国家有一个共同的用于量度继电器和保护装置的EMC标准,其主要内容包括:
1).干扰通道:量度继电器和保护装置的干扰通道见下图
2).对各通道的EMC要求
EMC项目 | 辅助激励量通道 | 输入激励量及 输入/输出通道 | 通信通道 | 外壳 |
电磁发射限值 |
0.15~30MHz |
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30~1000MHz |
传导干扰 |
150k~80MHz;10V/m |
150k~80MHz;10V/m |
150k~80MHz;10V/m |
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快速瞬变干扰 |
5kHz;2kV |
5kHz;2kV |
5kHz;2kV |
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1MHz脉冲群干扰 |
差模1kV;共模2.5kV |
差模1kV;共模2.5kV |
差模1kV;共模2.5kV |
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浪涌干扰 |
差模1kV;共模2kV |
差模1kV;共模2kV |
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电源中断 |
100%电压中断;5、10、20、50ms |
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辐射电磁场 |
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80~1000N |
数字移动电话电磁场 |
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900MHz;10V/m |
静电放电 |
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6kV;8kV |
工频磁场 |
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50Hz;30A/m |
五.结束语:
电磁干扰的种类很多,传播方式、干扰途径不尽相同,对静态继电保护装置的可靠运行危害很大,应当引起我们足够的重视。虽然电磁干扰看不见,摸不着,但还是有一定的规律可循。我们要通过对各种电磁干扰的特性、传播方式和干扰途径的认识,以及种种干扰抑制措施的理解和掌握。在产品的设计过程中,对各种干扰都给予充分的考虑,从电路原理的设计、应用软件的编制、元器件的选用、布局、印制板的走线,以及机箱、配线的工艺要求等等都要考虑电磁兼容。在各个可能引入干扰的回路,设置各种滤波隔离手段,对干扰信号进行有效的衰减、分离、吸收,直至减弱和消除其影响。
在产品设计阶段,同时进行综合的电磁兼容性设计,在相同的电磁兼容性下,可以做到成本最低,效果最好,可谓事半功倍,如有一些疏漏,补救起来也容易得多。如果在设计阶段没有进行抗干扰设计,或对其考虑的很少,待产品完成后,如发现问题,再进行补救,就困难得多,效果也很差,成本也会升高。
电磁干扰的形成和种类很多,抗电磁干扰的方法和手段也多种多样。甚至它也可以说是一门试验技术,各种技术方法和控制手段的采用不能教条,要根据自己产品的特点合理采用,积极实践、努力探索。新器件、新材料的发展也很快,我们也要对其学习跟踪,及时采用。以此不断地提高继电保护装置的电磁兼容水平。
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