GB T 13926.4-1992 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性 电快速瞬变脉冲群要求.pdf

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1、中华人民共和国国家标准工业过程测量和控制装置的电磁兼容性电快速瞬变脉冲群要求GB!T 13926.4- 92 Electromagnetic compatlbility for industrial process measurement and control equipment -Electrical fast translent burst requirements 本标准等效采用IEC801-4工业过程测量和控制装置的电磁兼容性第4部分电快速瞬变脉冲群的要求以1988年版。1 主题内容与适用范回本标准规定了工业过程测量和控制装置对重复电快速瞬变脉冲群敏感性试验严酷等级和试验方法a本标准

2、适用于评定工业过程测量和控制装置对电快速瞬变脉冲群的敏感性。2 术语2.1 搞合coupling能量从一个线路传送到另一个线路时，线路之间的相互作用。2.2桐合网络couplingnetwork 用于将-个线路中的能量传到另一线路的电路。2.3 去桐网络decoupling network 用于避免施加在被试装置上的电快速瞬变脉冲影响其他不接受试验的装置、设备或系统的电路。2.4 搁合夹coupling clamp 以与被试线路无任何电连接的方式将干扰信号以共模形式摘合到被试线路，且具有规定尺寸和特性的装置。2.5 瞬变量tranSlent 两个稳态之间时间相当短的非周期性正或负(或正和负)变

3、量(电压或电流)。2.6 脉冲群burst 在固定时间问隔内产生的重复脉冲。3 严酷等级电快速瞬变试验是一种搁合到电子设备电源线、控制线和信号线上的由许多快速瞬变脉冲组成的脉冲群试验，试验的要素是瞬变的上升时间、重复率和能量。试验采用表l所示严酷等级z-国家技术监督局1992-12-17批准1993-06-04实施2U7 GB/T 13926.4一-92 表I严酷等级(开路输出试验电压)试验电压等级kV20 dB 网络内各线路间的相互干扰衰减二30dB 搞合电容器的绝缘能力5 kV(试验脉冲，1.2/阴阳4.3 电容桐合夹使III柄介夹就能在与线路端T、电缆的屏蔽层或被试装置的其他任何部分无任

4、何电连接的情况F.把电快速瞬变脉冲群搁合到被试线路上。搁什央的柄台电容取决于电缆的直径和材料以及屏蔽层(若有)。搁f￥央由市t被试路线电缆(扇形或圆形)的夹持单元用镀铸纲、黄钢、每l或铝制成)组成.jf. J交放itt在最小w丰J!lIILZ底板L基准底板的四周至少应超出搁合夹O.1 rn。线路的两端应具有高lE问轴接头，其任A端匀试验发生器连接。发生器应连接在精合夹最接近被试装宵的那句端上。桐合夹本身应尽J能合拢，以便在电缆平11搁合夹之间提供最大搞合电容。消合夹的推荐结构配置见罔5.该结构决定了刺合夹的特性，在n频率响应、阻抗等。表4祸合夹特性项目特性电缆ti制f央之间的HLJP1辆俞电容

5、5()200 pF 阴吨JI tr.缆的f选用在径范i封440 mm 绝缘能力5 kV(试验脉冲，J.2/50采用桐什央的树台方法适用于验收试验。锅台方法设计用于输入/输出电路和l通信线路，但如果不:!09 G/T 13926目4-92能使用4.2条定义的梢合/去梢网络，则榈合夹也可以用于交流/直流电源线路。采用其他精合方式(如梢(11去祸网络)口I由制造厂和用户协商决定。5 试验配置必须根据不|司的试验环境选用不同类型的试验s8. 实验室内进行的试验。b. 在最后安装好的状态下，对设备进行的现场试验。5. 1 试验设备试验配i吁包括FJIJ设备见网6):参考接地平板、娟合装置(网络或桐合央)

6、、去桐网络和试验发生器(包括标定或测量E只，), 5. 2 实验室内进行试验的试验配置5. 2. 1 试验条件被试装J民主应放贸在参考接地平板伫，并且应该用约为0.1m厚的绝缘底座与参考接地平板绝缘。对于安装在工作台上的装进，被试装置可放置在底板上方约0.8m处(见图7)。参二号楼地千板1、立该是金属板(铜或铝)，其最小厚度为。.25mm。也可以采用其他金属材料，但最小厚度应达到门.65mm参考接地平板的最小尺寸为1mX1m，实际尺寸视被试装置的尺才而定。参考核地飞F板川周至少应超出被试装置0.1m，参考接地宁板应与安全接地线相连接。被试装Ff应按正常安装要求放置和连接。除被试装置下的底板外，

7、被试装置与其他任何导电结构(如!并被室璧)的最小间距应大于0.5ffi ., 被试装白应拨照制造f的安装说明书连接到l接地系统，不允许有额外的接地。接地电缆与参考接地平板和所有搭接处的连接应具有最小电感。!但来用钢合装:f.:施加试验电压。捐合装冒应捐接到被试装胃与去精网络之间的线路上或处于试验防备的两个阶元之间的线路f:。使用搁合夹时，除了搞合夹下的底板外，搁合板与其他任何导电结构的最小间距应该是0.5m , 制合装位与被试装置间的信号线和电源线的长度应该等于或小于1m。如果制造厂随装t提供的不可拆卸电源电缆的长度超过1m、则可将电缆的超长部分在基准底板上h约0.1m处以0.1m的直径平行盘

8、绕起来。被试装置与祸合装置间应该保持1m的问距。实验室内进行试验的试验配段实例见图7052.2 试驹电压制合到被试装商上的方法试验电If应施加到被试装置上的下列不同类型的线路或端子上g电源线z电快速磷变干扰信号经祸合/去桐网络直接桐合的试验配置实例如图8所示。如果线电流离于搁合/去搁网络的规定电流容最，即大于100A.应按现场试验方式进行试验(见图10)。输入/输出电路和通信线路:因7和阁9的实例表明了如何利用电容精舍夹向输入/输出电路和通信线路施加干扰试验信号。，飞机柜接地端f:机柜上的试验点应为安全接地线的接线端手。试验电压应由桐合/去桐网络施加到保护1t地导线f:(见罔8)。5. 3 现

9、场试验的试验配t装ivt或系统j但在最终安装条件下接受试验。为了尽可能真实地模拟自然干扰环填，现场试验时应不使用锅台/去搁网络。如果在试验过程中除被试装芮外的其他装置或系统受到不适当的影响，经用户和制造厂协商，应使用jz梢网络5. 3. 1 M I杠源线和l安全接地端的试验t1h_ 1M t站定安装的被试装院.试草除也!王j也施加在地斗争比平面与交流、直流电源端=f之间和被试装置机. 1 () 柜的保护地或功能接地端fL试验配位见|阐l口。GB/T 13926.4-92 应在接近被试装置处安装一块约1mX1m的参考接地平板(见5.2. 1条说明).并与主电源引出端的安全接地线相连。电快速瞬变脉

10、冲群发生器应放置在底板上。发生器的同轴输出至被试装置试验点之间连接线的长度应不超过1m。这些连接线不加屏蔽，但应有良好的绝缘。如果需要使用隔直电容器，则其容量应为33 nF。被试装置的其他所有连接线均应符合其功能要求。用软线束和插头接至主电源的非固定安装的被试装置s试验电压应施加在各个电源线与连接被试装置的电源输出端的安全地线之间(见图11)。5. 3- 2 输入/输出电路和通信线路上的试验成尽可能使用电容精合夹将试验电压祸合至线路上。如果因电缆敷设中由于尺寸、电缆布线等原因而不能使用桐合夹，则可用金属薄带或导电箱包封被试验线路来代替。这种用锚或带子精合方式的电容所相当于标准桐合夹的电容。在某

11、些情况下，可以通过一个分立的100pF电容器代替搁合夹或金属销结构的分布电容，将电快速瞬变脉冲群发生器榈合到线路端子上。试验发生器引出的同轴电缆必须在桐合点附近接地。试验电!在不允许施加在同轴或屏蔽通信线的接头(连接线)上。试验电照应l孔不降低装置的屏蔽保护性能的方式施加详细说明见图12。采用分主电容器精合配置取得的试验结果可能不同于采用搁合夹或金属销榈合方式取得的试验结果。四此，为了考虑有效的安装特性，经制造厂与用户协商后可重新商定选用第3条规定的严酷等级66 试验程序6.1 实验宅环境条件为使环绕参数对试验结果的影响减至最小，试验应在6.1.1条和6.1. 2条规定的大气和电磁环境条件F进

12、行。6. 1. 1 大气条件在元其他技术要求或用户与制造厂间龙协议情况下，大气条件应符合下列要求z环境温度，l535C;相对湿度:45%75%, 大气压力:68106 kPao 6. 1. 2 电磁条件实验室的电磁环境不得影响试验结果。6.2 试验电压的施加如有需要，试验前，可根据4.1. 1条和4.1. 2条的要求验证试验发生器的特性。应采用合适的搞合装置(电容销合夹或销合网络)把试验电压施加到被试装置上。试验应根据试验大纲进行，试验大纲应规定ga. 试验电压的等级和类型$b. 试验电压的特性(十、一极性均为强制性hC. 发生器内部或外部激励，d. 试验持续时间，不少于1min , t 施加

13、试验电压的次数;f. 待试的电路、线路等;自被试装蜒的典刷工作条件;h 对各电路施加试验电斥:或对属f两个以上电路的各电缆施加电压的顺序。21I GB/T 1 3926. 4 - 92 如果无实际工作信号源，则可以模拟。6.3 试验结果的评定被试装置和系统的种类繁多，差异很大，闲此很难Jif定电快速瞬变脉冲群对装置和系统的影响而确定A个通用的准则。试验结果可以根据被试装置的工作条件和功能规范按下列性能准则加以分类ga. 在规范极限内性能正常$b. 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失，但需操作者干预或系统复位gd. 因装置(元件)损坏而不可恢复的功能降低或丧失。对

14、于验收试验.试验大纲和试验结果的分析应符合有关标准或文件的规定。212 一-一一一二一一一一丁Jl岳tt且嗣C, R. L一-一-一一-一-一-一一一一一图1快速瞬变脉冲群发生器电路简图U 高压源，Rc-充电电阻器;Cc一储能电容器jR.脉冲持续时间成形电阻器pRm一阻抗匹配电阻器;Cd隔直流电容器同怕输血GB/T 13926.4-92 U , 重量刑期取决于试瞌电压级.Jt值骨舍4.1.2晕的规章U , 15 脉冲群持镶时闹脉冲周期回Oms图2快速麟变脉冲群略图U 0.9 E童111.呻0.5 , S由主30Yo回m士30%图3接50(1负载时的单个脉冲的波形213 NAH从斌撞量生噩噩曲曲

15、-t-一一一Z , T I r-一一一寸L , C，萄=I L. 。、国4 、Z, C, L. 幢试攘置-w N 且N 。、PE . ZI 00H 幢. 体C 3S nF L_一_.1幢幢RE 量铜部分幅古部分事考煌躏于图4交流/直流电源线/端子用的精合/去桐网络注:圈中为三相电路的结构。直流电路同样处理.榈合/去精网络的结构和应用应符合现行的国家安全条例，10拥。目J二M白-h由M高压同鞠接韭Ed ;:1 精合植 高压同输接头井且岳边应画凹 监桐舍曹置。.Im或以上图5电容精合夹结构图注:藕合部分与其他所有导电结构檀试电缆和地参比平面除外的间距应大子。.5mo 1050 M】臼NHAW 。目

16、4幢试藩置擅试攘置的电螺缉矗精于电睿直电曹帽含5电榈合同蝠瞩告/圭精部分直接费肇在地事比平面上描接连接应阜可筐短去嗣同蝠电谭缉二白白品l咫/ 绝镰直直接嗣量厂的组醒撞地，长鹰在试验计划中理直地量比平画电快量壶脉柿群童生器町、电快速瞬变脉冲群试验用的方框图因6埠事比平面0.;j m 0.5 m 。因叫二UMm-AIt-UM绝靠直睡幢西装置地参比平面被主武装置捞制矗厂的规范撞地，t度在试毡计划中现走电快直属壶拿冲群盎生器B) j盘圃桌子电快童嗣壶脉冲酵宜生器i一一视台央与被试装置之间的陋离不大于1m, (A) -一电源线糯合处，( B)一信号线藕合处实验室型式试验用的一般试验配置图7(A) N叫N

17、H 。因时，A.C./D.C. 主电III电快董酶噎障冲群童生酷L V l运1m (咆嚣)LI，L2.L 幢世装哩二S-AUM帽合/去榈罔蜡地参比平面按剖量1的蝇施撞地长匪在试验计划中饵定。理盟主唾PE一有驴地，N一-中线，L.、L.相钱s直流端于同样处理。c I晴合电容33nF，ZI-去糯电感IOOH试验电压直接精合到交流/直流电源线上的试验配置实例(实验室试验用)L . 图8。目Ma植试费置一当二告瞌试费置同时试验时撞击曹营与辑告虫曲距离1，=-121m当H有一古装理被试验时，为了去瞩目的，lj小5m或1 _币x1, 被迫给置二巴-A由MA.C主电植但MHc1, 电曹桐告亮地参比平面/,

18、A C主电醺绝缘主座接制量的理再E接地，长置在试验计划中理走利用电容精合夹进行试验的试验配置实例(实验室试验用)捶咆快擅圃变脉冲群宜生器接制量厂的理E接地.i1t在世理由计剧中理直图9NHU A.C主电事.，NN() 。由时，UM-UM保户地亏A.C宅电盟圃拭点机壳上的保护地喘于电快速回辈脉冲军武辑韭生罹地乎面1 = 1m 幢试奇事冒冒捷外部世备PE一保护地N一二中线;Ll、LhL3-一一栩线固定安装落地式被试装置AC/DC电源线和保护地端子的现场试验实例地艇、控制造r的埋在撞地，在1世在试撞计划中规定必要时使用隔直流电容器事直流端于同样处理。图10 。国时，4由M-KA也DN 幢A.C主电植

19、保护地被试苦置连接电iIJ闸的菁通插共图11撞撞非固定安装式被试装置AC主电源和保护地端子的现场试验实例挂电快盖帽费脉冲群试磕发生器/ C, 糯合电容33nF;ZI一一去耀电感100H(木踵)A.C电源互连f延1m保t户地根据革统安警接外部设备幢武辑置NN。目时被击装置NNN M白EAUN1 A.C主电罩保护地通信蜡盹输入输出电路帽告费冒E应是导电带或盘属筒，尽可能丘地乎行盘缠绕在撞试电理童电遇上e茸搞合电容与捆告夹的电睿相等u不使用搞合夹的通信线路和输入/输出电路现场试验实例图12 GB/T 13926.4-92 附录A有关快速鹏变脉冲群发生器和试验严酷等级选择的注释(参考件A1 电快速瞬变

20、脉冲群发生器为r消除各种发生器的发散特性可能产生的不定性，需要有个标准化的标定或试验程序。在对50 !)电阻负载施加快速瞬变脉冲群(频率响应平直部分高达400MHz)时，应测量试验发生器的有关特性(见4.1.2条)。由于1kV以下放电器的机械和电气性能不稳定性，可以利用分压器获得2kV以下的试验电压。实际出现的脉冲群现象，其单个脉冲的重复率为10kHz至1MHz。然而广泛调查的结果表明，采用固定调节发生器难以再现这种相当高的重复率。因此4.1. 2条规定了(典型单个脉冲的较低的重复率。根据所选严酷等级确定的脉冲重复率，要考虑放电电路的特殊性能。A2 试验严酷等级的选择试验严酷等级应按照最实际的

21、安装条件和环境条件加以选择。本标准第3章列出了这些严酷等级。为了确定装置在预计工作环境中的性能等级，应根据这些严酷等级进行抗扰性试验。对于输入/输出线路，控制、信号线和数据线路，使用试验电压为电源线施加值之半。根据通常的安装实践，建议按电磁环境要求选择电快速瞬变脉冲群试验的严酷等级zA2. 1 1级具有良好保护的环境设施具有下列特性sa. 开关控制线路中电快速瞬变脉冲群全部被抑制，b. 电源线(AC和DC)与来自属于高一级严酷等级的其他环境的测量和控制线路分离;C. 辟蔽电源电缆的屏蔽层在设备参考地的两端接地，并对供电电源采用滤波的方式加以保护。计算机房可代表这类环境。以此等级对装置进行试验只

22、适用于型式试验中的电源线路及现场试验中的接地线路和装置的机柜。A2.2 2级受保护的环境设施具有F列特性=a. 仪由继电器(无接触器)切换的控制线路对电快速瞬变脉冲群作部分抑制;b. 全部线路与属于较高严酷环填等级的线路分离;C. 无屏蔽的电源电缆和控制电缆以物理方式与信号电缆和通信电缆分离。工厂和电厂的控制室或终端室可代表这种类环境。A2.3 3级典型的工业环境设施具有下列特性33. 仪由继电器()已接触器)切j换的控制线路对电快速瞬变脉冲群无抑制gb. 工业线路与属于较高严酷环境等级的其它线路分离不完善? 电源、控制、信号和通信线路采用专用屯缆pd. 电源、控制j吉号和通信电缆之间分离不完

23、善， 由导电管道、电缆惰的接地导体t连接保护接地系统)和接地网提供的接地系统。.业过和装Ff、也厂和露天高If.变电所的继电器房等场所J代表这类环境。22江A2.4 4级严酷的工业环境设施具有下列特性-GB/T 13926. 492 8. 由继电器和接触器切换的控制和电源线路对电快速瞬变脉冲群元抑制gb. 工业线路与其他属于较高严酷环境等级的线路不分离;c 电源、控制、信号和通信电缆之间不分离，d. 控制和信号线路共用多芯电缆。电站，露天高压变电站开关装置和工作电压达500kV的气体绝缘的配电装置(采用典型的安装措施等未采取特殊安装措施的工业过程设备、室外区域可代表这类环境。A2.5 x级需加以分析的特殊环境可根据干扰源与装置的电路、电缆、线路等电磁分离的优劣以及装置的质量采用高于或低于上述等级的环境等级。应该指出，较高严酷等级的装置线路能够进入严酷等级较低的环境。附加说明z本标准由全国无线电干扰标准化技术委员会提出并归口。本标准由机械电子工业部上海工业自动化仪表研究所起草。本标准主要起草人程罔钧、邱云林、郑家模、洪济赂、蒋春宝。221 ,