GB T 11604-2015 高压电气设备无线电干扰测试方法.pdf

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1、. ICS 19.080 K 40 中华人民共和国国家标准GB/T 11604-2015 代替GB/T11604-1989 高压电气设备无线电干扰测试方法Testing procedure of radio interference generated by high voltage equipment (IEC/TR CISPR 18-2:2010,MOD) 2015-09-11发布2016-04-01实施_.:，!ltk吨，J吼4民飞 吃趾归ti.句. 中华人民共和国国家质量监督检验检蜜总局也士中国国家标准化管理委员会a叩 GB/T 11604-2015 自次前言. . . . . . m

2、 1 范围. 2 规范性引用文件3 术语和定义. 4 测试条件. . . . . . 2 4.1 一般原则4.2 试品状态. . . . . 2 4.3 对试验区域的要求. . . . 2 4.4 大气条件. . 2 4.5 测试频率. . . . . 3 4.6 测量仪器5 交流电气设备的无线电干扰测试. 5.1 交流无线电干扰测试原理. . 3 5.2 试验回路及实际布置. . . . 4 5.3 试验回路元件. . . . 6 5.4 测量接收仪的连接.5.5 试验回路的确认检查. . . . 7 5.6 试验回路的校准. 5.7 无线电干扰水平的确定. . . . . 8 5.8 试验

3、期间附加监测. . . . . . 9 5.9 交流电气设备的无线电干扰测试程序5.10 试验报告给出的信息. 6 直流电气设备的无线电干扰测试. . . 10 6.1 直流电气设备无线电干扰翻试要求. . 6.2 直流电气设备的无线电干扰测试回路. 6.3 直流电气设备的无线电干扰测试程序附录A(资料性附录标准准峰值CISPR测量接收仪对交流电晕噪声的响应附录B(资料性附录)不同于CISPR基本标准仪器的无线电干扰测量装置. . 15 附录C(资料性附录)直流无线电干扰的现象描述. . 16 参考文献. I 前本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。- = E司GB/T 11604

4、-2015 本标准代替GB/T11604-1989使干扰测量仪器得到最低读数。阻塞阻扰的衰减值，可由接人和短接阻塞阻抗的方法求得(保持高频信号发生器送出的信号强度不变)。在测量仪器上分别得到两次读数，其差值即为阻塞阻抗的衰减值.在参考测试频率为(1士O.l)MHz时，Ll应为约100H，C1为最大300pF的可变电容。5.3.4 副量阻抗在参考测试频率下，带电导线与地之间的阻抗(固1中Z.十RL)应为(300士40)0，相角不超过200。如果藕合电容C3的电容值至少5倍于试品及其高压导线的对地电容，可用搞合电容C3(图2)代替LzCz藕合串联回路用作Z.，实际上，取C3=1 000 pF可满足

5、要求。C3应放置于试品附近，并能耐受最高试验电压，且在该电压下自身无线电干扰水平很低(见5.5)。5.4 副量接收仪的连接5.4.1 连接电缆测量接收仪连接到试验回路较为通常的方法是使用长度小于20m的同轴电缆，如图3所示。电缆长度大于20m时，应使用屏蔽对称电缆，布置如圈4所示。5.4.2 匹配电阻R1在图3中，为降低由信号在连接到测量接收仪的同轴电缆内部反射引起误差的可能性，同轴电缆的两端均应配置阻抗等于电缆特性阻扰的匹配阻抗。此外，在图4中，电缆/变压器配置中也应配置类似的匹配阻抗.通常由测量接收仪的有效输入电阻Rm提供一端的终端匹配，另一端由高稳定性的无感电阻Rl匹配。5.4.3 串联

6、电阻R2为了满足试品负载阻扰为3000的要求，需在与R1并联的接收仪输入电阻R田上增加一个高稳定6 GB/T 11604一2015性、元感串联电阻Rz当测量接收仪Rm为50.n且传输电缆特性阻抗也为50.0时，Rz应为275.0. 5.4.4 电盛L3电感La提供了一个测量接收仪及其相关组件Cz或Ca上的工频电流的低阻抗转移路径。在参考测试频率1MHz , L3应不小于0.5mH，自电容小，以避免误差超过1%或0.1dB。为安全起见，L3应该是牢固的且电气连接可靠，5.4.5 火花阔隙为了降低连接至测量接收仪导线上出现高压的可能性，建议用一个保护火花间隙跨接至L3.此火花间隙最好是工频正弦披最

7、大击穿电压为500V的充气式间隙。注s若一幅值相对校高的工频电压施加在火花间隙上，例如由于电感L3或连接故障，火花间隙电极上电晕放电可能导致试验回路背景噪声水平增加.5.4.6 对称电缆和平衡-不平衡变压器(T2和T3)大型试品和/或试验电压非常高时，测量接收仪可能需安装在离(Cz, Lz)或C3(R1和Rz所处位置一定距离处。在这种情况下，如图3所示的同轴电缆的长度可能超过20m，为了降低电缆加长带来的干扰对测量影响的可能性，建议采用图4所示的布置。平衡-不平衡或藕合变压器Tz和T3应分别靠近R1/Rz和测量接收仪，而且应通过一根屏蔽对称电缆来进行变压器之间的连接。应用短的同轴电缆连接Tz和

8、R1/R2以及T3和测量接收仪，所有这些电缆应该有合适的特征阻抗，以确保匹配。5.5 试验回路的确认检查试验回路的布置应能够精确测量试验时试品产生的无线电干扰水平。任何来自试验回路外部，包括电源或回路的其他部分的干扰，应当处在较低水平，而且最好比试品规定无线电干扰水平规定值低至少10拙，用规定的试验电压施加到回路，背景噪声水平应比待测最低水平低至少6dB.这些条件可通过使用与被试产品相似的且在规定试验电压下无干扰的替代产品在试验条件下进行网路检查。当试验在非屏蔽区域，尤其是附近有高无线电干扰源时，背景噪声水平可能相对高。如果这些高背景噪声水平是短时的，只要能在足够的低背景噪声阶段内做出可靠的测

9、量，而且在测量时，可以通过示波器或扬声器明确地区别噪声峰值特性和试品产生的干扰，此情况是可接受的.干扰也可能来自广播站，可通过选择规定容差内的测试频率来避开干扰。恰当地调整阻塞阻扰F中L1C，参数，通常能很有效地降低背景噪声。5.6 试验回路的技准5.6.1 避行校准的要求试验回路如图2所示，应与图3或图4所示的回路一起进行校准，得到用于测量接收仪读数的修正因数。当回路衰减因数和电阻网络因数都以dB表示时，修正因数是回路衰减因数和电阻网络因数之和。凡是试验装置是首次使用、或巴被重新布置、或试品的电容有明显不同，均应进行校准。校准期间应断开高压变压器的电源。5.6.2 回路衰就因撒A按5.3.3

10、所述如果适用的话)，开始校准之前应将阻塞阻抗F调谐到测试频率。切断试验变压器GB/T 11604-2015 的电源，然后将内阻至少为200000的信号发生器(这种发生器很容易实现，可在标准信号发生器输出端串联200000电阻与试品并联，完整的试验回路如图2连同图3或图4所示。发生器在测试频率下输出lV的正弦波信号，试验回路注人电流约50Ao该电流确保CISPR测量接收仪获得的读数远远超过通常背景噪声水平，记录此读数水平B10发生器的设置不变，将试品与试验变压器断开，按如圈6所示连接.记录此时的读数水平Bg，回路衰减因数A=Bg-B1(dB)。为了避免在校准过程中乱和R2从试验回路中移除，可用另

11、外的阻值相同的高稳定性的无感电阻.如果试品的等效电容是已知的，则图6中的试品可用一等效电容替代.5.6.3 电阻阔结因擞R20 kO R a R, 测堡接收仪R,. 固6标准试验回路的枝准布置测量结果是以试品在3000负载上的干扰电压dB(V)来表示的。如果Rl= Rm ，网络因数R如下z5.7 无线电子扰水平的确定试品的无线电干扰水平为z600 R =20 19 R: (用dB表示试品V=Vm+A+R 用dB(V)表示，3000负载上式中zVm一一电压，用dB(V)表示，对应于输入电压时测量接收仪的读数。如果使用校准过的正弦电流发生器，可在单独运行时进行一个较不复杂的替代方法来实现试验回路的

12、整体校准。此方法须精确测量信号发生器输出电压V。值和与发生器输出串联的电阻Rr值(20 000 0)。将具有20000 0串联电阻R，的信号发生器与试品并联连接，测量接收仪显示读数V1(V)，对应于注入回路电流t1 : i 1 =去用A表示在这些情况下，被试设备的元线电干扰水平直接由以下公式结出z式中zV=Vm=20 lg30OEL用dB(V)表示，3000负载上V1 Vm一一电压，用dB(V)表示。GB/T 11604-2015 正弦信号发生器可由具有恒定频谱的脉冲发生器替代，但其频率应至少涵盖测试频率。在脉冲信号幅值和正弦信号幅值之间的关系应满足CISPR16-1-2中的数据。5.8 试验

13、期间附加监测在无线电干扰测量的同时可进行附加监测来定位试品上干扰源的位置并辅助确定导致缺陷原因。如果在遮暗的实验室需用可视监视仪(如使用望远镜可以定位极小的电晕放电点。该监视可以通过长时间相机曝光，或一个图像放大器来帮助确定。如果实验室不可能充分变晴，放电点用紫外线监测仪，通过耳昕或更具有定向性的超声波监测仪来定位。该方法也适用于寻找测试回路和实验室内的干扰源。5.9 交流电气设备的元钱电干扰跚试程序交流高压电气设备产生的无线电干扰主要取决于设备表面的电场分布.理想情况下，应在实验室测试期间再现运行中的分布。试品产生的无线电干扰水平并不完全取决于试验电压的瞬时值，有时存在着滞后效应.在给定电压

14、下干扰的出现与杏，还取决于电压是升或降到给定值。通过在指定时间内对试晶施加等于或大于规定试验电压所进行的试品预处理，也会对无线电干扰水平测量产生影响。因此，应明确规定试验电压的施加程序。试验电压应为电源频率下的正弦波而且应满足GB/T16927.1的要求。试品的试验电压通常在该类产品标准中规定。如果没有这样的规定，试验电压应为1.1皂。在./3 些情况下，试验电压由制造方和用户协商，电压值在(1.川.4)皂之间选取。./3 rT rJ 试验时，将试晶上电压升至1.1_.并至少保持5min;逐级降压至0.3并停留1min;再逐级升.f3 ,- .-. -,- - - .f3 N 压至初始电压值并

15、保持1min，然后再逐级降至0.3，每摄电压均保持30s，每级电压调节幅度约为.f3 u皂。记录每级电压下试品的无线电干扰水平，将最后一次逐级降压过程中与电压对应的无线电于.J3 扰水平值绘成曲线，以获得试品无线电干扰特性，以试品在1.1皂电压下测得的无线电干扰水平为判据，若不超过产品标准规定的限值，则试验通3 过自否则，试验不通过.当同类大量设备的无线电干扰水平有很大差异时，应当对若干个样品进行逐个测试。典型无线电干扰特性应为考虑所有结果的平均曲线。如果样品数量足够，可以评估干扰水平的分散性。当需要符合限值时，可采用统计方法对测得的数据进行处理。9 GB/T 11604-2015 5.10

16、试验报告给出的信息试验报告应写明试品名称、型号和有关技术参数，除此之外，还应给出以下内容za) 试品状态z1) 新l日程度(新的或已使用的)I 2) 干净程度(清洁或指染性质和精秽程度); 3) 干燥、湿、潮的程度s的对测试结果有影响的附件描述如均压环、金具等的尺寸、图纸、照片。b) 大气条件z1) 环境温度s2) 气压，3) 相对湿度$0 有或无降雨(标准化人工降雨参数。c) 试验回路，包括与标准回路的所有不同z1) 试晶布置(包括与邻近物体之间的距离等信息)I D 测试频率z3) 背景噪声水平F的测试回路衰减因数和电阻网络因数pD 试验电压和其施加的详细过程g的测到的300.0两端的无线电

17、干扰水平，用dB(V)表示s7) 所观察到的干扰源位置F的测量可见电晕所使用仪器仪表仅适用于直流无线电干扰测量h的测量电晕起始电压和熄灭电压(kV)(仅适用于直流无线电干扰测量)I 10) 测量得到的无线电干扰水平(dB)，并与相关产品标准所规定的干扰水平限值之间的比较$11) 结论。6 直撞电气设备的无钱电干扰测试6.1 直流电气设备元钱电干扰副试要求附录C中进行了直流无线电干扰的现象描述.第5章中交流电气设备元线电干扰测试的要求均适用于直流电气设备，如对试品的要求、测试回路的布置和校准、检验报告的要求等。6.2 直流电气设备的元钱电干扰副试回路圈7和图8为直流电气设备无线电干扰割试的基本回

18、路和完整回路。与交流电气设备测试回路的差别是其电源由直流电压发生器替代工频试验变压器，其他组件及其参数均与图1和图2的相同。回路的校准方法也与交流相同(参考固的。10 GB/T 11604-2015 试品Z 直流电压发生器圄7基本试验田路(直流电压无量是瑞子f仆主:L ( j 试品II流电压发生暴3 圄8标准试验回踏(直流电压)6.3 直流电气设备的元钱电干扰测试程序6.3.1 直流电气设备的试验程序一(优先法试验回路见图80采用直流电压发生器作为电源，直流电压发生器产生的直流电压应满足GB/T 16927.1的规定。试品的试验电压通常在相关技术委员会中规定。若相关技术委员会没有规定，则以1.

19、1Ur下测得的无线电干扰水平为试验是否通过的判据，试验应在正负极性直流电压下分别进行。试验分为两个部分，即直流电压下无线电干扰水平测量和电晕起始电压及熄灭电压测量。a) 直流电压下元线电干扰水平测量试品的试验电压和持续时间通常在该类产品标准中规定，如果没有相关的规定，试验电压和持续时间按如下试验程序进行。在某些情况下，试验电压和持续时间可由制造方和用户协商。11 GB/T 11604-2015 试验时，将试晶上电压升至1.1Ur电压并至少保持5min，逐级降压至0.3Ur并停留1min，再逐级升压至初始电压值并保持1min，然后再逐级降至0.3礼。每级电压均保持30s，每级电压调节幅度约为0.

20、1队。记录每级电压下试晶的无线电干扰水平，将最后一次逐级降压过程中与电压对应的无线电干扰水平值绘成曲线，以获得试品无线电干扰恃性。b) 电晕起始电压及熄灭电压测量按照GB/T16927.1规定的升压速度，将直流电压逐渐升高，直至观测到带电部件出现可见稳态电晕，记录此时的电压，然后按上述相同速度逐渐降低电压，直至观测到带电部件可见电晕消失，记录此时的电压.最后将电压降到上述熄灭电压的30%以下，重复上述过程4次，共得到5个电晕起始电压及熄灭电压。分别求取5个电晕起始电压和5个电晕熄灭电压的算术平均值Uin和U晤。本标准推荐使用如紫外成像仪等仪器确定电晕的起始电压及熄灭电压。按上述程序，若试品在1

21、.1Ur电压下测得的无线电干扰水平不超过产品标准规定限值，且Uin和Uex均不低于1.1矶，则试验通过。6.3.2 直流电气设备的试验程序二(替代法采用交流电压进行试验，回路见圈2.推荐施加的等效交流试验电压应为UE，按U试验程序2 T1 求取试晶的无线电干扰特性曲线，并以1.1r下测得的无线电干扰水平为测量结果，若该测量结果不.f2 超过产品标准规定限值，则试验通过。相关技术委员会可以规定其他的等效试验电压值。12 GB/T 11604-2015 附录A(资料性酣最标准准畸值CISPR测量接收快到交流电晕噪声的晌应图A.l显示脉冲通过测量接收仪的多个变换形态.然而，在特殊情况下高压交流电力系

22、统产生电晕个别脉冲不是等间隔在整个周期中出现，而是在电压波形峰值附近紧密成组出现或以脉冲群形式出现。一组脉冲群的持续时间不超过2ms.,3 ms，其后会出现一段静无晕时期。CISPR检测仪D 输出放大银L 人儿. r . J 布辰一二缸瓦J二邓际-一一旦旦一旦旦一一-放大器输出信号阻尼振荡?咛气寸z电容楼C上的电压振荡包络线CISPR值说明EAf一-带宽，f。一一中心频率zD一一二极管s一一充电电阻z一一放电电阻，一一电容器.rRC 通过CISPR测量接收仪的脉冲的变换际准准峰值CISPR测量接收仪对脉冲群中个别脉冲没有响应，由于其固有时间常数，这些脉冲被视为单个脉冲，其幅值在下面讨论。因此，

23、在CISPR的定义中脉冲重复频率是常数，对单相系统是2f(f是电力系统频率)，三相系统的单回路或多回路是6f，只要该回路是相同系统的一部分。13 圄A.1 GB/T 11604-2015 图A.2表示交流电压产生的电晕脉冲的脉冲群，通常情况产生在电压波形正峰值附近个别电晕脉冲幅值远大于那些负峰值附近的。因此，在三相电力线路中，每个1/1期间均出现3个高幅值和3个低幅值干扰脉冲群。同样，紧邻运行线路的地方测量无线电干扰场强，无线电接收机的天线位置与所有相导体的距离不同.因为准峰值检测器仅对较高帽值的脉冲群有响应忽视较低幅值，每相线路产生无线电干扰的总和可以用公式表示(参见CISPR/TR18-3

24、条款4给出具体的CISPR特性)，值得注意的是无线电接收器的扩音器、监昕器，最终接收到的是线路产生的全部噪声。检测CISPR测量接收仪对一给定脉冲群的响应，应着重注重每个单脉冲经过图人1通带.1放大器输出后成为一个周期可被近似视为2/RBW的衰减振荡(也就是其IF放大器分辨率带宽0.5倍)，如对9kHz来说为0.22ms.当有大量脉冲群随机分布，将导致振荡随机重叠而且全部准峰值信号将近似等于各个准峰值的平方和。此叙述难以用数学方法证明，但已经得到了很好的经验证明，在准峰值检测中，如果噪声水平用均方根值(r.m.s)表达，平方和法将更加严谨。导工频电压被形圄A.2交流电压下产生的电晕脉冲的脉冲群

25、14 GB/T 11604-2015 附录B(资剌性酣暴不同于CISPR基本标准仪器的无线电干扰测量装置GB/T 6113.101规定的仪器是基本参考仪器，在频率为o.15 MHz - 300 MHz范围内可满足CISPR限值的要求，除了该仪器之外，还有其他类型的仪器用于对电力线路及高压设备的无线电干扰测量。在美国、加拿大，ANSI(美国国家标准研究院标准仪器带有准峰值检测仪，其充电时间常数为1 ms，放电时间常数为600ms，该仪器已通常用于测量30MHz以下的无线电干扰。对30MHz以上，CISPR和ANSI时间常数实际上是相同的。对30MHz以下某一给定频率，在进行电晕噪声测量时，ANS

26、I仪表的读数通常要比CISPR测量接收仪高ldB或2dB.正在修订的新的ANSI标准将CISPR对准峰值检测仪的技术要求加了进去。GB/T 6113.101规定的仪器除了准峰值检测仪之外，还包括均方根值(r.m.s)、平均值和峰值检测仪。只有当准峰值换算可能实现时，才能将这些仪器用于标准测量。尽管GB/T6113.101给出了对周期性重复脉冲换算到准峰值的方法，但这些换算不适用于以脉冲群出现的电晕脉冲。15 GB/T 11604-2015 附录C(资料性附录直就元钱电干扰的现象描述尽管高压直流设备无线电干扰的原因可能与交流设备无线电干扰的相同，如带电部件的电晕放电等，但其电晕的机理不同，因为z

27、一一每根导线周围形成了稳定的电离层，一一在带电部件和地面之间以及带电部件之间的剩余空间建立了空间电荷.电离起到了部分屏蔽的作用，改善了靠近带电部件附近的电场，并由于空间电荷，实际电场与理论静态场明显不同。在交流电压下，没有静止的空间电荷存在，带电部件周围的电离效应与直流相比，其方式不同.电晕放电通常是由自由电子与稳态原子碰撞引起的。这些电子在通常条件下存在于空气中并且从带负电导体移动至带正电导体.这导致了两种电晕形式之间明显的不同。负极性电压下电晕放电发生的重复频率高，但幅值中等F而带正电导体附近的电晕频次较低，但幅值很高。无线电干扰特性如水平、频率、频谱等取决于z一一设计参数z一一电压、或带

28、电物体表面电压梯度和极性z一一天气情况。16 GB/T 11604-2015 参考文献IJ IEC/TR CISPR 16 (all parts) , Specification for radio disturbance and immunity measuring app缸atusand methods 2J IEC/TR CISPR 16-1-2 , Specification for radio disturbance and immunity measuring appara tus and methods-Part 1-2: Radio disturbance and immuni

29、ty measuring app且ratus-Ancillary equip ment一Conducteddisturbances 3J IEC 60437 :1997 , Radio interference tests on high-voltage insulators 4J IEC/TR CISPR 18-1: 2010 Radio interference characteristics of overhead power lines and high-voltage equipment-Part 1 Description of phenomena 5J IEC/TR CISPR

30、18-2: 2010 Radio interference characteristics of overhead power lines and high-voltage equipment-Part 2 Methods of measurement and procedure for determining limits mFONlgFFH阁。华人民共和国家标准高压电气设备无钱电干扰测试方法GB/T 11604-2015 国中* 中国标准出版社出版发行北京市鞠阳区和平里西街甲2号。00029)北京市西城区三垦河北街16号(10004日网址总编室:(010)68533533发行中心:(010)51780238读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销* 开本880X 1230 1/16 印张1.5字数34千字2015年10月第一版2015年10月第一次印刷* 号:155066. 1-51139 24.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107定价