CNS 14676-9-2004 Electromagnetic compatibility (EMC) - Testing and measurement techniques - Part 9 Pulse magnetic field immunity test《电磁兼容性－测试与量测技术－第9部：脉冲磁场免疫力测试》.pdf

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1、 1 印行年月 94 年 10 月 本標準非經本局同意不得翻印 中華民國國家標準 CNS 總號 類號 ICS 33.100.20 C6424-914676-9經濟部標準檢驗局印行 公布日期 修訂公布日期 93 年 9 月 27 日 年月日 (共 22 頁 )電磁相容性測試與量測技術第 9 部: 脈衝磁場免疫力測試 Electromagnetic compatibility (EMC) - Testing and measurement techniques- Part 9: Pulse magnetic field immunity test 節次 頁次 1. 適用範圍3 2. 引用標準 3

2、3. 一般說明 3 4. 用語釋義 3 4.1 待測設備.3 4.2 感應線圈 .3 4.3 感應線圈因數 3 4.4 浸入法 4 4.5 近距法 4 4.6 接地參考平面 (GRP).4 4.7 解耦合網路，防逆濾波器 4 4.8 暫態 .4 5. 測試位準 4 6. 測試設備 4 6.1 測試產生器 .4 6.2 感應線圈 .6 6.3 測試和輔助儀器 7 7. 測試配置 7 7.1 接地 (參考 )平面 .8 7.2 待測設備 (EUT)8 7.3 測試產生器 .8 7.4 感應線圈 .8 8. 測試程序 9 8.1 實驗室參考條件 .9 8.2 測試的實施 . 9 9. 測試結果的評估

3、 10 10.測試報告 . 10 2 CNS 14676-9, C 6424-9 附錄 A 感應線圈的校正方法 14 B 感應線圈的特性 .15 C 測試位準的選擇 .21 D 脈衝磁場強度的資料 22 圖 1 以浸入法施加測試場的範例 11 2 脈衝磁場測試產生器的電流波形 (6.4/16 s)11 3 脈衝磁場測試產生器的架構圖 (6.4/16 s) .11 4 桌上型設備測試配置的範例 12 5 落地型設備測試配置的範例 12 6 藉由近距法做磁場耐受調查的範例 13 7 漢姆霍茲線圈的說明 13 B.1 由正方形感應線圈 (1 m 邊長 )在其平面上所產生磁場的特性 16 B.2 由正

4、方形感應線圈 (1 m 邊長 )在其平面上所產生磁場的 3 dB 區域 17 B.3 由正方形感應線圈 (1 m 邊長 )在其中央正交平面上 (與線圈的平面成正交的 分量 )所產生磁場的 3 dB 區域 17 B.4 由兩個相距 0.6 m 的正方形感應線圈 (1 m 邊長 )在中央正交平面上 (與線圈的 平面成正交的分量 )所產生磁場的 3 dB 區域 18 B.5 由兩個相距 0.8 m 的正方形感應線圈 (1 m 邊長 )在中央正交平面上 (與線圈的 平面成正交的分量 )所產生磁場的 3 dB 區域 18 B.6 由矩形感應線圈 (1 m 2.6 m) 在其平面所產生磁場的 3 dB 區

5、域 .19 B.7 由矩形感應線圈 (1 m 2.6 m) 在其平面上 (以接地平面做為感應線圈的一 邊 )所產生磁場的 3 dB 區域 19 B.8 由使用接地平面的矩形感應線圈 (1 m 2.6 m) 在中央正交平面上 (與線圈 的平面成正交的分量 )所產生磁場的 3 dB 區域 20 3 CNS 14676-9, C 6424-9 1. 適用範圍 本標準適用於設備僅在操作條件下與下列有關之脈衝磁場擾動的免疫力要求： 工業裝置和發電廠； 中電壓和高電壓的變電所。 對於安裝在不同地點的設備，本標準的適用性是由第 3 節所規定的現象決定。 本標準不考慮由於在電纜或其它裝置場地的零件所產生電容性

6、或電 感性耦合的擾動。 關於傳導擾動可參考其他 CNS 標準。 本標準的目的係建立一個共通和可再現的基準，以評估家用、商業和工業應用的電器和電子設備在其遭遇脈衝磁場時的性能。 本標準定義下列事項： 建議的測試位準； 測試設備； 測試配置； 測試程序。 2. 引用標準 CNS 3622 環境試驗法 (電氣、電子 )通則【 IEC 60068-1】 IEC 60-2: 1973, High-voltage test techniques- Part 2: Test procedures IEC 469-1: 1987, Pulse techniques and apparatus- Part 1:

7、 Pulse terms and definitions 3. 一般說明 設備所遭遇的磁場可能影響到設備和系統的可靠性運作。 當設備遭遇到與特定位置和安裝條件 ( 例如設備 附近的干擾源 )相關的脈衝磁場時，依本標準測試可驗證設備的免疫性。 脈衝磁場是由於雷擊到建築物或其它金屬結構 (包括天線 架、接地導體和接地網路 )，以及在低電壓、中電壓和高電壓電氣系統之初始故障的暫態所產生。 在高電壓變電所中，脈衝磁場也可能由於高電壓匯流排和線經由斷 路器切換產生。 本測試主要是適用於欲安裝在電器工廠及通訊控制中心之電子設備，其與輸配網路設備無關的。 測試場波形是標準電流脈衝波形 6.4/16 s。 I

8、EC 60491 所定義之波形 6.4/16 s 相當於 IEC 60060-2 所定義之 8/20 s。 4. 用語釋義 下列定義和術語係使用在本標準中，並限制使用在對磁場的干擾上，並沒有全部包含於 CNS 14299電磁相容性詞彙中。 4.1 待測設備： equipment under test ( EUT)。 4.2 感應線圈 (induction coil)：形狀和大小已確定的導體 環路，當通入電流時，會在其平面和其涵蓋的區域內產生固定的磁場。 4.3 感應線圈因數 (induction coil factor)：由給定大小的感應線圈所產生磁場強度與對應電流的比值。磁場強度是在沒有 E

9、UT 時，線圈平面中心處所測得。 4 CNS 14676-9, C 6424-9 4.4 浸入法 (immersion method)：對 EUT 施加磁場的方法，其 EUT 是放在感應線圈的中央（如圖 1 所示）。 4.5 近距法 (proximity method)：對 EUT 施加磁場的方法，用一個小的感應線圈沿著EUT 邊緣移動，以便偵測特別敏感的區域。 4.6 接地參考平面 (ground reference plane, GRP)：一個平坦的導電表面，其電位是使用做為磁場產生器和輔助設 備的共同參考電位 (接地平面能被使用在靠近感應線圈的環路，如圖 4 所示。 (CNS 14299

10、 編號 161-04-36 修正 ) 4.7 解耦合網路，防逆濾波器 (decoupling network, back filter)：該電路能避免其它非為磁場測試的設備產生相互性的影響。 4.8 暫態 (transient)：其在兩個連續穩態間變化屬於或指出一個現象或一個量。而該區間與一般使用的時間尺度相比是短的。 5. 測試位準 測試位準的優先範圍是規定於表 1。 磁場強度以 A/m 表示， 1 A/m 相當於在自由空間感應 1.26 T。 表 1 測試位準 位準 脈衝磁場強度 A/m(峰值 ) 1 n.a(2) 2 n.a(2) 3 100 4 300 5 1000 X(1) 特定 註

11、 (1) “X ”是一個開放位準，此位準及測試的持續時間，可規定於在產品規格中。 (2) “n.a ”表示不適用。 附錄 C 規定測試位準的選擇的資訊。 附錄 D 規定實際位準的資訊。 6. 測試設備 測試磁場是經由在感應線圈所流過的電流而產生，以浸入法對 EUT 施加測試磁場。 浸入法的應用範例如圖 1 所示。 測試設備包括電流源 (測試產生器 )，感應線圈和輔助測試儀器。 6.1 測試產生器 該產生器能產生對應於測試磁場的輸出波形，且應該可提供在第 6.2 節規定之感應線圈所需的電流。 產生器功率容量大小必須考慮線圈阻抗，電感可能的範圍由 1 m 標準線圈的 2.5 H 到矩形感應線圈 (

12、1 m 2.6 m，參照第 6.2 節 )的數個 H(例如 6H)。 5 CNS 14676-9, C 6424-9 產生器的規格： 電流容量，由最大選擇的測試位準和感應線圈因數所決定 (參照第 6.2.2 節和附錄 A)，範圍由 0.87 m-1( 測試桌上型或小型設備的 1 m 標準線圈 )到0.66m-1(測試落地型或大型設備的矩形感應線圈， 1 m 2.6 m)； 在短路狀態下的操作性； 連接到接地端的低輸出端 (low output terminal)(連接到實驗室的安全接地 )； 預防以避免大的擾動發射可能注入到電源供應網路或影響到測試結果。 針對本標準中不同的磁場，其電流源或測試

13、產生器的特性和性能規定於第 6.1.1節。 6.1.1 測試產生器的特性和性能 測試產生器是一個非重複 (單一次 )脈衝電流產生器，其特性是如下： 規格 上升時間： 6.4 s 30% 持續時間： 16 s 30% 輸出電流範圍： 100 A 到 1000 A 除以線圈因數 極性： 正和負 和電源頻率的相位關係： 可同步化由 0o 到 3600 每 100 一段 同步： 應可由外加信號觸發 可以使用一個標準電流脈衝產生器，例如 突波混合產生器 ( 波形1.2/50-6.4/16 s)，可以使用。 備考：對標準線圈的輸出電流範圍是從 120 A 到 1200 A 峰值。 輸出電流的波形如圖 2

14、所示。 產生器的架構圖如圖 3 所示。 6.1.2 測試產生器特性的驗證 為了比較不同測試產生器的結果，輸出電流參數的基本特性必須加以驗證。 輸出電流必須在產生器連接到標準感應線圈 (規定於第 6.2.1 節 a)項 )後加以驗證，連接必須經由多組導體絞繞在一起 (最長 3 m)、且有適當的橫截面來達成。 產生器產生的干擾發射必須加以驗證 (參照第 6.1 節 )。 必須驗證下列特性： 輸出電流峰值； 上升時間； 持續時間。 為了短路電流的操作，必須使用 1.8 mm(2.5 mm2)直徑的導線作為環路，但必須考慮到機械的剛性。 須以電流探棒和示波器、或其它具有最小 10 MHz 頻寬相當的量

15、測儀器進行驗證。 測量的準確度必須在 10 %。 6 CNS 14676-9, C 6424-9 6.2 感應線圈 6.2.1 感應線圈的特性 當感應線圈連接到先前所定義的測試產生器時 (參照第 6.1.1 節 )，必須產生一個對應於所選擇測試位準和所定義均勻性之場強。 感應線圈必須由銅、鋁或任何 導電性非磁性材質製作，其橫截面和機械上的配置應使其在測試期間很容易達到穩定的位置。 適用於本標準中所考慮產生磁場的線圈，可能是 “單匝 ”線圈，且必須有適合的電流容量以達到所選擇的測試位準。 多匝線圈可用於較低的測試電流。 感應線圈必須有適當的大小以圍繞著 EUT(三個正交的位置 )。 可依 EUT

16、 的尺寸使用不同大小的感應線圈。 下列建議 的線圈尺寸適合產生涵蓋 EUT(桌上型設備或落地型設備 )整體的磁場，且具有 3 dB 可接受的差異量。 關於感應線圈磁場分布的特性是規定於附錄 B。 a) 用於桌上型設備的感應線圈 測試小型設備 (例如電腦、監視器、瓦時計、程序控制用的發射器等 )的感應線圈，其標準尺寸係邊長 (或直徑 )為 1 m 的方形 (或圓形 )、由橫截面相對小的導體所製成。 標準正方形線圈的測試體積是 0.6 m 0.6 m 0.5 m(高 )。 標準尺寸的雙線圈 漢姆霍茲 (Helmhotz 線圈 )能被使用以獲得比 3 dB 更均勻的場或測試較大的 EUT。 雙線圈

17、(漢姆霍茲線圈 )必須由兩個或更多的串聯繞圈、以適當的間隔組成 (參照圖 7、附錄 B 圖 B.4 及圖 B.5) 間隔為 0.8 m 的標準尺寸雙線圈， 3 dB 均勻性的測試區域為 0.6 m 0.6 m 1 m。 對於 0.2 dB 非均勻性磁場，漢姆霍茲線圈的尺寸和分隔距離規定於圖 7。 b) 對落地型設備的感應線圈 感應線圈必須依照 EUT 的大小和不同場極化來製作。 線圈必須能圍繞 EUT，線圈大小必須使得線圈到 EUT 外殼的最小距離為EUT 各尺寸的 1/3。 線圈必須由具有相對小的橫截面導體所製成。 備考：由於 EUT 可能是較大的尺寸，為了要有足夠的機械剛性，線圈可以用 “

18、C ”形或 “T ”形製成。 測試區域是由線圈的測試面積 (每一邊的 60 %60 %)乘以一個對應於線圈較短邊的 50 %深度所決定。 6.2.2 感應線圈的校正，線圈因數 為了可比較不同測試設備的測試結果，感應線圈在執行測試之前 (沒有EUT，在自由空間的條件下 )必須在其操作條件下校正。 7 CNS 14676-9, C 6424-9 一個適合 EUT 大小的感應線圈，必須放置在離實驗室的牆和任何磁性材質最少 1 m 距離，使用絕緣撐架，並依第 6.1.2 節之規定連接到測試產生器。 應使用適當的磁場感應器 (B.W.10 MHz)，其應有對應於脈衝磁場的動態及頻率響應來驗證由感應線圈所

19、產生的磁場強度。 場強感應 器必須放在感應線圈的中央 (沒有 EUT)和適合的方向，以偵測到最大的磁場強度，感應線圈的 電流必須調整到可以得到測試位準所規定的磁場強度。 校正必須在電源頻率下進行： 電流值其產生一規定場強，必須使用做為現有標準的脈衝測試。 校正程序必須與測試產生器和感應線圈一併進行。 線圈因數是由上述程序來決定 (和驗證 )。 線圈因數提供注入線圈的電流，以獲得所需的測試磁場 (H/I)。 測試磁場的測量資訊是規定於附錄 A。 6.3 測試和輔助儀器 6.3.1 測試儀器 測試儀器包括： 做為電流注入到感應線圈的設定和量測的電流量測系統 (感應器和儀器 )； 在電源供應、控制和

20、信號線上的終端網路、防逆濾波器等。 對所有連接到 EUT 終端的外部電路而言，終端網路提供一個規定的 50 接地阻抗，其可以由在電源供應器的線阻抗模擬網路、耦合 /解耦合網路或在輸入 /輸出控制和信號電路的串聯電阻 -電容來代表。 這些網路必須說明在測試計畫中。 終端網路、防逆濾波器等必須 和操作信號相容。防逆濾波器必須用於連接至模擬器中 (參照第 6.3.2 節 )。 電流量測系統是一個已校正過 的電流探棒或分流器；暫態電流量測儀器必須有一個 10 MHz 的頻寬。 量測儀器的準確度應為 10 %。 6.3.2 輔助儀器 輔助儀器是由一個模擬器和任何其它為了 EUT 功能規格的操作和驗證所必

21、須的儀器所組成。 7. 測試配置 測試配置由下列組成： 接地(參考)平面(GRP)； 待測設備(EUT)； 測試產生器； 感應線圈； 終端網路、防逆濾波器。 8 CNS 14676-9, C 6424-9 必須注意預防測試磁場是否可能干擾測試儀器和其它在測試配置附近敏感的設備，測試配置的範例規定於下列圖中： 圖 4：桌上型設備測試配置的範例； 圖 5：落地型設備測試配置的範例。 7.1 接地 (參考 )平面 接地平面 (GRP)必須被放在實驗室中， EUT 和附屬測試設備必須放在其上，且連接到接地平面。 接地平面必須是 0.25 mm 厚度的非磁性金屬片 (銅或鋁 )，其它金屬也可以使用，但在

22、這種情況下，金屬片的厚度最少須有 0.65 mm 的厚度。 接地平面的最小尺寸是 1 m 1 m。 最終尺寸與 EUT 的大小有關。 接地平面必須連接到實驗室的安全接地系統。 7.2 待測設備 (EUT) 設備之擺置及連接須符合其功能的要求，並應放在 GRP 上，且在其間放一個0.1 m 厚度的絕緣支撐架 (例如乾的木頭 )。 設備機櫃必須在 GRP 上直接連接到安全接地，經由 EUT 的接地端做最短的連接。 電源供應、輸入和輸出電路必須經由防逆濾波器連接到電源供應、控制和信號源。 必須使用由設備製造商所供應或建議的電纜。若沒有任何的建議，必須採用非屏蔽電纜，其型式對信號是適當的，所有電纜必須

23、有 1 m 的長度曝露在磁場中。 防逆濾波器必須插入在離 EUT 1 m 的電纜長上，並連接到接地平面的電路。 對模擬器輸入和輸出電路，必須提供防逆濾波器以避免干擾到設備。 通訊線 (資料線 )必須經由在技術規格或本標準應用中所規定的電纜連接。 在 EUT 附近的每一條線，必須維持離 GRP 大約 0.1 m 的距離。 7.3 測試產生器 測試產生器必須放在距感應線圈 3 m 的距離內，產生器的一端必須連接到接地平面。 7.4 感應線圈 在第 6.2.1 節規定之型式的感應線圈，必須圍繞放在中央的 EUT。不同的感應線圈可以選擇做為在不同正交方向的測試，依第 6.2.1 節 a)和 b)項所規

24、定的一般標準。 使用在垂直位置的感應線圈 (水平極化場 )可直接搭接在一個垂直導體的底端到接地平面，接地平面代表線圈低的一邊，視為線圈的一部分。在這種情形下，從 EUT 到接地平面最小 0.1 m 距離是足夠的。 感應線圈必須使用和在第 6.2.2 節所規定的校正程序。同樣的方法連接到測試產生器。 選擇做為測試的感應線圈，必須載明在測試計畫中。 9 CNS 14676-9, C 6424-9 8. 測試程序 測試程序必須包括下列事項： 實驗室參考條件的驗證； 設備正確操作使用的初步驗證； 測試的進行； 測試結果的評估。 8.1 實驗室參考條件 為了減低環境參數對測試結果的影響，測試必須在第 8

25、.1.1 節和第 8.1.2 節所規定的氣候和電磁參考條件下進行。 8.1.1 氣候條件 除非對一般或產品標準有其它 的規定，否則在實驗室中的氣候條件必須在EUT 操作以及所使用測試設備製造商所規定的限制範圍內。 如果相對溼度高到引起 EUT 或測試設備上產生凝結，則不可執行測試。 備考：此處所考慮的是要有足 夠的證據來證明在本標準中涵蓋的現象效應是受到氣候條件的影響。 8.1.2 電磁條件 實驗室的電磁條件必須能保證 EUT 正確的操作，而不會影響測試結果，否則測試必須在法拉第籠 (Faraday cage)實施。 須特別注意，實驗的電磁場值必須比所選擇測試位準低至少 20 dB。 8.2

26、測試的實施 測試必須以測試計畫為基礎，包括技術規範所定義 EUT 之性能的驗證。 電源供應、信號和其它功能的電量必須在其額定範圍內使用。 如果實際的操作信號是無法得到，則可以用模擬的方法。必須在施加測試磁場前進行設備性能的初步驗證。 測試磁場必須使用浸入法施加至 EUT，並依第 7.2 節之規定予以配置。 測試位準不可超過產品的規格。 備考： 為偵測固定 EUT 最容易受干擾的一邊或位置，可用近距法進行調查。此方法並不 是使用做為認證，可用近距法測試場的應用範例如圖 6 所示。測試是使用至少 5 個正極化脈衝和 5 個負極化脈衝來執行，在脈衝間的時間間隔必須不少於 10 秒。 a) 桌上型設備

27、 設備必須置於使用標準大小的感應線圈 (1 m 1 m)所產生的測試磁場中，如第6.2.1 節 a)項所規定和圖 4 所示，感應線圈必須能旋轉 90，以便 EUT 能曝露在不同方向的測試場。 b) 落地型設備 設備必須置於使用在第 6.2.1 節 b)項所規定之適當尺寸的感應線圈所產生的測試磁場中，測試必須重複移動和變換感應線圈，以便對每一個正交的方向測試 EUT的全部區域。 10 CNS 14676-9, C 6424-9 測試必須重複以線圈沿著 EUT 的邊變換到不同的位置，每一階段相當於線圈最短邊的 50 %。 備考：感應線圈每次的移動，對應線圈最短邊之 50 %規定的重疊測試場。 感應

28、線圈然後必須旋轉 90，以便 EUT 能以相同的程序曝露在不同的測試場。 9. 測試結果的評估 測試結果必須依 EUT 的功能喪失或性能劣化來分類，可參考由製造商或測試者要求訂定性能的位準，或由製造商和產品的採購者協商，建議的分類是如下： a) 在製造商、測試要求者或採購者所定的規格要求內性能正常； b) 暫時的功能喪失或性能劣化，在干擾停止後不需操作者處理， EUT 即可自行恢復正常功能； c) 暫時的功能喪失或性能劣化，需要操作人員處理方能恢復； d) 性能的劣化或功能喪失，是因硬體或軟體的損壞或是因資料流失以致無法恢復。 製造商的規格可以對 EUT 訂定可被忽略和可接受的影響。 例如沒有

29、適合的一般、產品、產品家族標準存在時，則此分類可供訂定一般產品和產品族系標準的委員會，或製造商和採購者之間協調性能標準時作為在性能判斷上的指引。 10. 測試報告 測試報告必須包含可複製此測試所有必須的資訊，特別必須記錄下列項目： 在本標準的第 8 節所要求測試計畫中所規定之項目； EUT 和任何相關設備的識別，例如廠牌、型號、序號。 測試設備的識別，例如廠牌、型號、序號； 在測試執行時任何特別的環境條件，例如屏蔽室； 使測試能夠執行之任何必須的特定條件； 由製造商、測試要求者或採購者所訂定的性能位準； 在一般、產品或產品家族標準中規定的性能判斷準則； 在測試干擾的實施期間或之後所觀察到在 E

30、UT 上任何的效應，以及這些效應持續的時間長度； 符合 /不符合決定的理由 (基於在一般、產品或產品家族標準中所規定的性能標準或由製造商和採購者之間協議 )； 使用的任何特定條件，例如為達成符合性測試所需的電纜長度或型式、屏蔽或接地，或 EUT 操作條件。 11 CNS 14676-9, C 6424-9 圖 1 以浸入法施加測試場的範例 圖 2 脈衝磁場測試產生器的電流波形 (6.4/16 s) 圖 3 脈衝磁場測試產生器的架構圖 (6.4/16 s) U： 高電壓源 Lr：上昇時間的整形電阻 Rc：充電電阻器 Rm： 阻抗匹配電阻 Cc：能量儲存電容器 Rs1, Rs2：脈衝持續時間的整形

31、電阻 RmRm 桌上型設備落地型設備 至或應線圈 12 CNS 14676-9, C 6424-9 圖 4 桌上型設備測試配置的範例 圖 5 落地型設備測試配置的範例 圖 4 和圖 5 之說明： GRP：接地平面 C1：電源供應電路 A：安全接地 C2：信號電路 S：絕緣支撐架 L：通訊線 EUT： EUT B：至電源供應源 Ic：感應線圈 D：至信號源，模擬器 E：接地端 G：備測試產生器 13 CNS 14676-9, C 6424-9 圖 6 藉由近距法做磁場耐受調查的範例 圖 7 漢姆霍茲線圈的說明 n：每一個線圈的繞圈數 a：線圈的距離 b：線圈的邊 (m) I：電流值 (A) H：

32、磁場強度 (A/m) H： 1.22n/bI (a=b/2.5 磁場強度的非均勻性是 0.2 dB) 球體線圈 14 CNS 14676-9, C 6424-9 附錄 A 感應線圈的校正方法 A.1 磁場量測 磁場測試是在自由空間的條件，沒有 EUT 且離實驗室牆和任何磁性材質最少 1 m的距離進行。 磁場的量測可以用校正感應器 (最小 10 MHz 頻寬，可在市場買到 )以及記錄儀器(例如暫態記錄器或儲存示波器 )所組成的量測系統來進行。 A.2 感應線圈的校正 必須以在感應線圈注入電源頻率之校正電流、及測量幾何中央感應器之磁場的方式進行校正。 必須選擇適當的感應器方向以便得到最大的值。 “

33、感應線圈因數 ”必須對每一個感應線圈由其注入的 “場強 /電流 ”比率決定。 以交流電流所決定出的 “線圈因數 ”和電流波形無關，因為它是感應線圈的一項特性參數，因此適用於電源頻率及本標準定義之其它頻率的磁場評估。 對標準大小的線圈而言，線圈因數是由線圈的製造商所決定，且在實施測試前可以由實驗室測量驗證。 15 CNS 14676-9, C 6424-9 附錄 B 感應線圈的特性 B.1 一般說明 本附錄考慮測試磁場的產生的問題。 在一開始的階段，浸入法和近距法是同時考慮的。 為了瞭解這些方法在應用上的限制，一些問題已經被強調。 下列所述之理由是對這些值的解釋。 B.2 感應線圈的要求 感應線

34、圈的要求是 “在 EUT 內的 3 dB 測試場容許差 ”。相對於測試嚴酷位準是以10 dB 分級的特性而言，此容許差被視為是在技術上的一個合理的妥協，這是因為要在一寬大區域內產生固定均勻場強是有實際上的諸多限制之故。 均勻一致的場強要求僅侷限正交於線圈平面的單一方向。 在不同方向的場是可在連續的測試分段中經由旋轉感應線圈獲得。 B.3 感應線圈的特性 適合作為測試桌上型 設備或落地型設備之不同大小的感應線圈特性如下列各圖所示。 由正方形感應線圈 (1 m 邊長 )在其平面上所產生場的剖面圖 (參照附錄 B 圖B.1)。 由正方形感應線圈 (1 m 邊長 )在其平面上所產生磁場的 3 dB 區

35、域 (參照附錄 B圖 B.2)。 由正方形感應線圈 (1 m 邊長 )在其中央正交平面上 (與線圈的平面成正交的分量 )所產生磁場的 3 dB 區域 (參照附錄 B 圖 B.3)。 由兩個相距 0.6 m 的正方形感應線圈 (1 m 邊長 )在中央正交平面上 (與線圈的平面成正交的分量 )所產生磁場的 3 dB 區域 (參照附錄 B 圖 B.4)。 由兩個相距 0.8m 的正方形感應線圈 (1 m 邊長 )在中央正交平面上 (與線圈的平面成正交的分量 )所產生磁場的 3 dB 區域 (參照附錄 B 圖 B.5)。 由矩形感應線圈 (1 m 2.6 m) 在其平面上所產生磁場的 3 dB 區域

36、(參照附錄B 圖 B.6)。 由矩形感應線圈 (1 m 2.6 m) 在其平面上 (以接地平面做為感應線圈的一邊 )所產生磁場的 3 dB 區域 (參照附錄 B 圖 B.7)。 由直角感應線圈 (1m 2.6m) 在接地平面在平均的正交平面 (對線圈的平面正交成分 )所產生場的 3dB 區域 (參照附錄 B 圖 B.8)。 測試線圈的形式、配置和尺寸之選擇考慮如下列各要點： 感應線圈內部和外部磁場的 3 dB 區域是和感應線圈的形狀和大小有關； 對已知的場強而言，所需要的驅動電流值、測試產生器 的功率和能量是正比於感應線圈的尺寸。 B.4 感應線圈的特性摘要 16 CNS 14676-9, C

37、 6424-9 基於在不同尺寸之線圈的場分布資料，以及在本標準中對不同分類設備採用之測試方法，結論說明如下： 單一正方形線圈 1 m 邊長：測試體積 0.6 m 0.6 m 0.5 m 高 (由 EUT 到線圈最小 0.2 m 的距離 )。 雙正方形線圈 1 m 邊長 0.6m 距離：測試體積 0.6 m 0.6 m 1 m 高 (由 EUT到線圈最小 0.2 m 的距離 )；線圈的分開距離可增加到 0.8m，延伸可測試 EUT最大高度可達 1.2 m(參照 3 dB 區域，在中央正交平面 )。 單一矩形線圈 1 m 2.6 m：測試體積 0.6 m 0.6 m 2 m 高 (由 EUT 到線

38、圈的最小距離是 0.2 m 和 0.3 m，分別對應於 EUT 的水平和垂直大小 )；如果感應線圈直接搭接至 GRP，則 EUT 距 GRP 0.1 m 即足夠。 圖 B.1 由正方形感應線圈 (1 m 邊長 )在其平面上所產生磁場的特性 17 CNS 14676-9, C 6424-9 圖 B.2 由正方形感應線圈 (1 m 邊長 )在其平面上所產生磁場的 3 dB 區域 圖 B.3 由正方形感應線圈 (1 m 邊長 )在其中央正交平面上量 )所產生磁場的 3 dB 區域 (與線圈的平面成正交的分0+3dB 範圍 3dB 範圍 18 CNS 14676-9, C 6424-9 圖 B.4 由

39、兩個相距 0.6 m 的正方形感應線圈 (1 m 邊長 )在中央正交平面上 (與線圈的平面成正交的分量 )所產生磁場的 3 dB 區域 圖 B.5 由兩個相距 0.8 m 的正方形感應線圈 (1 m 邊長 )在中央正交平面上 (與線圈的平面成正交的分量 )所產生磁場的 3 dB 區域 3d3dB 範圍 3dBB 範圍 範圍 19 CNS 14676-9, C 6424-9 圖 B.6 由矩形感應線圈 (1 m 2.6 m) 在其平面所產生磁場的 3 dB 區域 圖 B.7 由矩形感應線圈 (1 m 2.6 m) 在其平面上 (以接地平面做為感應線圈的一邊 )所產生磁場的 3 dB 區域 0+3

40、dB 範圍0+3dB 範圍 20 CNS 14676-9, C 6424-9 圖 B.8 由使用接地平面的矩形感應線圈 (1 m 2.6 m) 在中央正交平面上 (與線圈的平面成正交的分量 )所產生磁場的 3 dB 區域 0+3dB 範圍 21 CNS 14676-9, C 6424-9 附錄 C 測試位準的選擇 測試位準必須依照最實際的安裝和環境條件來選擇。 這些位準規定於第 5 節。 為了建立設備在預期操作環境中的性能位準，免疫力測試和這些位準是有關聯的。 測試位準必須依下列規定予以選擇： 電磁環境； 擾動源對相關設備的接近程度； 相容性界限。 基於一般安裝的實務，對磁場測試之測試位準選擇

41、的指引如下： 第 1 類：可使用帶有電子束敏感裝置（監視器、電子顯微鏡等是這些裝置的代表）的環境，不適合做此測試。 第 2 類：良好保護的環境 此類環境不適合做此測試，因為相關區域不會遭遇到高壓匯流排絕緣體切換的影響。 工業安裝和高壓變電所的屏蔽區域可以是此類環境的代表。 第 3 類：保護的環境 此類環境具有中電壓電路和遠離 (數百公尺 )相關設備、由絕緣體切換的高壓電路匯流排之特性。 高壓變電所的電腦室可以是此類環境的代表。 第 4 類：典型的工業環境 此類環境具有中電壓電路和遠離 (數十公尺 )相關設備、由絕緣體切換的高壓電路匯流排之特性。 重工業之場地以及發電廠與高壓變電所之控制室可以是

42、此類環境的代表。 第 5 類：嚴酷的工業環境 為具有下列特性之環境： 中電壓或高電壓匯流排的附近； 高功率電器設備的附近。 重工業工廠的開關場中、中電壓、高電壓和電力站可 以是此類環境的代表。 第 x 類：特定的環境 設備電路、電纜、線路等之干擾源的次要或主要電磁隔離，以及安裝之品質可以要求比上述所說明的環境位準高或低。環境位準的使用應該要注意較高位準的設備能適用在較低嚴酷環境。 22 CNS 14676-9, C 6424-9 附錄 D 脈衝磁場強度的資料 做為雷擊保護用的接地導體，以及和輸送雷擊暫態電流有關的金屬結構之附近，磁場強度範圍由數百 A/m(峰值 )至 kA/m(峰值 )的等級；較低的磁場值代表的是設備及系統安裝在建物內的環境。 相對應國際標準： IEC61000-4-9:1993 Electromagnetic compatibility (EMC) Part 4 -9: Testing and measurement techniques- Pulse magnetic field immunity test & Amendment 1-2000