CNS 14934-3-2005 Electromagnetic compatibility (EMC) - Limits - Part 3 Limitation of voltage changes voltage fluctuations and flicker in public low-voltage supply systems for equip.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 33.100.10 C5278-314934-3經濟部標準檢驗局印行 公布日期 修訂公布日期 94 年 7 月 26 日 年月日 (共 20 頁 )電磁相容限制值第 3部:每相額定電流在 16A以且不屬於條件連接之設備於公共低電壓電源 系統 電壓改變 、 電壓變動 及 閃爍 之限制值 Electromagnetic compatibility (EMC) Limits Part 3: Limitation of voltage changes, voltage fluctuations
2、 and flicker in public low-voltage supply systems, for equipment with rated current 16A per phase and not subject to conditional connection 目錄 節次 頁次 1.適用範圍 - 3 2.引用標準 - 3 3.用語釋義 - 3 4.電壓改變、電壓變動及閃爍之評估 - 4 4.1 相對電壓改變之評估, d - 4 4.2 短期閃爍值之評估, Pst- 5 4.2.1 閃爍計 - 5 4.2.2 模擬方法 - 5 4.2.3 分析方法 - 5 4.2.4 Pst=
3、1 曲線之使用 - 6 4.3 長期閃爍值之評估, Plt- 6 5.限制值 - 6 6.試驗條件 - 7 6.1 一般 - 7 6.2 量測之準確度 - 8 6.3 試驗電源電壓 - 8 6.4 參考阻抗 - 8 6.5 觀察週期 - 8 6.6 一般試驗條件 - 9 附錄 A 特定設備之限制值與型式試驗條件之應用 -14 B 測量由手動切換所導致電壓改變 dmax之試驗條件及程序 -20 2 CNS 14934-3, C 5278-3 圖 1 單相及由三相四線電源所導出三相電源之參考網路 - 9 2 U(t)之直方圖評估 - 10 3 相對電壓改變之特性 - 10 4 矩形等距電壓改變時
4、Pst = 1 之曲線 - 11 5 雙級和斜坡電壓特性之波形因數 F- 11 6 矩形和三角形電壓特性之波形因數 F - 12 7 對具有不同前緣時間電動機啟動電壓特性之波形因數 F - 13 3 CNS 14934-3, C 5278-3 1. 適用範圍 本標準規定在公共低電壓系統上電壓變動及閃爍之限制值、以及在規定條件下進行試驗之設備所產生電壓改變之限制值,並規定評估方法之指引。 本標準適用於欲連接到公共低電壓配線系統之電機和電子設備,該設備每相輸入電流在 16A 以下、且 50Hz 線對中性線 (line to neutral)間的電壓在 220V 和 250V 之間。 本標準所規定之
5、試驗為型式試驗,特別之試驗條件規定於附錄 A,試驗電路則依圖1 所示。 備考: 本標準所規定之限制值主要基於經由供應電壓變動,由 230V/60W 複絲圈燈絲燈泡 (coiled-coil filament lamps)光輸出之閃爍主觀嚴酷度。標稱電壓小於220V 線對中性線及 (或 )60Hz 頻率之系統,限制值和參考電路值本標準暫不予以規定。 2. 引用標準 CNS 3765-11 家用和類似用途電器產品的安全 第 2 部:滾筒式乾衣機的個別規定 IEC 60335-2-11 CNS 14299 電磁相容性詞彙 IEC 60050(161) CNS 14934-2 電磁相容限制值第 2 部
6、:諧波電流發射 (設備每相輸入電流在 16A以下 )之限制值 IEC 61000-3-2 CNS 14934-5 電磁相容限制值第 5 部:額定電流大於 16A 之設備於低電壓電源系統中電壓變動及閃爍之限制值 IEC 61000-3-5 IEC 60725:1981, Considerations on reference impedances for use in determining the disturbance characteristics of household appliances and similar electrical equipment IEC 60868: 198
7、6, Flickermeter Functional and design specifications IEC 60974-1, Arc welding equipment Part 1: Welding power sources IEC61000-3-2, Electromagnetic compatibility (EMC) Part 3-2: Limits Limits for harmonic current emissions (equipment input current 16 A per phase) IEC61000-3-11, Electromagnetic compa
8、tibility (EMC) Part 3-11: Limits Limitation of voltage change, voltage fluctuations and ficker in public low-voltage supply systems - Equipment with rated current 75A and subject to conditional connection 3. 用語釋義 基於本系列標準之目的,下列定義以及 CNS 14299 的定義適用之。 3.1 r.m.s.電壓波形 (r.m.s. voltage shape), U(t): r.m.s.
9、電壓的時間函數為每一個在電源電壓之零交越 (zero-crossing)間連續半週期的單一值 (參照圖 2)。 3.2 電壓改變特性 (voltage change characterictic), U(t):在時間間隔之間, r.m.s.電壓改變的時間函數,為每一個電源電壓之零交越間連續半週期的單一值,而此時間間隔係在穩定狀態條件下至少 1 秒鐘 (參照圖 2)。 備考: 因為此特性僅作為計算之評估,因此在穩態狀態下,此電壓假設為常數(在量測準確度範圍內 )(參照第 6.2 節 )。 3.3 最大電壓改變 (maximum voltage change), Umax:電壓改變特性之最大與最小
10、 r.m.s 間之差 (參照圖 2)。 4 CNS 14934-3, C 5278-3 3.4 穩態電壓改變 (steady-state voltage change), Uc:兩個相鄰穩態電壓間,經由至少一個電壓改變特性分離之差 (參照圖 2)。 備考: 第 3.2 節到第 3.4 節之定義係與絕對相位對中性電壓有關。這些量的比值對圖 1 所示參考網路之標稱電壓 (Un)的相位對中性線之值稱為: 相對電壓改變特性: d(t)(第 3.2 節之定義 ); 最大相對電壓改變: dmax(第 3.3 節之定義 ); 相對穩態電壓改變: dc(第 3.4 節之定義 )。 3.5 電壓變動 (volt
11、age fluctuation):對每一個電源電壓零交越間連續半週期之 r.m.s.電壓的連續改變。 3.6 閃爍 (flicker):經由其亮度或頻譜分布隨時間變動之光刺激所引起視覺上感覺不穩定之印象。 CNS 14299 之編號 161-08-13 3.7 短期閃爍指示器 (short-term flicker indicator), Pst:在一個短的週期 (數分鐘 )間所評估出的閃爍嚴重性 (flicker severity); Pst=1 是習用的敏感性臨限值 (threshold of irritability)。 3.8 長期閃爍指示器 ( long-term flicker i
12、ndicator), Plt:在一個長的週期間 (數小時 )使用連續的 Pst值所評估出的閃爍嚴重性。 3.9 閃爍計 (flickermeter):設計作為測量任何閃爍數量之儀器。 備考:一般係測量 Pst和 Plt CNS 14299 之編號 161-08-14。 3.10 閃爍痕跡時間 (filcker impression time), tf:一個時間大小的值,其表示電壓改變特性之閃爍痕跡。 3.11 有條件連接 (conditional connection):要求使用者在界面點提供一比參考阻抗 Zref低的阻抗作為設備之連接,以使設備的發射限制值符合本標準之規定。 備考: 符合電壓
13、變動限制值可能不僅是設備之連接;對於其他現象 (如諧波 ),輻射限制值可能亦須符合。 4. 電壓改變、電壓變動及閃爍之評估 4.1 相對電壓改變之評估, d 閃爍評估係依據待測設備端之電壓變動特性,亦即相對中性電壓 U(t1)和 U(t2)的任何兩個連續值之差 U: U = U(t1) U(t2) (1) 必須測量或計算電壓的 r.m.s.值 U(t1)、 U(t2)。當由示波器波形推論得 r.m.s.值時,則必須考慮任何可能存在的波形失真。 電壓改變 U 是由於橫跨待測設備之複數參考阻抗 Z(由於複數基本輸入電流改變 I 所產生 )的壓降改變所引起。 Ip 和 Iq 是 I 中的實部與虛部,
14、相對於電流改變 I。 I= Ip j Iq= I(t1) I(t2) (2) 備考 1. Iq相對於落後電流是正的,而相對於領先電流則為負的。 2. 如果電流 I(t1)和 I(t2)的諧波失真是小於 10%,則全部的 r.m.s.值可替代基本電流的 r.m.s.值。 5 CNS 14934-3, C 5278-3 3. 對於單相和對稱三相設備,電壓改變能被近似如下式, X 為正 (感應的 )。 U= Ip R +Iq X (3) 式中, Ip和 Iq分別為電流改變 I 的實部與虛部。 R 和 X 為複數參考阻抗 Z 的基本要素 (參照圖 1)。 相對電壓改變規定如下: “” = U/Un(4
15、) 4.2 短期閃爍值之評估, Pst短期閃爍值 Pst定義於 IEC 60868 的修訂 1。表 1 說明評估由於不同類型的電壓變動所引起之 Pst的替代方法。 表 1 評估方法 電壓變動的類型 評估 Pst的方法 所有電壓變動 (線上評估 ) 直接測量 所有電壓變動 U(t)已定義 模擬 直接測量 依照圖 5至圖 7所示之電壓改變特性發生率小於每秒1次 分析的方法 模擬 直接測量 在相等區間的矩形電壓改變 使用圖 4所示之 Pst=1曲線之使用 4.2.1 閃爍計 所有電壓變動的類型可使用符合 IEC 60868 所規定之閃爍計、經由直接測量來評估,且依本標準第 6 節之規定連接。此為限制
16、值應用的參考方法。 4.2.2 模擬方法 如果相對電壓改變特性 d(t)是已知,則 Pst可電腦模擬來評估。 4.2.3 分析方法 對於在圖 5、圖 6 和圖 7 所示類型之電壓改變特性, Pst可經由使用公式 (5)和 (6)的分析方法進行評估。 備考 1.使用本方法得到的 Pst值預期會在以直接量測 (參考方法 )所得結果的10%內。 2.如果一個在電壓改變結束和下一個開始之間的持續期間小於 1 秒,則不建議使用此法。 4.2.3.1 分析方法之說明 每一個相對的電壓改變特性應以閃爍痕跡時間 tf來表示,以秒為單位。 2.3maxf)d(F 3.2t = (5) 6 CNS 14934-3
17、, C 5278-3 (1) 最大相對電壓改變 dmax是以標稱電壓的百分比表示。 (2) 波形因數 (shape factor)F 與電壓改變特性的形狀有關 (參照第 4.2.3.2 節 )。 閃爍痕跡時間的總和 tf(在總時間間隔 Tp內所有的評估週期,以秒為單位 )是 Pst評估的基準,如果總時間間隔 Tp係依第 6.5 節之規定所選擇,則其為一“觀察週期 ”,且: Pst= ( tf/Tp)1/3.2(6) 4.2.3.2 波形因數 波形因數 F 將相對電壓改變特性 d(t)轉變成閃爍等效相對步級電壓改變 )d(F max 。 備考 1.對步級電壓改變而言,波形因數 F 等於 1.0。
18、 2.相對電壓改變特性可直接測量 (參照圖 1)或由待測設備的 r.m.s.電流計算而得 (參照公式 (1)至 (4)。 相對電壓改變特性應由 U(t)之直方圖獲得 (參照圖 3)。 如果相對電壓改變特性和在圖中所顯示的特性相匹配,則波形因數可由圖 5、圖 6 和圖 7 推論而得。 如果波形匹配,則進行下列程序: 找出最大的相對電壓改變 dmax(依照圖 3);及 找出適合電壓改變特性的時間 T(ms),如圖 5、圖 6 和圖 7 所顯示,並以此值得到所需要的波形因數 F。 備考:圖所示以外範圍使用外插法,則可能會造成無法接受的誤差。 4.2.4 Pst=1 曲線之使用 如果為由相等時間間隔分
19、離之相同振幅“ d”的矩形電壓改變,則圖 4 的曲線可用來推論。對應到 Pst=1 的振幅 (對特別的重複率 );此振幅稱為 dlim。對應於電壓改變“ d”之 Pst值,則規定為 Pst= d/dlim。 4.3 長期閃爍值之評估, Plt長期閃爍值 Plt定義於 IEC 60868 附錄 A 第 A.2 節,且必須使用 N=12 的值 (參照第 6.5 節 )。 通常須評估設備正常操作每一次超過 30 分鐘之 Plt值。 5. 限制值 限制值適用於待測設備電源端之電壓變動和閃爍,並在第 6 節和附錄 A 所規定之試驗條件下,依第 4 節之規定進行量測或計算。符合限制值者即視為型式試驗。 適
20、用下列限制值: Pst之值不可大於 1.0; Plt之值不可大於 0.65; 大於 500ms 者,電壓改變期間之 d(t)值不可超過 3.3%; 相對穩態電壓改變 dc不可超過 3.3%。 最大相對電壓改變 dmax不可超過下列值: a) 無額外規定時為 4%; 7 CNS 14934-3, C 5278-3 b) 對下列設備而言為 6%: 手動切換;或 每天超過兩次以上之自動切換,且在電源中斷後亦具有延遲重新啟動 (延遲時間大於數十秒 )或手動重新啟動。 備考:週期頻率將進一步受 Pst及 Plt所限制。例如:產生每小時兩 次矩形電壓改變特性之 6%的 dmax,其 Plt值約為 0.65
21、。 c) 對下列設備而言為 7%: 在一段時間內使用 (例如:吹風機、真空吸塵器、攪拌器等之廚房用設備、割草機等之花園用設備、電鑽等之可攜式工具 );或 自動切換、或設計為手動切換,每天不超過兩次,且在電源中斷後亦具有延遲重新啟動 (延遲時間大於數十秒 )或手動重新啟動。 若設備具有符合第 6.6 節所規定之數個獨立的控制電路時,則上述 b)及 c)項之限制值應僅適用於電源中斷後具有延遲或手動重新啟動者;對於具有自動切換之設備(在電源中斷後立刻恢復 )而言,適用 a)項之限制值;而對於手動切換之設備,則適用 b)或 c)項之限制值,視其切換率而言。 Pst及 Plt之要求應不適用於因手動切換所
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