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    工業或公共低壓電網UPS系統電磁兼容性(EMC)標準要求

    -2018-08-28-

    1  概述

    1.1  范圍

    本標準適用于接在工業或公共低壓電網的單臺不間斷電源設備(UPS)或由數臺UPS互連和相關控制器/開關裝置組成的UPS系統。它們預定安裝在任何操作者可觸及的地方或獨立電氣場所。

    本標準屬產品的EMC標準,它在各方面優先于所有通用標準,且不需另加額外試驗。

    所選擇的這些要求是為了保證UPS在公共或工業場所具有適當的電磁兼容電平。然而,這些電平不能覆蓋極端的情況,這種極端的情況在任何場所都可能發生,但概率很低。

    為適應UPS的物理尺寸和功率額定值的變化范圍,需考慮各種試驗條件。

    作為獨立的產品,UPS單元或UPS系統應滿足本標準的相關要求,但不考慮用戶接在UPS設備輸出端上的任何負載所產生的EMC現象。

    本標準不含特殊的安裝環境,也不考慮UPS的故障情況。

    本標準不包括直流供電的電子鎮流器(IEC60924和IEC60925)或基于旋轉式機組的UPS。

        本標準規定了:

        ——EMC要求;

        ——試驗方法;

        ——低性能的電平。

    1.2  規范性引用文件

        下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用于本標準,然而,鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可使用這些文件的版本。凡是不注日期的引用文件,其版本適用于本標準。

        GB1002    家庭和類似用途的單相插頭插座

        GB/T4365    電磁兼容術語〔idtIEC60050(161):1997〕

        GB/T6113.1    無線電干擾和抗擾度測量設備規范(eqvCISPER16-1:1993)

        GB/T7260.3    不間斷電源設備(UPS)第3部分:確定性能的方法和試驗要求(MODIEC62040-3:1999)

        GB9254    信息技術設備的無線電騷擾限值和測量方法(idtCISPR22:1997)

        GB17625.1    低壓電氣及電子設備發出的諧波電流限值(設備每相輸入電流≤16A)(idtIEC61000-3-2:1998)

        GB17625.2    電磁兼容限值對額定電流不大于16A的設備在低壓供電系統中產生的電壓波動和閃爍的限制(idt IEC61000-3-3:1994)

        GB/T17626.1    電磁兼容試驗和測量技術抗擾度試驗總論(idt IEC61000-4-1:1992)

        GB/T17626.2    電磁兼容試驗和測量技術靜電放電抗擾度試驗(idt IEC61000-4-2:1995)

        GB/T17626.3    電磁兼容試驗和測量技術射頻電磁場輻射抗擾度試驗(idt IEC61000-4-3:1995)

        GB/T17626.4    電磁兼容試驗和測量技術電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(idt IEC61000-4-4:1995)

        GB/T17626.5    電磁兼容試驗和測量技術浪涌(沖擊)抗擾度試驗(idt IEC61000-4-5:1995)

        GB/T17626.11電磁兼容試驗和測量技術電壓暫降、短時中斷和電壓變化的抗擾度試驗(idt IEC61000-4-11:1994)

        IEC61000-2-2:1990電磁兼容(EMC)第2部分:環境第2分部分:低壓供電系統中低頻傳導騷擾及電網傳輸信號的電磁兼容

    1.3  定義

        本標準除采用GB/T4365中規定的定義外,還補充下列定義。

    1.3.1  端口(port)

        UPS與外部電磁環境的特殊界面,見圖1

    圖1  端 口 舉 例

    1.3.2  外殼端口(enclosure port)

        電磁場可以發射和侵入UPS的物理界面。

    2  發射

        本章涉及0Hz~1.0GHz頻率范圍的騷擾。

        確定發射要求的目的是保證UPS正常運行時,所產生的騷擾不會達到妨礙其它設備正常運行的程度。

        注1:當B級UPS使用時與接收天線的距離小于10m,A級UPS使用時與接收天線的距離小于30m,按本標準規定的限值不能對無線電和電視接收提供充分的保護。

        注2:如在高敏感度設備附近使用UPS,可能必須采取附加的抑制措施,使其電磁發射進一步降低到規定的電平。

    2.1  一般要求

        UPS應符合2.41)~2.5中規定的發射限值。

        UPS應在下述條件下進行試驗:

        ——額定輸入電壓;

        ——在正常運行方式和儲能運行方式下運行;

        ——接入能產生騷擾電平的線性負載。

        2.4和2.5主要是確定本標準規定UPS的EMC限值及測量方法,這些限值及方法是根據可能會對其它設備(如無線電接收機)產生干擾的UPS電磁發射來制定的。

        這些發射限值是基本的電磁兼容性要求。

        試驗要求是對于每個端口的規定,試驗方法參見附錄A。

    2.2  UPS分類

        按電磁發射,UPS產品應該分為兩類。

        a)不限制銷售范圍的UPS

        UPS的銷售范圍不作任何限制,且UPS的使用與客戶和用戶的技術能力無關,稱為“不限制銷售范圍的UPS”,根據基本的EMC防護要求,執行較低的發射限值。這一類型的產品可分為A級UPS和B級UPS。

        1)A級UPS

        非家用和不直接連接到住宅低壓供電網的所有設施中使用的UPS。(用工業插頭、插座連接或性連接的所有UPS,以及裝配僅供工業用的標的插頭插座的UPS都是A級UPS)。

        對于A級UPS,應在使用說明書中包含下列內容:

        警告:這是一種A級UPS產品,在家庭環境中,這種產品可能產生無線電干擾,此時,用戶可能需要另加措施。A級UPS應滿足本標準的A級UPS限值。

        注:雖然A級UPS的限值是為工業和商業部門而提出的,但采取了必要的任何附加措施之后,管理部門可能允許A級UPS設備在家庭和直接連接到住宅低壓供電網的設施中安裝和使用。

        2)B級UPS

        這種UPS適用于包括家庭在內的所有場合,以及直接與住宅低壓供電網連接的設施?!菜械腂級UPS均要使用符合標準(GB1002)的插頭插座連接,除非有清晰標志僅適用于工業或僅銷售給工業應用〕。

        B級UPS應滿足本標準B級UPS的限值。

        b)限制銷售范圍的UPS

        “限制銷售范圍”是指僅銷售給那些具有較高技術能力的客戶和用戶,并執行較高的發射限值。鑒于經濟的原因,要求制造廠和用戶合作、協商,在考慮所有不同的設備和邊界條件基礎上,通過選擇發射限值或現場測量,來確認特定設備的EMC防護要求。

        對于限制銷售范圍的UPS,應在使用說明書中包含下列內容:

        警告:這是一種限制銷售范圍的UPS產品,為防止騷擾,可能會有安裝上的限制和需要附加的措施。

        這類限制銷售范圍的UPS限于額定輸出電流大于25A,預定安裝在有自身供電變壓器的商業或工業建筑物中,并距其它所有設施和/或用戶的邊界至少30m。

    2.3  一般測量條件

        應在所檢測的頻段內和符合正常應用的工作狀態下測量受試設備產生的發射,UPS工作方式為:正常方式和儲能運行方式。

        通過改變受試UPS的試驗配置,使其達到發射。

        對于帶有附加電源端子(端口)為靜止旁路電路和/或維修旁路電路獨立供電的UPS,只要可能,這些附加電源端子(端口),均應臨時接到正常交流輸入端口供電。在2.4的傳導發射試驗應包括對這些附加電路的測量。

        如果UPS是系統的一部分,或者可以與輔助裝置連接,則UPS試驗時只需連接運用這些端口所必須的輔助裝置,或在端口端接等效阻抗。

        UPS交流輸出端應連接線性負載,以便受試設備能夠在其額定輸出的任何負載條件下運行。在試驗報告中應精確說明測量時的試驗布置和運行方式,試驗布置和測量準則見附錄A,現場試驗見附錄A.8.3。

        應在規定的UPS運行環境范圍內,在其額定輸入電壓下進行試驗,另有說明則除外。

    2.3.1  買方、用戶文件

        a)如果為了達到兼容性而需要采用屏蔽電纜或專用電纜的特殊措施時,則應告知買方、用戶,還應詳細說明交流輸出電纜在長度上的任何限制。

        b)買方、用戶需要的文件應來函即寄,輔助裝置的清單和UPS執行的發射要求等文件應一起提供。

    2.3.2  適用性

        UPS的各有關端口進行測量。

    2.4  傳導發射

    2.4.1  電源端子騷擾電壓限值

        根據UPS的等級和額定輸出電流,騷擾電壓不應超過表1或表2的限值。

    表1  在0.15 MHz~30 MHz頻 率 范 圍 內 ,A級UPS和B級UPS設 備 的 電 源 端 子 騷 擾 電 壓 限 值

    頻率范圍/MHz

    限值/dB(μV)

    A級UPS

    B級UPS

    準峰值

    平均值

    準峰值

    平均值

    0.15~0.50

    79

    66

    66~561)

    56~461)

    0.50~5.0

    73

    60

    56

    46

    5.0~30.0

    73

    60

    60

    50

    1)限值隨頻率的對數線性減小

     

    表2  在0.15 MHz~30 MHz頻 率 范 圍 內 , 限 制 銷 售 范 圍 的UPS設 備 的 電 源 端 子 騷 擾 電 壓 限 值

    UPS額定值/A

    頻率范圍/MHz

    限值/dB(μV)

    準峰值

    平均值

    25~100

    0.15~0.50

    100

    90

    0.50~5.0

    86

    76

    5.0~30.0

    90~701)

    80~601)

    101~400

    0.10~0.50

    130

    120

    0.50~5.0

    125

    115

    5.0~30.0

    115

    105

    >400

    0.15~0.50

    待定

    待定

    0.50~5.0

    5.0~30.0

    1)限值隨頻率的對數線性減小

     

        當分別使用平均值檢波器接收機和準峰值檢波器接收機時,UPS應滿足平均值和準峰值兩種限值,根據附錄A.5規定的方法進行測量。

        當使用準峰值檢波器接收機測量時,如果滿足了平均值限值,則認為受試設備滿足了兩種限值的要求,而無需再用平均值檢波器接收機測量。

        如果測量接收機上所示的讀數在限值附近波動,則在每個測量頻率讀數的觀測時間應不少于15s,記錄讀數,任何孤立的瞬間的大讀數應忽略不計。

        a)不限制銷售范圍的UPS

        b)限制銷售范圍的UPS——適用于額定輸出電流大于25A的UPS

    2.4.2  交流輸出騷擾電壓的限值

        根據額定輸出電流,UPS輸出端的傳導騷擾應小于表1或表2的限值加14dB。

        這些限值僅適用于制造商在其使用說明書中聲明的UPS的電纜長度可能超過10m的情況。

        應使用符合A.1.3的電壓探頭測量這些值。

    2.4.3  信號端口的限值

        見附錄C。

    2.4.4  直流端口的限值

        UPS帶有與外置蓄電池連接的端子,該端口應包括在試驗配置之中,并按下述方法試驗。

        臺式UPS的蓄電池及其電池箱應安裝在制造廠說明書所允許的位置,直流端口的發射測量應是輻射發射試驗的一部分。

        落地式UPS的外置蓄電池及其電池箱應安裝在距UPS0.8m處,并按照制造廠說明書布線,用輻射發射試驗來檢驗兼容性。

        大型UPS的外置蓄電池應離開UPS一定距離安裝,該端口應按照制造廠說明書布線。并且,為了能夠在儲能運行方式下進行測量,在直流電纜的蓄電池側配置一個合適的試驗用蓄電池或直流電源。

    2.4.5  低頻發射-輸入電流諧波

        如果額定輸入電流在GB17625.1規定的范圍內,電流諧波限值和試驗方法參照該標準。

    2.5  輻射發射

    2.5.1  電場

        受試設備應滿足表3的限值。如果測量接收機上所示的讀數在限值附近波動,則在每個測量頻率下讀數的觀測時間應不少于15s,記錄讀數,任何孤立的瞬間的大讀數應忽略不計。

    表3  在30 MHz~1 000 MHz頻 率 范 圍 內 , 輻 射 發 射 的 限 值

    頻率范圍/MHz

    準峰值限值/dB(μV/m)

    A級UPS,試驗距離10 m

    B級UPS,試驗距離10 m

    30~230

    40

    30

    230~1 000

    47

    37

     

        

    表4  在30 MHz~1 000 MHz頻 率 范 圍 內 , 輻 射 發 射 的 限 值

    頻率范圍/MHz

    準峰值限值/dB(μV/m)

    試驗距離30 m

    30~1 000

    待定:在規定其它限值前,采用表3中A級UPS的限值

     

        低于30MHz的輻射發射限值待定。     a)不限制銷售范圍的UPS

        2)該條內容是依據我國產品實際情況而提出的,IEC62040-2-1999對此未作具體規定。

        在過渡頻率應用較低的限值。

        注1:如果由于存在高的環境噪聲電平或其它原因,不能夠在10m距離進行場強測量,則可以在較近處測量,見GB9254第10.2.1的注。

        注2:測量中出現干擾時,需要采取附加措施。

        b)限制銷售范圍的UPS——適用于額定輸出電流大于25A的UPS

    2.5.2  磁場(選項)

        見附錄B。

    2.5.3  功率的限值(待定)

        見附錄A。

    3  抗擾度

        抗擾度要求覆蓋的頻率范圍為0Hz~1GHz.

        這些試驗要求代表了基本的電磁兼容性抗擾度要求。對所考慮的各端口都規定了試驗要求。

        本條給出的抗擾度電平不包含工業環境和極端情況,這種極端情況可能在任何場所存在,但發生的概率很低。對于這種極端情況,可能需要較高的抗擾度電平。

        注:在特殊情況下,有可能出現騷擾電平超過本標準規定的抗擾度電平,例如在UPS附近使用手持發射機,這種情況可能需要采用特殊的減緩措施。

    3.1  一般要求和性能判據

        設備的要求應符合3.2~3.6的抗擾度限值。表5給出了UPS的性能判據。

    表5  抗 擾 度 試 驗 的 性 能 判 據


    判據A

    判據B

    輸出特性

    GB/T7260.3的穩態允差

    GB/T7260.3的動態允差

    外部和內部顯示和測量

    僅在試驗期間變化

    僅在試驗期間變化

    對外部裝置的控制信號

    不變化

    隨運行方式變化

    運行方式

    不變化

    僅有短暫的變化

     

        UPS要求在下述條件下試驗:

        ——額定輸入電壓;

        ——正常運行方式;

        ——在額定輸出有功功率下的線性負載。

        UPS應在不同的性能判據下用適當的電平。

        試驗方法見附錄D。

        對UPS電源輸入端子試驗時,附錄E的衰減試驗可以與相關的抗擾度試驗結合在一起進行。

    3.2  靜電放電抗擾度

        UPS在運行時,應能承受GB/T17626.2中規定的靜電放電試驗。

        ——要求3級;

        ——性能判據B。

    3.3  射頻電磁場輻射抗擾度

        UPS運行時應能承受GB/T17626.3中規定的射頻電磁場輻射抗擾度試驗

        ——要求2級;

        ——性能判據A。

    3.4  電快速瞬變脈沖群抗擾度

        UPS運行時應能承受GB/T17626.4中規定的共模(電快速瞬變)傳導抗擾度試驗等級。

        ——要求2級;

        ——性能判據A。

        應在所有的電力電纜、蓄電池連接電纜(長度超過3m時)上進行試驗,在輸入/輸出信號和控制電纜的試驗,電平為上述的二分之一。

        不論UPS功率大小,試驗均使用GB/T17626.4第6.3所述的耦合夾。試驗的持續時間為1min。

    3.5  浪涌(沖擊)抗擾度2)

        UPS運行時應能承受GB/T17626.5中規定的浪涌(沖擊)抗擾度試驗。

        ——要求3級;

        ——性能判據B。

    3.6  低頻信號抗擾度

        UPS在運行時應能承受IEC61000-2-2中規定的低頻傳導騷擾和電網傳輸信號的電磁兼容性,詳見附錄D(見D.6)。

        兼容性用模擬上述條件進行試驗,UPS應連續運行,而規定性能不降低。(未完待續)

    1) IEC62040- 2: 1999誤為 2.3

    2)該條內容是依據我國產品實際情況而提出的,IEC62040-2-1999對此未作具體規定.

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