電磁兼容性(EMC)要求

編者按：關(guān)于對(duì)UPS的EMC的要求，是廣大電源科技工作者所共同關(guān)心的問(wèn)題。本刊選登國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（報(bào)批稿）中的部分內(nèi)容，以使從事這方面工作的科技工作者先睹為快。

不間斷電源設(shè)備(UPS)第2部分:電磁兼容性(EMC)要求

1  概述

1.1  范圍

    本標(biāo)準(zhǔn)適用于接在工業(yè)或公共低壓電網(wǎng)的單臺(tái)不間斷電源設(shè)備（UPS）或由數(shù)臺(tái)UPS互連和相關(guān)控制器／開(kāi)關(guān)裝置組成的UPS系統(tǒng)。它們預(yù)定安裝在任何操作者可觸及的地方或獨(dú)立電氣場(chǎng)所。

    本標(biāo)準(zhǔn)屬產(chǎn)品的EMC標(biāo)準(zhǔn)，它在各方面優(yōu)先于所有通用標(biāo)準(zhǔn)，且不需另加額外試驗(yàn)。

    所選擇的這些要求是為了保證UPS在公共或工業(yè)場(chǎng)所具有適當(dāng)?shù)碾姶偶嫒蓦娖?。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(chǎng)所都可能發(fā)生，但概率很低。

    為適應(yīng)UPS的物理尺寸和功率額定值的變化范圍，需考慮各種試驗(yàn)條件。

    作為獨(dú)立的產(chǎn)品，UPS單元或UPS系統(tǒng)應(yīng)滿(mǎn)足本標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求，但不考慮用戶(hù)接在UPS設(shè)備輸出端上的任何負(fù)載所產(chǎn)生的EMC現(xiàn)象。

    本標(biāo)準(zhǔn)不含特殊的安裝環(huán)境，也不考慮UPS的故障情況。

    本標(biāo)準(zhǔn)不包括直流供電的電子鎮(zhèn)流器（IEC60924和IEC60925）或基于旋轉(zhuǎn)式機(jī)組的UPS。

    本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了：

    ——EMC要求；

    ——試驗(yàn)方法；

    ——最低性能的電平。

1.2  規(guī)范性引用文件

    下列文件中的條款通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

    GB1002    家庭和類(lèi)似用途的單相插頭插座

    GB/T4365    電磁兼容術(shù)語(yǔ)〔idtIEC60050(161):1997〕

    GB/T6113.1    無(wú)線(xiàn)電干擾和抗擾度測(cè)量設(shè)備規(guī)范（eqvCISPER16－1：1993）

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

    GB9254    信息技術(shù)設(shè)備的無(wú)線(xiàn)電騷擾限值和測(cè)量方法（idtCISPR22:1997）

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

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

    GB/T17626.1    電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)抗擾度試驗(yàn)總論（idt IEC61000－4－1:1992）

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

    GB/T17626.3    電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度試驗(yàn)（idt IEC61000－4－3:1995）

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

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

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

    IEC61000－2－2：1990電磁兼容（EMC）第2部分：環(huán)境第2分部分：低壓供電系統(tǒng)中低頻傳導(dǎo)騷擾及電網(wǎng)傳輸信號(hào)的電磁兼容

1.3  定義

    本標(biāo)準(zhǔn)除采用GB/T4365中規(guī)定的定義外，還補(bǔ)充下列定義。

1.3.1  端口（port）

    UPS與外部電磁環(huán)境的特殊界面,見(jiàn)圖1。

圖1  端 口 舉 例

1.3.2  外殼端口（enclosure port）

    電磁場(chǎng)可以發(fā)射和侵入U(xiǎn)PS的物理界面。

2  發(fā)射

    本章涉及0Hz～1.0GHz頻率范圍的騷擾。

    確定發(fā)射要求的目的是保證UPS正常運(yùn)行時(shí)，所產(chǎn)生的騷擾不會(huì)達(dá)到妨礙其它設(shè)備正常運(yùn)行的程度。

    注1：當(dāng)B級(jí)UPS使用時(shí)與接收天線(xiàn)的距離小于10m，A級(jí)UPS使用時(shí)與接收天線(xiàn)的距離小于30m，按本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值不能對(duì)無(wú)線(xiàn)電和電視接收提供充分的保護(hù)。

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

2.1  一般要求

    UPS應(yīng)符合2.41）～2.5中規(guī)定的發(fā)射限值。

    UPS應(yīng)在下述條件下進(jìn)行試驗(yàn)：

    ——額定輸入電壓；

    ——在正常運(yùn)行方式和儲(chǔ)能運(yùn)行方式下運(yùn)行；

    ——接入能產(chǎn)生最大騷擾電平的線(xiàn)性負(fù)載。

    2.4和2.5主要是確定本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定UPS的EMC限值及測(cè)量方法，這些限值及方法是根據(jù)可能會(huì)對(duì)其它設(shè)備（如無(wú)線(xiàn)電接收機(jī)）產(chǎn)生干擾的UPS電磁發(fā)射來(lái)制定的。

    這些發(fā)射限值是最基本的電磁兼容性要求。

    試驗(yàn)要求是對(duì)于每個(gè)端口的規(guī)定，試驗(yàn)方法參見(jiàn)附錄A。

2.2  UPS分類(lèi)

    按電磁發(fā)射，UPS產(chǎn)品應(yīng)該分為兩類(lèi)。

    a)不限制銷(xiāo)售范圍的UPS

    UPS的銷(xiāo)售范圍不作任何限制，且UPS的使用與客戶(hù)和用戶(hù)的技術(shù)能力無(wú)關(guān)，稱(chēng)為“不限制銷(xiāo)售范圍的UPS”，根據(jù)基本的EMC防護(hù)要求，執(zhí)行較低的發(fā)射限值。這一類(lèi)型的產(chǎn)品可分為A級(jí)UPS和B級(jí)UPS。

    1)A級(jí)UPS

    非家用和不直接連接到住宅低壓供電網(wǎng)的所有設(shè)施中使用的UPS。（用工業(yè)插頭、插座連接或永久性連接的所有UPS，以及裝配僅供工業(yè)用的國(guó)家標(biāo)的插頭插座的UPS都是A級(jí)UPS）。

    對(duì)于A級(jí)UPS，應(yīng)在使用說(shuō)明書(shū)中包含下列內(nèi)容：

    警告：這是一種A級(jí)UPS產(chǎn)品，在家庭環(huán)境中，這種產(chǎn)品可能產(chǎn)生無(wú)線(xiàn)電干擾，此時(shí)，用戶(hù)可能需要另加措施。A級(jí)UPS應(yīng)滿(mǎn)足本標(biāo)準(zhǔn)的A級(jí)UPS限值。

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

    2)B級(jí)UPS

    這種UPS適用于包括家庭在內(nèi)的所有場(chǎng)合，以及直接與住宅低壓供電網(wǎng)連接的設(shè)施。〔所有的B級(jí)UPS均要使用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB1002）的插頭插座連接，除非有清晰標(biāo)志僅適用于工業(yè)或僅銷(xiāo)售給工業(yè)應(yīng)用〕。

    B級(jí)UPS應(yīng)滿(mǎn)足本標(biāo)準(zhǔn)B級(jí)UPS的限值。

    b)限制銷(xiāo)售范圍的UPS

    “限制銷(xiāo)售范圍”是指僅銷(xiāo)售給那些具有較高技術(shù)能力的客戶(hù)和用戶(hù)，并執(zhí)行較高的發(fā)射限值。鑒于經(jīng)濟(jì)的原因，要求制造廠(chǎng)和用戶(hù)合作、協(xié)商，在考慮所有不同的設(shè)備和邊界條件基礎(chǔ)上，通過(guò)選擇發(fā)射限值或現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，來(lái)確認(rèn)特定設(shè)備的EMC防護(hù)要求。

    對(duì)于限制銷(xiāo)售范圍的UPS，應(yīng)在使用說(shuō)明書(shū)中包含下列內(nèi)容：

    警告：這是一種限制銷(xiāo)售范圍的UPS產(chǎn)品，為防止騷擾，可能會(huì)有安裝上的限制和需要附加的措施。

    這類(lèi)限制銷(xiāo)售范圍的UPS限于額定輸出電流大于25A，預(yù)定安裝在有自身供電變壓器的商業(yè)或工業(yè)建筑物中，并距其它所有設(shè)施和／或用戶(hù)的邊界至少30m。

2.3  一般測(cè)量條件

    應(yīng)在所檢測(cè)的頻段內(nèi)和符合正常應(yīng)用的工作狀態(tài)下測(cè)量受試設(shè)備產(chǎn)生的最大發(fā)射，UPS工作方式為：正常方式和儲(chǔ)能運(yùn)行方式。

    通過(guò)改變受試UPS的試驗(yàn)配置，使其達(dá)到最大發(fā)射。

    對(duì)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(dú)立供電的UPS，只要可能，這些附加電源端子（端口），均應(yīng)臨時(shí)接到正常交流輸入端口供電。在2.4的傳導(dǎo)發(fā)射試驗(yàn)應(yīng)包括對(duì)這些附加電路的測(cè)量。

    如果UPS是系統(tǒng)的一部分，或者可以與輔助裝置連接，則UPS試驗(yàn)時(shí)只需連接運(yùn)用這些端口所必須的最少的輔助裝置，或在端口端接等效阻抗。

    UPS交流輸出端應(yīng)連接線(xiàn)性負(fù)載，以便受試設(shè)備能夠在其額定輸出的任何負(fù)載條件下運(yùn)行。在試驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)精確說(shuō)明測(cè)量時(shí)的試驗(yàn)布置和運(yùn)行方式，試驗(yàn)布置和測(cè)量準(zhǔn)則見(jiàn)附錄A，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)見(jiàn)附錄A.8.3。

    應(yīng)在規(guī)定的UPS運(yùn)行環(huán)境范圍內(nèi)，在其額定輸入電壓下進(jìn)行試驗(yàn)，另有說(shuō)明則除外。

2.3.1  買(mǎi)方、用戶(hù)文件

    a)如果為了達(dá)到兼容性而需要采用屏蔽電纜或?qū)Ｓ秒娎|的特殊措施時(shí)，則應(yīng)告知買(mǎi)方、用戶(hù)，還應(yīng)詳細(xì)說(shuō)明交流輸出電纜在長(zhǎng)度上的任何限制。

    b)買(mǎi)方、用戶(hù)需要的文件應(yīng)來(lái)函即寄，輔助裝置的清單和UPS執(zhí)行的發(fā)射要求等文件應(yīng)一起提供。

2.3.2  適用性

    UPS的各有關(guān)端口進(jìn)行測(cè)量。

2.4  傳導(dǎo)發(fā)射

2.4.1  電源端子騷擾電壓限值

    根據(jù)UPS的等級(jí)和額定輸出電流，騷擾電壓不應(yīng)超過(guò)表1或表2的限值。

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

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

    當(dāng)分別使用平均值檢波器接收機(jī)和準(zhǔn)峰值檢波器接收機(jī)時(shí)，UPS應(yīng)滿(mǎn)足平均值和準(zhǔn)峰值兩種限值，根據(jù)附錄A.5規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)量。

    當(dāng)使用準(zhǔn)峰值檢波器接收機(jī)測(cè)量時(shí)，如果滿(mǎn)足了平均值限值，則認(rèn)為受試設(shè)備滿(mǎn)足了兩種限值的要求，而無(wú)需再用平均值檢波器接收機(jī)測(cè)量。

    如果測(cè)量接收機(jī)上所示的讀數(shù)在限值附近波動(dòng)，則在每個(gè)測(cè)量頻率讀數(shù)的觀(guān)測(cè)時(shí)間應(yīng)不少于15s，記錄最大讀數(shù),任何孤立的瞬間的大讀數(shù)應(yīng)忽略不計(jì)。

    a)不限制銷(xiāo)售范圍的UPS

    b)限制銷(xiāo)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(jù)額定輸出電流，UPS輸出端的傳導(dǎo)騷擾應(yīng)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(shuō)明書(shū)中聲明的UPS的電纜長(zhǎng)度可能超過(guò)10m的情況。

    應(yīng)使用符合A.1.3的電壓探頭測(cè)量這些值。

2.4.3  信號(hào)端口的限值

    見(jiàn)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(yīng)包括在試驗(yàn)配置之中，并按下述方法試驗(yàn)。

    臺(tái)式UPS的蓄電池及其電池箱應(yīng)安裝在制造廠(chǎng)說(shuō)明書(shū)所允許的位置,直流端口的發(fā)射測(cè)量應(yīng)是輻射發(fā)射試驗(yàn)的一部分。

    落地式UPS的外置蓄電池及其電池箱應(yīng)安裝在距UPS0.8m處，并按照制造廠(chǎng)說(shuō)明書(shū)布線(xiàn)，用輻射發(fā)射試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)兼容性。

    大型UPS的外置蓄電池應(yīng)離開(kāi)UPS一定距離安裝，該端口應(yīng)按照制造廠(chǎng)說(shuō)明書(shū)布線(xiàn)。并且，為了能夠在儲(chǔ)能運(yùn)行方式下進(jìn)行測(cè)量，在直流電纜的蓄電池側(cè)配置一個(gè)合適的試驗(yàn)用蓄電池或直流電源。

2.4.5  低頻發(fā)射－輸入電流諧波

    如果額定輸入電流在GB17625.1規(guī)定的范圍內(nèi)，電流諧波限值和試驗(yàn)方法參照該標(biāo)準(zhǔn)。

2.5  輻射發(fā)射

2.5.1  電場(chǎng)

    受試設(shè)備應(yīng)滿(mǎn)足表3的限值。如果測(cè)量接收機(jī)上所示的讀數(shù)在限值附近波動(dòng)，則在每個(gè)測(cè)量頻率下讀數(shù)的觀(guān)測(cè)時(shí)間應(yīng)不少于15s，記錄最大讀數(shù),任何孤立的瞬間的大讀數(shù)應(yīng)忽略不計(jì)。

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

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

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

    2）該條內(nèi)容是依據(jù)我國(guó)產(chǎn)品實(shí)際情況而提出的，IEC62040－2－1999對(duì)此未作具體規(guī)定。

    在過(guò)渡頻率應(yīng)用較低的限值。

    注1:如果由于存在高的環(huán)境噪聲電平或其它原因，不能夠在10m距離進(jìn)行場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量，則可以在較近處測(cè)量，見(jiàn)GB9254第10.2.1的注。

    注2:測(cè)量中出現(xiàn)干擾時(shí)，需要采取附加措施。

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

2.5.2  磁場(chǎng)（選項(xiàng)）

    見(jiàn)附錄B。

2.5.3  功率的限值（待定）

    見(jiàn)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(yàn)要求代表了基本的電磁兼容性抗擾度要求。對(duì)所考慮的各端口都規(guī)定了試驗(yàn)要求。

    本條給出的抗擾度電平不包含工業(yè)環(huán)境和極端情況，這種極端情況可能在任何場(chǎng)所存在，但發(fā)生的概率很低。對(duì)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(xiàn)騷擾電平超過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的抗擾度電平，例如在UPS附近使用手持發(fā)射機(jī)，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(jù)

    設(shè)備最低限度的要求應(yīng)符合3.2～3.6的抗擾度限值。表5給出了UPS的性能判據(jù)。

表5  抗 擾 度 試 驗(yàn) 的 性 能 判 據(jù)

    UPS要求在下述條件下試驗(yàn)：

    ——額定輸入電壓；

    ——正常運(yùn)行方式；

    ——在額定輸出有功功率下的線(xiàn)性負(fù)載。

    UPS應(yīng)在不同的性能判據(jù)下用適當(dāng)?shù)碾娖健?/p>

    試驗(yàn)方法見(jiàn)附錄D。

    對(duì)UPS電源輸入端子試驗(yàn)時(shí)，附錄E的衰減試驗(yàn)可以與相關(guān)的抗擾度試驗(yàn)結(jié)合在一起進(jìn)行。

3.2  靜電放電抗擾度

    UPS在運(yùn)行時(shí)，應(yīng)能承受GB/T17626.2中規(guī)定的靜電放電試驗(yàn)。

    ——最低要求3級(jí)；

    ——性能判據(jù)B。

3.3  射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度

    UPS運(yùn)行時(shí)應(yīng)能承受GB/T17626.3中規(guī)定的射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度試驗(yàn)

    ——最低要求2級(jí)；

    ——性能判據(jù)A。

3.4  電快速瞬變脈沖群抗擾度

    UPS運(yùn)行時(shí)應(yīng)能承受GB/T17626.4中規(guī)定的共模（電快速瞬變）傳導(dǎo)抗擾度試驗(yàn)等級(jí)。

    ——最低要求2級(jí)；

    ——性能判據(jù)A。

    應(yīng)在所有的電力電纜、蓄電池連接電纜（長(zhǎng)度超過(guò)3m時(shí)）上進(jìn)行試驗(yàn)，在輸入/輸出信號(hào)和控制電纜的試驗(yàn)，電平為上述的二分之一。

    不論UPS功率大小，試驗(yàn)均使用GB/T17626.4第6.3所述的耦合夾。試驗(yàn)的最小持續(xù)時(shí)間為1min。

3.5  浪涌(沖擊)抗擾度2）

    UPS運(yùn)行時(shí)應(yīng)能承受GB/T17626.5中規(guī)定的浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)。

    ——最低要求3級(jí)；

    ——性能判據(jù)B。

3.6  低頻信號(hào)抗擾度

    UPS在運(yùn)行時(shí)應(yīng)能承受IEC61000－2－2中規(guī)定的低頻傳導(dǎo)騷擾和電網(wǎng)傳輸信號(hào)的電磁兼容性，詳見(jiàn)附錄D（見(jiàn)D.6）。

    兼容性用模擬上述條件進(jìn)行試驗(yàn)，UPS應(yīng)連續(xù)運(yùn)行，而規(guī)定性能不降低。（未完待續(xù)）

1） IEC62040－ 2： 1999誤為 2.3

2)該條內(nèi)容是依據(jù)我國(guó)產(chǎn)品實(shí)際情況而提出的，ＩＥＣ６２０４０－２－１９９９對(duì)此未作具體規(guī)定．