低压电器电磁兼容测试技术

低压电器电磁兼容测试技术第1页，课件共38页，创作于2023年2月EMC基础概念1低压电器EMC测试标准及项目2低压电器EMC测试解决方案3第2页，课件共38页，创作于2023年2月电磁兼容性（ElectromagneticCompatibility,EMC）电磁兼容性是指设备或系统在其电磁环境中，能正常工作且不对该环境中的任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。电磁干扰（Electromagnetic

Interference,EMI）引起装置、设备或系统性能降低的电磁骚扰。电磁敏感度（ElectromagneticSusceptibility,EMS）电磁敏感性是指在存在电磁骚扰的情况下，装置、设备或系统不降低其运行性能的能力。EMC基础概念第3页，课件共38页，创作于2023年2月辐射骚扰（RadiatedEmission,RE）考察被试设备通过辐射途径对外造成的电磁骚扰特性传导骚扰（ConductedEmission,CE）考察被试设备通过电源线/信号线的传播途径对外造成的电磁骚扰特性射频辐射抗扰度（RadiatedSusceptibility,RS）考察被试设备对辐射电磁环境的抗扰能力射频传导抗扰度（ConductedSusceptibility,CS）通过电源线或信号线对被试设备施加射频干扰，考察被试设备对传输线路上电磁环境的抗扰能力EMC基础概念第4页，课件共38页，创作于2023年2月造成电磁干扰需要三个条件，即：骚扰源，传输途径，敏感设备。EMC基础概念第5页，课件共38页，创作于2023年2月电磁兼容标准分类第6页，课件共38页，创作于2023年2月EMI基础标准国家标准对应国际标准名称GB/T6113.201CISPR16-2-1无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第2-1部分无线电骚扰和抗扰度测量方法传导骚扰测量GB/T6113.202CISPR16-2-2无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第2-2部分无线电骚扰和抗扰度测量方法骚扰功率测量GB/T6113.203CISPR16-2-3无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第2-3部分无线电骚扰和抗扰度测量方法辐射骚扰测量GB17625.1IEC61000-3-2电磁兼容限值谐波电流发射限值（设备每相输入电流≤16A）GB17625.2IEC61000-3-3电磁兼容限值对每相额定电流≤16A且无条件接入的设备在公用低压供电系统中产生的电压变化、电压波动和闪烁的限制第7页，课件共38页，创作于2023年2月EMS基础标准国家标准对应国际标准名称GB/T

17626.2IEC61000-4-2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T

17626.3IEC61000-4-3电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T

17626.4IEC61000-4-4电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T

17626.5IEC61000-4-5电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验GB/T

17626.6IEC61000-4-6电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度试验第8页，课件共38页，创作于2023年2月EMS基础标准国家标准对应国际标准名称GB/T

17626.8IEC61000-4-8电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验GB/T

17626.9IEC61000-4-9电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验GB/T

17626.10IEC61000-4-10电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验GB/T

17626.11IEC61000-4-11电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验GB/T

17626.12IEC61000-4-12电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验第9页，课件共38页，创作于2023年2月产品标准：低压电器国家标准对应国际标准名称GB4824CISPR11《工业、科学和医疗（ISM）射频设备电磁骚扰特性限值和测量方法》GB14048.1IEC60947-1《低压开关设备和控制设备总则》GB14048.2IEC60947-1《低压开关设备和控制设备低压断路器》GB14048.3IEC60947-1《低压开关设备和控制设备开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器》GB14048.4IEC60947-1《低压开关设备和控制设备机电式接触器和电动机起动器》GB14048.5IEC60947-1《低压开关设备和控制设备控制电路电器和开关元件机电式控制电路电器》GB14048.10IEC60947-10《低压开关设备和控制设备部分控制电路电器和开关元件接近开关》第10页，课件共38页，创作于2023年2月电磁兼容测试分类电磁兼容测试EMC电磁干扰测试EMI电磁抗扰度测试EMS传导骚扰测试CE辐射骚扰测试RE传导抗扰度测试CS辐射抗扰度测试RS第11页，课件共38页，创作于2023年2月低压电器—EMI测试项目测试项目测试内容主要测试设备测试场地传导骚扰150kHz-30MHz，QP/AV接收机、人工电源网络、电压探头屏蔽室辐射骚扰30MHz-1GHz，QP接收天线、接收机暗室谐波电流发射测试依据IEC61000-3-2,按A类要求测试纯净交流电源、谐波闪烁分析仪无特殊要求电压波动及闪烁测试依据IEC61000-3-3测试纯净交流电源、谐波闪烁分析仪无特殊要求第12页，课件共38页，创作于2023年2月低压电器—EMS测试项目测试项目测试内容主要测试设备测试场地射频场感应的传导抗扰度依据IEC61000-4-6，测试电平10V一体化射频传导抗扰度系统、CDN、电流钳、电磁钳屏蔽室射频电磁场辐射抗扰度依据IEC61000-4-3，测试场强10V/m射频信号源、功率放大器、天线、功率计、场强计暗室静电放电抗扰度依据IEC61000-4-2，接触放电4kV，空气放电8kV静电放电发生器无特殊要求电快速瞬变脉冲群抗扰度依据IEC61000-4-4，最高测试电平4kV脉冲群发生器无特殊要求浪涌冲击抗扰度依据IEC61000-4-5，最高测试电平4kV雷击浪涌发生器无特殊要求工频磁场抗扰度依据IEC61000-4-8，最高测试场强30A/m工频磁场发生器无特殊要求电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度依据IEC61000-4-11周波跌落发生器无特殊要求第13页，课件共38页，创作于2023年2月测试目的：测量被试设备（EUT）在正常工作状态下通过电源线对周围环境所产生的传导干扰是否符合要求。测试依据：依据具体产品标准要求进行。EMI测试-传导骚扰（连续骚扰）测试设备：主要由人工电源网络（AMN或称线路阻抗稳定网络LISN）和EMI测试接收机组成；测试范围：150kHz-30MHz第14页，课件共38页，创作于2023年2月测试对象：被测设备的电源线测试环境：屏蔽室EMI测试-传导骚扰（连续骚扰）测试时，人工电源网络的输出端子与受试设备端子相距0.8m，并用一根0.8m长的三芯软缆中的两根动力线连接。台式被试设备的高度要求0.8m以上，落地式设备的高度要求0.1m以上。墙面和地面要放置接地金属板，EUT距垂直接地金属板0.4m。第15页，课件共38页，创作于2023年2月测试目的：测试被测物品在高频时的辐射骚扰能力（辐射电场强度）；测试依据：依据具体产品标准要求进行；测量范围：30MHz～18GHzEMI测试-辐射骚扰（电场强度）测试场地：要在开阔场或半电波暗室中进行，场地的归一化场地衰减和场地电压驻波比需满足标准CISPR16-1、ANSIC63要求。测试设备：该测试主要通过宽带接收天线或喇叭天线和EMI接收机来测量。第16页，课件共38页，创作于2023年2月典型EMI测试配置第17页，课件共38页，创作于2023年2月测试目的：非线性的电能转化导致电网引入大量谐波电流，可能引起电网电压波形畸变，过零噪声、断路器误动作等不良现象。测试依据：根据GB17625.1、IEC61000-3-2标准进行。测试范围：每相输入电流小于16A的设备谐波电流测试设备：“理想”纯净交流电源、具有快速傅里叶分析功能的谐波电流测试仪。第18页，课件共38页，创作于2023年2月测试目的：一些频繁自动通断的设备，会引起电网电压产生波动，导致同一电网的照明设备出现闪烁，引起人体不适。

测试依据：根据GB17625.2、IEC61000-3-3标准进行。测试范围：每相输入电流小于16A的设备电压波动与闪烁测试设备：“理想”纯净交流电源、电压波动与闪烁分析仪、标准阻抗网络第19页，课件共38页，创作于2023年2月屏蔽室用于隔离室内和室外的电磁环境，既可防止外部电磁干扰进入室内，影响被试设备的测试，同时又可限制室内大功率高频设备的电磁泄漏，防止影响周围的人及设备的正常工作。试验环境-屏蔽室屏蔽室内进行的测试包括：1）传导抗扰度测试；2）磁感应电流测试；3）骚扰功率测试；4）传导骚扰测试；第20页，课件共38页，创作于2023年2月半电波暗室除地面为金属反射面外，其余面均贴有吸波材料，可模拟开阔场地的测试条件。电波暗室相对于开阔场而言，它不受气候条件的限制和背景噪声的影响，作为电磁干扰的替换测试场地得到广泛应用。试验环境-半电波暗室半电波暗室中可进行如下测试：1）辐射抗扰度测试；2）辐射骚扰测试；第21页，课件共38页，创作于2023年2月测试目的：静电电荷积累是一种非常普遍的现象，当大量的静电电荷在极短时间内释放时，可产生数千伏至数十千伏高电压，极易导致设备内部电子线路损坏，甚至酿成严重事故。该测试用以评估设备遭受静电放电时的性能。测试依据：试验需严格按照IEC61000-4-2和GB/T17626.2要求，测试等级根据具体的产品标准。EMS测试-静电放电抗扰度测试方法：直接接触放电、空气放电、耦合放电；测试设备：标准静电桌和静电发生器；测试对象：直接接触放电针对外露金属、空气放电针对非金属按键及缝隙。第22页，课件共38页，创作于2023年2月静电放电发生器是静电放电抗扰度试验的重要设备，应符合IEC61000-4-2和GB/T17626-2最新标准的要求，为评定被试设备经受静电放电时的性能评价提供规范的依据。静电放电发生器最大电压：±30kV；放电间隔：0.050～30s；放电网络：150pF/330Ω；第23页，课件共38页，创作于2023年2月

ESDD-2静电放电实验台是针对静电放电抗扰度试验对试验配置的要求而专门设计的配套装置，包括台式和立式试验台。完全符合IEC61000-4-2要求，可提供规范化的试验配置，从而提高静电放电试验的重复性和可比性。本试验还可用于群脉冲和衰减振荡波等抗扰度试验。静电放电试验台实验桌：1700mm*900mm*800mm；接地平面：2600*1800*0.8mm；电阻电缆：470kΩ*2；绝缘衬垫：1400mm*600mm*0.5mm；第24页，课件共38页，创作于2023年2月测试目的：通过模拟一定强度的电磁辐射环境，考察被试设备的辐射电磁场抗扰度能力。测试依据：依据GB/T17626.3要求进行测试。测试范围：一般试验频率为80MHz～1GHz/2.5GHz/6GHz，测试场强在1V/m～10V/m之间EMS测试-辐射抗扰度RS测试环境：试验在电波暗室内进行。测试设备：该测试系统由信号源、功放、发射天线、功率计、场强探头等组成。第25页，课件共38页，创作于2023年2月电快速瞬变脉冲群由成群出现的窄脉冲组成，具备高幅值（kV级）、上升沿陡峭（ns级）、高重复率（kHz～MHz）、短持续时间（35～150ns）和低能量特点。EMS测试-电快速瞬变脉冲群抗扰度第26页，课件共38页，创作于2023年2月测试目的：为了验证电气和电子设备对诸如来自瞬态切换过程（切断感性负载、继电器触点弹跳等）中产生的瞬变骚扰的抗扰度。测试依据：试验需严格按照IEC61000-4-4和GB/T17626.4要求，测试等级根据具体的产品标准。EMS测试-电快速瞬变脉冲群抗扰度测试对象：被试设备电源端口、保护接地、信号和控制端口。测试方法：试验时将模拟脉冲通过耦合/去耦网络叠加在电源端口，或通过电容耦合夹将脉冲叠加在信号和控制端口。第27页，课件共38页，创作于2023年2月

脉冲群发生器是针对电磁兼容试验--电快速瞬变脉冲群抗扰度试验的特点和要求而设计。主要用于模拟切换瞬态过程（切断感性负载、继电器弹跳等）产生的高速重复的高频噪声，复现进入电源线的线路噪声和信号线的感应噪声，用于电子产品的群脉冲抗扰度性能评价。脉冲群发生器试验电压峰值：4.8kV；试验频率：0.1-1000kHz；上升时间：5ns±3%；每个脉冲个数：1-255；群脉冲周期：20ms-99999msEMS61000-4A智能型群脉冲发生器第28页，课件共38页，创作于2023年2月电容耦合夹是针对电磁兼容实验--电快速瞬变脉冲群抗扰度试验的特点和要求而专门设计的配套装置。试验中与群脉冲发生器配合使用，将干扰脉冲群耦合至被试设备的I/O线、通讯线路、控制线路上以进行系统的抗扰度试验，为试验的规范化提供良好的条件。群脉冲电容耦合夹耦合电容：100pF-1000pF绝缘能力：7kV；尺寸：1200mm*140mm*180mm第29页，课件共38页，创作于2023年2月测试目的：浪涌现象在电力电子线路中非常常见，比如在电力系统开关瞬态、雷电瞬态（间接雷）等状况下，电压和电流会发生迅速变化，并耦合到内部电力电子线路中，形成过电压、过电流。导致电子设备功能降低、运行出错甚至损毁等严重后果。该试验用于评定设备抗浪涌的能力。EMS测试-浪涌（冲击）抗扰度EUT电源端口测试EUT信号端口测试第30页，课件共38页，创作于2023年2月测试设备：雷击浪涌耦合/去耦网络与雷击浪涌发生器配合使用。测试依据：依据IEC61000-4-5、GB17626.5标准要求严格评定被试设备的浪涌抗扰度性能。测试对象：设备的电源端口和信号端口。EMS测试-浪涌（冲击）抗扰度第31页，课件共38页，创作于2023年2月雷击浪涌发生器是针对电磁兼容－浪涌（冲击）抗扰度试验的特点和要求而专门设计，符合标准IEC61000-4-5、GB17626.5，为评定电子设备的电源线、输入/输出线、通信线浪涌抗扰度性能提供一个准确、理想的依据。雷击浪涌发生器电压峰值：7kV（10kV、15kV）；输出波形：电压波1.2/50µs、电流波8/20µs；输出极性：正/负/交替；触发模式：同步/异步；测试次数：1-9999；测试间隔：10s-9999s；EMS61000-5A智能型雷击浪涌发生器第32页，课件共38页，创作于2023年2月测试目的：低频时EUT的互连电缆比EUT本身更加容易成为天线而接收电磁场，因此射频抗扰度试验的低频部分采用传导测量方式来评价。测试范围：150kHz～230MHz。测试方法：通过向被试设备的电缆注入共模电流，可以模拟Ｅ场和H场对被试设备的影响。针对不同类型的端口可选择4种注入方式：CDN注入、电磁钳注入、电流钳注入、直接注入。EMS测试-射频传导抗扰度CS第33页，课件共38页，创作于2023年2月测试目的：导体中的工频电流或附近的其他装置（如变压器的漏磁通）所产生的工频磁场可能影响电子设备和系统的可靠运行。本试验评价设备处于与其特定位置和安装条件（例如设备靠近骚扰源）下工频磁场的抗扰度水平。测试依据：依据IEC61000-4-8、GB17626.8标准要求严格评定被试设备的工频磁场抗扰度性能。EMS测试-工频磁场抗扰度测试对象：设备整体；测试设备：工频磁场发生器及