GB 21419 2008 电力变压器、电源装置、电抗器和类似产品 电磁兼容EMC要求

 

电力变压器、电源装置、电抗器和类似产品

电磁兼容(EMC)要求

   1范围

本标准适用于IE C 60989和GB 19212所包括的独立绕组变压器、电抗器和电源装置。本标准规定了频率范围为0 Hz～l 000 MHz的发射与抗扰度的电磁兼容要求。

对于做成随同电器或电气设备一起供给的或者与电器或电气设备配套使用的变压器、电抗器和电源装置，则应符合适用于该电器或电气设备的相关标准的要求。但是，对于这些配套用的变压器、电抗器和电源装置，在其装入电器或电气设备之前的单独试验，本标准可作为导则使用。

本标准仅涉及性能，变压器、电抗器和电源装置的异常运行情况（例如：为了试验目的，在电路中模拟故障或者检验电磁现象对其功能安全的影响）不在本标准中考虑。

   注：本标准中的“变压器”术语，是指变压器、电抗器和电源装置（如果适用）。

  本标准不适用于：

  ——电动机——发电机组；

  ——IE C 62040所包括的不间断电源装置(UPS)；

  ——IE C 61204所包括的电源装置（即IE C 60950、IE C 61010-1、IE C 6060

    包括的直流——直流变换器、直流电力和配电设备以及电源装置）；

1347-2-2所包括的降压变换器；

    ——IE C 61347-2-2所包括的与产品一起使用或用于产品内的电源和变换器。

2规范性引用文件

    下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

    GB 4824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（GB 4824-2004, CISPR 11: 2004, IDT）

    GB 17625.1   电磁兼容  限值  谐波电流发射限值（设备每相输入电流≤16A）（GB 61000-3-2：2001，IDT）

    GB/Z 17625. 6电磁兼容  限值对额定电流大于16 A的设备在低压供电系统中产生的谐波电流的限制(GB/Z 17625. 6-2003，IEC TR 61000-3-4:1998，IDT)

    GB/T 17626.2  电磁兼容  试验和测量技术  静电放电抗度试验（GB/T 17626.2-2006, IEC 61000-4-2:2001 ,IDT)

    GB/T 17126.3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. 3-2006，IEC 61000-4-3:2002,IDT)

    GB/T 17626.4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. 4-1998，idt IEC 61000-4-4,1995)

    GB／T 17626.5  电磁兼容试验和测量技术  浪涌（冲击）抗扰度试验（GB/T   17626.5—1999，idt lEC 61000-4-5:1995)

GB/T  17626.6电磁兼容。试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度(GB/T 17626. 6-1998，idt IEC 61000-4-6:1996)

    GB/T 17626.11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. ll-1999,idt IEC 61000-4-11:1994)

    GB  19212（所有部分）电力变压器、电源装置和类似产品的安全(IEC 6155.8所有部分,MOD)

    IEC 60989独立绕组变压器、自耦变压器、调压器和电抗器

3术语和定义

  下列术语和定义适用于本标准。

3.1                 

1类环境  environment  1

适用于允许将安装于居民区、商业区或轻工业环境的设备直接与低压公共配电网连接的环境。

注：以下所列尽管不够全面，但已给出所包括的场所：

——居民区，例如，住宅、公寓、旅馆等；

——零售店，例如，商店、超市等；

——营业事务所，例如：办公楼、银行等；

——公共接待场所，例如：影剧院、城市酒吧、舞厅、餐馆等；

——户外场所，例如：加油站、停车场、艺术中心和体育中心等；

——轻工业环境，例如：车间、实验室和服务中心等。

3.2

2类环境   environment  2

适用于将安装于工业区的设备，用一台指定的配电变压器与工业配电网连接的环境。

注：工业区是用如下一个或多个情况来表征：

——装有工业、科学、医疗（ISM）设备；

——经常有大电感性或电容性负载开断；

——电流值和相关的磁场相当大。

4 分类

根据所配套的元器件和电子线路，将变压器分为以下几类：

——0类：不论其是否带无源保护元器件、但不带电子线路的变压器；

——1类：带无源元器件但不带电子线路的变压器；

——2类：带电子线路的变压器。

注1：无源保护元器件实例：熔段器、热熔断体、热断路器、断路器、正温度系数热敏电阻、负温度系数热敏电阻荷电阻器。

 注2：无源元器件实例，电容器、电感器、二极管、发光二极管、继电器、压敏电阻等。

 注3：电子线路实例：有源半导体。

5试验规定，

5.1抗扰度

5.1.1对骚扰的抗扰度

  变压器对其周围电磁骚扰应具有足够的抗扰度.

  0类变压器对正常电磁骚扰不敏感，因此，认为不需要试验，即可认为符合抗扰度要求。

  1类变压器应符合下列要求：

 

1)定义见GB 4824中A类ISM。

——静电放电；

注1：某些无源元器件，如小电容器（例如，Y类）、二极管、发光二极管或继电器可能对静电放电敏感。

——电快速瞬变脉冲群；

注2：某些无源元器件，如小电容器（例如，Y类）、二极管、发光二极管或继电器可能对电快速瞬变敏感

——浪涌（冲击）。

注3：某些无源元器件，如小电容器（例如，Y类）、二极管，发光二极管或继电器可能对浪涌（冲击）敏感。

5.1.2.1、5.1.2.3、5.1.2.5等给出了各端口上的技术要求。

2类变压器应符合下列要求：

——静电放电；

——电快速瞬变脉冲群；

——浪涌（冲击）；

——射频场感应的传导骚扰；

——辐射射频电磁场；

——电压暂降和短时中断。

5.1.2.1～5.1.2.6  给出了各端口上的技术要求。

试验适用于有关条款中指出的变压器有关端口。

试验应在额定频率的额定电压及空载条件下进行，但用于第5章试验的通用EMC标准已规定的报告除外。如果变压器不拟在空载条件下运行。对于某些试验，可能需要接上负载再施加干扰。此时，试验报告中应阐述此负载。

各试验应逐个单独地进行，但各试验的顺序是任意的。

当考虑到一台特定变压器的电气特性和用途特点后，可能会确定其中一些试验是不适宜的，因而不必进行。此时，应在报告中阐述不进行试验的原因。

为进行第5章所规定的试验，有关试验的说明、试验发生器、试验方法及试验配置等见通用EMC标准中有关规定。

试验是按制造单位文件实施的，这些文件包括了EMC试验中或EMC试验后的试品功能性说明以及性能准则解释，这些应由制造单位提供并按下列准则纳入试验报告中。当无这些文件时，应将所需的各种导线、所用导线的截面大小、型号和长度写入试验报告中。

性能准则A：受试设备在试验中和试验后，应象正常使用时那样连续进行，当其按原预定使用时，其性能降低或功能损失，不允许在比制造单位所规定的性能水平还要低。性能水平可以用许可的性能损失来代替。如果制造单位未规定出最低的性能水平或许可的性能损失，则它可由产品说明书和文件以及由用户按设备预定的使用合理地推导出来。

性能准则B：经过试验后的设备，应象正常使用时那样连续进行，当其按原预定使用时，其性能降低或功能损失，不允许在比制造单位所规定的性能水平还要低。性能水平可以用许可的性能损失来代替。然而，在试验过程中允许其性能有所降低。不允许其实际运行状态或存储数据发生变化。如果制造单位未规定出最低的性能水平或许可的性能损失，则它可由产品说明书和文件以及由用户按设备预定的使用合理地推导出来。

性能准则C：允许出现暂时的功能损失，只要此功能能自行恢复或借助控制操作来恢复。

    如果由于承受了本标准所规定的试验，设备变得危险或不安全（例如，由于绝缘发生击穿），则认为该设备未通过本试验。

5.1.2试验等级   

  本试验所述的试验等级是与典型的1类和2类环境条件对应的。但当最终产品主要用于特殊条件时，应采用基础标准中有关数值并在试验报告中予以阐述。

5.1.2.1静电放电

    本试验按GB/T 17626.2进行，试验等级见表1。

    除了金属零部件做接触放电试验外，其余均只要求空气放电试验。

    每个选定试验点应进行10次正极性和10次负极性脉冲放电。每个连续单次放电的时间间隔为1s。

 

表1  静电放电——外壳试验等级

特  征	l类环境		2类环境
	试验值	等级	试验值	等级
空气放电	8 kV	3	8 kV	3
接触放电	4 kV	2	4 kV	2

 

  受试装置应符合性能准则B。

5.1.2.2辐射射频电磁场

本试验按GB/T 17626.3进行，试验等级见表2。

 

表2辐射射频电磁场——外壳试验等级

特  征	1类环境		2类环境
	试验值	等级	试验值	等级
频率范围 试验水平 调制	80 MHz—l 000 MHz 3V/m(未调制) 1 kHz，80% AM，正弦波	2	80 MHz—l 000 MHz 10V/m(未调制) 1 kHz，80% AM，正弦波	3

 

    受试装置应符合性能准则A。

5.1.2.3电快速瞬变脉冲群

    本试验按GB/T 17626.4进行，试验等级见表3和表4。受试装置应符合性能准则B。

    电快速瞬变是分别在正极性和负极性下施加的，每一极性持续时间不小于1 min。

表3电快速瞬变脉冲群——信号和控制线及地端口试验等级

特  征	1类环境		2类环境
	试验值	等级	试验值	等级
试验水平 上升时闻/保持时间 重复频率	0.5 kV(峰值) 5/50 ns 5 kHz	2	1 kV(峰值) 5/50 ns 5 kHz	3
仅适用于端口与电缆相接的情况，按制造单位文件，该电缆总长可超过3 m。

 

为了进行本试验，要采用容性耦合夹。

表4  电快速瞬变脉冲群——输入和输出交流和直流电源端口试验等级

特  征	l类环境		2类环境
	试验值	等级	试验值	等级
试验水平 上升时间/保持时间 重复频率	l kV(峰值) 5/150 ns 5 kHz	2	2 kV(峰值) 5/50 ns 5 kHz	3

 

5.1.2.4射频场感应的传导骚扰

    本试验按GB/T 17626.6进行。试验值和等级见表5。受试装置应符合性能准则A。

表5射频场感应的传导骚扰——信号线^a、控制线^a、地、交直流电源输入和输出端口试验等级

特  征	1类环境		2类环境
	试验值	等级	试验值	等级
频率范围 试验水平 调制 原阻抗	0.15 MHz ~80 M Hz 3 V(r.m.s)(未调制) 1 kHz，80% AM，正弦波 150 n	2	0.15 MHz~80 MHz 10 V(r.m.s)（未调制） 1 kHz，80X AM，正弦波 150 n	3
仅适用于端口与电缆相接的情况。按制造单位文件，该电缆总长可超过3m。

  5.1.2.5浪涌（冲击）

    本试验按GB/T 17626.5进行。试验值和等级见表6。受试装置应符合性能准则B。

    在交流电压波过零及峰值处各施加5个正极性脉冲和5个负极性脉冲（共有20 个脉冲）。

    表6浪涌（冲击）——交流电源输入和输出端口试验等级

特  征	1类环境a		2类环境
	试验值	等级	试验值	等级
波形 线-线间试验水平 线-地间试验水平	1.2/50 μs 1 kV 2 kV	2 3	1.2/50 μs 2 kV 2 kV	3 3
a 只在输入端口处

5.1.2.6电压暂降和短时中断

  本试验按GB/T 17626.11进行。试验值见表7。

 

表7电压暂降和短时中断。交流电源输入端口的试验值

 

特  征	1类环境和2类环境试验值
	试验l	试验2	试验3
电压减小 暂降时间 中断时间 性能准则	30% 10 ms — B	60% 100 ms — C	>95% — 5 000 ms C

 

5.2发射

    变压器不应对其周围环境引起骚扰。

5.2.1分类

5.2.1.1  当0类变压器的工作电压不超过600 V时，它不会产生明显的电磁干扰，从而认为不需要试验，即可认为它符合发射要求。

    当0类变压器的工作电压超过600 V时，认为它会产生相当高的电磁干扰，因而需要进行5.2.2.2及5.2.2.3所列的下述试验：

  ——传导射频骚扰，

  ——辐射射频骚扰。

  注：考虑600 V，是由于在该电压下要考虑局部放电的影响。

5.2.1.2当1类变压器的工作电压不超过600 V时，它应符合5.2.2.1及5.2.2.2所列的下述试验要求：

  ——谐波

——传导射频骚扰

当1类变压器的工作电压超过600 V时，它应符合5.2.2.3所列的下述试验要求：

  ——辐射射频骚扰。

    注：考虑600 V，是由于在该电压下要考虑局部放电的影响。

5. 2.1.3 2类变压器应符合5.2.2.1、5.2.2.2及5.2.2.3所列的下述试验要求：

——谐波；

——传导射频骚扰；

——辐射射频骚扰。

试验应在额定频率的额定电压及输出功率因数为1的满负载条件下进行。但当通用EMC标准已对本标准第5章所述的试验或制造单位在其技术规范中另有规定时除外。

5.2.2试验等级

5.2.2.1谐波

    对于设计成用于1类环境的变压器，本试验是按下述国家标准进行：

    ——GB/Z 17625.1，对于设备每相输入电流≤16 A；

    ——GB/Z 17625.6，对于设备每相输入电流>16 A。

    试验的结果应符合相关使用类别（见上述标准规定的A~D类）的限值。

    对于设计成用于2类环境的变压器，其试验正在考虑之中。

5.2.2.2传导射频骚扰

    本试验按GB 4824进行，其试验限值见表8。

表8传导射频骚扰——交流电源输入端口试验水平

频带 MHz	l类环境	2类环境
0.15~0.5	66 dB(μV)—56 dB(μV)准峰值 56 dB（μV）—46 dB(μV)平均值 （随频率对数降低）	79 dB(μV)礁峰值 66 dB（μV）平均值
0. 5~5.0	56 dB(μV)准峰值 46 d]B(μV)平均值	73 dB（μV）撞峰值 60 dB（μV）平均值
5~30	60 dB（μV）准峰值 50 dB(μV)平均值	73 dB（μV)准峰值 60 dB（μV）平均值

5.2.2.3辐射射频骚扰

    本试验按GB 4824进行，其试验限值见表9。

表9辐射射频骚扰——外壳试验水平

频带 MHz	l类环境	2类环境
30~ 230	30 dB(μV/m)准峰值 在10 m处	30 dB（μV/m)准峰值 在30 m处
230 ~1000	37 dB(μV/m)准峰值   在10 m处	37 dB(μV/m)准峰值   在30 m处
本试验可允许在10 m处进行，其限值可增加10 dB。

6环境规定

    除了工作电压不超过600 V的0类变压器外，制造单位应对所有用于1类或2类环境条件的变压器，在产品说明书中阐明其所适用的环境条件。此信息可分别在抗扰度和发射项目中阐明。

    对于发射特性仅允许用于2类环境的变压器，制造单位应在产品使用说明书中提出如下警告：如拟将该变压器用于1类环境时，将会产生射频干扰。此时，可以要求采用一些补充的干扰衰减方法。

    注：从抗扰度角度看，2类环境所要求的严砖水平比1类环境严格，如从发射角度看，则1类环境所要求的严酷水平比2类环境严格。

参考文献

IEC 60065    音频、视频及类似设备安全要求

IEC 60601-1  医疗电气设备第1部分：安全要求

IEC 60950    信息技术设备安全（所有部分）

IEC 61010-1   测量、控制和实验室用电气设备的安全  第1部分：一般要求。

IEC 61347-1  （照明）灯控制装置第1部分：一般要求和安全要求

IEC 61347-2-2（照明）灯控制装置  第2-2部分：白炽灯用直流或交流供电的电子式降压变换器的特殊要求  。

IEC 62040     不间断电源系统(UPS)  （所有部分）

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