電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)

電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)是什么？

關(guān)于CISPR：1934年成立。目前有七個分會：A分會（無線電干擾測量方法與統(tǒng)計方法）、 B分會（工、科、醫(yī)射頻設(shè)備的無線電干擾）、C分會（電力線、高壓設(shè)備和電牽引系統(tǒng)的無線電干擾）、D分會（機(jī)動車和內(nèi)燃機(jī)的無線電干擾）、E分會（無線接收設(shè)備干擾特性）、F分會（家電、電動工具、照明設(shè)備及類似電器的無線電干擾）、G分會（信息設(shè)備的無線電干擾）。

為了規(guī)范電子產(chǎn)品的電磁兼容性，所有的發(fā)達(dá)國家和部分發(fā)展中國家都制定了電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)。電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)是使產(chǎn)品在實際電磁環(huán)境中能夠正常工作的基本要求。之所以稱為基本要求，也就是說，產(chǎn)品即使?jié)M足了電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)，在實際使用中也可能會發(fā)生干擾問題。大部分國家的標(biāo)準(zhǔn)都是基于國際電工委員會（IEC）所制定的標(biāo)準(zhǔn)。

IEC有兩個平行的組織負(fù)責(zé)制定EMC標(biāo)準(zhǔn)，分別是CISPR（國際無線電干擾特別委員會）和 TC77（第77技術(shù)委員會）。CISPR制定的標(biāo)準(zhǔn)編號為：CISPR Pub. XX ，TC77制定的標(biāo)準(zhǔn)編號為IEC XXXXX 。

關(guān)于TC77：1981年成立。目前有3個分會：SC77A（低頻現(xiàn)象）、 SC77B（高頻現(xiàn)象）、 SC77C（對高空核電磁脈沖的抗擾性）。

我國的民用產(chǎn)品電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)是基于CISPR和IEC標(biāo)準(zhǔn)，目前已發(fā)布57個，編號為 GBXXXX - XX，例如GB 9254-2008。
歐盟使用的EN標(biāo)準(zhǔn)也是基于CISPR和IEC標(biāo)準(zhǔn)，其對應(yīng)關(guān)系如下：
EN55××× = CISPR標(biāo)準(zhǔn)， （例： EN55011 = CISPR Pub.11）
EN6×××× = IEC標(biāo)準(zhǔn)， （例： EN61000-4-3 = IEC61000-4-3 Pub.11）
EN50××× = 自定標(biāo)準(zhǔn)， （例： EN50801）
我國軍用產(chǎn)品采用的標(biāo)準(zhǔn)GJB是基于美國軍標(biāo)，例如GJB151A = MIL-STD -461D。
電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)分為基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、通用標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品類標(biāo)準(zhǔn)和專用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)：

描述了EMC現(xiàn)象、規(guī)定了EMC測試方法、設(shè)備，定義了等級和性能判據(jù)?；A(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)不涉及具體產(chǎn)品。
產(chǎn)品類標(biāo)準(zhǔn)：針對某種產(chǎn)品系列的EMC測試標(biāo)準(zhǔn)。往往引用基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，但根據(jù)產(chǎn)品的特殊性提出更詳細(xì)的規(guī)定。
通用標(biāo)準(zhǔn)：
按照設(shè)備使用環(huán)境劃分的，當(dāng)產(chǎn)品沒有特定的產(chǎn)品類標(biāo)準(zhǔn)可以遵循時，使用通用標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行EMC測試。對使設(shè)備的功能完全正常，也要滿足這些標(biāo)準(zhǔn)的要求。

專用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn):

專用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)通常不單獨形成電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)，而以專門條款包含在產(chǎn)品的通用技術(shù)條件中。專用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對電磁兼容的要求與相應(yīng)的產(chǎn)品族標(biāo)準(zhǔn)相一致，在考慮了產(chǎn)品的特殊性之后，也可增加試驗項目和對電磁兼容性能要求作某些改變。與產(chǎn)品族標(biāo)準(zhǔn)相比，專用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對電磁兼容性的要求更加明確，而且還增加了對產(chǎn)品性能試驗的判據(jù)。對試驗方法，應(yīng)由試驗人員參照相應(yīng)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

產(chǎn)品類標(biāo)準(zhǔn):

這是根據(jù)特定產(chǎn)品類別而制定的電磁兼容性能的測試標(biāo)準(zhǔn)。它包含產(chǎn)品的電磁騷擾發(fā)射和產(chǎn)品的抗擾度要求的兩方面內(nèi)容。產(chǎn)品族標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的試驗內(nèi)容及限值應(yīng)與通用標(biāo)準(zhǔn)相一致，但與通用標(biāo)準(zhǔn)相比較，產(chǎn)品族標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)產(chǎn)品的特殊性，在試驗內(nèi)容的選擇、限值及性能的判據(jù)等方面有一定特殊性（如增加試驗的項目和提高試驗的限值）。產(chǎn)品族標(biāo)準(zhǔn)是電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)中占據(jù)份額最多的一類標(biāo)準(zhǔn)。如EN55014、EN55015、EN55022、EN55011和 EN55013分別是關(guān)于家用電器和電動工具、照明燈具、信息技術(shù)設(shè)備、工科醫(yī)射頻設(shè)備、聲音和廣播電視接收設(shè)備的無線電騷擾特性測量及限值的標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)分別代表了一個大類產(chǎn)品對電磁騷擾發(fā)射限度的要求。

電磁兼容EMC標(biāo)準(zhǔn)是如何來的？【簡略版】

1,首先，最早的電磁兼容都是應(yīng)用在軍事中的，（比如，電報，密碼，飛機(jī)等會產(chǎn)生一些電磁信號）
2，后來逐步發(fā)展到民用標(biāo)準(zhǔn)，最早來源于歐美，在2002年，我國才開始強(qiáng)制實行電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)，
3，如今各國都有自已的標(biāo)準(zhǔn)，但都大同小異，基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)大都通用于“國際電工委員會IEC”的標(biāo)準(zhǔn)，如美國FCC, 中國GB, 歐洲EN,等。

【附加資訊】電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)及其選擇

1 引言

電氣或電子裝置在運行期間湟虻绱挪ㄋ牡绱帕岣扇牌潯舊硨推淥爸玫惱ｔ 誦校跋燜塹男閱?，甚至粔蜥秳蛩类的健康造成危?alpha;ｋ猿普廡┳爸鎂哂械绱鷗扇?emi)性，它們在完成功率傳送和滿足對各種各樣電能形式變換需要的同 時，不可避免地會產(chǎn)生輻射及非正弦波信號，造成電磁干擾。這表現(xiàn)在兩方面:

(1) 向電網(wǎng)注入整倍數(shù)于基波頻率的諧波電流分量，造成電網(wǎng)電壓產(chǎn)生畸變;

(2) 對電氣、電子設(shè)備產(chǎn)生不同程度的emi信號，這些emi信號可以以電磁幅射形式發(fā)射出去，也可通過電纜或電源線進(jìn)行傳導(dǎo)。

治理emi問題 已成為電力電子技術(shù)、電力系統(tǒng)等領(lǐng)域不可或缺的重要內(nèi)容，也是人類社會必須關(guān)注的問題。電磁兼容(emc)問題已成為當(dāng)前研究的熱點課題。

電 磁兼容技術(shù)的迅速發(fā)展，也刺激了對電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)化工作的需求。一些發(fā)達(dá)國家在emc技術(shù)的研究、標(biāo)準(zhǔn)的制定、emc測試及認(rèn)證方面處于領(lǐng)先地位。尤其是歐 共體成員國關(guān)于emc法律性指令(89/336/eec指令)頒布以來，各國政府開始從商貿(mào)的角度考慮emc問題，并采取相應(yīng)措施加強(qiáng)emc標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī)的 制定和貫徹實施工作，我國雖然在emc方面工作起步較晚，但有關(guān)部門正加緊工作，以跟上國際emc工作的步伐。89/336/eec指令，從1996年1 月1日起強(qiáng)制執(zhí)行，所有投放市場的電工電子產(chǎn)品，均須按照lmc指令的要求進(jìn)行emc認(rèn)證。認(rèn)證合格后，貼上ce標(biāo)志，iec(國際電工委員會)專門從事 電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)化工作的有兩個技術(shù)委員會，即國際無線電干擾特別委員會(cispr即iec，international electro- technical commission)和第77技術(shù)委員會(tc77)。其中cispr負(fù)責(zé)制訂頻率大于9khz發(fā)射的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)和通用標(biāo)準(zhǔn)，tc77負(fù)責(zé)制訂9khz和 開關(guān)操作等引起的高頻瞬態(tài)發(fā)射及整個頻率范圍內(nèi)的抗擾性基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)和通用標(biāo)準(zhǔn)。tc77制訂的國際標(biāo)準(zhǔn)是iec61000系列。為了促進(jìn)電磁兼容在我國的 emc研究和標(biāo)準(zhǔn)化工作,從60年代開始起步。對應(yīng)于clspr成立了全國無線電干擾標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會，對應(yīng)tc77成立了“全國電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)化聯(lián)合工作 組”，并于1993年正式發(fā)布于1994年開始實施《電能質(zhì)量-公用電網(wǎng)諧波標(biāo)準(zhǔn)》。隨著emc標(biāo)準(zhǔn)化工作的進(jìn)行，其認(rèn)證工作作為市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一個比較 成熟階段的產(chǎn)物，就如安全認(rèn)證、環(huán)境保護(hù)的綠色認(rèn)證一樣，emc認(rèn)證也將是產(chǎn)品的一個重要質(zhì)量標(biāo)志。

在認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的等級體系中，由瑞典人制 定的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)tco99是最高級別的標(biāo)準(zhǔn)，它包含了多項內(nèi)容，是目前最全面的認(rèn)證標(biāo)志。我國加入wto后，要把電子產(chǎn)品銷往國外，不但要了解有關(guān)emi標(biāo) 準(zhǔn)，還要知道用什么樣的測試方法和設(shè)備才能得到產(chǎn)品的emi認(rèn)可，從而采取相應(yīng)的措施使它們符合emi標(biāo)準(zhǔn)。本文討論了tco99、fcc、vde、 cispr等emi標(biāo)準(zhǔn)，研究了測試注意事項和如何選用這些標(biāo)準(zhǔn)。電磁波的劃分如表1所示。

2 tco99標(biāo)準(zhǔn)

tco99涉及到環(huán)境、人體生態(tài)學(xué)、廢物的回收利用、電磁輻射、節(jié)能以及安 全等多個領(lǐng)域。通過tco99認(rèn)證的產(chǎn)品必須符合環(huán)保的要求，產(chǎn)品中不能含有對人體神經(jīng)系統(tǒng)及胚胎組織有害的重金屬元素(如鎘、汞等)以及化合物(如含有 氯和溴的阻燃材料等)。在節(jié)能方面，要求電子和電氣設(shè)備在一定的閑置期后應(yīng)能自動降低功耗進(jìn)入節(jié)能狀態(tài)，并且要求產(chǎn)品具有較短的恢復(fù)時間。
對環(huán)境 檢測時測量器所顯示的人體標(biāo)準(zhǔn)是:
(1) 安全區(qū):0.1毫高斯以內(nèi);
(2) 小心區(qū):0.1~3.0毫高斯;
(3) 危險區(qū):3.0毫高斯以上。
人類的照射限值標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

3 fcc標(biāo)準(zhǔn)

fcc標(biāo)準(zhǔn)及單位轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)見表3。(表中af表示天線系數(shù))a類設(shè)備，測試過程 可以獨立于fcc而自行完成，但要提交測試結(jié)果，fcc保留了隨時抽樣測試的權(quán)力。只要懷疑設(shè)備不符合emi標(biāo)準(zhǔn)，就要對設(shè)備進(jìn)行測試，并對廠家提交的測 試結(jié)果進(jìn)行審查。對于b類設(shè)備，限制比較嚴(yán)格，必須提交一個樣品供測試之用。

 

4 vde和cispr標(biāo)準(zhǔn)及測試

vde和cispr兩個標(biāo)準(zhǔn)及測試條件基本相同。vde傳導(dǎo) 放射標(biāo)準(zhǔn)和輻射放射標(biāo)準(zhǔn)分別見表4和表5。表4中l(wèi)isn表示線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)路(line impedance stabilization network)，vde和cispr檢測傳導(dǎo)放射時，vde和cispr采用有別于fcc的lisn電路，其輸入阻抗為150; 而fcc采用的lisn電路，其輸入阻抗為50。vde和cispr規(guī)定傳導(dǎo)測試下限頻率為10khz，而fcc規(guī)定為450khz，這三種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定上限 頻率都是30mhz。輻射測試頻率范圍，vde和cispr規(guī)定為10khz~1000mhz; 而fcc規(guī)定為30mhz~1000mhz。

vde和 cispr不接受廠家提供的測試數(shù)據(jù)，而美國的fcc則承認(rèn)廠家提供的測試數(shù)據(jù)和鑒定結(jié)果，因為廠家的測試保證了測試站不會發(fā)現(xiàn)比規(guī)定的界限更高的emi 電平。由測試站進(jìn)行的正規(guī)測試事實上是一種獨立的產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)定，vde要對產(chǎn)品可能對安全性造成的危害都加以評估。這是一種比較穩(wěn)妥的辦法，因為這種測試 包括了所有的潛在危害，其中也包括emi對通信業(yè)務(wù)的影響。
vde和cispr的規(guī)定分許多種，有的適應(yīng)于工業(yè)產(chǎn)品和科學(xué)儀器，有的適應(yīng)于消費型 設(shè)備(如手持電動工具等)。對于計算設(shè)備，vde的規(guī)定又分為a、b、c三類，其中a、c類規(guī)定對經(jīng)常要搬動的設(shè)備進(jìn)行了限制;b類規(guī)定對民用和通信設(shè)備 進(jìn)行了限制，還涉及通信業(yè)務(wù)的安全，因而更為嚴(yán)格。
vde規(guī)定在某種意義講，適合于測試過程和設(shè)備性能易發(fā)生變化的場合。測試單個產(chǎn)品時，測得的 emi電平必須比規(guī)定指標(biāo)低2db以上才算合格。其后重新測試時，如測得的emi電平比規(guī)定指標(biāo)高出2db以上，則認(rèn)為是超標(biāo)準(zhǔn)。對大量的設(shè)備進(jìn)行測試 時，則采用統(tǒng)計技術(shù)，保證在80%的被測試產(chǎn)品中，有80%以上產(chǎn)品被確認(rèn)是在規(guī)定的指標(biāo)以下。

5 諧波電流、電壓限值

表6列出了cispr標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)電力電子裝置和其它非線性負(fù)載用戶，允 許注入電網(wǎng)的諧波電流限值。該表適合于電壓等級為2.4~69kv，其中isc/i1為公共連接點(pcc) 短路電流與基波電流之比，偶次諧波限值為表6中奇次諧波限值的25%，ih/i1為第h次諧波電流與基波電流之比。表7為供電電網(wǎng)須保證電壓波形質(zhì)量的諧 波電壓限值，不僅適用于三相系統(tǒng)，也適用于單相系統(tǒng)，其中vh/v1為第h次諧波電壓與基波電壓之比。現(xiàn)將表6、表7中有關(guān)定義說明如下:
(1) pcc畸變電壓vh取決于交流電源內(nèi)阻抗jωls和注入的諧波電流值，對于基波角頻率ω下的第h次諧波，其pcc畸變電壓有效值為:

式中ih為注 入電網(wǎng)的第h次諧波電流有效值。
(2) isc是電源提供給故障點的短路電流有效值, 當(dāng)pcc三相短路時:

式中vs是電 源相電壓有效值。isc越大說明pcc交流系統(tǒng)的容量越大。
(3) 電流總諧波畸變率為

從表6中可 知:thdi允許值隨供電容量(isc/i1)的增加而增加。表8列出了我國有關(guān)公用電網(wǎng)諧波電壓限值的規(guī)定，hrvh表示各次諧波電壓含有率，有下列關(guān) 系式:

在允許諧波電 壓含有率情況下，isc/i1越大，ih/i1比值也可更大些，因此，由表6和表7可得出這樣的結(jié)論:諧波電壓的限值和諧波電流的限值是隨供電容量 (isc/i1)的增加而允許增加的，這一點對于診斷電氣產(chǎn)品emi是否達(dá)標(biāo)是很有益處的。thdv為電壓總諧波畸變率定義為:

6 信息設(shè)備gb9254傳導(dǎo)干擾標(biāo)準(zhǔn)

當(dāng)電氣設(shè)備使用場合已確定時，該設(shè)備的emi標(biāo)準(zhǔn)就得按 使用場合所在行業(yè)的emi標(biāo)準(zhǔn)來衡量。例如，某開關(guān)電源用在信息行業(yè)，則這個開關(guān)電源就作為信息設(shè)備，使用信息行業(yè)emi標(biāo)準(zhǔn)來診斷，即引用 gb9254(相當(dāng)于en5502)a或b級標(biāo)準(zhǔn)。對于gb9254傳導(dǎo)干擾a和b級標(biāo)準(zhǔn)分別見表9和表10。使用表9與表10時，在過渡頻率 (0.5mhz)處應(yīng)采用較低的限值;使用表10時，在0.15mhz~0.50mhz頻率范圍內(nèi)，限值隨頻率的對數(shù)呈線性減小。

7 結(jié)束語

emc對人民生活、工業(yè)化生產(chǎn)和世界貿(mào)易均有重要影響，電磁兼容技術(shù)的研究不僅為保 護(hù)電磁環(huán)境，使電磁應(yīng)用與電磁環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，同時也是我國電氣、電子裝置和系統(tǒng)與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌的必然趨勢。在我國已加入了wto的今天，對tco99、 fcc、vde、cispr等emc標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行研究，熟悉它們，找出它們的異同點。有助于保護(hù)人類的健康，有利于提高我國電子產(chǎn)品和電氣設(shè)備在國 際上的競爭力，使產(chǎn)品能順利地通過emc指標(biāo)測試。為了保護(hù)電磁設(shè)備和供電電網(wǎng)不被emi信號所干擾，cispr的建議也在不斷完善和修改，以便反映出新 的要求和需要，這就要求我們進(jìn)一步熟悉和不斷研究這些標(biāo)準(zhǔn)，以便更好地與國際接軌。