GB／T13926.4-92工业过程测量和控制装置的电磁兼容性电快速瞬变脉冲群要求

中华人民共和国国家 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性 电快速瞬变脉冲群要求 GB/T 13926.4一92 Electromagnetic compatibility for industrial- process measurement and control equipment -Electrical fast transient burst requirements 本标准等效采用IEC 801-4《工业过程测量和控制装置的电磁兼容性 第4部分 电快速瞬变脉 冲群的要求》(1988年版)。 1 主题 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 与适用范围 本标准 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 了工业过程测量和控制装置对重复电快速瞬变脉冲群敏感性试验严酷等级和试验方 法。 本标准适用于评定工业过程测量和控制装置对电快速瞬变脉冲群的敏感性。 2 术语 2.1藕合 coupling 能量从一个线路传送到另一个线路时，线路之间的相互作用。 2.2藕合网络 coupling network 用于将一个线路中的能量传到另一线路的电路。 2.3去藕网络 decoupling network 用于避免施加在被试装置上的电快速瞬变脉冲影响其他不接受试验的装置、设备或系统的电路。 2.4 拥合夹 coupling clamp 以与被试线路无任何电连接的方式将干扰信一号以共模形式祸合到被试线路，且具有规定尺寸和特 性的装置。 2.5 瞬变量 transient 两个稳态之间时间相当短的非周期性正或负(或正和负)变量(电压或电流)。 2.6 脉冲群 burst 在固定时间间隔内产生的重复脉冲。 3 严酷等级 电快速瞬变试验是一种荆合到电子设备电源线、控制线和信号线上的由许多快速瞬变脉冲组成的 脉冲群试验.试验的要素是瞬变的上升时间、重复率和能量。试验采用表1所示严酷等级: 国家技术监督局1992一12一17批准 1993一06一04实施 rs/T 13926. 4一92 表 1 严酷等级(开路输出试验电压) 等 级 试验电压 kV(410环) 在电源上 在输入输出信号、数据和控制线上 1 0 5 0. 25 2 1 0.5 3 2 1 4 4 2 注 特定 特定 开路输出试验电压相当于储能电容器的电压，并将其标在快速瞬变脉冲群发生器上。等级的选择见 附录A 注:“二”为不定级，由用户与制造厂商定，或由制造厂加以规定。 4 试验设备 月.1 电快速瞬变脉冲群发生器 试验发生器的线路简图见图10 试验发生器的主要部件包括;高压电源、充电电阻、储能电容器、放电器、脉冲持续时间成形电阻、阻 抗匹配电阻和隔直流电容器。 4.1.1 电快速瞬变脉冲群发生器的性能特性 开路输出电压(储能电容器电压):0.25 kV(-100u)至4 kV(+10%) 发生器应具有在短路条件下工作的能力。 表2 试验发生器在50 f1负载条件下工作的特性 项 目 特 性 最大能量 2 kV时，500负载上的能量为4 mJ/脉冲 极性 正/负 输出类型 同轴 动态源阻抗(见注) 1一100 MHz之间500士20 0/s 发生器内部的隔直流电容器 10 nF 脉冲重复频率 见4. 1. 2 脉冲上升时间 5 ns士30%(见4.1.2条和图3) 脉冲持续时间 50 ns-t30%(见4.1.2条和图3) 5。。负载匕匹配愉出的脉冲波形 见4.12条和图3 与电源的关系 异步 脉冲群持续时间 15 ms}20%(见4.1.2条和图2) 脉冲群周期 300 m，士20%(见4.1.2条和图2) 注:源阻杭可涌过分别在无负载和50 0负载条件下测rfk脉冲的峰值加以验证〔比例为2:i> }1,}, GB/T 13926. 4一92 4.1.2 电快速瞬变脉冲群发生器性能待性的检定 为使各种不同的试验发生器产生的试验结果能互相比较，试验发生器的特性必须经过检定。因此必 须采取下列程序。试验发生器的输出经过一个5 0 S2的同轴衰减器连接到示波器卜。测量设备的频宽至 少应该是400 MHz。并应监视一个脉冲群内脉冲的上升时间、脉冲持续时间和重复频率。 终端负载50 0时，检定电快速瞬变脉冲群发生器应具备的性能特性(见图3), a. 脉冲L升时间:5。_七30%, b. 脉冲持续时间(50%值) :50 ns130% ; c 脉冲的重复频率和输出电压的峰值: 0. 125 kV时，5 kHz士20 ; (〕.25 kV时，5 kHz士20;0; 0.5kV0寸.5 kHz士20%; 1.0 kV时，5 kH:士2o% 2. 0 k V时，2. 5 kH:士200n. 4.2 交流/直流主电源线路的藕合/去祸网络 采用此网络可以使试验电压能在非对称状态下施加到被试装置的电源输入端。 线路图(_二相电源的实例)如图4所示。 表3 网络特性 项 目 特 性 颇率范围 1-100 MHz 胭合电容器 33 nF 祸合衰减 < 2 dB 非对称状态下的去祸衰减 >20 dB 网络内各线路间的相互干扰衰减 >30 dB 藕合电容器的绝缘能力 5 kV(试验脉冲:1.2/50 p,) 4.3 电容锅合灾 使用祸合夹就能在与线路端子、电缆的屏蔽层或被试装置的其他任何部分无任何电连接的情况下， 把电快速瞬变脉冲群锅合到被试线路上。 祸合夹的栖合电容取决于电缆的直径和材料以及屏蔽层(若有) 藕合夹由s住被试路线电缆(扁形或圆形)的夹持单元(用镀锌钢、黄铜、铜或铝制成)组成，并应放 段在最小面积1 m“底板七。纂准底板的四周至少应超出藕合夹。lm。线路的两端应具有高压同轴接 头，其任 一端与试验发生器连接。发生器应连接在9合夹最接近被试装置的那一端上。祸合夹本身应尽 可能合拢，以便在电缆和祸合夹之间提供最大祸合电容。藕合夹的推荐结构配置见图5，该结构决定了 祸合夹的特性，如频率响应、阻抗等。 表4 合夹特性 项 目 特 性 电缆与荆合夹之1'n1的典J(1棍合电容 5〕一200 pF 圆刑电缆的可选用肖径范围 j 4一 40 mm 绝缘能力 5 kV(试验脉冲:l. 2/50 us) 采用藕合夹的俐合方法适用于验收试验。祸合方法设计用于输人/输出电路和通信线路，但如果不 CBI/T 13926.4一92 能使用4. 2条定义的辆合/去祸网络，则荆合夹也可以用于交流/直流电源线路。采用其他祸合方式(如 锅合/去藕网络)叮由制造厂和用户协商决定。 5 试验配置 必须根据不同的试验环境选用不同类型的试验: 实验室内进行的试验。 n. 在最后安装好的状态下，对设备进行的现场试验 5.1 试验设备 试验配置包括下列设备(见图6):参考接地平板、祸合装置(网络或韧合夹)、去辆网络和试验发生 器(包括标定或测量工具)。 5.2 实验室内进行试验的试验配置 5.2.， 试验条件 被试装置应放置在参考接地平板卜，并且应该用约为。. 1 m厚的绝缘底座与参考接地平板绝缘。 对于安装在工作台上的装置，被试装置可放置在底板上方约。.8m处(见图7), 参考一接地平板应该是金属板(铜或铝)，其最小厚度为。.25 mm。也可以采用其他金属材料，但最小 厚度应达到0. 65 mm。参考接地平板的最小尺寸为1mxlm,实际尺寸视被试装置的尺寸而定。参考 接地平板四周至少应超出被试装置。lm。参考接地平板应与安全接地线相连接。 被试装1%应按正常安装要求放置和连接。除被试装置下的底板外，被试装置与其他任何导电结构 (如屏蔽室壁)的最小间距应大于。. 5 m, 被试装11.应按照制造厂的安装说明书连接到接地系统，不允许有额外的接地。 接地电缆与参考接地平板和所有搭接处的连接应具有最小电感。 应采用根合装I来施加试验电压。藕合装置应藕接到被试装肾与去祸网络之间的线路上或处于试 验设备的两个单元之间的线路卜。 使用棍合夹时，除了藕合夹下的底板外，祸合板与其他任何导电结构的最小间距应该是0. 5 m 摧合装段与被试装置间的信号线和电源线的长度应该等于或小于1 m, 如果制造厂随装谈提供的不可拆卸电源电缆的长度超过1 m、则可将电缆的超长部分在基准底板 上方约0. 1 m处以。. 4 m的直径平行盘绕起来。被试装置与祸合装置间应该保持lm的间距。 实验室内进行试验的试验配kt实例见图70 5一2.2 试验电压荆合到被试装置上的方法 试验电压应施加到被试装置上的下列不同类型的线路或端子上: 电源线:电快速瞬变干扰信号经祸合/去荆网络直接藕合的试验配置实例如图8所示。如果线电流 高于荆合/去祸网络的规定电流容量，即大干loo A，应按现场试验方式进行试验(见图10), 输入/输出电路和通信线路:图7和图9的实例表明了如何利用电容桐合夹向输入/4出电路和通 信线路施加于扰试验信号。 之 、 机柜接地端子:机柜上的试验点应为安全接地线的接线端子。试验电压应由桐合/去辆网络施加到 保护接地导线t几(见图8) a 5. 3 现场试验的试验配置 装胃或系统应在最终安装条件下接受试验 为了尽可能真实地模拟自然干扰环境，现场试验时应不 使用锅合/去荆网络。 如果在试验过程中除被试装置外的其他装置或系统受到不适当的影响，经用户和制造厂协商，应使 用去糊网络 5.3-1 对电源线和安全接地端的试验 地向固定安装的被试装1c:试验电压应施加在地参比平面与交流、直流电源端子之间和被试装置机 GB/'r 13926. 4一92 柜的保护地或功能接地端子七。 试验酉已i'li`见图10 应在接近被试装置处安装一块约1 mxl m的参考接地平板(见5.2.1条说明)，并与主电源引出 端的安全接地线相连。 电快速瞬变脉冲群发生器应放置在底板上。发生器的同轴输出至被试装置试验点之间“连接线”的 长度应不超过lm。这些连接线不加屏蔽，但应有良好的绝缘口如果需要使用隔直电容器，则其容量应为 33 nF。被试装置的其他所有连接线均应符合其功能要求。 用软线束和插头接至主电源的非固定安装的被试装置:试验电压应施加在各个电饵线与连接被试 装置的电源输出端的安全地线之间(见图11), 5. 3.2 输入/输出电路和通信线路上的试验 应尽可能使用电容祸合夹将试验电压藕合至线路上。如果因电缆敷设中由于尺寸、电缆布线等原因 而不能使用藕合夹，则可用金属薄带或导电箔包封被试验线路来代替。这种用箔或带子韧合方式的电容 应相当于标准藕合夹的电容。 在某些情况下，可以通过一个分立的100 pF电容器代替藕合夹或金属箔结构的分布电容，将电快 速瞬变脉冲群发生器祸合到线路端子上。试验发生器引出的同轴电缆必须在藕合点附近接地。试验电 压不允许施加在同轴或屏蔽通信线的接头(连接线)上。 试验电压应以不降低装置的屏蔽保护性能的方式施加。详细说明见图12. 采用分立电容器辆合配置取得的试验结果可能不同于采用荆合夹或金属箔捆合方式取得的试验结 果。因此，为了考虑有效的安装特性，经制造厂与用户协商后可重新商定选用第3条规定的严酷等级。 6 试验程序 6.1 实验室环境条件 为使环境参数对试验结果的影响减至最小，试验应在6.1.1条和6.1.2条规定的大气和电磁环境 条件下进行。 6.1.， 大气条件 在无其他技术要求或用户与制造厂间无 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 情况下，大气条件应符合下列要求: 环境温度:15一35 C; 相对湿度:450o-750oi 大气压力:68^-106 kPae 6.1.2 电磁条件 实验室的电磁环境不得影响试验结果。 6.2 试验电压的施加 如有需要，试验前，可根据4.1.1条和4. 1. 2条的要求验证试验发生器的特性。 应采用合适的藕合装置(电容藕合夹或祸合网络)把试验电压施加到被试装置上。 试验应根据试验大纲进行，试验大纲应规定: a. 试验电压的等级和类型; b 试验电压的特性(+、一极性均为强制性); c 发生器内部或外部激励; d 试验持续时间，不少于1 min: e. 施加试验电压的次数; f. 待试的电路、线路等; :被试装置的典型工作条件;对各电路施加试验电压或对属f两个以上电路的各电缆施加电压的顺序。 CB/T 13926.4一92 如果无实际工作信号源，则可以模拟。 6.3 试验结果的评定 被试装置和系统的种类繁多，差异很大，因此很难为评定电快速瞬变脉冲群对装置和系统的影响而 确定一个通用的准则。 试验结果可以根据被试装置的工作条件和功能规范按下列性能准则加以分类: a. 在规范极限内性能正常; b. 功能或性能暂时降低或丧失，但能自行恢复; c 功能或性能暂时降低或丧失，但需操作者干预或系统复位; d. 因装置(元件)损坏而不可恢复的功能降低或丧失。 对于验收试验，试验大纲和试验结果的分析应符合有关标准或文件的规定。 厂 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一门- }I}书 I一_对咫 于户R? J_同抽翰比 二二 I U }L一 一二一 - I . _ 图1 快速瞬变脉冲群发生器电路简图 U-高压K:R<一充电电阻器;C---储能电容器;尺一脉冲持续时间成形电卫且器 R二一阻抗匹配电阻器;Ca一隔直流电容器 cs/T 13926.4一92 ，纽周期〔取决于试脸电压娜级，共位特合4.1.2条的舰定) 脉冲周期300ms 图Z快速瞬变脉冲群略图 图3 接50。负载时的单个脉冲的波形 GB/T 13926.4一92 r~一 一 一 一 一一一一一， ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????????????????????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?????????????????????????。? ? ? ? ? ? ? ? 。? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? V 214 cs/T 13926.4一92 ? ? ? ? ? ? ?????。? ??。? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 215 GB/T 13926. 4一92 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ???? ?? ???? ? ? ? ? ? ? ?? ? ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ??? ?? ? ? ?? ?? ? ? 216 GB/T 13926.4一92 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???????????? ? ? ? ? ? ?? ?? ? ???????????? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 、 三 217 cs/T 13926.4一92 ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ?。? 。? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ????? ? ? ? ? ? ? ?? ??????? ? ? ? ? ??? ??。? ? ? ? ? ? ? ? ??????? ? ? ? ? ?? ??? ? ? ? ? ?? ，? ? ? ? ? ? ? ? ? 218 GB/T 13926.4一92 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ???? ??? ??、 ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?????? ? ? ? ? ?? ? ? ? ????????? ??? ??? ?，?? ?? ? ? ? ? ? ?? ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????????? ? ? ?? ?? ?? ?? ? ? ? ?? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 219 cB/T 13926.4一92 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ?? ，?? ??? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ??。? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ??? ? ?? ?? ? ?? ? ?? ?? ?? ? 22v Gs/'r 13926.4一92 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 221 Gs/T 13926.4一92 \ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 、 ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ??????? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?????????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? I?? ?? 2z2 GB/T 13926 4一92 附 录 A 有关快速瞬变脉冲群发生器和试验严酷等级选择的注释 (参考件) Al 电快速瞬变脉冲群发生器 为了消除各种发生器的发散特性可能产生的不定性，需要有一个标准化的标定或试验程序。在对 50n电阻负载施加快速瞬变脉冲群(频率响应平直部分高达400MH:)时，应测量试验发生器的有关特 性(见41.2条)。 由于IkV以下放电器的机械和电气性能不稳定性，可以利用分压器获得ZkV以下的试验电压 实际出现的脉冲群现象，其单个脉冲的重复率为10kH:至IMH:。然而广泛调查的结果表明，采 用固定调节发生器难以再现这种相当高的重复率。因此4，1.2条规定了(典型单个脉冲的)较低的重复 率。 根据所选严酷等级确定的脉冲重复率，要考虑放电电路的特殊性能。 AZ 试验严酷等级的选择 试验严酷等级应按照最实际的安装条件和环境条件加以选择。本标准第3章列出了这些严酷等级 为了确定装置在预计工作环境中的性能等级，应根据这些严酷等级进行扰扰性试验。 对于输入/输出线路，控制、信号线和数据线路，使用试验电压为电源线施加值之半。 根据通常的安装实践，建议按电磁环境要求选择电快速瞬变脉冲群试验的严酷等级; AZ.1 1级 具有良好保护的环境 设施具有下列特性: a. 开关控制线路中电快速瞬变脉冲群全部被抑制; b 电源线(AC和DC)与来自属于高一级严酷等级的其他环境的测量和控制线路分离; 屏蔽电源电缆的屏蔽层在设备参考地的两端接地，并对供电电源采用滤波的方式加以保护。 计算机房可代表这类环境。 以此等级对装置进行试验只适用于型式试验中的电源线路及现场试验中的接地线路和装置的机 柜。 AZ.2 2级 受保护的环境 设施具有一下列特性: a. 仅由继电器(无接触器)切换的控制线路对电快速瞬变脉冲群作部分抑制; ‘. 全部线路与属于较高严酷环境等级的线路分离; 。 无屏蔽的电源电缆和控制电缆以物理方式与信号电缆和通信电缆分离。 工厂和电厂的控制室或终端室可代表这种类环境。 AZ.3 3级 典型的工业环境 设施具有下列特性: 仅由继电器(无接触器)切换的控制线路对电快速瞬变脉冲群无抑制; b. 工业线路与属于较高严酷环境等级的其它线路分离不完善; c， 电源、控制、信号和通信线路采用专用电缆; d 电源、控制、信号和通信电缆之间分离不完善; 山导电管道、电缆槽的接地导体(连接保护接地系统)和接地网提供的接地系统。 _1_业过程装羚、电厂和露天高压变电所的继电器房等场所可代表这类环境。 GB/'r 13926.4一92 A2.4 4级 严酷的工业环境 设施具有下列特性: 由继电器和接触器切换的控制和电源线路对电快速瞬变脉冲群无抑制 工业线路与其他属于较高严酷环境等级的线路不分离; 电源、控制、信号和通信电缆之间不分离; d. 控制和信号线路共用多芯电缆。 电站，露天高压变电站开关装置和工作电压达5oo kV的气体绝缘的配电装置(采用典型的安装措 施)等未采取特殊安装措施的工业过程设备、室外区域可代表这类环境。 A2.5 x级 需加以分析的特殊环境 可根据干扰源与装置的电路、电缆、线路等电磁分离的优劣以及装置的质量采用高于或低于上述等 级的环境等级。应该指出，较高严酷等级的装置线路能够进人严酷等级较低的环境。 附加说明: 本标准由全国无线电干扰标准化技术委员会提出并归口。 本标准由机械电子工业部上海工业自动化仪表研究所起草。 本标准主要起草人程国钧、邱云林、郑家模、洪济哗、蒋春宝。