GB 12668.3-2003 调速电气传动系统 第3部分:产品的电磁兼容性标准及其特定的试验方法
GB 12668.3-2003 Adjustable speed electrical power dive systems—Part 3:EMC product standard including specific test methods
基本信息
发布历史
-
2003年10月
-
2012年12月
研制信息
- 起草单位:
- 天津电气传动设计研究所、西门子电气传动有限公司、北京ABB电气传动系统有限公司、艾默生网络能源有限公司、菱电自动化(上海)有限公司、成都佳灵电气制造有限公司
- 起草人:
- 刘国林、伍丰林、师新利、赵相宾、董桂敏、温湘宁、邱文渊、居理
- 出版信息:
- 页数:62页 | 字数:118 千字 | 开本: 大16开
内容描述
ICS29.200
K62
中华人民共和国国家标准
GB12668.3-2003/IEC61800-3:1996
调速电气传动系统
第3部分:产品的电磁兼容性标准
及其特定的试验方法
Adjustablespeedelectricalpowerdivesystems-
Part3:EMCproductstandardincludingspecifictestmethods
I(EC61800-3:1996,IDT
2003-10-09发布2004-05-01实施
中华人民共和国发布
国家质量监督检验检疫总局
GB12668.3-2003八EC61800-3:1996
ml1青
本部分的第5章抗扰度要求及第7章安全性的最低要求是强制性的,其余是推荐性的。
本部分等同采用IEC61800-3:1996《调速电气传动系统第3部分:产品的电磁兼容性标准及其特
定的试验方法》(英文版)。
本部分是GB12668《调速电气传动系统》的第3部分。目前GB12668《调速电气传动系统》总标题
下包括如下几个部分:
-一一GB/T12668.1调速电气传动系统第1部分:一般要求—低压直流调速电气传动系统额
定值的规定;
—GB/T12668.2调速电气传动系统第2部分:一般要求—低压交流变频电气传动系统额
定值的规定;
-一一GB12668.3调速电气传动系统第3部分:产品的电磁兼容性标准及其特定的试验方法;
—GB/T12668.4调速电气传动系统第4部分:一般要求—大于1kV但不超过35kV的
交流电气传动系统额定值的规定;
一一GB12668.5调速电气传动系统第5部分:与电气、热量及其他功能相关的安全要求;
一一GB/T12668.6调速电气传动系统第6部分:带负荷运行和对应额定电流形式测量导则;
本部分的附录A,B,C,D和E是资料性附录。
本部分由中国电器工业协会提出。
本部分由全国电力电子学标准化技术委员会调速电气传动系统半导体电力变流器标准化分技术委
员会归口。
本部分起草单位:天津电气传动设计研究所、西门子电气传动有限公司、北京ABB电气传动系统有
限公司、艾默生网络能源有限公司、菱电自动化上(海)有限公司、成都佳灵电气制造有限公司。
本部分主要起草人:刘国林、伍丰林、师新利、赵相宾、董桂敏、温湘宁、邱文渊、居理。
GB12668.3-2003/IEC61800-3:1996
调速电气传动系统
第3部分:产品的电磁兼容性标准
及其特定的试验方法
范围和目的
本部分规定了电气传动系统(以下简称PDS)的电磁兼容性E(MC)要求。这里的电气传动系统包
括调速的交流电动机传动和直流电动机传动。所述要求是指PDS连接于供电电源额定电压为交流
1000V以下有效值的情况,供电电压有效值高于交流1000V的电磁兼容性正在制定中。在未有新的
出版物发表之前,其对电磁兼容性的要求将由制造厂/供货者和用户之间协议产生。
本部分所涉及的PDS是指那些安装在工业环境和民用环境的PDS,但牵引应用和电动车辆不包括
在内。PDS可以连接到工业或公共配电网上。工业电网由一专用的配电变压器供电,该变压器通常就
在工业区内或其附近,并且只给工业用户供电。另外,PDS可直接连接到低压公共电网,该电网也向民
用供电,这时,中线通常是接地的。
本部分所涉及的PDS往往包含在一个较大的系统之中,有关系统方面的内容本部分没有涉及,但
在参考附录中提供了指导。
在工业和公共场合中要求确保PDS有充分的电磁兼容性E(MC)等级。然而要求的等级不可能包
括极少可能发生的极端情况。没有考虑到因故障状况而引起的PDS电磁兼容性性能的变化。
本部分的目的是确定PDS的限值和试验方法。本部分包括对抗扰度的要求和防电磁发射的要求。
电磁发射可能引起对其他电子设备如(无线电接收机、测量和计算设备)的干扰。要求抗扰度是为了保
护设备免受连续的和瞬时的传导性和辐射性包(括静电放电)骚扰。考虑到经济原因,在发射要求和抗
扰度要求之间,应根据PDS的实际环境进行折中。
本部分确定了对PDS电磁兼容性的最低要求。
本部分未对设备的所有安全要求作出规定,如防电击、绝缘的配合和相关的绝缘试验、不安全操作
或者故障的不安全影响。
在某些特殊情况下,当附近有极灵敏的设备在使用时,就必须采取另外的减缓措施:减少电磁发射,
使其低于规定值或提高灵敏设备的抗扰度。
这个PDS产品的EMC标准优先于其他通用标准,并且不要求或者不需要另外的EMC试验。若
PDS作为设备的一部分,该设备又包括在另外的产品EMC:标准中,则采用整套设备的EMC标准。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB12668的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文
件,其随后所有的修改单不(包括勘误的内容)或修汀版本均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达
成协议的各方研究是否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
部分。
GB//T3859.1-1993半导体变流器基本要求的规定e(q\yIEC601-16-1-1:1991)
GB4365-1995电磁兼容术语(idtIEC60050(161):1990)
GB/T16935.1-1997低压系统内设备的绝缘配合第一部分:原理、要求和试验(idtIEC
60664-1:1992)
GB17625.2--1999电磁兼容限值对额定电流不大于16A的设备在低压供电系统中产生的
CB12668.3-2003/IEC61800-3:1996
电压波动和闪烁的限制(idtIEC61000-3-3:1994)
GB/Z17625.3-2000电磁兼容限值对额定电流大于16A的设备在低压供电系统中产生的
电压波动和闪烁的限制(idtIEC61000-3-5:1994)
GB/T17626.2--1998电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验i(dtIEC61000-4-2:
1995)
GB/T17626.3--1998电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验(idtIEC
61000-4-3:1995)
GB/T17626.4--1998电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验(idtIEC
61000-4-4:1995)
GB/T17626.5-1998电磁兼容试验和测量技术浪涌冲(击)抗扰度试验(idtIEC61000-4-5:
1995)
GB/T17626.6-1998电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度(idtIEC
61000-4-6:1998)
GB/T17626.81998电磁兼容试验和测量技术Z频磁场抗扰度试验(idtIEC61000-4-8
1993)
GB/T17626.9--1998电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验(idtIEC61000-4-9
1993)
GB/T17626.101998电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验(idtIEC61000-
4-10:1993)
GB/Z18039.2-200。电磁兼容环境I几业设备电源低频传导骚扰发射强度的评估(idtIEC
61000-2一6:1996)
IEC60050(131):1978国际电工词典I(EV)第13:1章:电路和磁路
IEC60050(151):1978国际电工词典I(EV)第151章:电气器件和磁性器件
IEC60364-3:1993建筑物的电气安装第3部分:一般特性的评估
IEC61000-2-1:199。电磁兼容性E(MC)第2部分:环境第1章:环境介绍一公共供电系统中
的低频传导性骚扰和信号传输的电磁环境
IEC61000-2-2;1990电磁兼容性E(MC)第2部分:环境第2章:公共低压供电系统中的低频
传导性骚扰和信号传输的兼容性等级
IEC61000-2-4:1994电磁兼容性E(M(.')第2部分:环境第4章;工业设备中对低频传导性骚
扰的兼容性等级
IEC61000-3-2:1995电磁兼容性E(MC)第3部分:极限第2章:谐波电流发射的限值装(置
的输人电流成16A/每相)
IECCISPR11:1990L业、科学和医学(1SM)用的射频设备的电磁骚扰特性的极限和测量方法
IECCISPR16-1:1993射频骚扰的技术规范和抗扰度测量设备和方法第1部分:射频骚扰和抗
扰度测量装置
3定义
关于EMC和相关现象的定义,可在GB4365,CISPR和其他IEC出版物中(见第2章)找到。就本
部分而言,增加了下面一些定义。
电气传动系统P(DS)由电动机和成套传动模块(C(DM)组成,不包括由电动机驭动的设备。CDM
由基本传动模块B(DM)和其可能有的附属部分,如馈电部分或某些辅助设备如(通风设备)组成。BDM
包括变流器、控制和自保护功能。图!示出PDS与装备和/或制造过程其他部分之间的边界。
若电气传动系统P(DS)有其自己的专用变压器,则该变压器就作为成套传动模块C(DM)的一部分。
GB12668.3-2003/IEC61800-3:1996
一
杰乌巍邪濒缈癫瘫乡礴掷)聋你鲜瓤热巍珊
纸
装备或部分装备燕朴瓤硫藏黝嗓餐
鬓蒸撇蒸漱黝黝鹦
撬粼缨黑黔瞧麟瓷瓣黔器愁黔豁默默
PDS(电气传动系统)
脚
黔
黝
黔
圳凳鬓
CDM1百(繁攀
电部分琴
磁电源
助设备
其他
电动机和传感器少
被传动设备聆
撇沸端粼泳有布灯一狱、濒缈蘸瓣
图1装备的定义及其所包含的内容
3.1
不受限销售unrestricteddistribution
一种销售方式,在这种方式下,设备的供应与买主或用户对传动应用所具备的EMC技术能力
无关。
注:这种方式按照基本的EMC保护要求实现特定的发射限值。
3.2
受限销售restricteddistribution
一种销售方式,在这种销售方式下,制造厂将设备只限制供应给单独或联合起来能满足电动机传动
应用所具备EMC技术能力的供应商、买主或用户。
注:出于经济上的考虑,通过选择适当的发射等级,按实际边界情况进行现场测量,以及互换技术规范,来确保对特
定成套装备的基本EMC保护要求。
第一类环境firstenvironment
民用环境,同时还包括那些不经过中间变压器而直接连接到向民用供电的低压供电电网的应用
环境。
3.4
第二类环境secondenvironment
除了直接连接到向民用供电的低压供电电网的应用环境之外的所有环境。
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3.5
制造商测试场所用(于测试)manufacturerspremises(fortest)
在制造厂的车间或实验室内,专门测试其所造设备的场所,设备可能是PDS,CDM或BDMa
3.6
现场用(于试验)insitu(fortest)
最终用户安装且正常使用设备的场所,在这里可以对设备进行测试。
3.7
试验场地辐(射)testsite(radiation)
必须满足在规定的条件下正确测量被试装置发射的电磁场要求的场所G〔B4365]e
3.8
端口port
规定的PDS与生产过程的电磁环境之间的特定边界见(图2)[IEV131-02-21修订本]。
3.9
机壳端口enclosureport
PDS的物理边界,电磁场可通过这个边界辐射或侵人见(图2)0
3.10
生产过程测f和控制端口portforprocessmeasurementandcontrol
将生产过程与第3章定义的PDS连接一起的导体或电缆的输人/输出1(/O)端口见(图2)0
3.11
电源端口powerport
连接PDS与供电电源(同时也向其他设备供电)的端口。
3.12
机械连接mechanicallink
PDS中电动机的轴与第3章所定义的被传动的生产设备之间的机械连接。
3.13
信号接口signalinterface
连接基本传动模块或成套传动模块B(DM/('DM)与PDS中另一部分的线路的输人/输出(1/O)连
接(见图2),.
机壳端口
厂一一一一一一一I厂一一一一一一-
过程测量和控制端口
匕___」CDM或PDS口
的其他部件
信号接日
电源端口或部分
(、f)M上一下尸一,才/
PDS的其他部件
i包源接日如电动机
接地端LJ}
____口
图2PDS内部接口和端口的举例
GB12668.3-2003/IEC61800-3:1996
3.14
PCCIIPCIPC
其定义见IEC61000-2-4n
注:-PCC是公共网络上的公共藕合点;
-一一IPC是厂内的藕合点;
--PC是藕合点两(种状况中的任何一种)。
3.15
电源接口powerinterface
PDS内部电源配电所需的连接见(图3,说明见附录A.2).
注:[IDS的电源接口可能具有不同的形式和范围:
--—在CDM/BDM内
电源接口可以是将电源由BDM/CDM的一部分配送到另一部分而作的连接,一个电源接口可以为不同的
PDS所共用。根据第4章,不考虑多重供电的影响。例子见图3和图4a
图3所示为输人变流器向输出逆变器配电的电源接口。这里,变流器是将通过电源的电能变换成另一种
形式的电能此(处变换成直流电);而逆变器则是将中间形式的电能此(处为直流)变换成另一种形式的电
能此(处变换成交流电),并可以直接施加于交流电动机。
图4示出的是从变压器C(DM的一部分)次级向各个BDM配电的电源接11.
-—在PDS内
注意,逆变器和电动机之间或各个电动机组之间的连接也是一个电源接f-7,这是转换为机械能之前的最后
一个电源接口。
电源接口
19││
PDMPDS艺PDS3.1PDS3.2PDS4
图3PDS与公共直流母线间的电源接口
GB12668.3-2003/lEC61800-3:1996
电源端日电源接日
必││(
/$J"}!7GDMD(BDMCMMtM││
PDS3PDS4.1PDS4.2
图4与公共输入变压器间的电源接口
3.16
成套传动模块C(DM)的变流器converter(ofthecompletedrivemodole(CDM))
CDM的变流器将供电电网的电压、电流和/或频率变换为向电动机馈电的电压和/或电流和/或频
率详(见附录A.2)
注1:变流器由换相电子器件及其相关的换相电路组成,它由晶体管或晶闸管或任何其他的电力电子半导体器件来
实现控制。
注z:变流器可以是电网换相、负载换相或自换相,例如,可以由一个或多个变流器或逆变器组成。
3.17
电动机e(lectric)motor
一种将电能转换为机械能的电动机器。[IEV151-01-531
3.18
PDS的电动机motor(ofthePDS)
就本部分来说,该电动机包括在其上安装的与CDM相互配合并支持其运行方式的所有传感器。
4公共要求
从发射和抗扰度的观点来看,所有的现象都应分别给予考虑,对于那些没有考虑到多重供电的影响
的条件,都要给出限值。
4.1系统方面
可以用许多种配置方式设计PDSo譬如,尽管输出功率额定值相同,但由于用户的要求和经济状
况不同,电能变换为机械能所采用的方式可能不同。图I说明在传动系统中可以采用不同的馈电部分
或辅助设备以及不同的电动机和变压器组合形式。对于这些条件,不需要对每一种可能的方案都加以
试验。为了逼真地模拟EMC,的状况,应选择一种典型的结构进行GB/丁3859.1中6.1条所规定的型
GB12668.3-2003/IEC61800-3:1996
式试验。
评估抗扰度所用的试验应视PDS特定的配置、端口、工艺和运行条件而定见(附录)。
4.2试验
4.2.1一般条件
本部分中规定的所有试验确保与基本的EMC要求一致,并且只是型式试验。试验应采用制造厂
家推荐的布线方法来进行。
根据经济和实际情况,设备应在现场、生产厂厂房或试验现场进行试验,但要视设备的用途而定。
用规定的试验方法测量时,设备应满足要求。
除了本部分中指明的试验外,不要求也没有必要进行别的EMC试验。
要采取防护措施,以防进行EMC试验时因出现设备故障可能造成的对整个生产过程未预料到的
影响。
试验时,除非厂家另有说明,CDM应采用制造厂规定的电缆和接地规则连接到适当额定值的标准
电动机上。在某些情况下例(如对低频辐射进行评估时),可能要另加无源负载条件(电阻性或电阻性和
电感性)。然而,在此情况下,无源负载配置应有与电机金属外壳一样的屏蔽层。应注意,评估其高频发
射时从负载到地之间的寄生电容不是标准值,但可以与电机寄生电容约(1nF-20nF或更大)不同。
在引用的一些标准中对试验说明、试验方法、试验特性和试验装置都已作了介绍,在此不在赘述。
然而,若在试验实际执行过程和应用期间需要作一些修改,或者另外有别的要求和附加资料,或者需要
特定的试验方法,则在本部分中给出。
4.2.2试验报告
试验结果应以试验报告的形式确认。试验报告应清晰而明确地阐明与试验相关的所有信息如(负
载条件、电缆敷设等等)。制造厂应提供功能说明以及验收准则中技术规范限值的定义,并在试验报告
中记录下来。
在试验报告中,选定的试验方案应是合理的。应选择足够数目的端子,以便模拟实际的工作条件,
并保证包含所有相关的端子类型。试验应在额定电源电压下进行并且是可复现的。
4.3用户文件
制造厂应向BDM,CDM的安装者或PDS的使用者提供正确安装到所应用的环境中的典型系统或
生产过程中所必需的文件。如果需要外部器件或设备或特殊连接的要求才能通过试验,则应在用户文
件中明确地阐明。例如,电网阻抗的大小,是否需采用屏蔽的或专用的电缆,电缆的最大长度,是否要采
用滤波器,以及正确连接到有效的接地点。
为满足不同环境下抗扰度和/或发射要求,应列表给出PDS需增设的可选器件或设备;PDS可能增
设的辅助设备如(选件或增强作用的那些)也应列表给出。根据交货产品无(论是BDM,CDM还是
PDS)的完整性和特点及其环境的EMC灵敏性,制造厂应负责提供正确进行典型安装所必须的附加
资料。
这方面的资料也可在试验报告中的某一部分加以叙述,阐明最终推荐的方案。例如,若BDM是安
装于民用环境中,则需要附加资料。应用指南的内容也应与用户典型的技术能力相适应。
5抗扰度要求
5.1一般条件
PDS的子部件,如电力电子电路、驱动电路、保护电路、控制电路及显示和控制面板,对电磁骚扰的
抗扰度可通过各自的试验来验证,若必要,可使用适当的负载来代替缺少的部件。通过这些试验验证各
个子部件的性能,在这些子部件中所包含的PDS的各个端口或接口的试验可从表2和表3中选取有关
的试验方法和试验等级来进行。推荐采用这种方法来保证质量,结果可写入试验报告中。
另一方面,也可通过试验BDM,CDM或PDS的特定性能来替代试验其子部件的性能。
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5.1.1验收准则性(能准则)
应使用验收准则来检验PDS抗外部骚扰的性能。从FMC的观点来看,根据图1,任何装备都应能
正常运行。由于PDS是较大型生产过程中功能序列中的一部分,所以因PDS的性能变化而引起对这
一生产过程的影响是很难预料的。
PDS的主要功能是将电能转化为机械能,以及进行这一变换所需的信息处理。对于其中的每一项
功能,子部件的性能应分为三个部分:
一一电力电子电路和驱动电路的运行;
一一信息处理和检测功能;
一一显示和控制面板的运行。
表1中按给定的骚扰的影响分A,B,C-.种验收性(能)准则,其中每个准则都定义了一个特定的性
能等级。
注1:验收准则C
在操作人员的干预下人(工复位)可使功能恢复。对于以逆变方式工作的电网换相逆变器,允许保险丝熔断。
注2:验收准则A,B,C
不允许误起动。误起动是指脱离逻辑状态“STOPPED(停止)”的一种未预料到的变化,它可能使电动机运转。
表1检验PDS抗电磁骚扰的验收准则
项│目│验收性(能)准则
A│B││C│
特│定性能:工作特性│未有明显的变化│工作特性有明显的(可见的│关机,工作特性变化│
一│般的在规定的允差│之内正常地或│可听到的)变化保护器│件触发见(5.1.1注1)│
工│作能自行恢复││不能自行恢│复
特│定性能:转矩偏差│在规定的允差内│动态转矩偏差超出规定的转│矩失控
特│殊的转矩特性│允差│不能自行恢复│
能自行恢复
子│部件性能:电力半│导体器件不击穿暂│时性击穿,不会引起驱动│关机,保护器件触发(见│
电│力电子电路和驱动电路│系统关机│5.1.1注1)│
的│运行不能自行恢复
子│部件性能:与外部│器件的通讯和数据交│暂时通信骚扰,不会发出可│通讯错误,数据和信息丢失│
信│息处理和检测功能换│不受骚扰能引起内部│或外部器件关机│不能自行恢复
的错误报告
护│部件性能:LED显│示信息无变化,只是│信息有可见的暂时性变化│关机
显│示和控制面板的运行│光亮度略有衰减,或者字符│LED的亮度不理想信息永久│性丢失或者不允许│
稍│有变动││的工作方式│
显示出的信息明显错误│
5.1.2子部件性能或特定性能的选择
表1中一般的特定性能项目应根据PDS的特定用途和典型的配置来确定。选择这些项目是制造
厂的责任。
若由于PDS尺寸的限制,或由于电流或额定供电能力的限制,或负载条件的限制,PDS不能在试验
场地投人使用时,应采用子部件验收准则来试验子部件。在任何情况下,试验装置都应能抗住施加于被
试PDS或被试子部件的最高强度的骚扰。
根据表1,在下列两种情况时特定性能项目应采用子部件性能试验:
一一不是非常适用;
GB12668.3-2003/IEC61800-3:1996
—由于技术和经济上的原因而不适用如(,对于大型的和/或带有各自功能单元的复杂的PDS)o
只有在PDS中存在相关的端口或接口时,才应对信息处理和检测功能也(包括所选的一些辅助设
备,若有的话)进行试验。根据表1,在这些功能存在的情况下,进行子部件性能试验就足以确定与本部
分是否一致。
转矩特性这个特殊的系统性能只有在用户明确要求下才进行试验。在这种情况下,转矩特性可用
直接或间接两种方式试验。直接试验方式采用抗EMC转矩测量仪来测量转矩的变化。间接试验涉及
到电流性能。在确定全部转动惯量时,可以利用电流和速度特性进行间接试验。转矩性能可以通过加
上骚扰后保持电流或速度恒定在规定的允差内的能力来确定参(见5.1.3)0
5.1.3试验条件
可以采用轻载试验。例如,在内部有门极驱动电路的情况下,尽管输出电流很小,外部骚扰仍有可
能引起故障如(不应出现的同一相两臂间短路或放电电路触发)。这同样适用于PDS中任何电子或微
机控制的设备。
若要求满负载试验作(为合同的一个规定项目),则应采用特定性能试验,并且试验应在BDM上作
为一个成套的单元来进行,见附录A.3
试验转矩特性以及信息处理和检测功能要求特殊的试验设备,该设备对试验骚扰的寄生藕合要有
适当的抗扰度。只有在试验设备的抗扰度可用标准的测量来验证的情况下,才可进行这种试验。转矩
骚扰的评估可通过转矩传感器来进行,或者通过对转矩生成电流的测量或计算,或采用其他间接的技
术。在试验场地应提供适用的抗扰负载。
为了试验信息处理或检测功能,应设有适当的设备来模拟数据通讯或数据计算。该设备应具有足
够强的抗扰度,以便在试验期间能正常工作。
由于电动机已由其厂家按照相关的标准进行了试验,除了检测元件外,PDS的电动机部分就不需
要再进行任何附加的EMC抗扰度试验。所以尽管电动机在试验期间连接到BDM/CDM上,但不需要
对电动机本身进行EMC抗扰度试验。
对那些存在的相关端口。包括所选辅助设备若(有的话)的那些端口进行试验,要依定义明确且可复
现的方式逐个端口进行。然而,若有几个过程的测量和控制端口或信号接口具有相同的物理配置布(
局),则试验该类型的一个端口或接口就可以了。
在下列条款中叙述了最低要求、试验和验收准则。验收准则请参见5.1.10
5.2基本抗扰度要求—低频骚扰
在设计PDS对低频骚扰的抗扰度时应采用以下这些条款中给出的要求。每个制造厂可以用试验、
计算或模拟方式来验证其是否符合要求。结果应作为其产品的技术说明给出。
根据下列条款,依给定的功能等级来设计基本传动模块B(DM)时,所采用抗扰度等级应高于或至
少等于对应其系统正常运行的兼容性等级。连接到同一连接点P(C)的两个系统间的兼容性等级,根据
电压来确定。对于接于公共连接点P(CC)的公用低压系统,其兼容性等级见IEC61000-2-2;对于接于
连接点P(C)的工业用低压供电系统,请见IEC61000-2-4。附录表A.4从实用的观点作了综述。
5.2.1谐波和换相缺口/电压畸变
稳态条件下,与总谐波畸变和各个谐波次数相关的、设计所用的抗扰度等级应至少等于IEC61000-
2-4(等级3:THD=10%)或IEC61000-2-2(THD=8%o)规定的永久兼容性等级,验收准则为A}
瞬态条件下少(于15s),设计所用抗扰度等级应至少为永久兼容性等级的1.5倍,这时要求的验收
准则为Ba
根据IEC61000-2-或IEC61000--2-2所规定的兼容性等级产生的谐波和谐间波的算法而计算出
的峰值电压没有什么物理意义,不能作为一个抗扰度准则。
对于专用于电力变流器的电网,所遇到的谐波畸变因子的值可能远大于IEC61000-2-4为计算总
谐波畸变)规定的最大兼容性等级,例如GB;`T3859.1的5.2.2.4条中所列的抗扰度等级A。若要求
GB12668.3-2003/IEC61800-3:1996
这样更高等级的抗扰度,则应由用户提出。
许多变流器产生换相缺口。换相缺口对PDS的有害影响可能远大于用频域分析法所得其对总谐
波畸变的影响。所以,对换相缺-!I需采用时域分析法。换相缺口的分类见GB/T3859.1的5.2.2.4
条。并规定换相缺口采用深度d(,占Ui.wM的百分数)和面积Y(ox度)来测量。
针对第二类环境中采用的PDS的换相缺口,设计所用的抗扰度等级应等于GB/T3859.1的抗扰
度等级B深(度40,面积250%X度),除非用户规定采用更高的抗扰度等级。验收准则为Ao
注意,由于谐波和换相缺口而产生的应力影响电子控制部分以及某些功率部件如(吸收电路)。因
为电子控制部分误动作是瞬间发生的,并且吸收电路有一短的热时间常数,所以,即使有这种情况,对于
永久条件的试验周期也不需要超过1h。进一步说明见附录B.10
5.2.2电压变化,波动,电压跌落和短时中断
5.2.2.1电压波动
电压波动的典型形状见IEC61000-2-1中的图3~图6。相对于PDS的额定电压,电压波动的幅值
列于IEC61000-2-4的表1中(2(级:_F10%;3级:+10%,一15%;持续时间:<min)。设计所用抗扰
度等级应达到验收准则A。当输人电压低于额定电压时,最大机械输出速(度和/或转矩)额定值可能减
小见(附录A.1.2中表A.4).
5.2.2.2电压跌落—短时中断
电压跌落和短时中断指供电电压减少超出波动范围。其幅值可能为IOoa-100%(剩下的电压为
9000^-0%),并且规定其持续时间小于1min(见IEC61000-2-1)。即使是电压跌落的幅值为30%,"
50%,持续时间为0.3s-1.0s,这样的跌落也可能导致PDS转换能量的损失。
对一个生产过程没有详细的了解,则很难确定电压跌落能(量减少)对这一生产过程的影响。这种
影响表现在系统和额定值方面,并且当对PDS的功率要求包(括损耗)高于有用功率时,这一影响通常
最大。
为防止电压跌落和短时中断,设计所用的抗扰度等级应达到验收准则C,其定义见表1。在这些情
况下,PDS的制造厂应使用户能够获得有关PDS性能的资料。
就目前的技术水平,根据其工作方式和额定值,通过简单且可靠的计算就可估计PDS的性能。所
以,不需要进行防电压跌落的试验是(不经济的)。尽管如此,在有可能和不危险的情况下见(第7章),
短时中断期间PDS的性能可通过在PDS的标准工作条件下通、断供电电网来验证见(附录B.4.1)0
下面举例说明这一复杂的问题。降低输人电压,即使只有几毫秒,也可能导致用于以再生方式工作
的电网换相晶闸管变流器的熔断器熔断。使转速和转矩的允差与生产过程的性能相适应就可简单而又
较好地确定出抗扰度例(如,风机和卷扬机应有所不同)。
如果要求更高的抗扰度等级,则应由用户提出。抗扰度的提高如(用UPS,备用发电机,降额等等)
可能会使PDS的尺寸和成本显著增加,并;:」能‘降低效率和功率因数。如自动再起动这样的工作方式可
能具有安全的作用,这是安装者或用户的责任,不属于本部分的范围见(第7章)。
5.2.3电压不平衡和频率变化
5.2.3.1电压不平衡
电压不平衡可能是由于三相系统中某个单相负载引起的。实际上,电压不平衡等于不平衡的单相
负载的功率与三相电网短路功率之比。设计所用的抗扰度等级应等于所考虑的连接点P(C)兼容性等
级,见IEC61000-2-4中表I等(级3:300)或IEC61000-2-2第6条2(%)。说明见附录B.3,
5.2.3.2频率变化
在兼容性等级限值之内频率变化可通过电子控制补偿。控制的关键可能是频率变化的变化率。
IEC61000-2-4给出了兼容性等级等(级3:士2%或对于独立的供电电网为士4%),相应的变化率
分别为1%/s和2%/s,或见IEC61000-2-2的第8条士(IHz)o
GB12668.3-2003/IEC61800-3:1996
5.2.4电源的影响
5.2.4.1磁场
本条款涉及到工频磁场见(GB/T17626.8)和脉冲磁场机(壳端口)。经验表明对于PDS的信息处
理和检测功能是不需要进行这样一些试验,因为他们靠近CDM的强磁场例(如CDM自身的箱体内)。
注:以下环境可能要求附加试验:
--一用于发电厂和遥控中心时,按照GB/T17626.9进行脉冲磁场试验;
--一用于中压或高压变电站时,应按照GB/T17626.10进行阻尼振荡磁场试验。
5.2.4.2工频共模过(程测f和控制)
共模信号传输在受骚扰的环境中和电线超过2m时易遇到干扰问题更(详细的介绍见附录
A.4.1)。注意:即使差模信号传输口也可能误为共模传输若(一个端子接地的话)。
在差模信号传输下对工业应用的试验条件和限值正在考虑中。
5.3基本的抗扰度要求—高频骚扰
在下列表2和表3中叙述了高频骚扰试验的最低抗扰度要求和验收准则。验收准则参见5.1.1,
说明见附录A.40
5.3.1第一类环境
这些抗扰度等级应适用于预期只连接到民用供电的公共低压电网上的PDSo
假若CDM/BDM是根据表2的抗扰度而设计的,则在产品目录中和设备上应有一个文字写成的警
告,指明不应在工业环境中使用。
表2对预期用于公共环境而不是工业电网的电气传动系统最低的抗扰度要求
端│口现象│参考文件│抗│扰度等级│验收准则
机│壳端口ES│D"GB/T17626.2││6kVCD或8WAD│B
E│MF"见5.3.3│││若CD不可能│A
电│源端口快速│突变G│B/T17626.4│1kV/5kHz"│B
浪│涌“)│GB/T17626.5││1kV"│B
1.│2/50",8/20tis│││2kV"
电│源接口快速│突变GB/T176│26.4│1kV/5kHz"│B
电容籍位
生│产过程测量和控制线│J决速突变GB/T17│626.4│0.5kV/5kHz"│B
端│口及信号接口││电容箱位│
C│D=接触放电
A│D=空气放电
1│)若CDM用开启式机壳或机架式结构或防护等级为WOO时,出于安全上的考虑,试验不可能进行或被禁│
止│进行。对此,制造厂应在装置上附一个合适的固定警告标志。
2│)电流额定值<100A的电源端口:使用藕合和去藕网络直接连接。
电│流额定值)100A的电源端口:直接连接或电容箱位,不用去祸网络。
若│采用电容籍位,试验电平应为2kV/5kHz,
3│)仅适用于输人为交流的电源端口,并且只用于备有合适的试验设备的情况下。不应超过基本绝缘的额定│
脉│冲电压见(GB/T16935.1)
4│)线对线偶合。
5│)线对地偶合。
6│)仅适用于电缆总长度按照制造厂的实用规范可能超过2m的端口或接口。
7│)EMF:电磁场。
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5.3.2第二类环境
也可不考虑L述的要求,对产品提出更高的抗扰度要求。表3中的抗扰度等级应适用于预期用于
第二类环境中的PDSo
表3预期用于工业环境的电气传动系统(P(DS)的最低抗扰度要求
一
要注意:根据电力线路的特点,对其他要求要进行这些验收试验。这些要求已在GB/T12668.1和
(;B/,'F12668.2咭1介绍。
5.3.3对电磁场的抗扰度
5.3.3.1一般要求
本条款所列试验用来验证如下环境中所用PDS的兼容性:ISM工(业、科研和医用设备)或如步话
机或无绳电话那样的无线电发射系统。
应进行(;B/T17626.3中规定的试验。然而,考虑到可能附近有无线电通讯系统,试验的频带应拓
宽到26MHz--1000MHz,幅值应为10V/mo但在第一类环境下,幅值应为3V/m。由于拓宽到
26MHz.并且经验也已表明PDS不大可能会受到26MHz以一「射频信号的干扰,故不需要进行G13/T
17626.6中所说的射频共模抗扰度试验。详细说明见附录A.4.2}
当PDS或其子部件因为尺寸、电流额定值、或试验场地的额定供电容量,或其他的经济上的或/和
实际原因不能在试验场地投入使用时,其试验和限值正在考虑中。
当步话机、无绳电话或采用射频通讯的其他传输设备可能在PDS附近工作时,卜述的试验可由通
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常所说的“步话机试验”来代替。“步话机试验”是一种为了获得大于3V/m或10V/m的场强值而沿
PDS的机壳端口进行扫描的技术。
注:对于不能按照GB/T17626.3进行试验的PDS,推荐了一个界限:额定电压妻500V;和/或额定电流>200A;
和/或CDM的总重量或子单元的重量)200kg;和/或子单元高度)l.9m;和/或CDM或子单元的宽度
>l.2m;和/或电动机重量>500kga
5.3.3.2“步话机试验”的实施
试验期间,应按照5.1.3条的规定对PDS进行操作和监控。PDS应在正常的工作条件下运行,即
应关上它的门。
试验所用的发射机应从表4来选择。在不受限销售的情况下,至少应采用三台不同类型的发射机,
其中任何两台发射机不得运行于同一频率下。由于该试验不必在屏蔽的室内进行,所以,只有法律上批
准可在该试验场地上使用的发射机才能使用。天线输人功率应与常用的或批准使用的设备相符合。
表4针对PDS的销售方式,进行电磁抗扰度“步话机试验”适用的发射机选择
二燕止川
应手持发射机使其紧挨CDM/BDM的垂直表面。天线到PDS的最近点的距离应为0.5m到
1.0m之间。应将发射机从“接收”切换到“发射”,再从“发射”切换到“接收”。发射机停止的时间不应
小于PDS可作出响应所需的时间。对于电话之类的设备,用户不可能在“发射”和“接收”间进行切换,
这时应以发射电话号码取而代之。
对于天线的每个方位,应至少有三次发射:垂直发射、平行于PDS表面的水平发射以及垂直于PDS
指(向PDS)的发射。
这一过程应在如下几处进行:
—在
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