GB/T 38659.4-2022 电磁兼容 风险评估 第4部分：系统风险分析方法

　　ICS 33 . 100 CCS L 06

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 38659 . 4—2022

　　电磁兼容 风险评估

　　第 4 部分：系统风险分析方法

　　Electromagneticcompatibility—Riskassessment—

　　part4：Riskanalysismethodforsystem

　　2022-10-12 发布 2023-05-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 38659 . 4—2022

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　引言 Ⅳ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 概述 5

　　5 系统 EMC风险分析对象 5

　　5 . 1 系统风险评估单元 5

　　5 . 2 EMC风险分析项 目 5

　　6 系统 EMC风险分析方法 6

　　6 . 1 电缆属性分析 6

　　6 . 2 电缆 EMC装置 8

　　6 . 3 电缆屏蔽分析 9

　　6 . 4 设备接地分析 11

　　6 . 5 线束间串扰分析 13

　　6 . 6 系统接地分析 15

　　6 . 7 设备风险值分析 17

　　6 . 8 线-地环路分析 18

　　7 数字样机与送样产品的核对 20

　　8 风险分析结果的提交 20

　　参考文献 21

　　Ⅰ

　　GB/T 38659 . 4—2022

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1 . 1—2020《标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

　　本文件是 GB/T 38659《电磁兼容 风险评估》的第 4 部分。 GB/T 38659 已经发布了以下部分：

　　— 第 1 部分：电子电气设备;

　　— 第 2 部分：电子电气系统;

　　— 第 3 部分：设备风险分析方法;

　　— 第 4 部分：系统风险分析方法。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。 本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

　　本文件由全国无线电干扰标准化技术委员会(SAC/TC 79)提出并归口 。

　　本文件起草单位：上海电器科学研究院、上海机器人产业技术研究院有限公司、中认尚动(上海)检测技术有限公司、河南省医疗器械检验所、上海添唯认证技术有限公司、上海电气泰雷兹交通 自动化系统有限公司、上海挚达科技发展有限公司、厦门市产品质量监督检验院、南通上研机器人技术有限公司、上海电器科学研究所(集团)有限公司、上海电器设备检测所有限公司、伯朗特机器人股份有限公司、广东力王高新科技股份有限公司、天津卓朗科技发展有限公司。

　　本文件主要起草人：郑军奇、袁书传、龙圣、邵蕊娜、王兴海、于晓晨、于超、陈灏、宋江伟、叶琼瑜、谢延萍、程江河、郝徐、邢琳、苑鹏飞、朱怡宁、郑凯宇、郭金龙、孙春阳、张坤宇。

　　Ⅲ

　　GB/T 38659 . 4—2022

　　Ⅳ

　　引

　　

　　言

　　电磁兼容(EMC)风险评估技术是建立在 EMC设计方法的基础上，利用通用的风险评估手段，按风险评估的程序，划分风险等级、建立设备设计理想模型(设备包含电子电气系统和电子电气设备，电子电气系统是由多个电子电气设备组成，电子电气系统的风险评估是建立在电子电气设备评估已经完成的基础上进行)、确定风险要素，再根据设备实际设计的信息与理想模型中所有的风险要素进行比较，以识别设备 EMC风险，最终通过较为成熟的风险评价的技术，通过特定的算法获得设备的 EMC风险等级， EMC风 险 等 级 用 来 表 明 设 备 应 对 各 种 EMC 现 象 的 表 现，是 设 备 EMC 性 能 评 定 的 新 模 式。 GB/T 38659 旨在确立适用于电子电气设备及系统的 EMC风险评估方法及分析方法，拟由四部分组成。

　　— 第 1 部分：电子电气设备。 目的在于给定电子电气设备 EMC 风险评估时的分析原则及实施方法。

　　— 第 2 部分：电子电气系统。 目的在于给定电子电气系统 EMC 风险评估时的分析原则及实施方法。

　　— 第 3 部分：设备风险分析方法。 目的在于给电子电气设备风险分析提供可具体实施的操作方法及程序。

　　— 第 4 部分：系统风险分析方法。 目的在于给电子电气系统风险分析提供可具体实施的操作方法及程序。

　　电子电气系统的机械架构设计、互联线缆设计、应用环境等要素，对电子电气系统的电磁兼容风险评估提供指导。 工程人员对 EMC风险评估技术的深入了解，并正确使用本文件规定的 EMC风险评估方法，将揭开电子电气系统 EMC设计的黑盒，可以对系统的 EMC性能进行评价，也可以与 EMC 测试结果结合对电子电气系统进行综合的 EMC评价。

　　电子电气系统的设计者或使用者，通过正确的 EMC 风险评估，就可以清楚地发现现有系统在EMC方面存在的优点、缺陷与风险，并以此预测该系统 EMC测试的通过率，也可以预测系统在其生命周期中各阶段的 EMC表现。

　　GB/T 38659 . 4—2022

　　电磁兼容 风险评估

　　第 4 部分：系统风险分析方法

　　1 范围

　　本文件给出了电子电气系统在进行电磁兼容(EMC)风险评估时为了获取风险要素的风险评估值，而需风险分析的程序和方法，包括风险分析的依据、风险分析程序、风险分析的步骤和方法。

　　本文件适用于电子电气系统的电磁兼容风险评估过程中的风险分析。

　　本文件结合系统的风险因素，对系统的电磁兼容的风险分析方法提供指导。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中，注 日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 4365 电工术语 电磁兼容

　　GB/T 7343 无源 EMC滤波器件抑制特性的测量方法

　　GB/T 23694 风险管理 术语

　　GB/Z 37150 电磁兼容可靠性风险评估导则

　　GB/T 31723 . 406 金属通信电缆试验方法 第 4-6 部分：电磁兼容 表面转移阻抗 线注入法

　　GB/T 31723 . 411 金属通信电缆试验方法 第 4-11 部分：电磁兼容 跳线、同轴电缆组件、接连接器电缆的耦合衰减或屏蔽衰减 吸收钳法

　　GB/T 35033 30 MHz~1 GHz 电磁屏蔽材料导电性能和金属材料搭接阻抗测量方法

　　GB/T 38659 . 1—2020 电磁兼容 风险评估 第 1 部分：电子电气设备

　　GB/T 38659 . 2—2021 电磁兼容 风险评估 第 2 部分：电子电气系统

　　IEC 62153-4-4 金属通信电缆试验方法 第 4-4 部分：电磁兼容(EMC) 测量大于或等于3 GHz屏蔽 衰 减 的 屏 蔽 筛 衰 减 量 试 验 方 法 [ Metallic communication cable test methods—Part 4-4 : Electromagnetic compatibility (EMC)—Test method for measuring of the screening attenuation as up

　　to and above 3 GHz , triaxial method]

　　IEC 62153-4-5 金属通信电缆试验方法 第 4-5 部分：电磁兼容(EMC) 耦合或屏蔽衰减 吸收

　　夹 紧 法 [ Metallic communication cable test methods—Part 4-5 : Electromagnetic compatibility (EMC)—Screening or coupling attenuation—Absorbing clamp method]

　　3 术语和定义

　　GB/T 4365、GB/T 23694、GB/T 37150 和 GB/T 38659 . 2 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　电子电气系统 electronicandelectricalsystems

　　由多个相对独立而又相互关联的电子电气设备或电子电气设备和部件共同组成的系统。

　　1

　　GB/T 38659 . 4—2022

　　注：按 CISPR 的产品分类，如下设备属于电子电气系统：道路车辆、显示器和主机分离的计算机、室内室外机分离的空调、工业机器人等。

　　[来源：GB/T 38659 . 2—2021,3 . 1 . 2]

　　3.2

　　全集成电子电气系统 full-integrationelectronicandelectricalsystems

　　由多个相对独立而又相互关联的电子电气产品共同组成的系统。

　　注：其中的产品都是一个完整的电子电气产品。

　　[来源：GB/T 38659 . 2—2021,3 . 1 . 3]

　　3.3

　　半集成电子电气系统 semi-integrationelectronicandelectricalsystems

　　由多个相对独立而又相互关联的电子电气设备和部件共同组成的系统。

　　注：部件不能成为单独而完整的设备。

　　[来源：GB/T 38659 . 2—2021,3 . 1 . 4]

　　3.4

　　共模(不对称)电压 commonmode(asymmetrical)voltage

　　电缆是双导线时，是对地平衡中间点与参考地之间的射频电压;电缆是成束导线时，是在规定的终端阻抗条件下，用电流钳(电流互感器)测量到的整束导线相对于参考地的有效射频骚扰电压(非对称电压的矢量和)。

　　注：共模骚扰(电压或电流)是在信号线与参考地之间传输，属于不对称性骚扰。

　　[来源：GB/T 4365—2003,161-04-09,有修改]

　　3.5

　　共模电流 commonmodecurrent

　　指定“几何”横截面穿过的两根或多根导线上的电流矢量和。

　　[来源：GB/T 6113 . 201—2018,3 . 1 . 12]

　　3.6

　　共模干扰 common-modeinterference

　　干扰电压在信号线及其回线(一般称为信号地线)上的共模电压引起的电磁干扰，方向相同。

　　注 1 ：共模干扰电压以附近任何一个物体(大地、金属机箱、参考地线板等)为参考电位，其干扰电流回路则是在导线(信号线及其回线)与参考物体构成的回路中流动。

　　注 2：共模干扰在信号线与参考地之间传输，属于不对称性干扰。

　　[来源：GB/T 38659 . 1—2020,3 . 5]

　　3.7

　　参考地 referenceground

　　其电位用作公共参考电压的一块导电平面。

　　注：又称参考地平面(GRP) 。

　　[来源：GB/T 38659 . 2—2021,3 . 1 . 8]

　　3.8

　　敏感信号 sensitivesignal

　　在电磁兼容领域里，包含易被电磁干扰的信号和元器件的信号。

　　示例：低电平的模拟信号线或元器件。

　　[来源：GB/T 38659 . 2—2021,3 . 1 . 9]

　　3.9

　　噪声信号 noisesignal

　　在电磁兼容领域里，包含易产生电磁发射骚扰的信号或元器件的信号。

　　2

　　GB/T 38659 . 4—2022

　　示例：时钟信号线、脉冲宽度调制(PWM)信号线、晶振等。

　　[来源：GB/T 38659 . 2—2021,3 . 1 . 10]

　　3 . 10

　　EMC理想模型 EMCidealmodel

　　不产生任何 EMC风险的产品设计模型。

　　[来源：GB/T 38659 . 1—2020,3 . 18]

　　3 . 1 1

　　脉冲宽度调制 pulsewidthmodulation;PWM

　　使用具有调制的高频开关以产生特定波形的一种变换器运行(工作)技术。

　　3 . 12

　　电缆属性 propertyofcable;PC

　　用以实现传输电(磁)能信息和实现电磁能转换功能的导线。

　　注 1 ：电缆按功能使用可分为电源线、一般信号线、敏感信号线、噪声信号线。

　　注 2：敏感信号线及噪声信号线统称为特殊信号线。

　　3 . 13

　　电缆 EMC装置 EMCdeviceoncable;EDC

　　装在电缆中对 EMC具有抑制作用的元器件或部件。

　　示例：磁环或滤波装置。

　　3 . 14

　　电缆屏蔽 cableshielding;Cs

　　屏蔽电缆的屏蔽效能或屏蔽层的搭接。

　　[来源：GB/T 38659 . 2—2021,3 . 1 . 15]

　　3 . 15

　　设备接地 groundingofequipment;GE

　　部件与系统金属壳体之间的互连关系。

　　[来源：GB/T 38659 . 2—2021,3 . 1 . 16]

　　3 . 16

　　电源线--般信号线间串扰 crosstalkbetweenpowercableandsignalcable;C-Ps

　　电源线与一般信号线直接通过感性或容性耦合导致的串扰。

　　[来源：GB/T 38659 . 2—2021,3 . 1 . 17]

　　3 . 17

　　电源线-特殊信号线间串扰 crosstalkbetweenpowercableandspecialsignalcable;C-Pss

　　电源线与特殊信号线直接通过感性或容性耦合导致的串扰。

　　[来源：GB/T 38659 . 2—2021,3 . 1 . 18]

　　3 . 18

　　-般信号线-特殊信号线间串扰 crosstalkbetweensignalcableandspecialsignalcable;C-sss一般信号线与特殊信号线直接通过感性或容性耦合导致的串扰。

　　[来源：GB/T 38659 . 2—2021,3 . 1 . 19]

　　3 . 19

　　敏感信号线-噪声信号线间串扰 crosstalkbetweensensitivecableandnoisecable;C-sN

　　敏感信号线与噪声信号线直接通过感性或容性耦合导致的串扰。

　　[来源：GB/T 38659 . 2—2021,3 . 1 . 20]

　　3

　　GB/T 38659 . 4—2022

　　3 . 20

　　系统接地 system grounding;SG

　　系统的接地措施或系统中各壳体金属部件间的连接。

　　[来源：GB/T 38659 . 2—2021,3 . 1 . 21]

　　3 . 2 1

　　设备风险值 equipmentriskvalue;ERV

　　设备的 EMC风险等级和风险值。

　　[来源：GB/T 38659 . 2—2021,3 . 1 . 22]

　　3 . 22

　　线-地环路 cable-groundloops;CL

　　线缆在系统中布线时与系统地或壳体之间形成的环路。

　　[来源：GB/T 38659 . 2—2021,3 . 1 . 23]

　　3 . 23

　　评估端口 assessmentport

　　按 EMC风险评估机理，风险评估时设备/系统与外部电磁环境的特定接口(见图 1) 。

　　标引序号说明：

　　1 — 光纤端口;

　　2 — 射频调制输出端口;

　　3 — 广播接收调谐端口;

　　4 — 天线;

　　5 — 天线端口;

　　6 — 交流/直流电源端口;

　　7 — 电力线通信端口( 电源+通信);

　　8 — 有线网络端口;

　　9 — 信号/控制端口;

　　10 — 外壳。

　　图 1 系统上可能含有的端口

　　4

　　GB/T 38659 . 4—2022

　　4 概述

　　EMC风险分析是要增进对电子电气设备及/或电子电气系统 EMC设计风险的理解。 它为风险评价、决定风险是否需要应对以及最适当的应对策略和方法提供信息支持。

　　电子电气系统 EMC风险分析是对产品中的每个 EMC风险要素相对于理想模型的偏离度，赋予其一定的风险评估值。 每个 EMC风险要素对应一个风险分析项 目，风险分析可借助于测试/测量设备、软件等工具进行。

　　适用于电子电气系统 EMC风险分析的方法是定性和定量结合的方法，每个风险要素的风险等级即“极高”“高”“中”“低”“极低”5 类，其分析程序与方法是参考本文件得到的。

　　5 系统 EMC风险分析对象

　　5 . 1 系统风险评估单元

　　可通过单元的划分，确定风险评估的评估端口，应基于系统的每个评估端口对所有风险评估单元进行风险评估。

　　5.2 EMC风险分析项目

　　对每个评估端口进行风险评估时，EMC 风险分析项 目应与 GB/T 38659 . 2 规定的 EMC 风险要素一致。

　　表 1 给出了系统 EMC风险分析项目的相关信息。

　　表 1 电子电气系统风险要素(评估点)和相关信息

　　风险要

　　素代号X

　　风险分析项 目

　　风险影响程度

　　风险类型

　　EMI相关性

　　EMS相关性

　　X11

　　A：电缆属性

　　A1 : EMS相关电缆属性

　　Ⅲ

　　b

　　—

　　√

　　A2 : EMI相关电缆属性

　　Ⅲ

　　b

　　√

　　—

　　X21

　　B：电缆 EMC装置

　　B1 : EMS相关性电缆 EMS装置

　　Ⅱ

　　a

　　—

　　√

　　B2 : EMI相关性电缆 EMI装置

　　Ⅱ

　　a

　　√

　　—

　　X22

　　C：电缆屏蔽

　　Ⅱ

　　a

　　√

　　√

　　X23

　　D：设备接地

　　Ⅱ

　　a

　　√

　　√

　　X24

　　E：电源线-一般信号线间串扰

　　Ⅱ

　　b

　　√

　　√

　　X25

　　F：电源线-特殊线间串扰

　　F1 ：电源线-敏感信号线间串扰

　　Ⅱ

　　b

　　—

　　√

　　F2 ：电源线-噪声噪音线间串扰

　　Ⅱ

　　b

　　√

　　—

　　X26

　　G：一般信号线-特殊线间串扰

　　G1 ：一 般 信 号 线-敏 感 信 号 线间串扰

　　Ⅱ

　　b

　　—

　　√

　　G2 ：一 般 信 号 线-噪 声 信 号 线间串扰

　　Ⅱ

　　b

　　√

　　—

　　X27

　　H：敏感信号线-噪声信号线间串扰

　　Ⅱ

　　b

　　√

　　√

　　5

　　GB/T 38659 . 4—2022

　　表 1 电子电气系统风险要素(评估点)和相关信息(续)

　　风险要

　　素代号X

　　风险分析项 目

　　风险影响程度

　　风险类型

　　EMI相关性

　　EMS相关性

　　X28

　　I：系统接地

　　Ⅱ

　　a

　　√

　　√

　　X31

　　J：设备风险值

　　J1 ：设备的 EMS风险值

　　Ⅰ

　　b

　　—

　　√

　　J2 ：设备的 EMI风险值

　　Ⅰ

　　b

　　√

　　—

　　X41

　　K：线-地环路

　　Ⅳ

　　b

　　√

　　√

　　注：“—”为不涉及，“√ ”为涉及。

　　电子电气系统的 EMC风险分析是根据表 1 中已经识别的 EMC风险要素的关键信息而进行的，每一风险要素都要进行风险分析，以获得该要素的风险评估值和风险等级。

　　6 系统 EMC风险分析方法

　　6 . 1 电缆属性分析

　　6 . 1 . 1 EMS相关电缆属性

　　6 . 1 . 1 . 1 分析依据

　　根据 GB/T 38659 . 2,可按表 2 确定该要素的风险等级和风险评估值。

　　表 2 EMS相关性电缆属性的风险评估值赋值原则

　　风险类型

　　满足度

　　风险等级

　　风险要素风险评估值

　　赋值依据

　　b

　　全满足

　　极低

　　0

　　无一般信号线，也无敏感信号线

　　部分满足

　　低

　　30

　　存在一般信号线，但无敏感信号线

　　中

　　60

　　有敏感信号线，但是电平在 100 mV 以上

　　高

　　80

　　有敏感信号线，但是电平在 1 mV~100 mV

　　不满足

　　极高

　　100

　　存在非常敏感电平低于 1 mV 的信号线

　　不涉及

　　极低

　　0