GB/T 24111-2009 工业机械电气设备 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验规范

　　ICS 25 . 010;29 . 020 J 09

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 241 1 1—2009

　　工业机械电气设备

　　电快速瞬变脉冲群抗扰度试验规范

　　Electricalequipmentofindustrialmachines—

　　Electricalfasttransient/burstimmunitytestspecifications

　　2009-06-1 1 发布 2009-1 1-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 24 1 1 1—2009

　　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 3

　　5 试验等级 3

　　6 试验设备 3

　　6 . 1 脉冲发生器 3

　　6 . 2 交/直流电源端口的耦合/去耦网络 5

　　6 . 3 容性耦合夹 6

　　7 试验配置 7

　　7 . 1 试验设备 7

　　7 . 2 在实验室进行型式试验的试验配置 8

　　1 2

　　8(7). 3 试 验程序(安装后)试验的试验配置 11

　　8(8).. 2(1) 进行试验(实验室参)比条件 1(1)2(2)

　　9 试验结果评估 13

　　10 试验报告 13

　　附录 A(资料性附录) 关于电快速瞬变脉冲群的说明 14

　　附录 B(资料性附录) 试验等级的选择 16

　　图 1 快速瞬变脉冲群发生器电路简图 3

　　图 2 快速瞬变脉冲群概略图 4

　　图 3 接 50 Ω 负载时单个脉冲的波形 5

　　图 4 用于交流/直流电源端口/端子的耦合/去耦网络 6

　　图 5 容性耦合夹的结构 7

　　图 6 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验方框图 7

　　图 7 用于实验室型式试验的一般试验配置 8

　　图 8 用于机架式设备的一般试验配置示例 9

　　图 9 用于实验室试验的试验电压直接耦合到交流/直流电源端口/端子的试验配置示例 9

　　图 10 用于实验室试验的利用容性耦合夹进行试验的试验配置示例 10

　　图 11 固定的落地式受试设备交流/直流电源端口和保护接地端子安装后试验示例 10

　　图 12 非固定式受试设备交流电源端口和保护接地端子安装后试验示例 11

　　图 13 不使用容性耦合夹的通信线路和输入/输出端口安装后试验示例 12

　　表 1 试验等级 3

　　表 2 输出电压峰值及重复率 5

　　Ⅰ

　　GB/T 24 1 1 1—2009

　　前 言

　　本标准是在 GB/T 21067—2007《工业机械电气设备 电磁兼容 通用抗扰度要求》基础上制 定的，为 GB/T 21067—2007 配套的试验方法标准之一 。

　　本标准的附录 A 和附录 B 为资料性附录 。

　　本标准由中国机械工业联合会提出 。

　　本标准由全国工业机械电气系统标准化技术委员会(SAC/TC 231)归 口 。

　　本标准主要起草单位：沈阳高精数控技术有限公司 、国家机床质量监督检验中心 、中国科学院沈阳计算技术研究所有限公司 、北京凯恩帝数控技术有限责任公司 、深圳市珊星电脑有限公司 、杭州机床集团有限公司 。

　　本标准主要起草人：于东 、黄祖广 、尹震宇 、李本忍 、杨洪丽 、刘建荣 、陈建明 、胡毅 。

　　Ⅲ

　　GB/T 24 1 1 1—2009

　　Ⅳ

　　引

　　

　　言

　　本标准的制定目的是建立一个具有一致性 、可重复的基本试验环境及规范，以评定工业机械电气 、电子设备及系统的供电电源端口 、信号和控制端口在受到快速瞬变脉冲群干扰时的性能，确定一个共同的能再现的评定依据 。

　　本标准规定了工业机械的电气 、电子设备及系统对电快速脉冲群瞬变的抗扰度试验要求，试验设备和配置，试验方法和程序以及不同环境和安装条件的要求，试验结果评定和最终报告等 。

　　本标准 的 制 定 参 照 了 GB 5226 . 1—2008/IEC 60204-1 : 2005《机 械 电 气 安 全 机 械 电 气 设 备

　　第 1 部分：通用技术条件》，GB/T 21067—2007《工业机械 电 气 设 备 电 磁 兼 容 通 用 抗 扰 度 要 求》等标准 。

　　GB/T 24 1 1 1—2009

　　工业机械电气设备

　　电快速瞬变脉冲群抗扰度试验规范

　　1 范围

　　本标准规定了工业机械电气 、电子设备及系统对电快速瞬变抗扰度试验要求 、试验电压波形 、试验设备及配置 、试验方法及程序 、试验结果评定及试验报告的编写，也规定了与不同环境及安装状态有关优先选择的试验等级 。

　　本标准的 目的在于建立一个通用的 、可重建的 、基准的试验方法，用来评估当电气和电子设备的供电电源 、信号线以及控制端口受到电快速瞬变(脉冲群)的抗扰度 。本标准所建立的试验方法可作为在特定环境下评估设备或系统抗扰度的通用方法 。

　　本标准适用于工业机械电气 、电子设备及系统的电快速瞬变抗扰度试验 。

　　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 日期的引用文件，其随后所有的修改单(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/T 4365—2003 电工术语 电磁兼容(IEC 60050(161) :1990 , IDT)

　　GB/T 17626 . 4—2008 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验(IEC 61000- 4-4:2004 , IDT)

　　3 术语和定义

　　本标准采用下列术语和定义 。

　　3 . 1

　　脉冲群 burst

　　一串数量有限的清晰脉冲或一个持续时间有限的振荡 。

　　[GB/T 4365—2003]

　　3 . 2

　　校正 correction

　　在规定条件下，基于试验说明和结果的关系，通过参考标准来进行评估校正 。

　　注 1 ：这个词基于 “不确定性 ”研究 。

　　注 2：原则上，试验说明和结果的关系用校正表格来表示 。

　　3 . 3

　　耦合 coupling

　　线路间的相互作用 。将能量从一个线路传送到另一个线路 。

　　[GB/T 17626 . 4—2008 中 3 . 3]

　　3 . 4

　　共模形式 common mode forms

　　所有线路同时耦合 。

　　3 . 5

　　耦合夹 coupling clamp

　　在与受试线路没有任何电连接的情况下，以共模形式将干扰信号耦合到受试线路的 、具有规定尺寸

　　1

　　GB/T 24 1 1 1—2009

　　和特性的一种装置 。

　　3 . 6

　　耦合网络 coupling network

　　用于将能量从一个线路传送到另一个线路的电路 。

　　3 . 7

　　去耦合网络 decoupling network

　　用于防止施加到受试设备上的电快速瞬变电压影响到其他不被试验的装置 、设备或系统的电路 。

　　3 . 8

　　(性能)降低 degradation (of performance)

　　装置 、设备或系统的工作性能与正常性能的非期望偏差 。

　　注：术语 “降低 ”可以指短时故障成永久性故障 。

　　3 . 9

　　EFT/B electricalfasttransient/burst

　　电快速瞬变脉冲群 。

　　3 . 10

　　电磁兼容性 electromagneticcompatibility;EMC

　　设备或系统在其电 磁 环 境 中 能 正 常 工 作 且 不 对 该 环 境 中 任 何 设 备 引 入 不 能 承 受 的 电 磁 骚 扰 的能力 。

　　3 . 1 1

　　EUT equipmentundertest

　　受试设备 。

　　3 . 12

　　接地参考平面 ground referenceplane

　　一块导电平面，其电位用作公共参考电位 。

　　3 . 13

　　抗扰度 immunity(toa disturbance)

　　装置 、设备或系统当受到电磁骚扰时其性能没有降低的能力 。

　　3 . 14

　　端口 port

　　受试设备和外部电磁环境的特殊接 口 。

　　3 . 15

　　上升时间 risetime

　　脉冲瞬时值首次到达 10%峰值时与随后到达 90%峰值的瞬时之间的时间 。

　　3 . 16

　　瞬态 transient

　　在两相邻稳定状态之间变化的物理量或物理现象，其变化时间小于所关注的时间尺度 。

　　3 . 17

　　验证 authentication

　　用来检查受试设备系统(如：试验发生器和连接电缆)以及在技术要求下示范其功能 。

　　注 1 ：校验的方法和验证的方法可以不同 。

　　注 2：在 6 . 1 . 2 和 6 . 2 . 2 中的程序起到引导试验发生器正确运行的作用，以及补足试验配置以确保指定波形传递给受试设备的作用 。

　　2

　　GB/T 24 1 1 1—2009

　　4 概述

　　电快速瞬变抗扰度试验是一种将由许多快速瞬变脉冲组成的脉冲群耦合到电气和电子设备的电源端 口 、信号和控制端口的试验 。试验的要点是瞬变的短上升时间 、重复率和瞬态的低能量值 。

　　该试验说明电气或电子设备在其受不同形式瞬态骚扰情况下的抗扰度，这些瞬态骚扰由开关的瞬态转换产生(电感负载的切断，继电器接点跳动等)。

　　5 试验等级

　　表 1 中列出了对设备的供电电源 、保护接地(PE) 、信号和控制端口进行电快速瞬变试验时应优先采用的试验等级的范围 。

　　表 1 试验等级

　　开路输出试验电压( ±10%) 和脉冲的重复频率( ±20%)

　　等 级

　　在供电电源端 口，保护接地(PE)

　　在 I/O(输入/输出)信号 、数据和控制端 口

　　电压峰值kV

　　重复频率kHz

　　电压峰值kV

　　重复频率kHz

　　1

　　0 . 5

　　5 或 100

　　0 . 25

　　5 或 100

　　2

　　1

　　5 或 100

　　0 . 5

　　5 或 100

　　3

　　2

　　5 或 100

　　1

　　5 或 100

　　4

　　4

　　5 或 100

　　2

　　5 或 100

　　× a

　　特定

　　特定

　　特定

　　特定

　　a “× ”是一个开放等级，在专用设备技术规范中必须对这个级别加以规定 。

　　这些开路输出电压将显示在电快速瞬变脉冲群发生器上 。有关试验等级的选择，见附录 B 。

　　6 试验设备

　　6 . 1 . 2 和 6 . 2 . 2 的校验过程是用来引导试验发生器 、耦合/去耦合网络以及其他一些试验配置的正确运行，从而使得将指定波形传递给受试设备 。

　　6 . 1 脉冲发生器

　　发生器的电路简图如图 1 所示 。 电路由 Cc、Rs、Rm、Cd组成，在开路情况和带有 50 Ω 负载的情况下，发生器传递快速瞬变 。发生器的有效输出阻抗为 50 Ω。

　　U— 高压源;

　　Rc — 充电电阻;

　　cc — 储能电容器;

　　Rs — 脉冲持续时间成形电阻; Rm — 阻抗匹配电阻;

　　cd — 隔直电容 。

　　图 1 快速瞬变脉冲群发生器电路简图

　　3

　　GB/T 24 1 1 1—2009

　　试验发生器的主要元件是：

　　— 高压源;

　　— 充电电阻;

　　— 储能电容器;

　　— 高压开关;

　　— 脉冲持续时间成形电阻;

　　— 阻抗匹配电阻器;

　　— 隔直电容 。

　　6 . 1 . 1 快速瞬变脉冲群发生器特性

　　快速瞬变脉冲群发生器的特性为：

　　当负载为 1 000 Ω 时的输出电压范围：0 . 25 kV ~ 4 kV ;

　　当负载为 50 Ω 时的输出电压范围：0 . 125 kV ~ 2 kV ;

　　发生器应能在短路的条件下工作 。

　　— 最大能量： 4 mJ/脉冲(在 2 kV , 50 Ω 负载时)

　　— 极性： 正极性 、负极性

　　— 输出形式： 同轴输出，50 Ω

　　— 发生器内的隔直电容： 10 × (1±20%)nF

　　— 脉冲重复频率： (如表 2)±20%

　　— 与供电电源的关系： 异步

　　— 脉冲群持续时间(图 2) : 5 kHz 时为 15(1±20%)ms

　　100 kHz 时为 0 . 75 × (1±20%) ms

　　— 脉冲群周期(图 2) : 300(1±20%)ms

　　— 脉冲波形

　　50Ω负载 上升时间 tr = 5 × (1±30%)ns

　　(如图 3) 持续时间 td(到达 50%) = 50 × (1±30%)ns

　　峰值电压如表 2

　　1 000Ω 负载 上升时间 tr = 5 × (1±30%)ns

　　持续时间 td(到达 50%) = 50 ns 容许误差为- 15 ns 到 100 ns峰值电压如表 2

　　— 试验负载阻抗 50 × (1±2%) Ω

　　图 2 快速瞬变脉冲群概略图

　　4

　　GB/T 24 1 1 1—2009

　　图 3 接 50 Ω 负载时单个脉冲的波形

　　6 . 1 . 2 快速瞬变脉冲群发生器特性的校验

　　为了能够建立一个适 用 于 所 有 发 生 器 的 公 共 参 考 标 准，应 按 下 述 过 程 对 试 验 发 生 器 的 特 性 进 行校验 。

　　试验发 生 器 的 输 出 分 别 通 过 50 Ω 和 1 000 Ω 的 同 轴 终 端 接 至 示 波 器 上 。 测 量 设 备 的 带 宽 为-3 dB,试验负载阻抗至少为 50 Ω,频率响应达 400 MHz 。应该对一个脉冲群内的脉冲上升时间 、脉冲持续时间 、脉冲重复频率以及脉冲群持续时间和脉冲群周期进行监视 。

　　对应表 2 中的每个电压设置值，在负载为 50 Ω 时测量输出电压 。测量的电压值应为 0 . 5vp(开路) × (1±10%) 。

　　对发生器做同 样 的 设 置，当 负 载 电 阻 为 1 000 Ω 时 测 量 输 出 电 压 。 测 量 值 应 为 vp(开 路)× (1±20%) 。

　　表 2 输出电压峰值及重复率

　　设定电压/kV

　　vp(开路)/kV

　　vp (1 000 Ω)/kV

　　vp (50 Ω)/kV

　　重复率/kHz

　　0 . 25

　　0 . 25

　　0 . 24

　　0 . 125

　　50 或 100

　　0 . 5

　　0 . 5

　　0 . 48

　　0 . 25

　　50 或 100

　　1

　　1

　　0 . 95

　　0 . 5

　　50 或 100

　　2

　　2

　　1 . 9

　　1

　　50 或 100

　　4

　　4

　　3 . 8

　　2

　　50 或 100

　　6 . 2 交/直流电源端口的耦合/去耦网络

　　在交流/直流电源端口验收试验中需要用到耦合/去耦合网络 。

　　电路图(以三相电源为例)在图 4 中给出 。

　　6 . 2 . 1 特性参数

　　— 耦合电容：33 nF ;

　　— 耦合模式：共模 。

　　6 . 2 . 2 特性参数的校验

　　6 . 1 . 2 中提出的要求同样适于用来校验耦合/去耦网络特性参数的测试设备 。在共模方式下对带有 50 Ω终端的耦合/去耦网络输出波形进行校验 。

　　5

　　GB/T 24 1 1 1—2009

　　(示例：用于三相电路的耦合/去耦网络的结构 。直流线路/端子应以类似方式处理 。)

　　警告：耦合/去耦网络的结构及其应用不应违背现行的国家安全规程 。

　　图 4 用于交流/直流电源端口/端子的耦合/去耦网络

　　将发生器输出电压设定为额定电压 4 kV,发生器与耦合/去耦网络的输入端相连，CDN(通常与受试设备相连)终端带有 50 Ω 负载，记录峰值电压和波形 。

　　推荐使用单一耦合/去耦路径进行功能校验 。

　　脉冲的上升时间应为 5 × (1±30%)ns 。

　　带有 50 Ω 负载情况下，脉冲持续时间应为 50 × (1±30%)ns 。

　　依据表 2 峰值电压 × (1±10%) 。

　　当 受 试 设 备 和 耦 合/去 耦 网 络 断 开 连 接 时，网 络 的 输 入 残 余 脉 冲 电 压 不 得 超 过 测 试 脉 冲 电 压的 10% 。

　　6 . 3 容性耦合夹

　　耦合夹能在与受试设备各端口的端子 、电缆屏蔽层或受试设备的任何其他部分无任何电连接的情况下把快速瞬变脉冲群耦合到受试线路上 。

　　耦合夹的耦合电容值取决于电缆的直径 、材料以及电缆的屏蔽层 。

　　该装置由安放受试线路电缆(扁平型或圆型)的夹板(用镀锌钢 、黄铜 、铜或铝板制成)组成，放置在接地平面上，其接触面积最小为 1 m2 ,并且接地参考平面的周边至少应超出耦合夹 0 . 1 m 。

　　耦合夹的两端应具有高压同轴接头，其任一端均可与试验发生器连接 。发生器应连接到耦合夹距离受试设备最近的那一端 。

　　耦合夹本身应尽可能地合拢，以提供电缆和耦合夹之间最大的耦合电容 。

　　耦合夹的机械结构如图 5 所示，机械结构决定了频率响应 、阻抗等特性 。

　　特性参数：

　　— 电缆和耦合夹之间典型的耦合电容：100 pF ~ 1 000 pF ;

　　— 圆电缆可用的直径范围：4 mm ~ 40 mm ;

　　— 绝缘耐受能力：5 kV(试验脉冲：1 . 2/50 μs) 。

　　连接到输入/输出端口和通讯端口线路的验收试验要求采用耦合夹的耦合方式 。交/直流电源端 口在不能使用 6 . 2 所定义的耦合/去耦网络时，也可以使用耦合夹 。

　　6

　　GB/T 24 1 1 1—2009

　　单位为毫米

　　警告：耦合段与其他所有导电结构(受试电缆和接地平面除外)的间距应大于 0 . 5 m。

　　图 5 容性耦合夹的结构

　　7 试验配置

　　根据试验环境的不同可以定义不同类型的试验，如：

　　— 在实验室进行的型式(符合性)试验;

　　— 在设备最终安装条件下，对设备进行的安装后试验 。

　　优先采用在实验室进行的型式试验 。

　　应该按照制造厂的安装说明书(如果有的话)布置受试设备 。

　　7 . 1 试验设备

　　试验配置包括下列设备(见图 6) :

　　— 接地参考平面;

　　— 耦合装置(网络或耦合夹);

　　— 去耦网络;

　　— 试验发生器，包括校准和测量装置 。

　　图 6 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验方框图

　　7

　　GB/T 24 1 1 1—2009

　　7 . 2 在实验室进行型式试验的试验配置

　　7 . 2 . 1 试验条件

　　下列要求适用于在 8 . 1 列出的标准环境条件下在实验室进行的试验 。

　　受试设备应该放置在接地参考平面上，并用厚度为 0 . 1 m±0 . 01 m 的绝缘支座与之隔开(如图 7) 。

　　若受试设备为台式设备，则受试设备应放置在接地参考平面上方 0 . 1 m±0 . 01 m 处(见图 7) 。作为台式设备的受试设备通常固定在天花板或是墙壁上 。

　　实验发生器和耦合/去耦网络应直接安装并连接到接地参考平面上 。

　　接地参考平面应为一块厚度不小于 0 . 25 mm 的金属板(铜或铝);也可以使用其他的金属材料，但它们的厚度至少应为 0 . 65 mm 。

　　接地平面的最小尺寸为 1 m×1 m 。其实际尺寸取决于受试设备的尺寸 。

　　接地参考平面的各边至少应比受试设备超出 0 . 1 m 。

　　接地参考平面应与保护地相连接 。

　　受试设备应该按照设备安装规范进行布置和连接，以满足它的功能要求 。

　　除了位于受试设备下方的接地参考平面外，受试设备和所有其他导电性结构之间的最小距离应大于 0 . 5 m 。

　　受试设备的所有电缆应放置在接地参考平面上方 0 . 1 m 处，没有进行电快速瞬变脉冲试验的电缆应尽量减小与受试电缆之间的耦合 。

　　受试设备应按照制造商的安装规范连接到接地系统上，不允许有额外的接地 。

　　试验设备接地电缆与接地参考平面的连接和所有搭接所产生的电感应尽可能地小 。

　　应使用耦合装置施加试验电压，试验电压应耦合到受试设备和去耦网络之间的线路上或与试验有关的两个设备之间的线路上 。

　　去耦网络用来保护辅助设备及公共网络 。

　　在使用耦合夹时，除了位于耦合夹和受试设备下方的接地平面外，耦合板和所有其他导电性结构之间的最小距离是 0 . 5 m 。

　　I— 耦合夹与 EUT 之间的距离(0 . 5 m±0 . 05 m) ;

　　(A) — 电源线耦合位置;

　　(B) — 信号线耦合位置 。

　　图 7 用于实验室型式试验的一般试验配置

　　8

　　GB/T 24 1 1 1—2009

　　耦合装置和受试设备之间的信号线和电源线的长度应为 0 . 5 m ±0 . 05 m 。

　　如果制造商提供的与设备不可拆卸的电源电缆的长度超过 0 . 5 m ±0 . 05 m,那么超出的部分应该折起来并放置在接地参考平面上方 0 . 1 m 处 。

　　图 7 给出了实验室试验配置的示例 。

　　图 8 给出了机架式设备的一般试验配置示例 。

　　电容夹可以安装在屏蔽室的墙上或任何其他接地表面，同时连接 EUT 。对于顶部连接电缆的大型置于地面的立式系统，电容夹位于 EUT上方距离中心 10 cm处，并且电缆通过该参考平面的中心 。

　　图 8 用于机架式设备的一般试验配置示例

　　7 . 2 . 2 把试验电压耦合到受试设备的方法

　　试验电压耦合到受试设备的方法取决于受试设备端口类型 。

　　7 . 2 . 2 . 1 供电电源端口

　　图 9 给出了经过耦合/去耦网络直接将电快速瞬变脉冲群骚扰电压耦合到试验配置的实例 。这是对电源端口耦合的首选方法 。

　　如果没有适合的耦合/去耦网络，比如说电流大于 100 A ,那么需要某种方法来进行转换，可以通过一个 33 nF 的耦合电容把试验电压施加到受试设备上 。

　　图 9 用于实验室试验的试验电压直接耦合到交流/直流电源端口/端子的试验配置示例

　　9

　　GB/T 24 1 1 1—2009

　　7 . 2 . 2 . 2 I/O 端口和通信端口

　　图 7 和图 10 的实例表明如何使用容性耦合夹把骚扰试验电压施加到 I/O 端口和通信端 口 。 当使用容性耦合夹时，非受试的设备以及已经连接上的辅助设备应进行适当的去耦 。

　　— 当两台受试设备同时进行试验时，受试设备与耦合夹的距离 l1 = 0 . 5 m±0 . 05 m ;

　　— 当只对一台受试设备进行试验时，去耦网络应位于容性耦合和非测试 EUT 间 。

　　图 10 用于实验室试验的利用容性耦合夹进行试验的试验配置示例

　　7 . 2 . 2 . 3 机柜的接地线

　　机柜上的测试点应为保护接地导体的终端 。

　　试验电压应该通过 33 nF 的耦合电容施加到保护接地(PE)线上，见图 11 。

　　直流接地端子按同样方式处理 。

　　** 必要时使用隔直电容 。

　　图 1 1 固定的落地式受试设备交流/直流电源端口和保护接地端子安装后试验示例

　　10

　　GB/T 24 1 1 1—2009

　　7 . 3 安装后试验的试验配置

　　对于鉴定试验，这些试验是可选用的，而不是强制性的 。 只有在制造商与用户协商同意后才可进行这些试验 。必须考虑到其他位于同一地点的设备可能会受到不可接受的影响 。

　　应该按照设备或系统的最终安装状态进行试验 。 为了尽可能地逼真模拟实际的电磁环境，在进行安装后试验时应该不用耦合/去耦网络 。

　　在试验过程中，除了受试设备以外，如果有其他装置受到不适当的影响，经用户和制造商双方同意可以使用去耦网络 。

　　7 . 3 . 1 对供电电源端子和保护接地端子的试验

　　7 . 3 . 1 . 1 固定的落地式设备

　　试验电压应该施加在接地参考平面和每一个交流或直流供电电源的接线端子之间，以及受试设备机壳的保护接地或功能接地端子上 。

　　有关试验配置，见图 11 。

　　接地参考平面尺寸大约为 1 m×1 m(如 7 . 2 . 1 中所述)，应放置得靠近受试设备并与电源插座处的保护接地导线连接 。

　　电快速瞬变脉冲群发生器应该放置在参考平面上 。从电快速瞬变脉冲群发生器的同轴输出到受试设备接线端子的 “带电导线 ”长度应为 0 . 5 m±0 . 05 m 。这种连接线不应屏蔽，但应绝缘良好 。如果需要使用交流/直流隔离电容，其电容量应为 33 nF 。受试设备的所有其他连接应根据它的功能要求 。

　　7 . 3 . 1 . 2 经软线和插头连接到电源的非固定安装的受试设备

　　试验电压应施加到每根电源线和连接受试设备的电源插座处的保护接地之间(见图 12) 。

　　图 12 非固定式受试设备交流电源端口和保护接地端子安装后试验示例

　　7 . 3 . 2 对 I/o和通信端口的试验

　　为了把试验电压耦合到线路上，应尽可能地使用容性耦合夹 。但是，如果因为电缆敷设中机械方面的问题(尺寸 、电缆布线)而不能使用耦合夹时，则可代之以金属带或导电箔来包覆被试的线路 。这种带有箔或带的耦合布置的电容应该与标准耦合夹的电容相等 。

　　在其他情况下，用分立的 100 pF 电容来代替耦合夹 、导电箔或金属带的分布电容以把电快速瞬变脉冲群发生器的电压耦合到线路端子上可能是有用的 。

　　如果受试设备有许多相似端 口，制造商应选择可以清晰辨别的具有代表性的电缆 。

　　11

　　GB/T 24 1 1 1—2009

　　从试验发生器引出的同轴电缆应在耦合点附近接地 。不允许把试验电压施加到同轴电缆或屏蔽通信线路的接头(带电线)上 。

　　在施加试验电压时，不应降低设备的屏蔽保护 。有关进一步的说明，见图 13 。

　　用分立电容的耦合布置所得到的试验结果与用耦合夹或箔耦合方式得到的试验结果很可能不同 。因此，为了考虑设备的重要安装特性，经制造商和用户双方同意，可能需要修改第 5 章所规定的 试 验等级 。

　　图 13 不使用容性耦合夹的通信线路和输入/输出端口安装后试验示例

　　12

　　8

　　

　　试验程序

　　在试验之前首先应检查试验设备的性能，这种检查通常受脉冲群的限制 。试验程序包括：

　　— 实验室参比条件的检验;

　　— 设备正常运行的初步检验;

　　— 进行试验;

　　— 试验结果的评价 。

　　8 . 1

　　

　　实验室参比条件

　　为了尽量减小环境参数对试验结果的影响，应该在 8 . 1 . 1 和 8 . 1 . 2 中所规定的气候和电磁环境参比条件下进行试验 。

　　8 . 1 . 1

　　

　　气候条件

　　实验室的气候条件应限制在受试设备规定的条件范围内 。

　　如果相对湿度过高则会导致受试设备紧缩，这个时候不能进行试验 。

　　8 . 1 . 2 电磁条件

　　为了不影响试验结果，实验室的电磁条件应能保证受试设备的正常工作 。

　　8 . 2 进行试验

　　应根据试验计划进行试验，包括对技术规范所规定的受试设备性能的检验 。受试设备应处于正常的工作状态 。

　　试验计划应该规定以下内容：

　　GB/T 24 1 1 1—2009

　　— 将要进行的试验的类型;

　　— 试验等级;

　　— 试验电压的极性(2 种极性均为强制性);

　　— 内部或外部发生器激励;

　　— 试验的持续时间，不少于 1 min ;

　　— 施加试验电压的次数;

　　— 待试验的受试设备端 口;

　　— 受试设备的典型工作条件;

　　— 依次对受试设备各端口或对同属于 2 个以上电路的电缆等施加试验电压的顺序;

　　— 辅助设备 。

　　9 试验结果评估

　　试验结果应依据受试设备在试验中的功能丧失或性能降低现象进行分类，相关的性能水平由设备的制造商和试验方确定，或由制造商和购买方共同达成协议 。推荐按如下要求进行分类：

　　在制造商 、委托方或购买方规定的限值内性能正常;

　　功能暂时丧失或性能降低，但在骚扰停止后能够自行恢复，不需要操作者干预;

　　功能暂时丧失或性能降低，但需操作者干预才能恢复;

　　因设备硬件或软件损坏，或数据丢失而造成不能恢复的功能丧失或性能降低 。

　　某些试验项目对受试设备的性能发生影响，但是在实际使用中并不重要，制造商可以提出技术规范，规定试验结果评估时可以不受这些方面的试验结果影响 。

　　上述分类可以作为相关产品的通用标准 、产品标准和产品类标准所涉及产品的功能的规范性指南 。当没有合适的通用产品或产品类标准时，可作为制造商和购买方协商的性能规范的框架 。

　　10 试验报告

　　试验报告应包含能重现试验的全部信息，特别是下列内容：

　　— 本标准中第 8 章要求的在试验计划中规定的项 目 内容;

　　— 受试设备和辅助设备的标识，例如商标 、产品型号 、序列号;

　　— 实验设备的标识，如商标 、产品型号 、序列号;

　　— 试验进行所需的专门环境条件，如屏蔽室;

　　— 试验进行所需的特定条件;

　　— 制造商 、委托方或购买方规定的性能水平;

　　— 在通用 、产品或产品类标准中规定的性能要求;

　　— 试验时在骚扰施加期间及以后观察到的对受试设备的任何影响及持续时间;

　　— 试验通过/失败的判断原因(根据通用标准 、产品标准或产品类标准规定的性能判据或制造商和购买方达成的协议);

　　— 试验采用的特殊条件，如电缆长度或类型，屏蔽或接地，或受试设备运行条件，均要符合规定 。考虑到测量的不准确性，应指定试验设备的容许误差应符合本标准;但是同时也应考虑到校准的不准确性 。

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　　GB/T 24 1 1 1—2009

　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　关于电快速瞬变脉冲群的说明

　　A.1 说明

　　电快速瞬变脉冲群(EFT)是由转换电感负载而产生的 。通常把这个转换瞬变当作是快速瞬变，可以从以下几个方面进行描述：

　　— 脉冲群持续时间：主要是由转换电感之前存储的能量来决定的;

　　— 各个瞬变值的重复率;

　　— 组成瞬时脉冲群的瞬变值的变化幅度：主要由转换触点的机械和电气特性决定(在开启操作中触点的速度，在打开条件下耐压能力)。

　　通常电快速瞬变脉冲群切换触点或者切换开关特性不是唯一参数 。

　　A.2 尖峰脉冲幅值

　　在导线的导体上测量的尖峰脉冲的等级和当该导体与转换触点连接时的等级可有相同值 。在电源和某些控制电路的场合，在触点近处(约 1 m 距离)为上述结论也可以是真实的 。 在这种场合，扰动是由感应(即电容)传递的，幅值是在触点上测试的级别的小部分 。

　　A.3 上升时间

　　随着距离信号源长度的增加，波形会发生改变，这是由传播过程中的损失以及由于连接不严谨性载体弯曲而产生的反射而产生的 。为测试发生器技术指标而假定的上升时间为 5 ns,这是个折中值，考虑到了在尖峰脉冲传播过程中高频部分的衰减的影响 。

　　一个较短的上升时间，即 1 ns 将给出更保守的测试结果，并且它的合理性主要取决于连接的设备，与 EFT 源有关的现场中有短的连接 。

　　注：在源点 EFT 的实际上升时间，对于 500 V 到 4 kV及以上的电压范围，是非常接近于(在空气中)静电放电的上升时间，当然是相同的放电机制下 。

　　A.4 尖峰脉冲持续时间

　　实际持续时间与在电路中作为感应电压测量的尖峰脉冲持续时间是一致的，因为与尖峰低频因素关系较少 。

　　A.5 尖峰脉冲重复率

　　尖峰脉冲的重复率与很多参数有关，例如：

　　— 充电电路时间常数(转换感应负载的电阻 、电感及分布式电容);

　　— 转换电路时间常数，包括负载与转换触点连接线的阻抗;

　　— 开启执行时触点的速度;

　　— 转换触点的耐压性能 。

　　重复率是可变的，其变化范围为 10 倍或是更多是很正常的 。

　　注：在实际中，作为折中重复 率，测 试 重 复 率 选 择 100 kHz 因 为 在 一 次 测 试 中 要 包 括 EFT/B 的 大 多 数 有 效 参 数范围 。

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　　GB/T 24 1 1 1—2009

　　A.6 尖峰脉冲/脉冲群数量以及脉冲群持续时间

　　这些参数取决于转换电感负载积累的能量以及转换触点的耐压能力 。

　　尖峰脉冲/脉冲群的数量与尖峰脉冲的重复率和脉冲群的持续时间是有直接关系的 。从测量结果看，大多数脉冲群持续时间都非常接近 2 ms 。 这里水银湿继电器除外，因其用法与这里考虑的其他类型的继电器没有共同点 。

　　注：选择 0 . 75 ms 持续时间作为在 100 kHz 上测试的参考时间，75 是尖峰脉冲/脉冲群的合成总数 。

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　　GB/T 24 1 1 1—2009

　　附 录 B

　　(资料性附录)试验等级的选择

　　试验等级应按照最真实的安装和环境条件来加以选择 。本标准的第 5 章列出了这些试验等级 。

　　为了确定设备在预期工作环境中的性能等级，应根据这些等级进行抗扰度试验 。

　　对于受试设备的 I/O 、控制 、信号和数据端 口，试验电压为电源端口试验电压的一半 。

　　根据通常的安装实践，建议按照电磁环境的要求来选择电快速瞬变试验的试验等级：

　　a) 第 1 级：具有良好保护的环境

　　设施具有下列特性：

　　— 在被切换的电源和控制线路中，电快速瞬变脉冲群被全部抑制;

　　— 电源线(交流和直流)与来自属于较高严酷度等级的其他环境中的控制和测量线路分离;

　　— 电源电缆带有屏蔽层，屏蔽层的两端在设施的接地参考平面接地，并通过滤波进行电源保护 。计算机房可作为这类环境的代表 。

　　采用此级别对设备进行试验时，只适用于型式试验中的电源线路及安装后试验中的接地线路和设备机柜 。

　　b) 第 2 级：受保护的环境

　　设施具有下列特性：

　　— 仅采用继电器(无接触器)切换的电源和控制线路中，电快速瞬变脉冲群被部分抑制;

　　— 所有线路与同较高严酷等级环境有关的其他线路分离;

　　— 无屏蔽的电源电缆和控制电缆与信号电缆和通信电缆在结构上分离 。

　　工厂和发电厂的控制室或终端室可作这类环境的代表 。

　　c) 第 3 级：典型的工业环境

　　设施具有下列特性：

　　— 仅采用继电器(无接触器)切换的电源和控制线路中，对电快速瞬变脉冲群无抑制;

　　— 工业线路与同较高严酷等级环境有关的其他线路分离不完善;

　　— 电源 、控制 、信号和通信线路采用专用电缆;

　　— 电源 、控制 、信号和通信电缆之间的分离不完善;

　　— 存在由电缆托架(同保护接地系统相连)中的导电管道 、接地导体和接地网提供的接地系统 。

　　工业过程设备的使用场所，发电厂和户外高压变电站的继电器房等可作为这类环境的代表 。

　　d) 第 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电源和控制线路中，对电快速瞬变脉冲群无抑制;

　　— 工业线路同较高严酷等级环境有关的其他线路不分离;

　　— 电源 、控制 、信号和通信电缆之间不分离;

　　— 控制和信号线共用多芯电缆 。

　　未采取特定安装措施的电站工业过程设备的户外区域，露天的高压变电站配电装置和工作电压达500 kV 的开关装置(采用典型的安装措施)等区域可作为这类环境的代表 。

　　e) 第 5 级：需要加以分析的特殊环境

　　根据骚扰源与设备的电路 、电缆 、线路等电磁分离程度的优劣，以及安装质量，可能需要采用高于或低于上述等级的环境等级 。应该指出，较高严酷等级的设备线路可以进入严酷等级较低的环境 。

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