
本部分GB 17626.8標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定了設(shè)備正常工作狀態(tài)下,針對住宅、商業(yè)區(qū)域、工礦廠區(qū)、發(fā)電站及中高壓變電站環(huán)境工頻磁場干擾的抗擾度指標(biāo),用于考核各類家用、商用及工業(yè)電氣電子設(shè)備在連續(xù)或短時工頻磁場環(huán)境下的工作性能。
工頻磁場主要由載流導(dǎo)體的工頻電流形成,僅有少量來源于周邊設(shè)備(例如變壓器漏磁)。在分析鄰近導(dǎo)體帶來的磁場影響時,需要劃分兩類工況:一是設(shè)備正常工作電流,所生成的磁場幅值低且保持穩(wěn)定;二是故障工況下的短路電流,會形成幅值很高的磁場,但持續(xù)時間有限,直至保護(hù)器件跳閘。其中熔斷器動作時長約數(shù)毫秒,繼電保護(hù)裝置動作時長可達(dá)數(shù)秒。
本次試驗(yàn)采用工頻正弦磁場波形。
名詞術(shù)語
★感應(yīng)線圈 induction coil
具備固定外形與尺寸的導(dǎo)體環(huán)。線圈通入電流后,可在線圈平面及其包圍區(qū)域內(nèi)形成恒定磁場。
★感應(yīng)線圈因數(shù) induction coil factor
在未放置被測設(shè)備時,線圈中心位置測得的磁場強(qiáng)度與線圈通電電流之比,該數(shù)值由線圈自身尺寸決定。
★浸入法 immersion method
向受試設(shè)備施加磁場的試驗(yàn)方式,把被測設(shè)備放置在感應(yīng)線圈的中心區(qū)域。
★鄰近法 proximity method
一種給受試設(shè)備施加磁場的試驗(yàn)方法:使用小型感應(yīng)線圈沿著受試設(shè)備外壁緩慢移動,以此定位設(shè)備上對磁場干擾尤為敏感的區(qū)域。
★接地(參考)平面(GRP) ground(reference)plane (GRP)
一塊導(dǎo)電平板,該平面的電位作為統(tǒng)一的公共參考電位。
試驗(yàn)等級
試驗(yàn)設(shè)備
試驗(yàn)磁場由感應(yīng)線圈的通入電流產(chǎn)生,采用浸入法對受試設(shè)備施加磁場干擾。整套試驗(yàn)裝置包含試驗(yàn)電流發(fā)生器、感應(yīng)線圈及配套輔助測試儀器。
試驗(yàn)發(fā)生器
發(fā)生器輸出波形應(yīng)與試驗(yàn)磁場波形一致,可為指定感應(yīng)線圈提供所需試驗(yàn)電流。發(fā)生器容量根據(jù)線圈阻抗確定,線圈電感范圍為 2.5μH(1m 標(biāo)準(zhǔn)線圈)至數(shù)微亨,例如 1m×2.6m 矩形感應(yīng)線圈的電感為 6μH。
典型電流源主要由接入電網(wǎng)的調(diào)壓器、電流互感器,以及短時試驗(yàn)控制電路構(gòu)成。發(fā)生器可工作在連續(xù)模式與短時模式,輸出電流為正弦波形。
感應(yīng)線圈的特性
感應(yīng)線圈產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度,應(yīng)當(dāng)匹配選定的試驗(yàn)等級,并滿足規(guī)定的磁場均勻度要求。感應(yīng)線圈需采用銅、鋁或是其他非磁性導(dǎo)電材料制作,截面規(guī)格與機(jī)械結(jié)構(gòu)需保障試驗(yàn)過程中線圈保持穩(wěn)定。為降低試驗(yàn)電流,可以采用多匝結(jié)構(gòu)的線圈。
感應(yīng)線圈尺寸需足夠大,能夠從三個相互垂直的方位包圍受試設(shè)備??梢罁?jù)受試設(shè)備外形尺寸,選用不同規(guī)格的感應(yīng)線圈。
針對臺式與立式設(shè)備所使用的感應(yīng)線圈,需保證受試設(shè)備整體空間內(nèi)的磁場偏差控制在±3dB。磁場均勻性指標(biāo),僅對垂直于線圈平面這一個方向做出要求。
例如測試小型設(shè)備(計(jì)算機(jī)顯示器、電能表、程控發(fā)射機(jī)等)時,選用邊長1m的正方形或直徑1m的圓形標(biāo)準(zhǔn)感應(yīng)線圈,線圈采用小截面積導(dǎo)體制作。正方形標(biāo)準(zhǔn)線圈對應(yīng)的有效試驗(yàn)空間為0.6m×0.6m×0.5m(高)。若需要優(yōu)于±3dB的磁場均勻度,或是對體積更大的產(chǎn)品開展測試,可采用雙線圈結(jié)構(gòu)的亥姆霍茲線圈。亥姆霍茲線圈由保持合適間距的兩個及以上線圈組合而成。
試驗(yàn)布置
受試設(shè)備的擺放與接線需滿足正常工作條件。設(shè)備放置于接地參考平面之上,二者之間墊置厚度0.1m的絕緣支撐物,例如干燥木塊。設(shè)備外殼通過受試設(shè)備自身接地端子,直接與接地參考平面的保護(hù)地相連。電源回路、輸入及輸出線路分別對接供電電源、控制單元與信號源,優(yōu)先選用設(shè)備廠家配套或推薦的線纜。若無指定線纜,則選用適配設(shè)備信號傳輸?shù)姆瞧帘坞娎|。每根線纜需保留1m長度處在磁場區(qū)域內(nèi)。通信數(shù)據(jù)線按照對應(yīng)技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)要求接到受試設(shè)備。試驗(yàn)發(fā)生器與感應(yīng)線圈之間的距離不得大于3m,發(fā)生器的接地端應(yīng)當(dāng)和接地參考平面可靠相連。
試驗(yàn)執(zhí)行
試驗(yàn)磁場分為連續(xù)穩(wěn)態(tài)磁場與短時磁場兩類,磁場強(qiáng)度、作用時長均依據(jù)選定的試驗(yàn)等級確定。試驗(yàn)參數(shù)如下:連續(xù)磁場強(qiáng)度100A/m、持續(xù)60s;短時磁場強(qiáng)度1000A/m、持續(xù)3s;磁場頻率統(tǒng)一為50Hz,磁場覆蓋X、Y、Z三個正交方向。
a)臺式設(shè)備
受試設(shè)備置于1m×1m標(biāo)準(zhǔn)感應(yīng)線圈形成的試驗(yàn)磁場內(nèi),試驗(yàn)過程中需將感應(yīng)線圈旋轉(zhuǎn)90°,使受試設(shè)備承受不同方向的磁場干擾。
b)立式設(shè)備
根據(jù)受試設(shè)備尺寸選用適配的感應(yīng)線圈開展試驗(yàn),通過移動感應(yīng)線圈,對設(shè)備整體完成三個正交方向的磁場測試。
試驗(yàn)時以感應(yīng)線圈最短邊長的50%為步長,沿受試設(shè)備側(cè)面移動線圈,分次完成重復(fù)試驗(yàn)。(注:按該步長移動線圈,可保證各區(qū)域試驗(yàn)磁場相互重疊,覆蓋完整試驗(yàn)范圍。)
每完成一組位置試驗(yàn)后,將感應(yīng)線圈旋轉(zhuǎn)90°,再按照相同試驗(yàn)流程重復(fù)測試,確保受試設(shè)備經(jīng)受全方向磁場干擾。
試驗(yàn)驗(yàn)收
1)試驗(yàn)期間,受試設(shè)備不得出現(xiàn)損壞情況。
2)功能與性能核查要求:
a. 測量及通信功能檢查(具備對應(yīng)功能時執(zhí)行):核查測量誤差是否符合規(guī)范要求,確認(rèn)通信功能在試驗(yàn)過程及試驗(yàn)結(jié)束后工作正常。
b. 可視報(bào)警及人機(jī)接口檢查:確保試驗(yàn)過程中和試驗(yàn)結(jié)束后,相關(guān)功能運(yùn)行正常、狀態(tài)無誤。