电磁兼容（EMCEMC体育）最新发展动态

　　40 华 北电 力技 术 NORTH CHINA ELECTRIC POWER L}our2} 电磁兼 容 (EMc)最新发展 动态 New Development Trends on Electromagnetic Compatibility(EM C) 天 津城 东供电局 (天 津 300250) 杨凤 鸣 刘 琦 ～ ， ● 一 文 摘 电磁 兼容 性 (衔称 EMC)是 与 国民经济 各个领域相 关的环境科 学 。它涉及 范 圊广、综合性 强、技术难度大 搞 得好 ，可以换 来 巨大经济 效益 ； 不予 重 视 ，便 可 能 造 成 数 以亿 元计 的 重 大损 失 。目 前我 国对 EMc的研 究应 用还处 于初级 阶段 ，与 世界 先进 国家比较相 差 甚远 ，人 们对其 7解还很 不 够 。为 此 ，对 EMC 的 实 质 加 以 简 单 介 绍 ．并 综 述 国际 、国 内 有 关 研 究 机 构 和 EMC 的 各 种 标 准 。 其 中重 点 介 绍 与现 代 I 业 、电 力、通讯 、计 算 机 、交 通 等行 业密切相 关的 IEC 1000系列标 准 。 美键词 皂壁茎墨世 #t兰 1 C{006 电磁兼 容 是与 电磁 环境 相关 的一 门应用 科 学 ，主要 以 电气 、电子 科学理 论为基 础 ，研 究并 解 决各类 电磁污染 问题 。 电磁 兼容技 术研 究有两个 特 点 ：一 是涉 及范 围较广 ，不仅包括 自然 界 中各种 电磁噪声现象 ，而 且包括各种 电气 电磁干扰 ，以及各种 电器 、电子设 备 的设计 、安装和各系统之 间的 电磁干扰等 ；二是 技术难度大 ，因为干扰源 日益增多 ，干扰 的途 径也 是多种多样 的，在军 工 、电力、通信 、交通 和工 矿企 业普遍 存在 电磁 干扰 问题 。电磁 干扰对 系统 和设 备是非 常有害 的 ，有的钢铁 制造 厂和化 工厂就 是 因为控制 系统为 电磁 干扰所 困惑 ，叉找不 出原 因 ， 致使产 品质量得不 到保 证 ，使 企业每 年损 失数亿 元 。在电力系统供 电网络中 ，用户 的大功率 电弧 炉 产生的冲击 负荷 ，由于设 计中没考虑 电磁兼容 ，给 电网造成了很大冲击，增大了电网电磁对 电力系 统设备和用户电器设备可能带来的潜在危害。 电磁兼容 学科 涉及 的理 论基础 包 括数学 、电 磁场理论、天线与电波传播、电路理论、信号分析、 通 信理论 、材 料科学 、生物 医学 等等 ，可 以说电磁 兼容 学科是一 门综合性学科 。 经过数十年的研究 ，国外在 电磁兼容领域取得 了相当大的成绩，其研究成果成功地应用在各行各 业 ，取得了巨大的经济效益 。电磁兼容在军事技术 上的应用成效令人瞩 目：以美国为首的多国部队以 1 弋 c j 极小 的代价打败 了伊拉克 ，凭 借的 电子 战 就是 电磁兼容技术在军事上的杰出运用。我国正在奋起 直追改变 EMC落后 的局 面，组 织技 术力量加强研 究应用 ，同时颁布 各项法规、标准加强 产品的检验 、 认证 ，争取在最 短时 间内赶上发达国家 。 1 国际 电磁 兼 容 机构 和 标 准 1．1 国际机构 研 究 电磁 兼容技 术 的国际 组织很 多 ，如 国际 大 电网会 议 (CIGRE)、国 际供 电会 议 (CIRDE)、 电 气 电子工 程 师 学 会 (IEEE)、国际 电工 委 员会 (IEC)、国 际发供 电联盟 (UNIDEDE)、国 际 电报 电话 咨询 委员会 (CCITT)、国 际无线 电通 讯咨 询 委员 会 (CCIR)、国际通 信联 盟 (ITU)EMC体育、国 际 电热 联盟 (UIE)等。 IEC有两个专门从事电磁兼容标准化工作的 技 术 委 员会 ：国际 无 线 电干扰 特别 委 员 会 (CIS PR，成立于 1934年 )下设 7个 分会 ；国际 电磁 兼 容委员会 (TC77，成立于 1981年)下设 3个分 会 另外 ，在 IEC 中还 有几 十个 产 品委 员舍 ，关 注 电 磁兼 容 问题 ，例如 TC65“工业过 程测 量和控制 技 术 委员 会 制 定 了 IEC801~工业过 程 测 量和控 制 装置 的 电磁 兼容性 》国际标 准 (已被 IEC10O0 -4 代 替)。截止到 1997年 ，IEC／TC77已发 布 27个 标准 ，其中 23个是 IEC1000系列标准 。 CISPR最初关心的主要是广播接收频段和无线 电干扰问题，近年来又涉及信息技术、工、科、医、高压 架 空线路和高压设备之间电磁兼 容技术，如车辆、家 电、电动工具、电器产品等，工 作频率多在 9 kHz～ 18 GHz．耜应也开展了一些抗扰度标准研究。 TC77最 初关 心低 压 电网系统 的 EMC标准 (9 kHz以下 )，近 两年 扩 展到 整个 EMC所 涉 及 的产 品 。 国际上 的逸两 个专业委 员会随技术发展和世 界贸 易 需求 已有 一定交 叉 ，IEC正在从 组 织上 和 技术上采取积极措施加以协调解决 ，对此我国也 给予高度关注 。 维普资讯 华北 电力 技术 NORTH CHINA ELECTRIC P()wER 41 兰竺 l l皇壁 !!l Tc77母委 员 l 会总协谓 。 厂__l 、 『] l 兰 ) 厂 i I皇 兰!堡兰l I w 。 G 。 ． * M 。 S 。 ~ [ { 功 能 安 全 I JWG15 电磁现象j 】 的潮 量方 法 1 总协 谐任务 【一低频／高颠 l I一公共 应用 I一 工业应用 J l和设施 SC77A ； 低频 现象 WG1：谐 波 和 其它低 颇扰 动 ； 蕾 用 电阿低 压 设 备 引起 的发 射 W G2：电压 波动 和其它低频扰动 公用 电网低压 设备 引起 的发 射 WG5：工业设 备 或 系坑 工业低 压 、中压网络 5C77B ： 高 频现象 W G 2： 设 备和 谓试导 则 W G 3= 高频抗 扰性试 验 W G4 1SM 设备 的 射频 发射 W G5 1 电 阿传输 信号 W G 6= 与非 网络额 率 有 关的 电磁干 扰 ； 现 象描述 、 环 境描述 、 兼 容 水平 W G 7： 来自数字无线 电话 的射颤 发 射 图 1 IECTC77组 织机构 1．2 关 于 TC77与 IEC1000系列标准 1．2．1 TC77的组 织 与 任务 IEcTc77组织机构如 图1所示 。 TC77的主要 任务是 为 IEC的电磁兼容 专家 及 产品委员会制备基 本文 件 ，即 IEC 1000系 列标 准 ，涉及 到 电磁环境 、发射 、抗扰性 、试验程 序和 测 量技术等规范 特别是 处理与 电力 网络 、控制 网络 以及其关联设备的 EMC问题 TC77负责所有频 率范 围内的抗扰 性基 础标准 和在 低频范 围内(一 般低于 9 kHz)的发射 干扰标准 ，其 中也 涉及 通用 标准 和一些 产品 系列或产 品标准 。这 些标准 给 出 了在 电磁环境中的发射者和 敏感者之 间的一些兼 容性参 数值 ，如 ：发射 电平 、发射 限值 、抗扰 电平 、 抗扰限值 、兼 容电平、抗扰裕 量 、发射 裕量、电磁兼 容裕度等 ，并提供 了考核兼容程度的测量和试验 方 法 。 TC77除上述 任务外 还与其它 技术委员会 协 作制 定其 它一些标准 ，如 TC77、TC8组成联合 工 作 组 ，根 据市场要 求 和现有 标准 情况提 出具体 的 电力 质量新工 作项 目提 案、制 定 电力质量 领域标 准 与 TC1 2、TC85、CISPR组成联合工作组 ，制 订“高频电磁场对人体辐射的测量技术和程序”的 标准 等 。根 据 最新 文 件 ，相关 标准 仍 以 IEC]O00 为系列标 准 。 1．2．2 1EC 1000 由 TC77负责制定的IEC lOOO系列标准是近 年 来 IEC 出版的 、所包括 内容最 为丰富 的一个 系 列出版物 ，截 至 1997年 2月 已出版的国际标准 、 技术报告共计 30篇，正在讨论或将要出版的共有 23篇 ，还有若干篇 尚在准备 中。EMCIEC i000系 列包括总论、环境、限值 试验和测量技术、安装和调 试、通用标准EMC体育、电能质量等，其 中IEC 1006一4是 目 前 国际上 比较 完整的和 系统的抗扰性基础标准 ，对 其 它 IEcEMC标 准的制订和修 订有着重大 影响 ， 其试验方法 、试验等级和测量技术形成了评估电 工 、电子产 品的抗干扰能力的产品质量认证依据 。 IEC 1O005主要 考虑 一 些 装置 或 设施 的安 装 环境 、安装方 法 、调试 和减 缓原 则 ，以及装置 的 技 术要求 等 ，已出版第 一篇 ．第 四篇和第五篇 。 为了保证 在工商业和居民区中使用的 电气、电 子设备或系统的电磁兼容 ，IEC 10005 1提出关于 减缓骚扰方法的总考虑和导则 ，那些敏感的电气、电 子设备和 系统及具有高的骚扰发射 电平的设备安装 者，以及制造商可以在新的项目和现有设备的扩充 维普资讯 华 北电 力技 术 N0RTH cHINA ELECTRIC POW ER 和改造中采用这个导则。它包括了设备的抗扰性、设 备端 口处理、设备保护 概念 、减缓锆施 的必要性评 估、对安装质量的评估和 EMC检查等 内容。 1．3 国际动态 1996 年 4 月 29 日～ 5 月 1 日在 美 国 Gaithersburgh 举 行 的 电 磁 兼 容 顾 问 委 员 会 (ACEC)会议上 ACEC就 电能质量 问题进行 了讨 论 ，并将其作为 IEC1000系列的第七部分提交执委 会{寸硷。执委会认为 ：制定 电能质量标准的工作是可 行的，首先应准备泓量文件；第二步工作应包括电能 质量的提高和 电平数据，同时也应包括低压和 中压 系统 ，测量；b3v ~ 件应归入 IEC]OOO系列标准 ，并指 定该工作由TC77负责，TC 8协助。 IEC 1000系列标准是 基本 EMC 标准 ，它 不 但对装置 、设施和系统 的电磁辐射提 出了要求 ，而 且规定了考核其抗扰性的基本测量和试验方法 。 1997年 2月 14日IEC正式成立了合格评定 局(cAB)。cAB限定 成员圄12个 ，中国 csBTs派 代表参加工作。IEc副主席作为 CAB主席。在这 次 会议 上 正式讨 论 了“要 否在 IEC 内设 立 EMC 认证制度”的问题。由国际电工安全认证委员会对 国际上 24个 CB(Certificationbody，其体 系见 图 2)试验室能否承担 EMC检测进行调 查。调查结 果表 明 ，绝 大部 分原能承担 产 品安全检 测 的试 验 室 也能承 担 EMC试验 。经 讨论 IEMC体育EC决定 同 意 由 IECEE先 提出具体 的 EMC认证方 案 ，这说 明 IEC确实要建 立 EMC国际认证 制度 。 臣至丑 厂^_ ] 囤 匿 医 l 管理委鼠会I l 认 正机构叠受会＼ 检 试验委员会l 二 二 罔网 罔罔罔 田 】] 四 U 圉 z 参加 IEEEE 国际 cB体系 国家 (共 36个) 总之要 开展 EMC国际认证有 两个 前提 至关 重要 ：①市 场驱 动服务 于企业 ，方便 国际贸 易；② 按国际标准开展国际 EMC认证 。 2 我国 EMC的发展和标准 2．1 我国 EMC的现状 我 国在 经济 建 设 中许多 设 备是 从 国外 引进 的 ，同时 我 国 的一 些产 品也 出 口到 国外 ，因此 在 EMC标准的实施上就需要有一个共同的规范 ， 《关贸 总协 定与 标准化 》(GATT standardization) 中规 定 在需要有技术条 例和 标准的地方 ，如 已有 有关 国际标准 或正 在规 定的国 际标 准 ，签 字国均 应 以这些 国际标准或其 中有关 的部分作为制定技 术条例 和标准的依据 ，但涉及 国家安全需要 ，对欺 骗 性作法的防止 、对人类健康 、安全和动植物生命 健康 以及环境等保证应 除外 ，因此国家 技术监督 局作出以下 决定一 凡在市场 流通领域检查 出不 符 合 EMC 国家 标准 的 电器产 品 ，有 关 执法部 门 可依据产品质量法依法进行判 处 。 同时为维护我国主权和保护我国工矿企业和 科学技术健康发展 ，也要作好进 1 ： 3设备 EMC的 检 测和 把关 。国外 一些 厂商 钻 我 国 EMC落 后空 子 ，把 一些 EMC不合 格产 品大规模地 销往我 国， 给我们带来了一系列的潜在损失，如果改造起来 ， 需要花费许多资金，增加改遣难度 。更有的国家和 厂商 给发达 国家符 台 EMC标准 的严 品 ，而 专 门 给 我国供应 一些 EMC不合格产 品 2．2 我 国 EMC所作工作 我国是 IECTC77的 p成员国。1 994年为全 面规划和推进我国 EMC标准的制订 修订工作 ， 促进国家电磁兼容技术进步和保护电磁环境 ，在 全国无线 电干扰委员会和 国内 TC77归 1 ： 3工作基 础 上 ，及时 成立了《全国电磁兼容标准化联合工 作 组 》，全面规划 了以 IEC 1000系列为主的 电磁兼容 标准体系和具体 目标，力争在两年多时间里完成这 些标准的制定任务，正在制订、修订的 EMC国家 标 准共 有 23项。在 国家技 术 监督 局 的统 一布 置 下 IEC 1000系列标准 的转化工作 已经开始 ，1999 年前将陆续制订出一批等同或等效采用 IEC 1 000 的国家标准(见 45页表 1)并绝大部分为强制执 行，以解决电气、电子设备翩遣部门和用户的急需 ， 同时也为规范我国 EMC认证体 系提供 了依据。 2．3 认证体系 产 品 试 验 应 按 照标 准 进 行 ，最 好 在 国 内经 IECEE认 可 的 CB试 验室 作 ，因为 这类试 验 室经 过 国际认 可 ，试 验能力 与管理 水平 、试验质量基本 上与 国 际接 轨 ，能保证 质量 ，能 出 具英 文 试验 报 告 ，其报 告能 与产 品进 出口的 CB试 验 室进 行 数 据交 换 。其 次 是产 品的 国家 检测 中心或各 部 的检 测 中心 ，其试验 站均经过 国家技 术监 督局或各 部 (下转 第45页) 维普资讯 华 北电 力技 术 NORTH CHINA ELECTR~ POWER kV，线 km 的输 电线 路进 行 了计 算机 仿 真试验 ，结 果示于表 1。 裹 l 故 障 测距 结果 从 以上 试验结 果看 ，故 障测距 的精度 是令 人 满意的 。事实 上 ．算法本 身是 不存在原理上 的误 差 的 ，其误 差来源 于 其它一些 原 因，例如 ：数据 运 算 过程 中产 生的 累积误 差以及模型参数 的不精确性 等 ，应 用 上则还 会 存在 采样通 道 及 CT、PT 的 误差等 ，尚有待 进一步研 究解决 。 3 结 论 本文所 述之高压输 电线路 故障测距 方法的主 要特 点是算 法简 单 ，所提 故障定 位判据 对于 各种 类 型 的故 障均 适用 ，且 不受 故 障 电阻 的影 响 。同 时 ，该法建立在精 确分 布参数线路模型上 ，有效地 克服 了线路 电容 等对 测距 精度 的影响 ；采 用两端 电气测量量 ，使 测距 算法与系统阻抗无关 。仿真试 ...