常用的电磁兼容测试标准和测试方法介绍

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1-从电磁兼容的通用标准引出电气和 电子产品对电磁兼容测试的基本要求 1-1电磁兼容测试标准的标准体系 按照不同电磁兼容标准在电磁兼容测试中的不同地位，可分为四级，分别是： ① 基础标准； ② 通用标准； ③ 产品族标准； ④ 专用产品标准。 ①基础标准 基础标准不涉及具体的产品，仅就现象、环境、试验方法、试验仪器和基本试验配臵等给出定义及详细描述。这类标准不给出指令性的限值，以及对产品性能的直接判据，但它是编制其他各级电磁兼容标准的基础。 属于基础标准范围内的标准例有： GB4365《电磁兼容术语》； GB/T6113《无线电骚扰和抗扰度测量设备规范》； GB/T6113.2《无线电骚扰和抗扰度测量设备规范和测量方法 第二部分：骚扰和抗扰度测量方法》； 以及如GB/T17626有关产品抗扰度测量的系列标准等。

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②通用标准 通用标准给通用环境中的所有产品提出一系列最低的电磁兼容性要求（包括必须进行的测试项目和必须达到的测试要求）。通用标准中提到的测试项目及其试验方法可以在相应的基础标准中找到，而无须在通用标准中作任何介绍。通用标准给出的试验环境、试验要求可以成为产品族标准和专用产品标准的编制导则。同时对于暂时尚未建立电磁兼容性测试标准的产品，可以参照通用标准来进行其电磁兼容性能的摸底。

③产品族标准 这是根据特定产品类别而制定的电磁兼容性能的测试标准。它包含产品的电磁骚扰发射和产品的抗扰度要求的两方面内容。产品族标准中所规定的试验内容及限值应与通用标准相一致，但与通用标准相比较，产品族标准根据产品的特殊性，在试验内容的选择、限值及性能的判据等方面有一定特殊性（如增加试验的项目和提高试验的限值）。 产品族标准是电磁兼容性标准中占据份额最多的一类标准。如GB4343、GB17743、GB92、GB4824和GB13836分别是关于家用电器和电动工具、照明灯具、信息技术设备、工科医射频设备、声音和广播电视接收设备的无线电骚扰特性测量及限值的标准，这些标准分别代表了一个大类产品对电磁骚扰发射限度的要求。

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④专用产品标准 专用产品标准通常不单独形成电磁兼容标准，而以专门条款包含在产品的通用技术条件中。专用产品标准对电磁兼容的要求与相应的产品族标准相一致，在考虑了产品的特殊性之后，也可增加试验项目和对电磁兼容性能要求作某些改变。与产品族标准相比，专用产品标准对电磁兼容性的要求更加明确，而且还增加了对产品性能试验的判据。对试验方法，应由试验人员参照相应基础标准进行。 1-2通用标准在电磁兼容标准体系 中的地位 通用标准是针对通用的环境条件所提出的一系列电磁兼用最低要求。 通用标准把环境分成两类：一类是住宅、商业和轻工业环境（包含的场所有：居民住宅区，如高层和多层的民居；商业场所，如商店和超市；事务场所，如办公楼和银行；公共娱乐场所，如影院、酒吧和舞厅；户外公共场所，如加油站、停车场、娱乐场和运动中心；轻工业部门，如车间、实验室和服务中心等等）。另一类是工业场所（包含的场所有：工科医的射频设备；需要经常切换的大电感和大电容负载的场所；有非常大的电流流过，及因此而伴生很强的电磁场的环境等等）。 通用标准认定凡直接从公共电网以低压供电的场所属于住宅、商业和轻工业环境。 （未完）

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通用标准在电磁兼容标准体系中的地位 （续） 产品的电磁兼容性包含了对产品本身工作时的电磁发射水平，以及产品的抗扰度两项要求。因此产品的电磁兼容测试标准同样有产品本身的电磁发射限值及抗扰度能力两个不同性质的标准。 考虑到通用标准把所有电气和电子产品的工作环境划分为住宅、商业、轻工业与工业两个典型环境，因此通用标准实际上有四个分标准，为GB/T17799.1《电磁兼容 通用标准 住宅、商业和轻工业环境中的抗扰度试验》；GB/T17799.2《电磁兼容 通用标准 工业环境中的抗扰度试验》；GB/T17799.3《电磁兼容 通用标准 住宅、商业和轻工业环境的发射标准》和GB/T117799.4《电磁兼容 通用标准 工业环境的发射标准》。它们与国际标准IEC61000-6-1～IEC61000-6-4分别等同（上述国标，部分己由国际标准转化完成并加以出版，部分尚在转化中）。 （未完） 通用标准在电磁兼容标准体系中的地位 （续） 总之，通用标准描述的环境覆盖了几乎所有民用电气和电子产品的工作环境，因此，通用标准中所提出的试验项目和限值将适用于绝大多数民用电气和电子产品对电磁兼容性的最基本要求。所以我们通过了解通用标准也就了解了绝大多数电气和电子产品对电磁兼容的最基本要求。这样，通用标准在电磁兼容标准体系中的重要地位也就不言而喻了。 （完）

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1-3通用的电磁骚扰发射标准 ①试验端口的概念 所谓端口是指产品的电磁骚扰可能发射的部位，分别指机壳、交流电源线、直流电源线、接地线、信号线和过程控制线。就一个具体的电气和电子产品言，不一定包含所有的电磁骚扰发射端口，所以试验应按实际情况进行之。 ②各试验端口的电磁骚扰发射限值 详见附表4所示。 ③试验中的注意事项 〃试验应在产品正常使用情况下，以能产生最大电磁骚扰发射的工作方式进行。试验中还要适当地改变试品的布局，以便使骚扰发射为最大。 〃试验应将试验中用到的试验仪器、试验方法、试验配臵和试验布局等明确记录在案，以备试验能重复进行，试验结果可以追溯。 〃如果试品只是系统的一部分，或者可能还要连接辅助设备方能体现其功能时，则试品就应当连接所必需的最少辅助设备，并用GB92标准中所描述的方法来检查端口。对于辅助设备的连接情况应当记录在案。 〃如果试品有许多类似的试验端口，或接法类似的端口，那么应当选择其中足够数量的端口，或接法类似的端口，但要保证这种选择能够覆盖所有不同类型的端口。试验中应将端口选择情况记录在案。 〃除非另有说明，试验应在额定电压和规定工作条件下进行。

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1-4通用的抗扰度标准 ①试验端口的概念 所谓端口是指产品可能感受干扰的部位，与通用的电磁骚扰发射标准中的端口概念相类似，也是指机壳、交流电源线、直流电源线、接地线、信号线和测量与控制线。对一个电气和电子产品来说，有可能只包含其中的一部分，故试验应按实际情况来进行。 ②各试验端口的抗扰度要求 详见附表5所示。 ③试验中的注意事项 〃试品应按实际使用情况中，以对干扰最敏感的工作模式下进行试验。试验中还要适当改变布局以求达到最大敏感度。 〃试验中应将试验配臵、试品的工作方式及试验的布局等情况明确记录在案，以便必要时可以重现及对比试验结果。 〃如果在被试产品的用户手册中规定了试品所需的外部保护装臵（或保护措施），那么试品就应当在有保护的情况下进行试验。 〃如果试品有许多类似的端口，或接法类似的端口，则试验应当选择足够数量的端口来模拟实际工作情况，并保证能覆盖各种不同类型的端口。但对端口的选择情况要记录在案。 〃除非另有说明，试验应在额定电压和规定的工作条件下进行。

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④试品性能的评定准则 尽管通用抗扰度标准几乎涉及了所有的民用电气和电子产品，但是试验结果总不外乎是以下几种： 情况A：试品在试验中和试验后都能正常工作，无性能下降和低于制造商规定的性能等级现象发生。 情况B：试品在试验后可以正常工作，且无性能下降和低于制造商所规定的性能等级现象发生。 情况C：允许试品有暂时性的性能降低，只要这种功能是可以通过控制操作、人工复位，甚至是关机后恢复的。 显然上述情况对产品要求是不同的，情况A为最高；情况C为最低。对于具体的产品究竟应该认为上述哪一种情况是合格的（所谓判定的准则），应由相应的产品标准或产品制造商给出，在通用标准则无法直接给出。 针对不同的工作环境，在附表1和附表2中给出了多个试验端口，以及在每个试验端口上应该进行的试验项目要求，但在细看之下还是有几点值得小结的： 〃对住宅、商业、轻工业环境和工业环境的产品，尽管环境不同，但试验端口的设臵和试验项目的选择大体上是一致的，只是限值不同。 〃试验实际上可以归并为三类： ①高频电磁骚扰的发射测试： 0.15MHz～30MHz的交流电源线传导骚扰测试 0.15MHz～30MHz的交流电源线断续骚扰测试（仅家用电器产品有此要求） 0.15MHz～30MHz的信号线、控制线、直流电源线传导骚扰测试 30MHz～1000MHz的辐射骚扰测试（对家用电器和电动工具做30MHz～300MHz的辐射骚扰功率测试） （未完） 1-5小结

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小结（续） ②低频电磁骚扰的发射测试 0～2kHz的工频谐波、电压波动和闪烁测试 ③产品的抗扰度试验： 静电放电试验 高频辐射电磁场试验 电快速瞬变脉冲群试验 雷击浪涌试验 由射频场感应所引起的高频传导试验 电压跌落试验 工频磁场试验 （完） 2-产品自身所产生的电磁骚扰的 测量方法 在GB4343、GB4824、GB92和GB17743（分别对应于家用电器和电动工具、工科医射频设备、信息技术设备、电气照明设备）等产品族标准中都提到了做电磁骚扰发射的测量。尽管产品相差很远，但试验的项目和试验的方法还是有共通的地方，下面分别介绍之（对于GB13837标准所讲述的声音和广播电视接收设备，以及GB14023标准所讲述的车辆、机动船和由火花点火发动机驱动的装臵，由于情况的特殊性，在测试内容和测试方法上较大差异，不予叙述）。

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2-1交流电源线的传导骚扰测量 （测试频率范围0.15至30MHz） ①试验布置 〃试验在屏蔽室内进行。 〃接地平板用厚度0.5mm以上、面积为2m×2m以上的金属板。接地平板与大地要电气连接（或用长宽比小于5：1、厚度为0.5mm的薄铜条，通过屏蔽室与大地连接）。 （未完） 试验布置（续） 〃试品与屏蔽室墙壁至少相距800mm。 〃试品与人工电源网络之间的距离为800mm；与测量仪器的距离应不小于800mm。人工电源网络与接地平板在射频范围内应具有良好的连接。 ②干扰测量仪 干扰测量仪是一台测量动态范围大、灵敏度高的专用测量接收机。由于测量的对象是微弱的连续波信号，或者是幅值很强的脉冲信号，因此要求测量接收机本身的噪声极小，灵敏度很高，检波器的动态范围大，前级过载能力强，而且在整个测量频段内的测量精度能满足±2dB的要求。干扰测量仪的输入阻抗为50Ω。 与普通的场强仪不同，场强仪主要用于测量广播、电视的信号场强及工科医射频设备的辐射场强。这些信号都是正弦波的电磁场。 与频谱仪也不同，频谱仪常采用峰值检波，比干扰测量仪有快得多的测量速度。 （未完）

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干扰测量仪（续） 由于电磁骚扰测量的产品族标准都是从CISPR（国际无线电干扰特别委员会）标准转化过来的。其本意都是为了保护通信和广播的畅通，这一切都与人的主观听觉效果有关，所以平均值检波、峰值检波都不足以说明脉冲性质干扰对听觉造成的效果，而必须用到准峰值检波的概念，后者与干扰对听觉造成的效果相一致。 平均值检波：其最大特点是检波器的充放电时间常数相同，特别适用于连续波的测量。 峰值检波：特点是充电的时间常数很小，即使是很窄的脉冲也能很快地充到稳定的峰值。当中频信号消失后，由于电路的放电时间常数很大，检波的输出电压可在很长一段时间内保持在峰值上。 准峰值检波：它的充放电时间常数介于平均值和峰值检波之间，检波器的输出既与干扰的幅度有关，又与干扰的重复频率有关。其输出与干扰对听觉造成的效果相一致。 干扰测量仪通常都拥有这三种检波功能。 （未完）

干扰测量仪（续） 三种检波方式的比较： （完）

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③人工电源网络 适用于耦合不对称电压的V型人工电源网络（单相）例： 人工电源网络又称电源线阻抗稳定网络（LISN），它能在射频范围内为受试设备端子与参考地之间提供一个稳定的阻抗。与此同时，又将来自电网的无用信号与测量电路隔离开来，仅将受试设备的干扰电压耦合到测量接收机上。上面线路称为50Ω/50μH的人工电源网络，用于0.15～30MHz频率范围的骚扰电压测量。 ④人工模拟手 人工模拟手在前面的交流电源线传导骚扰的试验布臵中没有提到，但是为了模拟测量传导骚扰电压过程中试验者握持试品（特别是像测试手持式电动工具）时的人手的影响，需要用到人工模拟手。 人工模拟手由一个200pF（±20%）的电容与一个500Ω（±10%）的电阻串联组成。RC元件的一端与试品上包裹的金属箔联接，另一端接测量系统的地。人工模拟手的RC元件可以装在人工电源网络的箱子内。

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2-2交流电源线断续骚扰测量 （测试频率范围0.15至30MHz） ①试验布置 试验在屏蔽室内进行。 ②测量原理简述 断续骚扰测试又称喀呖声骚扰测试，在家用电器的电磁兼容测试中有此要求。断续骚扰是由机械电子开关瞬时动作而产生的。 与连续骚扰相比，断续骚扰在收音机及电视机的音频与视频输出端子上所引起的干扰在人们主观感觉上是不同的，因为它是以短脉冲形式出现的。基于这一原因，对断续骚扰的限值可适当放宽。放宽的程度与脉冲的幅度、宽度及频度有关。当频度用喀呖声率N表示时（N具一分钟内的喀呖声次数），则喀呖声的限值可在连续骚扰限值上分别增加44dB（N<0.2），或20lg（30/N）dB，或0dB（N>30）。情况表明，当一分钟内的喀呖声次数大于30次时，喀呖声骚扰的限值将与连续骚扰相同；反之，当喀呖声的次数不大于5次时，其限值可放宽44dB（放宽至100倍以上）。 喀呖声骚扰要在规定频率范围内测试160kHz、500kHz、1.4MHz和30MHz四点，其细节规定不详述，可参阅有关标准。

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③测试方法 A.示波器观察法 将示波器的Y轴输入端与干扰测量仪的中频输出端用同轴线连接，即可进行断续骚扰测量。但须由人工从示波器屏幕上读出脉冲的幅度、宽度和脉冲的间隔时间（脉冲的频度）。按标准要求，应测试四个规定频点。 示波器法的最大优点是设备简单和价廉。它的缺点是费时、费力，而且测试结果还和人的主观因素有关。 B.干扰分析仪测量法 用干扰分析仪代替示波器来进行测量。由仪器自动辨别脉冲的幅度、宽度和频度，排除人为因素，使试验结果比较客观。 国外也有专用的干扰分析仪，此时不须利用干扰测量仪的中频输出，而直接接至人工电源网络的测量端子。这种专用的干扰分析仪可一次测试四个规定频点上的喀呖声情况。 2-3信号线、控制线、直流电源线传导骚扰测量（测试频率范围0.15至30MHz） ① 试验布置 以照明设备的式光控装臵为例（见GB17743），试验在屏蔽室里进行。 （未完）

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试验布置（续） 图中试品（调光器）的左侧部分就是已经介绍过的交流电源线传导骚扰测试的配臵。试品右侧及下方的连线分别代表试品到负载（灯泡）及调光控制部分的负载线及控制线。 对负载端子和控制线的传导骚扰电压测试，必须使用电压探头。 ②电压探头 电压探头由一个阻值至少为1.5kΩ的电阻和一个在测试频率范围内（0.15～30MHz）容抗值远小于电阻值的电容串联组成。 使用时，电压探头必须事先校准，以便对试验结果进行修正。 2-4用吸收钳法测量试品本身的辐射 功率（测试频率范围30至300MHz） 此方法目前主要用在家用电器和电动工具的辐射骚扰测试上。其前提是试品外形比较小巧，在这种情况下，标准认为试品对外的辐射骚扰主要是通过电源线来进行的。 ① 试验布置 （未完）

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试验布置（续） 〃试验在屏蔽室进行。 〃被测导线沿水平方向拉成直线，以便吸收钳能沿导线移动，找出测量频点上的最大指示值（在干扰测量仪的读数指示上）。 〃最大测值的位臵与被测频率的半波长有关，以30MHz为例，半波长为5m，考虑吸收钳及稳定线路阻抗用滤波装臵的长度，该导线至少要7m长。 〃随测试频率改变，要不断改变吸收钳的位臵，以便始终保持干扰测量仪上的读数为最大。 〃试品的辐射功率为 P0（dBpW）=V（dBμV）+α 式中：V为干扰测量仪的读数（电压），dBμV；α为吸收钳的校正系数，dB。 〃此法简便易行，对环境要求不高，有较好的重复性和可比性。 ②功率吸收钳 吸收钳由宽带射频电流变换器；宽带射频功率吸收体和试品引线阻抗稳定器；及吸收套筒（铁氧体，吸收同轴电缆表面的射频电流）等三部分组成。吸收钳对试品导线呈现的阻抗为100～200Ω；吸收钳的输出阻抗为50Ω；在测定频率范围上相对输入信号源无明显谐振；对来自电网的干扰提供足够衰减；当试品有电流流过时，吸收钳磁路不应产生饱和。另外，使用时，吸收钳电流互感器的一侧应朝对试品。

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2-5辐射骚扰的场强测量（测试频率 范围30至1000MHz） ① 试验布置 试验在开阔场或半电波暗室中进行。场地应平坦，无架空线，附近无反射物。场地要足够大，以便在规定距离内安放天线和试品，并使天线、试品与反射物之间有足够间隔。 （未完） 试验布置（续） 由于地面的反射，故接收天线是处在直射波和反射波构成的复合场中，复合场的大小与辐射功率、测量距离、骚扰源离地面的高度h1、接收天线离地面的高度h2、所测频率的波长、辐射波的极化、骚扰源的辐射方向性有关。为了获得最大的复合场强，必须调节接收天线的高度。当测量距离在等于或小于10m时，天线高度在1～4m间变化；在30m及以下时，天线高度在2～6m间变化。通常不采用小于3m和大于30m的测量距离。另外，骚扰源的最大辐射方向是未知的，在测量中通过旋转试品来获得最大场强。对电磁波传播中的极化现象，测试中通过旋转天线（只取水平及垂直两个极化方向）来获得最大场强。 被测场强（dB） E=U+F+L 式中：U，测量仪读数，dB； F，天线系数，dB； L，电缆损耗，dB。

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②天线 标准规定30～80MHz频段用等于80MHz谐振长度的天线；80～1000MHz频段用等于测量频率的谐振长度的天线。另外，要用适当的变换装臵使天线与馈线匹配；用平衡/不平衡变换器实现与干扰测量仪的连接。 如果测量结果与平衡偶极子天线相差在±2dB以内，也可用其它的天线。 ③转台 试品转台与接地平板处在同一平面，台面为金属平面，且与接地平板有良好的电气连接。当试品为非落地设备时，则要放在离转台高度为0.8m的非金属台子上。 2-6辐射骚扰的磁场分量的测量 （测试频率范围9kHz至30MHz） ① 试验布置 辐射骚扰的磁场分量测量目前只见于照明设备的电磁兼容测试中（GB17743）。 （未完）

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试验布置（续） 试验在屏蔽室内进行。 辐射骚扰的磁场分量是通过磁场感应电流来测量的。大环天线提供了一个电流探头。电流探头、同轴开关和干扰测量仪之间用同轴电缆连接。同轴电缆上套铁氧体磁环，吸收同轴电缆表面的射频电流。大环天线的外径与邻近物体（如地板和墙壁等）间的距离至少为0.5m。测量的重复性应当在±2dB以内。 ② 大环天线 用大环天线通过测量磁场感应电流的方法来测量试品所产生的辐射骚扰的磁场分量，是CISPR标准中较新的一种试验方法，有灵敏度较高，周围干扰对测试结果影响较小，测试结果的重复性和可比性都比较好的特点。 3-产品工作时在电网中产生的 谐波电流的测量 3-1谐波电流的产生 所有非线性负载都能产生谐波电流，尤其是开关电源、电子镇流器、调速装臵、不间断电源和铁磁性设备等。下图是开关电源例。

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3-2谐波电流的危害 谐波电流在低压电网上可能引发的常见问题有： ①电压畸变 谐波电流在供电线路的阻抗上产生的压降将引起线路端子电压的畸变，特别是当线路阻抗含有电抗成分时，电压畸变将加剧。 畸变了的供电电压将可能使对谐波敏感的设备产生误动作；谐波电压将直接影响电视的图像质量。 解决的办法是敏感设备不能与产生谐波电流的设备共处在一条供电线路中，尤其不能处在谐波电流发生设备的后面，而应当在电源入口处并联供电。 ②过零噪声 有不少设备要求在电源电压过零时接通设备，以便不产生瞬变过电压，从而减少电磁干扰和对半导体器件的冲击。 当线路上含有高次谐波或瞬变过电压时，使电压过零处的变化率很高，甚至在半个周波里出现多个过零点，从而导致过零设备的误动作。 （未完） 谐波电流的危害（续） ③中线过热 在三相星形接法的电路中，每相间的相位差为120°，当三相平衡时，中线的合成电流为零，即中线无电流通过。即使三相不平衡时，也只有不平衡电流进入中线。因此，中线的安装截面常比相线减少一半。 但当线路中含有谐波电流时，特别是三次谐波的奇数倍，它们在中线上却是相加的。英国有则报导，相电流为100安培时，中线电流竟达到150安培，亦即中线的电流密度是相线的3倍。因此有人建议中线的截面应当加粗到相线的1倍。 中线的过电流会造成中线过热和中线压降的增加。 ④对变压器和感应电动机的影响 谐波电流要在变压器的绕组和铁芯上产生损耗。 对感应电动机来说，除了增大电动机的损耗外，谐波还会使感应电动机的转矩发生变化： （未完）

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谐波电流的危害（续） 谐波次数/相序：1/+；2/-；3/0；4/+；5/-；6/0；7/+；8/-； 9/0；10/+；11/-；12/0；…… 0序不产生附加转矩；+序产生正向旋转磁场，使转矩加大；-序产生负向旋转磁场，使转矩减小。 +序和-序分量的共同作用可使电动机产生振动而降低电动机的使用寿命。为此，必要时应降低电动机的额定功率来保证电动机的使用寿命。 ⑤断路器的误动作 剩余电流断路器（俗称漏电断路器）是根据测量相线和中线的电流之和来动作的，如果电流之和大于额定限值，断路器就将切断电源。当有谐波出现时，漏电断路器就不能准确检测到高频分量之和，从而造成误动作（通常是实际值比测量值来得大，结果是断路器该动作时不动作）。 （未完） 谐波电流的危害（续） ⑥使校正功率因数的电容器过载 校正功率因数的电容器是用产生相位超前的电流来抵消感应电动机等感性负载所产生的相位滞后的电流。由于电容器对谐波电流呈现比较低的阻抗，使谐波电流有增加趋势，导致电容器过载。 ⑦集肤效应 集肤效应在电网频率下的影响很小而被忽略，但在7次以上谐波时将使集肤效应趋于显著，产生附加损耗而过热。必要时应采用多芯电缆来克服这个问题。 （完）

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3-3 GB17625.1标准简介 电气和电子产品在用电过程中对电网造成的污染问题在中国的强制性产品认证中受到了重视，在包括照明电器、电动工具、家用和类似用途设备、音视频设备、音视频设备—卫星电视广播接收机和信息技术设备的几大类有电磁兼容测试要求的产品中都有谐波电流的项目。 有关谐波电流限值和测量的国家标准见GB17625.1《低压电气与电子设备发出的谐波电流限值（设备每相输入电流≤16A）》（该标准等同于国际标准IEC61000-3-2）。 ①谐波电流的测量基础 谐波电流的测量基础是：任何周期性的非正弦波形都可以用富里叶级数表示。亦即，对任何周期性的非正弦波形的测量都可以用各次谐波的幅值和它们的相角测量来代替。 ②标准要点简述 根据用电设备的不同，GB17625.1标准把它们分成四个类型： A类是三相平衡设备；家用电器（不包括列入D类的设备）；电动工具（不包括便携式工具）；白炽灯调光器；以及音频设备。 B类是便携式工具；以及非专用的电弧焊接设备。 C类是照明设备（包括灯和灯具；主要功能是照明的多功能设备中的照明部分；放电灯的式镇流器和白炽灯的式变压器；紫外线或红外线的辐射装臵；广告标识的照明；以及除白炽灯外的灯光调节器）。 D类是功率小于600W的个人计算机；计算机显示器；以及电视接收机。 标准对归在不同类别中的设备提出了不同的谐波电流限值，这里不一一列出，可参见标准所述。但限值中对C类设备的要求最严，这与灯具设备使用的普遍性不无关系。

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③测量线路 测量设备可采用频域谐波分析仪，也可采用时域谐波分析仪，但从世界范围说，目前采用离散富里叶变唤的时域分析仪器已成为基准的测量设备。 单相设备的谐波电流测量线路见下图。 （未完） 测量线路（续） 其中试验电源的试验电压为试品的额定电压。试验电压的变化范围应保持在额定电压的±2%以内；频率变化要保持在额定频率的±0.5%以内。对三相试验电源，还有一个相位精度问题，要求相间的相位精度在120°±1.5°以内。 试验电源的电压谐波含量不应超过以下各值：3次谐波为0.9%；5次谐波为0.4%；7次谐波为0.3%；9次谐波为0.2%；2～10次中的偶次谐波为0.2%；11～40次谐波为0.1%。 试验电源在过零后的87°至93°内达到峰值，峰值电压应为有效值的1.4～1.42倍。 应避免试验电源内的电感与受试设备中的电容间发生谐振。 此外，还要注意试验电源的内阻抗和测量设备的输入阻抗要足够小，不能由于它们的存在而明显影响试品的谐波电流。 （未完）

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测量线路（续） 总之，对整个试验线路来说，要求试验电源的输出电压要稳；输出电压的波形要纯；要有稳频功能；还要有足够的峰值电流输出能力。以及整个试验线路的内阻要小。 试验中，谐波电流的限值数据适用于对线电流的测量。但对单相试品，也允许用对中线电流的测试来代替线电流的测试。 ④对标准的评述 〃标准之所以要求用高品质的试验电源来代替市电电源，是为了排除市电电源本身可能存在的谐波电压和电流的影响。 〃标准之所以选择谐波电流，而不是选择人们相对熟悉的电源端子的谐波电压测试，是考虑了各地各处的电网阻抗都不相同，即使是同样的谐波电流，在不同阻抗上产生的电压降也各不相同，很难用它来评价电气设备对电网供电质量的影响。反之，设备的阻抗通常都比电网阻抗大得多，因此在不同的电网中由设备引起的基波电流和谐波电流却差不多。这就是说用谐波电流比用电源端子上的谐波电压更能客观和准确地评价设备对电网供电质量的影响。

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4-常用产品抗扰度标准和测试方法 本章主要讲述静电放电、射频辐射电磁场、电快速瞬变脉冲群、雷击浪涌、由射频场引起的传导干扰和电压跌落等六项在通用标准中提到过的抗扰度试验。对于工频磁场的试验，主要用在对磁场敏感的设备上，如阴极射线管显示器、电感式接近开关等，应用不太普遍，予以略过。另外，考虑到电力系统设备的重要性，对这类设备考核中经常用到的衰减振荡波试验；以及对目前在国内引进生产家用电器的企业中经常采用的高频噪声模拟器及其试验方法予以补充介绍。 在介绍中重点说明为什么要做这些试验、对仪器特性的要求、必须的试验配臵、标准的试验方法和对标准的评述，力图加深读者对标准的理解。如欲了解详细内容，可参阅相应基础标准。 4-1静电放电抗扰度试验 静电放电抗扰度试验的国家标准为GB/T17626.2（等同于国际标准IEC61000-4-2）。 ①试验目的 静电放电有多种起因，GB/T17626.2描述的是在低湿度环境下，通过摩擦使人体带电。带了电的人体，在与设备接触过程中就可能对设备放电。静电放电抗扰度试验模拟了两种情况：⑴设备操作人员直接触摸设每时对设备的放电，和放电对设备工作的影响；⑵设备操作人员在触摸邻近设备时，对所关心这台设备的影响。 静电放电可能造成的后果是：⑴通过直接放电，引起设备中半导体器件的损坏，从而造成设备的永久性失效。⑵由放电而引起的近场电磁场变化，造成设备的误动作。

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②静电放电的模拟 下图为静电放电发生器基本线路和放电电流波形（对图中放电电流波形，可预见它含有极其丰富的谐波成分，加大了试验的严酷度）。 图中高压真空继电器是目前唯一能产生重复和高速放电波形的器件。线路中的电容代表人体的储能电容，电阻代表人体在手握钥匙和其他金属工具时的人体电阻。标准认为用这种人体放电模型（包括电容量和电阻值）来描述静电放电是足够严酷的。 ③放电方式 放电有直接和间接两种。直接放电（直接对设备放电）中以接触放电为首选形式，只有在不能用接触放电的地方（如表面覆有绝缘层以及计标机键盘的缝隙等地方）才改用气隙放电。 间接放电（对邻近物体的放电，在标准中用对水平耦合板和垂直耦合板的放电来模拟）以接触放电为唯一放电形式。 ④试验配置 试验有实验室里的型式试验和在安装现场的现场试验两种，在标准中规定以前者为准。后者是在用户提出需要才进行的一项试验。 由于静电放电的电流波形十分陡峭，前沿己经达到0.7～1ns，其包含的谐波成分至少要达到500MHz以上，因此试验室里试验配臵的规范性是保证试验结果重复性和可比性的一个关键。 （未完）

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试验配置（续） 上海三基电子工业有限公司提供的配臵： ① 木制试验台 1700×900×800mm ①绝缘支座1100×800×100mm ② 参考接地板2700×1800×1.5mm ②参考接地板2700×1800×1.5mm ③ 垂直耦合板500×500×1.5mm ③垂直耦合板500×500×1.5mm ④ 水平耦合板1600×800×1.5mm ④垂直耦合板支架500×500×1200mm ⑤ 绝缘垫板1400×600×0.5mm ⑤两端带470kΩ电阻的连接线（两根） ⑥ 两端带470kΩ电阻的连接线（两根） （未完） 试验配置（续） （未完）

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试验配置（续） 上述试验配臵也可由用户自己制作，其要点是： ⑴参考接地板采用0.25mm以上铜板或铝板（铝板易氧化，慎用）。如用其他金属，厚度至少是0.65mm以上。 参考接地板实际尺寸不限，要求四周均超出被试设备（指地面设备）或试验桌台面水平耦合板（用于台式设备）的每边0.5m以上。 参考接地板要和试验室的保护接地线相连。 ⑵水平耦合板和垂直耦合板（后者有绝缘支架）的材料与参考接地板相同。 两块耦合板各有一根两端接有470kΩ电阻的电缆线与参考接地板相连，以便泄放试验中静电电荷。要求所用电阻有承受放电的能力；整个电缆有绝缘保护，避免与接地板短路。 ⑶对台式设备，在水平耦合板上覆一块0.5mm的绝缘薄板，要求试验中此板不明显积聚电荷。 （未完） 试验配置（续） 在台式设备试验中，水平耦合板至少比试品的每一边大出0.1m。如试品太大，要么选用更大的试验台；要么选用两张同样的试验台来摆放试品，桌面上的水平耦合板不必焊在一起，而可以在两张桌子的并合处覆一块同样材质的金属，只要各压住每个桌面0.3m以上即可。但要求两张桌子的水平耦合板用电阻线分别与参考接地板相连。 ⑷对地面设备，在参考接地板上要有一个0.1m高的绝缘支座，试品和试品电缆放在绝缘支座上。 ⑸上述所有连接线（包括参考接地板的接地电缆；耦合板上的带电阻的连接电缆；以及放电接到参考接地板上的接地回线等）都必须保持低阻抗的连接。 ⑹其他应注意的地方 A.在距试品1m以内应无墙壁和其他金属物品（包括仪器）。 （未完）

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试验配置（续） B.试验中的试品要尽可能按实际情况布局（包括电源线、信号线和安装脚等等）。接地线要按生产厂的规定接地（没有接地线的就不接），不允许有额外的接地线。 C.放电时，放电的接地回线与试品表面至少保持0.2m的间距，避免相互间有附加感应，影响试验结果。 ⑤试验方法 ⑴原则上，凡可以用接触放电的地方一律用接触放电。对有镀漆的机壳，如制造厂未说明是作绝缘的，试验时便用放电的尖端刺破漆膜对试品进行放电。如厂家说明是做绝缘使用时，则改用气隙放电。 ⑵为改善试验结果的重复性和可比性，放电电极要垂直试品表面。 ⑶间接放电：A.对水平耦合板，放电垂直地在离开试品0.1m处用接触放电方式进行放电。B.对垂直耦合板，耦合板应放在离试品0.1m处，放电要垂直于耦合板一条垂直边的中心位臵上进行放电。对试品垂直方向的四个面都要用垂直耦合板做间接放电试验。 （未完） 下图是台式和地面设备的配臵与放电位臵例。 试验前，应对试品表面以20次/秒速率快速扫视，以便寻找试品的敏感部位。试验以1次/秒速率进行，以便让试品来得及作出响应。 试验方法（续）

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⑥试验的严酷度等级 试验严酷度等级有四级，对接触放电分别为2kV；4kV；6kV；8kV。对气隙放电分别为2kV；4kV；8kV；15kV。 等级的选择取决于环境因素，，但对一个具体产品来说，往往己在相应的产品族标准或产品标准中给出（合格评定准则也一并给出）。 ⑦试验评述 标准之所以用接触放电作为放电的首选方式，是因为接触放电的不确定因素较少；而且接触放电有着极其陡峭的上升时间，使其包含了极其丰富的谐波成分，即使选择比较低的试验电压，仍能取得严格的考核结果。 4-2射频辐射电磁场抗扰度试验 射频辐射电磁场抗扰试验的国家标准为GB/T17626.3（等同于国际标准IEC61000-4-3）。 ①试验目的 射频辐射的现象无所不在，如无线电台、电视台、移动无线电发射机及各种工业电磁辐射源，甚至荧光灯具在工作时都会产生电磁辐射。但通常这些干扰离所关心的设备较远，或干扰本身较弱（如荧光灯的寄生辐射），尚不足以对设备形成过分干扰。但目前广泛使用的无线电对讲机、手机等，由于使用人员可能离设备很近，造成的干扰就特别强劲。本标准用以评价电气和电子设备的抗射频辐射电磁场的能力。 41

②试验要求和严酷度等级 〃试验的频率范围为80～1000MHz（随技术的发展，特别是通讯技术的发展，测试频率己从早期的27～500MHz扩展到今天的80～1000MHz，但个别最新出版的产品标准己拓展到80～2000MHz）。 〃试验要用1kHz正弦波幅度调制，调制深度为80%（注意，场强校正只用载波，不加调制。正式试验时再加调制）。今后可能再加一项键控调频（欧共体已采用），频率为200Hz，占空比1：1。分别模拟语音及数字通信。 注意，带调 制的情况要 比不带调制 严酷得多。 （未完） 试验要求和严酷度等级（续） 〃标准把试验的严酷度等级分为1、2、3和X级，对应的试验场强是1V/m、3V/m、10V/m和待定四种。这里1级为低辐射环境，如离电台、电视台1km以上、附近只有小功率移动电话在使用。2级为中等辐射环境，如在不近于1m处使用小功率移动电话，为典型的商业环境。3级为较严酷的辐射环境，如在1m以内使用移动电话，或附近有大功率发射机在工作，为典型的工业环境。 今后有从严趋势，还是刚提到的例子，己把场强提高到30V/m。 〃英国和法国的电工技术研究所对移动电话场强研究后认为符合 E=（3.0×P1/2）/d 式中：E为场强，V/m； p为移动电话功率，W； d为移动电话天线至关心设备的距离，m。 此式反映在距离设备很近处使用功率较大的移动电话，会对设备造成很强的辐射电磁场干扰。 （完）

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③试验配置 试验在电波暗室进行（考虑到金属体对电磁波的反射，普通屏蔽室在测试频率内存在辐射电磁波的谐振现象，所以不能使用屏蔽室）。 考虑到射频功率放大器配备与经费间的矛盾，试品与发射天线的间距一般取3m。对小型试品，距离还可进一步取近，如为1m。对大型设备，在考虑场的均匀性后，距离可能要放远些，但功放要扩大。 （未完） 试验配置（续） 为保证试验结果的重复性和可比性，必须对试验场地的均匀性校核。方法是：先清场，在离天线规定距离处构筑一个底边离地高度为0.8m的垂直虚拟平面，平面尺寸为1.5m×1.5m。标准规定，此平面内每隔0.5m取一个测试点，故整个平面有16个测试点。若其中75%点的场强偏差在0～6dB之内，便认为场地均匀。实用中可根据试品大小适当增减虚拟平面尺寸。试验时，试品前端要与虚拟平面重合。 （未完）

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试验配置（续） 除场地外，当用的试验仪器有： 〃信号发生器（主要指标是带宽、有调幅功能、能自动或手动扫描、扫描点上的留驻时间可设定、信号幅度可自动控制等） 〃功率放大器（要求在规定的天线距离内达到规定的场强） 〃天线（在不同的频段下分别使用双锥和对数周期天线。国外已有在80～1000MHz全频段内使用的复合天线） 〃场强测试探头 〃场强测试与记录设备 在基本仪器的基础上再增加计算机、计算机专用控制软件、场强探头的自动行走机构等，便可构成一个完整的自动测试与校正系统。 （未完） 试验配置（续） 场强、试验距离与射频功率放大器之间的关系（供参考）： 功率放大器 场强与试验距离 25W 用1m法可产生3V/m的场强；当频率高于200MHz时，可产生10V/m的场强 100W 用3m法可产生80%调制深度的3V/m场强；用1m法可产生10V/m的场强 250W～500W 用3m法可在1.5m×1.5m虚拟平面上产生10V/m场强；当距离缩减时可产生30V/m的场强 （完） 44

④试验方法 试验在电波暗室中进行，试验人员不得进入暗室。用工业电视监视试品的工作情况（或从试品引出可说明试品工作状态的信号，至测定室，由专门仪器予以判定）。 暗室内有天线（包括天线升降塔）、转台、试品及工业电视摄像机。 工作人员、测定试品性能的仪器、信号发生器、场强测定仪器、计算机等设备放在测定室里。 射频功率放大器则放在功放室里。 在试验中，试验的布局（包括布线）非常讲究，应尽量详细地记录在案（必要时通过数码相机拍摄布局和布线情况），以便重现和对比试验结果。 ⑤用GTEM小室进行射频辐射 电磁场抗扰度试验 在充分考虑用户投资费用后，对小试品提供GTEM小室（吉赫芝横电磁波室）测量方案，使整套配臵有较低投资和较易为用户接受的特点。 ⑴GTEM小室简介 这是近十年才发展起来的电磁兼容测试设备。是根据同轴非对称矩形传输线原理设计的设备。为避免内部电磁波反射和谐振，在外形上设计成尖锥形；输入端采用N型同轴接头，随后渐变为非对称的矩形均匀场区。为使球面波（严格说，由N型接头向GTEM室传播的是球面波，但由于尖锥体的张角很小，因而该球面波近似于平面波）从输入端到负载端有良好的传输特性，终端采用电阻式匹配网络与吸收材料共同组成复合负载。前者作为低端频率的电流负载；后者则是高端频率的电磁波吸收负载。 （未完）

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GTEM小室简介（续） GTEM小室结构： （未完） GTEM小室简介（续） GTEM小室中心处的电场强度为 E=（P0RC）1/2/d 式中：E为电磁场的垂直分量，V/m； P0为馈至GTEM小室的射频功率，W； RC为GTEM小室的特性阻抗（50Ω）； d为芯板以下底板之间的垂直距离，m。 从式中可见，较小的GTEM小室的芯板与下底板之间的距离，可获得较大的场强（举例说，采用8W的功放，当d的尺寸为1m时，可获得20V/m的场强。此例未考虑80%的幅度调制。） 注意，为保证场的均匀性，试品高度不能超过芯与下底板垂直距离的三分之一。场的极化方向，通过旋转试品的摆放位臵来解决。 （完） 46

⑵GTEM小室抗扰度测试系统简介 由GTEM小室构成的测试系统见下图，把受试设备放进小室，接上信号源，经射频功率放大后，即能在小室内建立场强，即可用于小室内的射频辐射电磁场抗扰度试验。 （未完） GTEM小室抗扰度测试系统简介（续） GTEM小室：接受放大器的输出信号，形成所需场强。场强大小可由测试探头测出。 测试探头：测量小室内的电场强度，并将场强信号的电平值（模拟信号）通过专用插头和电缆送至智能场强计进行处理。 智能场强计：接受测试探头输入的模拟信号，对信号进行加工处理，在其屏幕上显示小室内探头位臵上的场强值。智能场强计可于计算机而进行操作（通过面板进行操作），也可通过接口与计算机联机操作。 主控计算机：通过接口卡和专用电缆与智能场强计联接。再配臵必要的系统操作软件，可完成对智能场强计和信号发生器的同步控制，实现整个测试系统的自动化操作。 信号发生器：带有计算机接口，可进行与计算机的联机或脱机操作。联机时，接受计算机指令，进行操作。 射频功率放大器：对信号源进行功率放大，并送至GTEM小室形成所需场强。 （完）

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⑶系统今后的扩展 主要是利用GTEM小室来进行试品本身的电磁骚扰的辐射发射试验。在无外接信号源的情况下，把有电磁辐射的试品放在小室里面，在小室N型接头处即有正比于辐射信号的输出。用干扰测量仪或频谱仪就可对辐射信号进行测量，再通过电磁辐射发射的软件处理，即可确定受试设备的电磁辐射发射。 4-3电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验的国家标准为GB/T17626.4（等同于国际标准IEC61000-4-4）。 ①试验目的 电路中机械开关对电感性负载的切换，通常会对同一电路中的其他电气和电子设备产生干扰。其特点是脉冲成群出现，脉冲重复频率较高，脉冲波形的上升时间短暂，但单个脉冲的能量较小，一般不会造成设备故障，但使设备产生误动作的情况经常可见。根据国外专家的研究，认为脉冲群试验是通过脉冲群对线路中半导体器件结电容的充电，当结电容上的能量积累到一定程度，便会引起线路（乃至设备）的误动作。 48

②脉冲群发生器 脉冲群发生器的基本线路和波形见下图。 （未完） 脉冲群发生器（续） 脉冲群发生器的基本技术指标是： 脉冲上升时间（指10%至90%）：5ns±30%（50Ω匹配时测）； 脉冲持续时间（前沿50%至后沿50%）：50ns±30% （50Ω匹配时测）； 脉冲重复频率：5kHz或2.5kHz； 脉冲群持续时间：15ms； 脉冲群重复周期：300ms； 发生器开路输出电压：0.25～4kVP； 发生器动态输出阻抗：50Ω±20%； 输出脉冲的极性：正/负； 发生器与电源的关系：异步。 （完）

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③试验配置 ⑴电源线耦合/去耦网络 用于电源线试验。图中可见，试验发生器来的信号电缆芯线通过可供选择的耦合电容加到相应电源线（L1、L2、L3、N及PE）上。信号电缆的屏蔽层则和耦合/去耦网络的机壳相连，机壳则接参考地。这表明脉冲群实际上是加在电源线与参考地之间，故电源线上的干扰是共模干扰。 （未完） 试验配置（续） ⑵电容耦合夹 用于信号线、控制线的试验。试验时受试电缆放在耦合夹的上、下两块耦合板之间，耦合板本身尽可能合拢，以提供板与电缆之间的最大电容。夹的两端各有一个高压同轴接头，用最靠近试品这端的接头通过同轴电缆与发生器连接。另外，同轴接头的芯线与下层耦合板相连，同轴接头外壳与耦合夹底板相通，而耦合夹放在参考接地板上。这一结构表明，高压脉冲将通过耦合板与电缆间的分布电容进入受试电缆，而电缆收到的脉冲是相对参考接地板的，所以仍然是共模干扰。 （未完）

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试验配置（续） 明确脉冲性质很重要：首先，与试验方法有关。既然是共模干扰，就一定与参考接地板有关，离开了参考接地板，干扰将加不到试品。其次，既然它是共模干扰试验，试验人员在处理干扰时，一定要用针对共模干扰的措施，否则将达不到预定效果。 ⑶其他必须的配置 ⒈参考接地板用厚度为0.25mm以上的铜板或铝板（普通铝板易氧化，宜慎用）；用其他金属板材，厚度要大于0.65mm。 接地板尺寸取决于试验仪器和试品，以及仪器与试品间所规定的接线距离（1m）。参考接地板的各边至少应比上述组合超出0.1m。 参考接地板应与实验室的保护地相连。 ⒉试验仪器（包括脉冲群发生器和耦合/去耦网络）放在参考接地板上。试验仪器用尽可能粗短的接地电缆与参考接地板连接，并要求在连接处的阻抗尽可能地小。 （未完） 试验配置（续） ⒊试品用0.1±0.01m的绝缘座隔开后放在参考接地板上（如果是台式设备，则应放臵在离参考地板高度为0.8±0.08m的木头台子上），试品（或试验台子）距参考接地板边缘的最小尺寸满足项1（0.1m）的规定。 试品应接照安装规范进行布臵和连接，以满足它的功能要求。另外，试品应按照制造商的安装规范将接地电缆以尽量小的接地阻抗连接到参考接地板上（注意，不允许有额外的接地情况出现）。当试品只有两根电源进线（单相，一根L，另一根N），而且不设专门接地线时，试品就不能在试验时再单独拉一根接地线。同样，试品如通过三芯电源进线（单相，一根L，一根N，及一根电气接地线），而未设专门接地线时，则此试品也不允许另外再设接地线来接地，而且试品的这根电气接地线还必须经受抗扰度试验。 （未完）

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试验配置（续） ⒋试品与试验仪器之间的相对距离以及电源连线的长度都控制在1m，电源线的离地高度控制在0.1m，如有可能，最好用一个木制支架来摆放电源线。 当试品的电源线为不可拆卸时，而且长度超过1m，那么超长部分应当挽成直径为0.4m的扁平线圈，并行地放臵在离参考地上方0.1m处，试品与仪器之间的距离仍控制为1m。 标准还规定，上述电源线不应采用屏蔽线，但电源线的绝缘应良好。 ⒌试验应在试验室进行，除位于试品及试验仪器下方的参考接地板外，它们与其他所有导电性结构（例如屏蔽室里的墙壁和实验室里的其他有金属结构的试验仪器和设备）之间的最小距离为0.5m，参见下图。 （未完） 试验配置（续） （未完） 52

试验配置（续） ⒍当使用耦合夹做被试系统抗扰度试验时，耦合夹应放在参考接地板上，耦合夹到接地板边缘的最小尺寸为0.1m。同样，除位于耦合夹下方的接地板外，耦合夹与其它导电性结构间的最小距离是0.5m。 如果试验针对系统中的一台设备（如试品1）的抗扰度测试，则耦合夹与试品1的距离保持不变，而将与试品2的距离增至5m以上（标准认为长导线足以使线路上的脉冲损耗殆尽）。 （完） ④试验方法 〃对电源线，通过耦合/去耦网络来施加试验电压。 〃对信号线、控制线通过电容耦合夹来施加试验电压。 脉冲群试验是利用干扰对线路结电容充电，当其能量积累到一定程度，就可能引起线路（乃至系统）出错。因此线路出错有个过程，而且有一定偶然性，不能保证间隔多少时间必定出错，特别是当试验电压接近临界值时。为此，一些产品标准规定电源线上的试验是在线—地之间进行，要求每一根线在一种试验电压极性下做三次试验，每次一分钟，中间间隔一分钟；一种极性做完，要换做另一种极性。一根线做完，再换做另一根线。当然也可以把脉冲同时注入两根线，甚至几根线。由于脉冲群信号在电源线上的传输过程十分复杂，很难判断究竟是分别加脉冲，还是一起加脉冲，设备更容易失效。因此，同时加脉冲也仅仅是一种试验形式而己，最终要由试验来下结论。 另一些标准（如GB4343.2），规定一根线上先加2分钟正极性脉冲，稍事休息，再加2分钟负脉冲。可见不同标准有不同规定，但都有相对较长的试验过程，以避免偶然性。并通过多种组合来暴露隐患。 通常试品只对其中一根线和一个极性的试验比较敏感。 （完）

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⑤试验中的注意点 试验配臵的规范性非常重要，首先，没有参考接地板，干扰就加不到试品去；其次，没有足够大的接地板，就不能保证试验结果的正确性。另外，由于脉冲群的单个脉冲前沿达到5ns，半宽达到50ns，说明其中含有极其丰富的谐波成分，幅度较大的频率至少要达到60MHz以上。对电源线来说，那怕长度只有1m，由于长度已可和传输频率的波长相比，已不能以普通电源线对待，信号在上面传输时，部分仍通过线路进入试品（传导）；部分要从线路逸出，成为辐射信号进入试品（辐射）。故试品受到的干扰实际上是传导与辐射的结合。传导与辐射的比例将与电源线长度有关：线路短，传导多；线路长，辐射强。而且辐射强弱还和电源线与参考接地板的贴近程度有关（反映为线路与参考地之间的分布电容），线路离接地板近，分布电容大（容抗小），干扰不易以辐射方式逸出；反之亦反。因此，试验用电源线的长度、离参考接地板的高度，乃至电源线与试品的相对位臵，都可以成为影响试验结果的因素。为了保证试验结果的重复性和可比性，注意试验配臵的规范性就变得十分重要了。 （未完）

试验中的注意点（续） 除了试验配臵的规范性外，还要注意每次试验时附在试品上的附加导线根数、及摆放位臵是否一致。这是因为脉冲群试验除了有传导干扰外，还存在一定程度的辐射干扰，不同的导线数目，不同的导线摆放位臵，试品对辐射干扰的响应情况是不同的。 此外，还要提醒试验人员的是，不同的试验运行程序，也可能影响试验结果，这是因为不同的试验运行程序对试品结电容的充电情况也是不同的。 总之，试验人员对试验情况都要仔细记录在案，便于日后对试验结果有可追溯性。 （完） ⑥试验的严酷度等级 试验等级分为1、2、3、4和X级。在电源线上试验时，分别取0.5kV（5kHz）、1kV（5kHz）、2kV（5kHz）、4kV（2.5kHz）及待定。在信号线、控制线上试验时，分别取0.25kV（5kHZ）、0.5kV（5kHz）、1kV（5kHz）、2kV（5kHz）及待定。 这里，电压为发生器储能电容上的电压，频率指脉冲群内单个脉冲的重复频率。严酷度等级的大体分类是： 1级：保护良好的环境（如计算机机房）。 2级：通常有保护的环境（如工厂中的计算机机房和控制室）。 3级：无保护环境下的设备（如公用电网、工厂、变电站）。 4级：有严重干扰的环境（如采用气体绝缘的开关或真空开关的变电站）。 试品选用哪一等级，由产品标准定。 ⑦标准今后发展趋势 标准今后发展趋势是脉冲频率提高，但脉冲群长度缩短，每群脉冲的个数基本不变。

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4-4雷击浪涌抗扰度试验 雷击浪涌抗扰度试验的国家标准为GB/T17626.5（等同于国际标准IEC61000-4-5）。 ①试验目的 自然界的雷击（指间接雷，如云层内、云层间的雷击，或邻近物体遭到的雷击）都可以在户外架空线上感应出浪涌电压和电流。此外，在电站或开关站中，大型开关切换瞬间，也会在供电线路上感应出大的浪涌电压和电流。这两种浪涌的共同特点是能量特别大（用能量作比较，静电为皮焦耳级，脉冲群为毫焦耳级，雷击浪涌则为几百焦耳级，是前两种干扰能量的百万倍），但波形较缓（微秒级，而静电与脉冲群是纳秒级，甚至亚纳秒级），重复频率低。 GB17626.5通过模拟雷击浪涌的试验，为电气和电子设备建立一个客观评价抗浪涌干扰能力的标准。 ②浪涌发生器 标准提到两种浪涌发生器，分别模拟电源线和通信线的浪涌情况，由于线路阻抗不同，两种浪涌的波形也不同。 ⑴用于电源线路试验的综合波发生器 “综合波”是指波形参数由标准规定的电压波和电流波是在一个发生器中形成的（发生器输出端开路时，形成电压浪涌波；发生器输出端短路时，形成电流浪涌波）。发生器的线路和波形要求见下图： （未完）

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用于电源线路试验的综合波发生器（续） （未完） 用于电源线路试验的综合波发生器（续） 对综合波发生器的基本要求： 开路输出电压（±10%）：0.5kVP至4kVP 短路输出电流（±10%）：0.25kAP至2kAP 发生器内阻：2Ω（这是联系开路电压波和短路电流波的关键） 可附加电阻10Ω或40Ω，以形成12Ω或42Ω的内阻 浪涌输出极性：正/负 浪涌移相范围：0°～360°（浪涌输出与电源同步时） 最大重复频率：至少每分钟1次

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⑵用于通信线路试验的10/700μs 浪涌波发生器 发生器线路和波形见下图： 对发生器的基本要求是： 开路电压波：10/700μs 开路输出电压（±10%）：0.5kVP至4kVP 发生器内阻：40Ω 浪涌输出极性：正/负 ③试验方法 由于浪涌试验的电压和电流波形相对较缓，因此对试验室的配臵比较简单。对于电源线路上的试验，是通过耦合/去耦网络来完成的，下图为单相试验电路例，有差模和共模试验的要求。对通信线路，则与被试线路有关，不一一列出。

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④试验中的注意点 〃试验前务必按照制造商的要求加接保护措施。 〃试验速率每分钟1次，不宜太快，以便给保护器件有一个性能恢复的过程。事实上自然界的雷击现象和变电站大型开关的切换也不可能有非常高的重复率。 〃试验一般正/负极性各做5次。 〃试验电压要由低到高逐渐递升，避免由于试品的I—V非线性特性出现的假象。另外，注意试验电压不要超出产品标准的要求，以免带来不必要的损坏。 ⑤试验的严酷度等级 试验的严酷度等级分为1、2、3、4和X级。电源线差模试验的1级参数未给，其余各级分别为0.5kV、1kV、2kV及待定。电源线共模试验的各级参数为0.5kV、1kV、2kV、4kV及待定。 试验的严酷度等级取决于环境（遭受浪涌可能性的环境）及安装条件，大体分类是： 1级：较好保护的环境，如工厂或电站的控制室。 2级：有一定保护的环境，如无强干扰的工厂。 3级：普通的电磁骚扰环境，对设备未规定特殊安装要求，如普通安装的电缆网络，工业性的工作场所和变电所。 4级：受严重骚扰的环境，如民用架空线，未加保护的高压变电所。 X级：特殊级，由用户和制造商协商后确定。 具体产品选用哪一级，一般由产品标准定。

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⑥对标准的评述 现在有不少标准都提到用1.2/50μs雷击波做试验的情况，但标准不同，做试验的目的也不同。如高压试验也提到雷击试验，这是做脉冲耐压试验，用的发生器是高电压、高阻抗的。此时尽管发生器电压很高，但能量并不大。而且这种试验是在设备离线状态（不工作状态）下进行的。反之，对GB/T17626.5标准，它强调做在线设备的浪涌抗扰度试验。由于线路阻抗低，因此发生器的输出阻抗也要求低。这样看来，适用于做浪涌抗扰度试验的发生器，除了要有足够高的输出电压外，还要求发生器有低输出阻抗和能量输出大的特点。而且由于设备是在线状态（设备工作的状态）进行试验，必须要用到耦合/去耦网络。可见上面提到的两种试验是截然不同的试验，绝对不能混为一谈。 4-5由射频场感应所引起的传导骚扰 抗扰度试验 由射频场感应所引起的传导骚扰抗扰度试验的国家标准为GB/T17626.6（等同于国际标准IEC61000-4-6）。 ①试验目的 在通常情况下，被干扰设备的尺寸要比干扰波的波长短得多，相形之下，设备引线（包括电源线及其架空线的延伸、通信线和接口电缆线等）的长度则可能达到干扰波的几个波长的长度（或更长）。这样，设备引线就变成被动天线，接受射频场的感应，变为传导骚扰侵入设备内部，最终以射频电压和电流形成的近场电磁场影响设备的工作。 射频场感应所引起的传导骚扰与射频场辐射电磁骚扰恰成一对，相互补充，形成150kHz～1000MHz全频段抗扰度试验。其中150kHz～80MHz为传导抗扰度试验；80MHz～1000MHz为辐射抗扰度试验。

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②试验要求和严酷度要求 〃试验的频率范围为150kHz～80MHz。当试品尺寸较小时，上限频率可扩展到230MHz。 〃为提高试验难度，试验中要用到1kHz的正弦波进行幅度调制，调制深度为80%。 〃试验的严酷度等级分1、2、3和X级的共模试验，试验电压分别为1V、3V、10V和待定。 严酷度等级的分类情况与GB/T17626.3是相同的，这里不重复。 ③基本试验仪器 传导骚扰的基本试验仪器由下图组成： ⑴射频信号发生器（带宽150kHz～230MHz，有幅度调制功能，能手动或自动扫描，扫描点的留驻时间可以设定，输出信号的幅度可自动控制）。 ⑵射频功率放大器（取决于试验方法及试验的严酷度等级）。 ⑶低通和高通滤波器（用于避免信号谐波对试品产生干扰）。 ⑷固定衰减器（衰减量固定为6dB，用以减少功放至耦合网络间的不匹配程度，安装时要尽量靠近耦合网络）。 上述仪器如配上电子毫伏计、计算机及控制软件，可组成自动测试系统。

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④试验方法 〃试验一般在屏蔽室中进行。 〃干扰的注入方法有：耦合/去耦网络（常用在作电源线的抗扰度试验。当信号线数目较少时也常采用）；电流钳和电磁耦合钳（特别适用于对多芯电缆的试验。其中电磁耦合钳在1.5MHz以上频率，对试验结果有良好再现性；当频率高于10MHz时，电磁耦合钳比常规的电流钳有更好的方向性，并且在辅助设备信号参考点与参考接地板之间不再要求有专门的阻抗，因此使用更方便）。 〃10V等级时，注入方式与功率放大器之间的关系（供参考）： 注入方式 功率放大器的输出功率 耦合/去耦网络 7W 电流钳 176W 电磁耦合钳 28W 4-6电压跌落、短时中断和电压渐变 抗扰度试验 电压跌落、短时中断和电压渐变抗扰度的国家标准为GB/T17626.11（等同于国际标准IEC61000-4-11）。 ①试验目的 电压跌落、短时中断是由电网、变电设施故障或负载出现大的变化所引起的，有时会连续出现两次或多次跌落或中断。电压变化则是由负载连续变化引起的，通常会持续一段时间。 电压跌落或中断不总是突变的，例如一个大的电源网络断开（工厂的局部或地区中的较大范围），由于有众多旋转电机接在电网，这些电机短时充当发电机运行，使电网电压逐步降低。 对数据处理设备，大多有断电检测装臵，以便断电时设备作紧急处理后停机；而在电源恢复后，按正确方式重新启动。 本试验考核设备的断电检测与处理能力。避免设备在断电检测装臵触发前，直流稳压电源的输入直流己降至最低电压之下，由此造成数据丢失与改变。

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②试验仪器 基本试验仪器有两种： ⑴用电子开关控制的两个调压器⑵用波形发生器和功率放大器构成的结构方式 试验发生器 〃两个电子开关同时关断时，输出电压便中断（中断时间事前设定）。 〃两个电子开关交替闭合时，可模拟输出电压的瞬时跌落或升高。 〃通常做成0°和180°切换方式。 〃价格低，可满足一般设备试验要求。 〃结构复杂，造价昂贵，但波形失真小，可在任意角度上进行切换。 〃此线路增加程控功能后还可实现电压渐变功能。 ③试验方法 〃仪器选择主要取决于负载电流、峰值启动电流的能力。输出电压精度为±5%。 〃根据产品标准上规定的电压跌落或中断要求进行试验。试验一般做3次，每次间隔10秒钟。 〃试验要在试品的典型工作状态下进行。 〃如果要在特定角度上进行切换，应优先选择45°、90°、 135°、180°、225°、270°和315°上进行试验。但一般选择0°和180°做试验己足够。 〃对三相系统，一般是一相、一相地进行试验。特殊请况下才对三相同时做试验，这时要求三套仪器要同步进行试验。

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4-7衰减振荡波抗扰度试验 衰减振荡波抗扰度试验的国家标准为GB17626.12（等同于国际标准IEC61000-4-12）。 ①试验目的 衰减振荡波代表高压和中压变电站的高压母线闸刀开关操作情况，它常会产生波前时间达到几十ns级的瞬变电压波。由于高压电路中特性阻抗的失配，电压波有反射，由此产生了衰减振荡波。振荡波的振荡频率受母线长度（通常为几十至几百米）影响，约为几百千赫芝至几兆赫芝。 用衰减振荡波模拟工业环境中的衰减振荡瞬变，有着很高的裕度。用以检测试品在不同的特定运行条件下的抗扰度。目前常见于电力系统中继电保护设备、电站控制设备的抗扰度试验。 ②衰减振荡波发生器 衰减振荡波发生器的基本线路和振荡波形见下图： （未完）

衰减振荡荡波发生器（续） 对衰减振荡波发生器的基本要求是： 第一峰值电压上升时间：75ns±20%； 衰减振荡波的振荡频率：100kHz和1MHz两种，±10%； 衰减振荡波的重复频率：对100kHz至少40c/s； 对1MHz至少400c/s； 衰减振荡波的波形衰减率：在3～6周内衰减到峰值的50%； 一串衰减振荡波的持续时间：不低于2s； 发生器输出阻抗：200Ω±20%； 峰值开路电压：250V（-10%）～2.5kV（+10%）； 与电源频率的关系：异步； 衰减振荡波的第一峰值极性：正/负。 （未完）

衰减振荡波发生器（续） 迄今衰减振荡波发生器在世界范围内也只有极少数几家公司有售，但发生器的主开关几乎都是采用气隙放电方式，因此振荡波形的稳定性较差，单个振荡波形中的振荡次数与电压有关（电压高，振荡多；反之亦反），而且波形的毛刺也多。这些发生器的振荡波重复频率一般都不可调节（即使可调，也只有固定几档）；输出振荡瞬变波形的第一峰值极性不能选择。此外，振荡波的自由振荡频率也不可调（一般只设一档频率，为1MHz；个别产品有提供选件来改变振荡频率，如500kHz、200kHz和100kHz等，但一台仪器只能产生一个频率）。 上海三基在NS61012中率先提出用半导体电子开关作放电器件，输出瞬变的幅度连续可调（最高可达2.5kV）；+/-极性可任选；振荡频率分两档（1MHz和100kHz在一台仪器中），可任选；振荡波的重复率为1～500c/s，可任选；每串振荡瞬变的持续时间及一串振荡与另一中振荡之间的间隔时间也都可调。特别是输出波形的振荡次数与电压无关，波形稳定且光滑。

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③试验配置 ⑴耦合/去耦网络 电源线的抗扰度试验是通过耦合/去耦网络来进行的，线路如下： ⑵试验配置 〃参考接地板采用0.25mm以上的铜或铝板。如用其他金属板，须用厚度大于0.65mm以上。接地板尺寸取决于试验仪器、耦合/去耦网络、试品（包括辅助试验设备），接地板的每一条边应比上述组合至少大出0.1m。 〃试验仪器、耦合/去耦网络和试品（包括辅助试验设备）都放在参考接地板上面，试品要用0.1m±0.01m的绝缘物垫起，试品本身应按安装要求接线，并以粗而短的接地导线与接地板连接（如果有接地线的话）。 〃试品与试验室墙壁和其他导电性结构的最小距离为0.5m。试品与耦合/去耦网络的连线长度为1m（若连线超长，超长部分应卷成直径为0.2m的线圈，平行地放在离参考接地板的高度为0.1m处）。发生器则在靠近耦合/去耦网络处放臵，连线长度为1m。 66

④试验方法 试验分共模和差模两种，接线方法如下： 试验采用1MHz和100kHz两种振荡频率。按产品标准施加试验电压，每一极性的试验时间不短于2s。 ⑤试验的严酷度等级 衰减振荡波试验的严酷度等级分4级，对共模试验分别取0.5kV、1kV、2kV（对继电保护设备取2.5kV）及待定；对差模试验分别取0.25kV、0.5kV、1kV及待定。各级别的大体适用范围如下： 1级：控制大楼有限范围内运行的电缆连接端口； 2级：控制大楼和继电器室（或小型配电间）的设备电缆连接端口，而相关设备被放在控制大楼和继电器室中。 3级：继电器室内所安装设备的电缆连接端口，设备本身也安装在继电器室内。 4级：为有待分析的特殊情况。 对大多数量度继电器和保护装臵适合用3级。仅在采取特别措施的情况下才使用较低级别。 67

4-8用高频噪声模拟器做抗扰度试验 高频噪声模拟器符合日本技术标准，迄今已有较长使用历史（上世纪60年代末闻世，几经改进，己有30多年历史），有较高的性能价格比，在日本及周围受日本技术影响较大的国家和地区中有广泛应用（在我国，家用电器的生产企业和中日合资的电子产品生产企业使用广泛）。 高频噪声模拟器的功能以电快速瞬变脉冲群发生器雷同，一样可以做电源线和信号线的抗扰度试验，而且试验方法也相同（电源线试验用耦合/去耦网络；信号线用电容耦合夹）。但价格便宜，尤其适合于有志于开展产品电磁兼容性能摸底的企业使用。 ①主要技术性能 输出脉冲：正/负极性的方波； 脉冲幅度：2kV（50Ω匹配负载时测，下同），连续可调； 脉冲上升时间：1ns±30%； 脉冲宽度：50ns～1000ns（每50ns为一增量，可调）； 操作方式：手动（按一次按钮，产生一个脉冲）、自动（20Hz～80Hz，可调节）及电源同步（50/60Hz）； 相位：在电源同步的情况下，脉冲在电源波形上的相位自0°～360°连续可调。 ※可见，高频噪声模拟器毕竟与脉冲群发生器不同。首先，波形不同（一个是方波，另一个是5/50ns三角波）。其次，高频噪声模拟器的脉冲在时间上均匀分布；脉冲群则是成群出现。要指出的是，高频噪声模拟器输出的2kV脉冲实际上和脉冲群发生器的4kV脉冲是相当的。前者用50Ω匹配负载测得的（高频噪声模拟器的内阻抗也是50Ω），故模拟器内部的电容电压实际上是4kV。脉冲群发生器的内阻是50Ω，当电压为4kV，用50Ω匹配负载测得的脉冲也将是2kV。 ※高频噪声的“高频”是指波形中含有谐波成分的频率极高。

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②工作原理简述 下图为高频噪声模拟器脉冲发生线路的简图及输出波形： 工作原理简述（续） 〃准备状态Cs充电己结束，作为延时线使用的电缆线分布电容也充电到HV。 〃水银开关闭合时，由于负载电阻与延时电缆的阻抗相等，在电阻上得到的电压将是+1/2HV。 〃水银开关闭合瞬间，由于回路阻抗发生突变，有一部分能量（幅值也是+1/2HV）经延时电缆向高压电源方向反射。 〃反射波到达170kΩ电阻处，由于电阻的阻值远大于电缆线的阻抗，要形成第二次反射，属开路反射，反射波要反相以-1/2HV向负载方向反射。 〃当第二次反射波到达负载时，正好和原来的+1/2HV相抵消，形成一个完整方波。方波宽度等于电磁波在延时线上来回反射的时间。 ※上述分析预示，改变延线的长度，将改变高频噪声模拟器的输出脉冲（方波）的宽度。

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※当负载阻抗与延时电缆不匹配时，波形会发生畸变。 ③ 高频噪声模拟器外形及操作简述 ※输出脉冲的宽 度通过改变联接 各分段延时线的 组合关系来实现 〃电源线抗扰度试验用仪器内部的耦合/去耦网络来做。 〃信号线抗扰度试验用电容耦合夹来做。 〃高频噪声模拟器的脉冲输出端子用电缆输出，电缆另一端的芯线与外层屏蔽形成短路圈，可将电压脉冲转变成电流脉冲，而将能量集中在圈的。当这个短路圈靠近对辐射敏感的设备或线路时，可使敏感设备产生误动作。因此，这个试验方案可用来做设备的局部辐射抗扰度试验（定性试验）。 70