GBT-17626.8-2006工頻磁場(chǎng)抗擾度試驗(yàn)培訓(xùn)VIP

工頻磁場(chǎng)抗擾度2019.10.10實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)?zāi)康?、原?1試驗(yàn)環(huán)境02試驗(yàn)結(jié)果04試驗(yàn)方法03目錄試驗(yàn)?zāi)康募霸砉ゎl磁場(chǎng)簡(jiǎn)介：

工頻：通常是指頻率為50Hz或者60Hz的市電頻率

工頻磁場(chǎng)是由導(dǎo)體中的工頻電流產(chǎn)生的，或極少量的由附近的其他裝置（如變壓器的漏磁通）所產(chǎn)生的，即在有電流流過的地方都會(huì)伴生磁場(chǎng)。工頻磁場(chǎng)的特點(diǎn)是頻率低、波長(zhǎng)長(zhǎng)、其試驗(yàn)波形為工頻正弦波，可對(duì)各種電氣和電子設(shè)備造成不同程度的影響。

工頻磁場(chǎng)抗擾度用于評(píng)價(jià)處于工頻（連續(xù)和短時(shí)）磁場(chǎng)中的家用、商用和工業(yè)用電氣和電子設(shè)備的性能，尤其適用于計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、電度表等一類磁場(chǎng)敏感設(shè)備的磁場(chǎng)抗擾度性能評(píng)估，例如：計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器、電子顯微鏡等一類設(shè)備，在工頻磁場(chǎng)作用下會(huì)產(chǎn)生（電子束）抖動(dòng)；對(duì)電度表等一類設(shè)備在工頻磁場(chǎng)作用下會(huì)產(chǎn)生程序紊亂、內(nèi)存數(shù)據(jù)丟失和計(jì)度誤差；對(duì)內(nèi)部有霍爾元件等一類設(shè)備對(duì)磁場(chǎng)敏感器件所構(gòu)成的設(shè)備，在磁場(chǎng)作用下會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)作。

工頻磁場(chǎng)抗擾度試驗(yàn)及GB/T17626.8標(biāo)準(zhǔn)就是為了檢查設(shè)備或系統(tǒng)在附近有工頻磁場(chǎng)的情況下，對(duì)磁場(chǎng)騷擾的抵抗能力。

V=f*λ，V是波速，f是頻率，λ是波長(zhǎng)。工頻磁場(chǎng)的特點(diǎn)是頻率低（50Hz），V為恒定值，自然波波長(zhǎng)，在正常情況下，工頻電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)相對(duì)穩(wěn)定，磁場(chǎng)強(qiáng)度較小但在故障或突發(fā)狀態(tài)下，電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)不穩(wěn)定，磁場(chǎng)強(qiáng)度也相對(duì)較大，不過，持續(xù)時(shí)間比較短，這也是試驗(yàn)等級(jí)劃分的一個(gè)依據(jù)之一。

在正常情況下，由工頻電流所產(chǎn)生的穩(wěn)定磁場(chǎng)相對(duì)較小，但在故障狀態(tài)下電流伴生的磁場(chǎng)就比較強(qiáng)，但持續(xù)時(shí)間很短（直到保護(hù)設(shè)備動(dòng)作為止，對(duì)熔斷器來說，約幾毫秒；對(duì)繼電保護(hù)器，最大可能達(dá)到3~5秒）并不是所有設(shè)備都是敏感的，但有些設(shè)備，例如計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器、電子顯微鏡等一類設(shè)備，在工頻磁場(chǎng)作用下會(huì)產(chǎn)生電子束抖動(dòng)；對(duì)電度表等一類設(shè)備在工頻磁場(chǎng)作用下會(huì)產(chǎn)生程序紊亂、內(nèi)存數(shù)據(jù)丟失和計(jì)度誤差；對(duì)內(nèi)部有霍爾元件等一類設(shè)備對(duì)磁場(chǎng)敏感器件所構(gòu)成的設(shè)備，在磁場(chǎng)作用下會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)作，因此工頻磁場(chǎng)抗擾度對(duì)上述設(shè)備就具有特定意義了。

試驗(yàn)環(huán)境

試驗(yàn)的基本配置包括接地參考平面（GRP）、受試設(shè)備（EUT）、感應(yīng)線圈與工頻磁場(chǎng)發(fā)生器。

參考接地板是0.25mm以上的銅板或鋁板；如采用其他金屬薄板（非磁鐵性質(zhì)），其最小厚度為0.65mm。參考接地板的最小尺寸為1mx1m；最終尺寸決定于試品大小。參考接地板與實(shí)驗(yàn)室的安全地接在一起。

接地參考平面放置在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，受試設(shè)備放在接地參考平面上，其間用0.1m厚的絕緣物支撐。EUT外殼通過本身的接地端子與接地參考平面連接。試品應(yīng)使用制造商推薦的電纜（包括電源、控制及信號(hào)源的連接電纜）。若沒有推薦，應(yīng)采用合適與設(shè)備信號(hào)的無屏蔽電纜。所有電纜應(yīng)有1m的長(zhǎng)度暴露在磁場(chǎng)中。

試驗(yàn)用電流發(fā)生器應(yīng)放在離線圈不超過3m遠(yuǎn)的地方，其一端與參考接地版相連。

感應(yīng)線圈應(yīng)放置在距實(shí)驗(yàn)室墻壁和其他磁性物質(zhì)至少1m遠(yuǎn)的地方。感應(yīng)線圈在做水平極化試驗(yàn)時(shí)，參考接地板可作為線圈的底邊而成為線圈的一部分。其中：1級(jí)：有電子束敏感裝置使用的環(huán)境2級(jí)：保護(hù)良好的環(huán)境。周圍不存在像電力變壓器這類可產(chǎn)生漏磁通的電氣設(shè)備；也不受高壓母線影響的區(qū)域。遠(yuǎn)離接地保護(hù)裝置、工業(yè)區(qū)和高壓變電所的住宅、辦公室和醫(yī)院保護(hù)區(qū)等地方是這類環(huán)境的代表。3級(jí)：受保護(hù)的環(huán)境。周圍有可能產(chǎn)生漏磁通或磁場(chǎng)的電氣設(shè)備或電纜；在靠近保護(hù)接地系統(tǒng)的地方；附近（幾百米內(nèi)）有高壓中壓母線的場(chǎng)合。商業(yè)區(qū)、控制樓、非重工業(yè)區(qū)及高壓變電所的計(jì)算機(jī)房可作為這類環(huán)境的代表。試驗(yàn)等級(jí)及產(chǎn)品試驗(yàn)要求舉例試驗(yàn)等級(jí)及產(chǎn)品試驗(yàn)要求舉例4級(jí)：典型的工業(yè)環(huán)境。旁邊有電力線經(jīng)過；保護(hù)接地系統(tǒng)的接地點(diǎn)；在可能產(chǎn)生漏磁通的大功率電氣設(shè)備的旁邊；在相對(duì)距離為幾十米的地方有高壓或中壓母線經(jīng)過。重工業(yè)廠礦、發(fā)電廠及高壓變電所的控制室可作為這類環(huán)境的代表。

5級(jí)：嚴(yán)酷的工業(yè)環(huán)境。旁邊有載流達(dá)到數(shù)千安培電流的線路通過；近旁有保護(hù)接地系統(tǒng)，或在大功率電氣設(shè)備旁邊，重工業(yè)廠礦的開關(guān)站、中壓開關(guān)站及電廠可作為這類環(huán)境的代表

相關(guān)設(shè)備舉例：

①信息技術(shù)設(shè)備：1A/m

試品應(yīng)按照實(shí)際使用要求放置和連接，并置于磁場(chǎng)線圈中心（浸沒法）對(duì)物理尺寸大的系統(tǒng)，不需要全體都放在磁場(chǎng)中，僅將系統(tǒng)中的敏感裝置放置在磁場(chǎng)中央進(jìn)行單獨(dú)試驗(yàn)，試驗(yàn)中允許屏幕上出現(xiàn)紊亂。

②電子電度表：400A/m

施加與電子電度表參比電壓相同頻率、正弦變化的磁場(chǎng)，強(qiáng)度為400A/m。要求在最不利的方向下進(jìn)行這項(xiàng)試驗(yàn)。試驗(yàn)中程序不產(chǎn)生紊亂，內(nèi)存數(shù)據(jù)不能丟失，誤差改變量對(duì)1級(jí)表應(yīng)小于2%；對(duì)2級(jí)表應(yīng)小于3%。試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)儀器包括一個(gè)用以產(chǎn)生磁場(chǎng)的感應(yīng)線圈，和一臺(tái)用以供給感應(yīng)線圈電流的工頻勵(lì)磁電源，一個(gè)GRP（參考接地版）及一些其他輔助裝置如磁場(chǎng)探頭、電子電度表等組成。電感線圈分類：方形單獨(dú)感應(yīng)線圈，標(biāo)準(zhǔn)的線圈尺寸為1m的正方形，用于試驗(yàn)小型設(shè)備，場(chǎng)強(qiáng)允差在3dB以內(nèi)的可容納EUT體積為0.6m×0.6m×0.5m（l*w*h）。例如小型設(shè)備(如計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、電度表、燈具等)方型雙感應(yīng)線圈，亦稱霍爾姆茲線圈，標(biāo)準(zhǔn)的線圈尺寸為1m，兩個(gè)并聯(lián)線圈之間的距離是0.8m。采用雙線圈的場(chǎng)均勻性比3dB，如保持與單線圈同等均勻度時(shí)，EUT體積可達(dá)到0.6m×0.6m×1m。對(duì)大型柜式設(shè)備，線圈應(yīng)根據(jù)EUT尺寸和場(chǎng)的不同極化方向來制造。為保證場(chǎng)的均勻度，線圈到EUT外殼的最小距離在水平和垂直方向分別為0.2m和0.3m。試驗(yàn)布局PFMF試驗(yàn)的基本配置包括接地參考平面（GRP）、受試設(shè)備（EUT）、感應(yīng)線圈和工頻磁場(chǎng)發(fā)生器。幾乎所有的電磁兼容試驗(yàn)用到的GRP都是如下要求：材料為0.25mm以上的銅板或者鋁板，如果采用其他金屬板，最小厚度為0.65mm，GRP最小尺寸為1m*1m，但如果EUT長(zhǎng)或?qū)挻笥谶@個(gè)數(shù)值，那么至少應(yīng)該調(diào)整為相應(yīng)數(shù)值，即GRP最終尺寸取決于EUT的大小，同時(shí)GRP要與實(shí)驗(yàn)室的安全地相連；EUT應(yīng)放置于GRP之上，其間用0.1m厚的絕緣物支撐，EUT外殼通過自身的接地端子與GRP相連，所有電纜（如滿足）應(yīng)有1m的長(zhǎng)度暴露在磁場(chǎng)中，如果采用濾波器，則應(yīng)接在距離EUT1m遠(yuǎn)的電纜上，濾波器與GRP相連。感應(yīng)線圈應(yīng)放置在距離實(shí)驗(yàn)室墻壁和其他磁性物體至少1m遠(yuǎn)處，感應(yīng)線圈在做水平極化場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)，GRP可作為線圈的底邊而成為線圈的一部分。試驗(yàn)用的電流發(fā)生器應(yīng)放置在距離線圈不超過3m遠(yuǎn)的位置，其一端應(yīng)與GRP相連。測(cè)試時(shí)，線圈應(yīng)能包圍受試設(shè)備，其大小應(yīng)使得線圈的一遍到受試設(shè)備外殼的最小距離等于所考慮受試設(shè)備尺寸的1/3。對(duì)于大型設(shè)備，本身體積比較龐大，感應(yīng)線圈可由“C”形截面或“T”形截面的導(dǎo)體制成，以便有足夠的機(jī)械穩(wěn)定性。試驗(yàn)體積由線圈的試驗(yàn)面積（每條邊的60%╳60%）乘以高度（對(duì)應(yīng)于線圈較短一邊的50%）來決定。試驗(yàn)條件確保電磁條件（實(shí)驗(yàn)室背景電磁場(chǎng)應(yīng)至少比選定的試驗(yàn)等級(jí)低20dB，否則試驗(yàn)應(yīng)在法拉第籠中進(jìn)行）和氣候條件（溫度15-35℃，相對(duì)濕度25%-75%，大氣壓力86-106kPa）滿足要求。

確定試驗(yàn)磁場(chǎng)的類型（穩(wěn)定持續(xù)或短時(shí)的），確定試驗(yàn)等級(jí)。

EUT正確操作的預(yù)校驗(yàn)

場(chǎng)強(qiáng)的校準(zhǔn)

場(chǎng)強(qiáng)的校準(zhǔn)應(yīng)在沒有試品的情況下進(jìn)行，把合適的磁場(chǎng)探頭放在感應(yīng)線圈的中心，并調(diào)整探頭的方向，以探測(cè)磁場(chǎng)強(qiáng)度的最大值，然后調(diào)節(jié)感應(yīng)線圈中的工頻電流，以得到試驗(yàn)等級(jí)所規(guī)定的的磁場(chǎng)強(qiáng)度

進(jìn)行試驗(yàn)：以臺(tái)式設(shè)備為例，應(yīng)采用浸入法對(duì)EUT進(jìn)行試驗(yàn)，EUT應(yīng)按實(shí)際使用要求放置和連線，并置于磁場(chǎng)線圈的中心，為測(cè)試EUT暴露在不同極化方向磁場(chǎng)中的抗干擾性能，應(yīng)使線圈分三次依次旋轉(zhuǎn)90°后做同樣的試驗(yàn)，即X、Y、Z三個(gè)方向做試驗(yàn)，每個(gè)方向持續(xù)時(shí)間一般為300s，可結(jié)合實(shí)際調(diào)整時(shí)間。對(duì)于一些尺寸較大的設(shè)備或系統(tǒng)，并不需要全體都放在磁場(chǎng)中，僅將系統(tǒng)中的敏感裝置放置在磁場(chǎng)中央進(jìn)行單獨(dú)試驗(yàn)。采用浸入法對(duì)試品（臺(tái)式設(shè)備）進(jìn)行試驗(yàn)。為試驗(yàn)試品暴露在不同極化方向磁場(chǎng)中的抗干擾性能，應(yīng)使線圈分三次依次旋轉(zhuǎn)90°（試驗(yàn)方法包括浸入法和鄰近法）

浸入法：將磁場(chǎng)施加于EUT的方法，即將EUT放在感應(yīng)線圈中部

鄰近法：將磁場(chǎng)施加于EUT的方法。用一個(gè)小感應(yīng)線圈沿EUT的側(cè)面移動(dòng)，以便探測(cè)特別靈敏的部位試驗(yàn)方法設(shè)備應(yīng)處于所規(guī)定的適當(dāng)大小的感應(yīng)線圈所產(chǎn)生的試驗(yàn)磁場(chǎng)中；試驗(yàn)應(yīng)通過移動(dòng)感應(yīng)線圈來重復(fù)進(jìn)行，在每個(gè)正交方向?qū)UT的整體進(jìn)行試驗(yàn)。

試驗(yàn)應(yīng)以線圈最短一邊的50%為步長(zhǎng)，沿EUT的側(cè)面將線圈移動(dòng)到不同的位置重復(fù)進(jìn)行。（以線圈最短一邊的50%為步長(zhǎng)移動(dòng)感應(yīng)線圈，使試驗(yàn)磁場(chǎng)相互重疊）。為了使EUT暴露在不同方向的試驗(yàn)磁場(chǎng)中，感應(yīng)線圈應(yīng)旋轉(zhuǎn)90°，接著按相同的程序進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)方法臺(tái)式設(shè)備試驗(yàn)布置圖試驗(yàn)結(jié)果評(píng)定轉(zhuǎn)90°試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)依據(jù)受試設(shè)備的功能喪失或性能降低等級(jí)進(jìn)行分類。相關(guān)的性能水平由設(shè)備的制造商或?qū)嶒?yàn)的需求方確定，GB17626.8建議按如下要求分類：

A）在制造商、委托方或購買方規(guī)定的限值內(nèi)性能正常；

B)功能或性能暫時(shí)喪失或降低，但在騷擾停止后能自行恢復(fù)，不需要操作者干預(yù)；

C)功能或性能暫時(shí)喪失或降低，但需操作人員干預(yù)才能恢復(fù)；

D)因設(shè)備硬件或軟件損壞，或數(shù)據(jù)丟失而造成不能恢復(fù)的功能喪失或性能降低。

一般來講A項(xiàng)是合格的，C、D項(xiàng)是不合格的，B項(xiàng)需要根據(jù)設(shè)備使用情況&客戶協(xié)商判斷是否合格。

YY0505的符合性準(zhǔn)則如下：YY0YY0505的符合性準(zhǔn)則如下：工頻磁場(chǎng)感應(yīng)線圈裝置主要由試驗(yàn)發(fā)生器、感應(yīng)線圈和輔助試驗(yàn)儀器組成。而試驗(yàn)發(fā)生器一般又由調(diào)壓器、變流器組成，整個(gè)裝置的構(gòu)造如圖圖中，調(diào)壓器直接連接到配電網(wǎng)電源，調(diào)壓器的輸出接到變流器的初級(jí)，變流器的次級(jí)接感應(yīng)線圈標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，調(diào)壓器輸出的電流波形為正弦波，其總畸變率小于8%，因此，要求調(diào)壓器的輸出電壓必須有足夠好的穩(wěn)定性。如果穩(wěn)定性不夠，會(huì)影響著后一級(jí)的變流器的輸出電流，從而導(dǎo)致感應(yīng)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)的波動(dòng)。變流器的作用是將調(diào)壓器提供的高電壓、低電流的交流電輸入轉(zhuǎn)換為低電壓高電流的輸出。變流器一般分為低電流檔和高電流檔2個(gè)檔位。感應(yīng)線圈由銅、鋁或其他的非磁性材料制成，其橫截面和機(jī)械結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于在試驗(yàn)期間使線圈穩(wěn)定。線圈電感一般設(shè)計(jì)在2.5μH（1m的標(biāo)準(zhǔn)線圈）到幾μH（如6μH，1m*2.6m的矩形感應(yīng)線圈）之間，線圈因數(shù)范圍在0.87~1m到0.66~1m。線圈可以是單匝，也可以是多匝。相同條件下，多匝線圈電感值會(huì)增大，這是需要考慮調(diào)壓器和變流器是否能夠?qū)У膭?dòng)。感應(yīng)線圈的不同尺寸直接決定著線圈的感應(yīng)因數(shù)，尺寸越大，線圈的感應(yīng)因數(shù)越低。工頻磁場(chǎng)抗擾度裝置校準(zhǔn)工頻磁場(chǎng)線圈裝置的校準(zhǔn)原理及方法針對(duì)工頻磁場(chǎng)感應(yīng)線圈的校準(zhǔn)，可分為3部分：調(diào)壓器、變流器和感應(yīng)線圈進(jìn)行校準(zhǔn)對(duì)于調(diào)壓器的校準(zhǔn)，關(guān)注的是其輸出電壓準(zhǔn)確度，在此，可以使用數(shù)字多用表對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控，把多用表并聯(lián)在調(diào)壓器的輸出端，就可以對(duì)調(diào)壓器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)對(duì)于變流器的校準(zhǔn)，一般采用感應(yīng)測(cè)量法，即將電流鉗夾在感應(yīng)線圈或者連接線上。因此，需要注意選擇合適量程的電流表，不合適的量程會(huì)直接影響電流測(cè)量準(zhǔn)確度。對(duì)于感應(yīng)線圈的校準(zhǔn)，使用的設(shè)備是高斯計(jì)或者磁場(chǎng)探頭（小型磁場(chǎng)探頭對(duì)線圈進(jìn)行校準(zhǔn)）。在感應(yīng)線圈校準(zhǔn)過程中，需要確認(rèn)感應(yīng)線圈采用絕緣支撐，放置在距實(shí)驗(yàn)室墻壁或其他磁性物體至少1m遠(yuǎn)的地方。磁場(chǎng)探頭應(yīng)放置于線圈幾何中心，同時(shí)，調(diào)整探頭方向，保證其接收的磁場(chǎng)強(qiáng)度最大。在實(shí)際的工頻磁場(chǎng)感應(yīng)線圈裝置中，往往都會(huì)用非磁性材料的支架對(duì)線圈進(jìn)行固定，并且可以任意調(diào)整高度，以達(dá)到各種測(cè)試要求。在實(shí)際過程中，如果變流器由于某些原因出現(xiàn)漏磁現(xiàn)象，并且漏磁方向與線圈法線方向一致時(shí)，則會(huì)對(duì)校準(zhǔn)結(jié)果產(chǎn)生重大影響。漏磁主要發(fā)生在兩種磁導(dǎo)率不同的板材交界處。在鐵磁性物體的內(nèi)部充滿了小的環(huán)形電流，在未受磁化時(shí)，這些小的環(huán)電流去向是完全無規(guī)則的，其磁性互相抵消，整個(gè)物體表面不出任何磁性，當(dāng)受到外磁場(chǎng)作用后，這些小的電流轉(zhuǎn)向磁極，沿外磁方向排列，結(jié)果在物體的內(nèi)部電流相互抵消，在物體的表面上則形成了沿表面流動(dòng)的大的環(huán)電流，這種變化過程引起了磁場(chǎng)的變化。下面通過幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。表1為把變流器至于線圈外邊，同時(shí)在不同高度對(duì)線圈進(jìn)行校準(zhǔn)變流器漏磁對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響分析表2為把變流器放置于線圈下方，并使變流器的漏磁方向與線圈法線方向垂直，同時(shí)在不同高度對(duì)線圈進(jìn)行校準(zhǔn)表3為仍然把變流器放置于線圈下方，但是調(diào)整其放置角度，使其漏磁方向與線圈法線方向一致，同時(shí)在不同高度對(duì)線圈進(jìn)行校準(zhǔn)將數(shù)據(jù)通過上圖表示：在試驗(yàn)中，取了6個(gè)高度作為測(cè)試高度，分別是0.4m，0.6m，0.8m，1.0m，1.2m，1.4m。當(dāng)變流器置于線圈外邊時(shí)，0.4m和1.4m高度的數(shù)值之差為0.17A/m。當(dāng)變流器置于線圈下方，且漏磁方向與線圈法線方向垂直時(shí)，0.4m高度和1.4m高度的磁場(chǎng)強(qiáng)度值之差為0.21A/m；當(dāng)變流器置于線圈下方，且漏磁方向與線圈法線方向垂直時(shí)，0.4m高度和1.4m高度的磁場(chǎng)強(qiáng)度值之差為0.38A/m。從以上數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)變流器置于線圈下方且漏磁方向與線圈法線方向垂直時(shí)，此時(shí)測(cè)得的數(shù)據(jù)與變流器置于線圈外邊時(shí)所得的數(shù)據(jù)相差不多；當(dāng)變流器置于線圈下方且漏磁方向與線圈法線方向一致時(shí)，此時(shí)測(cè)得數(shù)據(jù)和另外兩種情況相差較大，這說明了當(dāng)漏磁方向與線圈法線方向垂直時(shí)，變流器對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響較?。划?dāng)