JB/T 5777.4-2000 电力系统直流电源设备 通用技术条件及安全要求

K45中华人民共和圜机械行业标准JB/T57774-2000电力系统直流电源设备通用技术条件及安全要求2000-11-29发布200101-01实施国家机械工业局发布JB/T57774-2000目次前言范围2引用标准…………定义非非申申,,,要画4产品分类…非35通用要求……………46技术要求7安全要求……………8结构及工艺要求………9试验方法s200检验规则…………………………………………………4011标志、包装、运输、贮存…………12其它………………………43附录A(标准的附录)蓄电池事故放电能力要求及试验方法附录B(提示的附录)电磁兼容试验附录C(提示的附录)直流电源设备充放电运行过程特性JB/T57774-2000前言本标准是根据机械工业科学技术发展计划标准制定修订部分,计划编号为98462205,对原ZBK45017-1990《电力系统用直流屏通用技术条件》和JB/T577.4-1992《电力系统用镉镍蓄电池直流系统电源屏(台、柜)》进行修订的。修订后的标准名称为《电力系统用直流电源设备通用技术条件及安全要求》。本标准在对原ZBK45017-190和jB/T577.4-1992修订时,保留了适用电力系统直流电源没备要求的内容,修改了不适用的条款,并根据科学技术发展所形成的一些高新技术产品的特性,补充规定了新的内容。主要有:充电装置删掉技术指标达不到电力系统要求的磁饱和式充电机的技术要求;对于相控式充电装置的技术要求部分,增加了由微机控制的相控式充电装置的技术要求增加了高频开关电源充电装置的技术要求。蓄电池:增加了阀控式密封铅酸蓄电池及有关性能要求。整屏功能部分增加了“三遥”功能的要求,以适应无人值班变电站和电力系统自动化的要求。安全性能根据国际电工委员会IE61000-4系列电磁兼容等标准对直流电源设备提出了电磁兼容的要求增加了抗扰度和电磁发射的要求lMz和00kHz振荡波抗扰度试验;静电放电抗扰度试验;电快速瞬变脉冲群抗扰度试验射频电磁场辐射抗扰度试验浪涌(冲击)抗扰度试验射频场感应的传导骚扰抗扰度试验;工频磁场抗扰度试验阻尼振荡磁场抗扰度试验;电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验;电磁发射限值(含传导和辐射两部分)试验谐波电流、电压闪烁和波动限值试验。附录A为标准的附录附录B为提示的附录附录C为提示的附录本标准从实施之日起代替jBT5774-1992。本标准由全量度度继电器和保护设备标准化技术委员会提出并归口。本标准由许昌继电器研究所负责起草本标准参加起草单位:许昌继电器研究所、许继集团电源公司、河南电力勘测设计院、华东电力设计院、华北电力设计院、汕头自动化电器设备总厂、北京长河机电公司、南空通讯电气设备总厂汕头天健电子有限公司。本标准主要起草人:韩天行、白忠敏、李全喜、于祟干、刘百震、娄生等。中华人民共和国机械行业标准BrT57774-2000电力系统直流电源设备通用技术条件及安全要求代替JB/57774-19921范围本标准规定了电力系统直流电源设备的分类、通用技术条件、安全要求、检验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等要求。本标准适用于电力系统中直流电源设备(以下简称产品)。该产品用于电力系统发电厂、变电站等电气设备、安全自动监控装置和通信电路中的直流电源系统,作为控制、信号、通信、保护及直流事故照明、动力装置等的直流电源设备。本标准也适用其它行业,如冶金、化工、铁路等系统中厂内变电站等所使用的直流电源设备本标准仅适用于新的产品。2引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。G/T2900.1-1992电工术语基本术语GB/T2900.11-1988蓄电池名词术语( eqv IEC60050(486):1986)GB/T2900.17-1994电工术语电气继电器( egv IeC60050(446):1977)GBT2900.32-1992电工术语电力半导体器件GB/T2900.33-1993电工术语电力电子技术( neg iec60050(551):1982)GB/T6113.1-1995无线电干扰和抗扰度测量设备规范GB/T7261-1987继电器及继电保护装置基本试验方法GB/T7266-1987电力系统二次回路电气控制台基本尺寸GB/T7267-1987电力系统二次回路电气控制保护屏及柜基本尺寸系列GB/T1287-2000继电器、继电保护装置的振动(正弦)试验( eqv ieC60255-21-1:1988)GB/T14537-1993量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验( eqv iEC60255-21-2:1988)GB/T17625.1-1998低压电器及电子设备发出的谐波电流限值(设备每相输入电流≤16A)( idt iec610003-2:1995)GB/T17626.2-1998电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验( idt iec61000-4-2:1995)GB/T17626.3-198电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验( idt iec61000-4-3:1995)GB/T17626.4-1998电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群振荡波抗扰度试验( idt Iec61000-4-4:1995GB/T17626.5-1998电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验( idt iec60004-5:1995)GB/T17626.6-1998电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度试验( idt iec610004-6:1996)国家机械工业局2000-11-29批准2001-01-01实施JB/T5777.4-2000GB/T17626.8-1998电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验( idt iec61000-4-8:1993)GB/T17626.10-1998电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验( idt iec61000-4-10:1993GB/T17626.11-1998电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验( idt ieci61000-4-11:1994)GB/T17626.12-1998电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验( idt Iec6l000-4-12:1995)JB/T5773-1991电力系统二次电路用控制及继电保护屏(柜、台)基本实验方法GB/T17625.2-1999电磁兼容限值对额定电流不大于16A的设备在低压供电系统中产生的电压波动和闪烁限值( idt iec610053:1994)3定义本标准所用术语的定义均符合GB/T2900.1、GB/T2900.11、GB/T2900.17、GB/T2900.32和GB/T2900.33的规定。此外,本标准还采用下列定义3.1初充电(恒流) boost charge( constant-current)在充电装置脱离负载情况下,对蓄电池进行充电。其充电电流在充电电压范围内应保持稳定,并符合蓄电池的技术要求。3.2浮充电 floating charge在充电装置的直流输出端同时接蓄电池和负载,在负载电流范围内输出电压保持稳定。在正常运行时,充电装置承担经常负荷,同时向蓄电池组补充充电,以补充蓄电池的自放电,使蓄电池以满容量的状态处于备用。3.3均衡充电 equalizing charge为补偿蓄电池在使用过程中产生的电压不均匀现象,使其恢复到规定的范围内而进行的充电,称为均衡充电。蓄电池事故放电后进行的补充充电,也称为均衡充电。3.4波纹系数 ripple factor脉动直流电量的峰值与谷值之差(或称峰—峰值),与直流电量平均值之比3.5电磁兼容(EMC) electromagnetic compatibility设备或系统在其电磁环境中,能正常工作,且不对环境中的任何事物产生不允许的电磁骚扰的能力3.6电磁骚扰 electromagnetic disturbance任何有可能劣化器件、设备或系统性能的电磁现象。3.7电磁抗扰度 electromagnetic interference由于电磁骚扰引起的器件、传输通道或系统的劣化。注:骚扰和抗扰度分别是指原因和结果38抗扰性(对骚扰而言) immunity( to a disturbance)在存在电磁骚扰的情况下,器件、设备或系统运行功能不被劣化的能力3.9严酷等级 severity level在抗扰性试验中规定的影响电磁量的值。JB/T5777.4-20003.10共模电压 common mode voltage在每一导体和所规定的参照点之间(往往是大地或机架)出现的相量电压的平均值。3.11差模电压 differential mode voltage在规定的一组有效导体中任意两导体之间的电压3.12无线电抗扰度 radio interference在射频频段内的电磁抗扰度。3.13传导抗扰度 conducted interference沿着导线传播的电磁抗扰度。3.14辐射抗扰度 radiated interference通过空间以电磁波形式传播的电磁抗扰度。4产品分类4.1产品型号及含义直流电源设备的型号应按以下规定的方式进行编制,对于直流电源设备中的充电装置及馈电屏在单独生产时,型号的编制方式应按有关标准进行。口口/口电压等级蓄电池容量设计序号直流电源(电力系统用)(Z)设备结构形式1电压等级:设备输出的额定电压,用阿拉伯数字表示,一般为220、10、60、48、24(v).2蓄电池容量(№h):安时数用阿拉伯数字表示。3充电装置种类用下列字母表示G一高频开关充电装置(由高频开关电源模块构成)w一微机型机控式充电装置:J一集成电路型相控式充电装置。4设备结构形式用下列字母表示2产品规格及参数产品规格及参数由企业产品标准规定4.3产品外形尺寸产品外形尺寸由企业产品标准规定,可优先采用以下外形尺寸2200mm×800m×600mm(不包含眉头高度60mm)。4.4产品重量产品重量由企业产品标准规定。JB/T5777.4-20005通用要求5.1一般要求产品应符合本标准的规定,并应按照规定程序审批和签署完整的图样及技术文件制造5.2标准试验条件标准的试验条件见表1表1标准的试验条件影响量和影响因素标准试验条件环境温度大气压力相对湿度45%~75%工作位置垂直安装,任一方向不超过253影响量和影响因素标称范围的标准极限值影响量和因素标称范围的标准极限值见表2表2影响量及影响因素的标称范围极限值影响量和影响因素标称范围环境温度℃-5~+40、0~45、-10~+50(+55)24h日平均温度不超过35℃大气压力kP80~110相对湿度最湿月的月平均最大相对湿度为90%,同时该月的月平均最低温度为25℃,且表面无凝露,最高温度为40℃时,平均最大相对湿度不超过50%工作位置偏离基准位置任一方向554对使用场所的其它要求a)使用场所不出现超过GB/T11287和GB/T14537规定的严酷等级为I级的振动和冲击值b)使用场所不得有爆炸危险的介质,周围介质不含有腐蚀金属和破坏绝缘的气体及导电介质,不允许充满水蒸汽及较严重的霉菌存在c)使用场所应具有防御雨、雪、沙的设施d)使用场所任一方向不超过0.5mT外磁场感应强度。5.5环境温度极端范围极限值环境温度极端范围极限值为-25℃和+65℃。在运输、贮存的条件下,产品不加激励量,应能耐受此范围内的温度极限值,不应出现不可恢复的损坏56基本技术参数5.6.1输入额定电压及频率相电压:380V±10%、50Hz±2%单相电压:220V±10%、50Hz±2%。5.6.2输出直流额定电压:220、110、(60)、48、(24)VJB/T5777.4-2000563充电装置输出直流额定电流:应优先采用下列数值2、5、10、20、30、50、(80)、100、160、200、250、315、400、630A5.6.4蓄电池额定容量:可优先采用下列数值10、20、40、80、100、150、20、250、300、350、400600、800、1000、2000、3000Ah。6技术要求6.1充电装置6.1.1分类a)磁饱和型充电装置(本标准不规定其技术要求)b)相控式晶闸管型充电装置(集成电路型、微机型)c)高频开关电源模块式充电装置6.1.2技术条件6.1.2.1功能要求a)充电装置应具有初充电、浮充电、均衡充电等功能;b)微机型的充电装置还应具有运行方式自动切换的功能;c)应具有过流、过压等保护功能;d)根据需要可具有“三遥”功能或通信接口6.1.22充电特性充电装置的充电特性应满足蓄电池的种类和制造厂的规定。充电特性如图1、图2所示U. I图1镉镍蓄电池图2铅酸蓄电池6.1.2.3稳压精度、稳流精度、纹波系数的技术参数各类充电装置(含浮充电、均充状态下)的稳压精度、稳流精度、纹波系数的技术指标不应超过表3的规定。表3稳压精度、稳流精度、纹波系数技术要求工作原理稳压精度稳流楠度集成电路相控型微机相控型±1%开关电源型±0.5%±0.5%1%JB/T5777.4-2000a)稳压精度在交流输入电压为额定电压士10%时,负载电流在0~100%额定值下,各类型充电装置在不同运行方式下所规定的电压调节范围内其输出电压的稳压精度应符合表3的规定。稳压精度应按(1)式计算:U-UM2×100%………………(1)UU5—稳压精度;-充电装置的输出电压的整定值4交流输入电压为额定电压±10%范围内,负载电流在0~100额领定电流范围内变化,充电装置的输出电压的极限值b)稳流精度在交流输入电压为额定电压±10%时,输出电流整定为10%~100%额定值,充电电压在规定的电压变化范围内,充电装置的稳流精度应符合表3的规定,稳流精度按式(2)计算:h×100%…………石一稳流精度-输出电流的整定值;输入电压为额定值±10%范围内,充电电压在规定范围内变化时充电装置输出电流的极限值。c)纹波系数在稳压状态下,输入电压为额定电压及额定电压±10%,负载电流在0~100%额定值范围内变化时,当充电装置的负载为纯电阻负载时,其输出电压的脉冲量峰一峰值与直流输出电压的平均值之比的不应超过表3的规定,纹波系数按(3)式计算纹波系数=轴出电压脉动量的峰-峰值1直流输出电压的平均值……(3)6.1.24限压特性和限流特性a)限压特性1)限压稳定范围:可在额定电压的105%~145%范围内选择2)充电装置在稳流状态下运行时,当输出直流电压超过限压整定值时,装置应能自动限制其输出电压;3)限压特性稳压精度:其稳压精度应符合6.1.2.3要求的1.5倍。b)限流特性:1)限流的整定范围为额定输出电流的50%~110%:2)充电装置在稳压状态下运行(包括浮充电和均衡充电状态),当负载电流超过限流整定值时装置应能自动限制输出电流3)限流特性的稳流精度:其稳流精度应符合6.1.2.3要求的1.5倍。6.1.2.5稳定电压调节范围JB/T5777.4-2000a)浮充电状态下电压调节范围:额定电压的95%~115%b)均衡充电状态下电压调节范围:额定电压的105%~130%或105%~120%(适用于阀控蓄电池)1.2.6效率充电装置的效率应符合表4的要求表4充电装置的效率充电装置输出功率P1~5.45.4~18效率%单相输入三相输入≥75≥85≥90高频开关电源功率PKW≤1.51.5效率>80%>88%6.1.3高频开关电源的特殊要求6.1.31高频开关电源充电装置的配置要求a.在一组蓄电池配置一组开关电源时,一般可按表5的规定进行配置。表5高频开关电源的模块配置≤5配置N+1N+2N根据负荷和蓄电池充电要求确定一组高频开关电源的工作模块数量b.当技术经济合理时,一组蓄电池组可配置两组开关电源充电装置,或两组蓄电池组可配置三组开关电源充电装置。6.1.32作为通信电源时的杂音电压要求a)电话衡重杂音电压(300Hz~3400Hz)额定电压≤60V:杂音电压60V:杂音电压(4.4mV。b)宽频杂音电压:额定电压≤60V:在3.4kHz~150kz频率范围内,宽频杂音电压≤100m在0.15kHz~30kHz频率范围内,宽频杂音电压≤30mv;额定电压>60V:在0~20kHz频率范围内,宽频杂音电压≤100mVc)离散频率杂音电压频率范围在3.4kHz~150kHz时,≤5mV;频率范围在150kHz~200kHz时,≤3mV;频率范围在200kHz~500kHz时,≤2mV;频率范围在0.5Mz~30MHz时,≤1mv。d)峰—峰值杂音电压:频率范围在0~300Hz时,≤200mV。6.1.3.3均流要求多台同型号高频开关电源模块并机工作时,各模块应能按比例均分负载,其均流的不平衡度不允JB/T5777.4-2000许超过表6的规定。不平衡度按(4)式计算均流的不平衡度=模块输出电流的极限值-模块输出电流的平以x100%………(4)模块的额定电流值表6均流不平衡要求高频开关电源模块输出电流>50%10%~50%l均流度土5%±10%6.1.3.4功率因数当单模块输出的最大功率≥1500W时,功率因数应>0.95当单模块输出的最大功率<1500W时,功率因数应>0.856.2蓄电池6.21分类a)镉镍蓄电池;b)阀控式密封铅酸蓄电池;c)防酸式隔爆铅酸蓄电池6.22技术指标6.22.1蓄电池容量a)蓄电池的配置:在不同的直流额定电压时,蓄电池配置应参照表7所示的数量。表7蓄电池配置电池数量直流系统额定电压110220浮充及均充电压/个只蓄电池类别浮充均充和单体电池电压V隔镍蓄电池1.235*~4080*~92160*~1801.42~1.451.52~1.55防酸隔爆铅酸蓄电池23*~2453*~54*107*~1082.15~2.17阀控密封式2351*-52*103*-104*2.25±0.022.30~2.35铅酸蓄电池817*~1834*~35675±0.066.90~7.0517*-18135±0.12138-141注:有“*”者表示推荐个数b)电池容量要求:1)镉镍蓄电池蓄电池充电至满容量后,按0.2CA放电5h,单体电池电压不得低于1V;2)铅酸蓄电池蓄电池充电至满容量,按0.1C1A放电10h,单体电池电压为2的蓄电池不得低于1.8;单体电池电压为6V的蓄电池不得低于5.4V;单体电池电压为12V的蓄电池不得低于10.8V。在容量试验时,允许更换一只电池进行第二次试验。c)电压一致性要求蓄电池中,不同电池之间的开路电压差最大不得超过表8的要求JB/T5777.4-2000表8蓄电池的电压一致性V单体电池的标称电压电压差允许值0.020.00.030.046.222事故放电能力当直流电源设备使用在变电所且开关为电磁操动机构时,蓄电池组需要进行此项试验,具体要求见附录A(标准的附录)。6.3直流电源设备的功能要求直流电源设备应具有如下保护功能,如有特殊功能要求,如绝缘电阻监测、电池电压监测、电池温度监测等应在企业产品标准中规定6.3.1绝缘监察要求6.31.1产品的绝缘监察装置绝缘监察水平应满足表9的规定。6.3.12当产品直流系统发生接地故障或绝缘水平下降到表9规定值时,应满足以下要求:a)产品的绝缘监察应可靠动作,如使用单位提出需测出接地极性和接地电阻值时,生产厂应有相应设施;b)产品应发出灯光信号并具有远方信号触点以便引接屏(柜)的端子表9绝缘水平的整定值输出电压V集成电路型绝缘监察装置k微机型绝缘监察装置k2201011024632电压监察要求当产品的母线电压高于或低于规定值时应满足以下要求:a)产品的电压监察应可靠动作;b)产品应发出灯光信号并具有远方信号触点以便引接屏(柜)的端子;c)产品的电压监察装置应配有仪表并具有直读功能。6.33闪光报警要求当用户需要时,产品可设置完善的闪光信号装置和相应的试验按钮634故障报警要求当交流电源失压(包括断相)或充电装置故障时,产品应能可靠发出报警信号。63.5根据需要的其它功能635.1遥信功能JB/T5777.4-2000直流电源设备应能发出欠电压、过电压、过电流、系统接地、交流电源电压的缺相和中断、直流电源设备中主要组成部分的工作状态及故障状态的信号,通过遥信接口传输到监控系统。6.3.5.2遥测功能监控系统应能通过遥测接口,测量到直流电源设备运行时的交流输入电压,母线的电压和电流,直流电源设备中各组成部分的电压、电流及系统的绝缘电阻。63.5.3遥控功能监控系统应能通过遥控接口,控制直流电源设备的开机、停机,充电装置的切换和所需的运行状态。对于遥调功能的要求可在企业产品标准中规定。6354微机型的直流电源设备应具备满足用户要求的通信规约,如CDT、DNP3.0、 poling规约等。6355充电装置在正常运行方式和故障状态下,母线电压不允许出现中断现象64影响量和影响因素标称范围极端值的变差要求6.4.1环境温度标称值a)集成电路型:-10℃~+50℃(+55℃);b)微机型:-5℃~+40℃或0℃~45℃:c)开关电源模块型0°~45°(5℃~40℃)。642变差试验在影响量和影响因素标称范围极限值时,除另有规定外,直流电源设备充电装置的稳压精度、稳流精度的变差应满足下列要求,变差按下式计算变差=影响因素和影响量标称范围极限值时的精度一标准大气试验条件下的精度a)集成电路型相控式充电装置应不大于5%;b)微机型控式充电装置应不大于2%c)高频开关充电装置应满足6.1.2.3的要求。65直流电源设备充电运行过程特性参考附录C(提示的附录)7安全要求7.1电气间隙和爬电距离直流电源设备内两带电导体之间,以及带电导体与裸露的不带电导体之间的最小距离,均应符合表10规定的最小电气间隙与爬电距离的要求。表10电气间隙和爬电距离额定绝缘电压Un不同额定工作电流下的电气间隙不同额定工作电流下的爬电距离mm63A>63A≤63A>63L≤3.05.03.06020dB网络内各线间的相互干扰衰减:>30dB;耦合电容器的绝缘能力:5kV(试验脉冲1.2/50μs)。B4.3.2采用交流/直流主电源回路的耦合/去耦网络,可以使试验电压在非对称状态下施加到EUT的电源输入端,见图B15,图中为三相电路的结构,直流电路同样处理。JB/T5777.4-2000从试验发生器来的信号dEUTCe=3nF滤波21>100业铁氧体耦合部分去耦部分士参考地端子图B15交流/直流电源线/端子用的耦合/去耦网络警告:耦合/去耦网络的结构和应用应符合现行的国家安全条例B44电容耦合夹B4.4.1特性参数电缆与耦合夹之间的典型耦合电容:50pF~200pF园型电缆的适用直径范围:4mm~40m;绝缘耐压能力:5kV(试验脉冲:1.2/50μs)。B.4.2耦合夹使用方法:a)耦合夹的耦合电容取决于电缆的直径和材料以及屏蔽层。b)耦合夹由罩住被试线路电缆(扁型或园型)的支持单元(用镀锌钢、黄铜、铜或铝制成)组成,并应放置在最小面积为1m2的接地基准平板上,基准平板的四周应超出耦合夹0.1m,耦合夹的两端应具有高压同轴接头,其一端与发生器连接。发生器应连接在耦合夹最接近EUT的那一端。耦合夹本身应尽可能合拢,以便在电缆和耦合夹之间获得最大的耦合电容。B4.5试验设备的配置:a)接地基准平面:以建立可再现的电容耦合条件,该平面由一块金属板构成,其导电性能至少相当于铝金属,厚度至少为0.3m,面积至少为1m2。接地基准平面的各边均应超出EUT至少0.1m,接地基准平面应接到实验室的接地系统。b)EUT应尽可能在接近安装条件下进行试验,并应装在外壳下,所有需接地部分都应当用至少为20mm的宽铜带接地。c)EUT应放置于接地基准平面上,但要至少为0.1m厚的绝缘支座将装置与接地基准平面隔开。被试装置与墙及装置附近的金属物件的距离至少为1md)EUT各部分互相连接的电缆与接地基准平面之间应保持至少为0.1m的距离JB/T5777.4-2000e)经耦合/去耦网络施加电快速瞬变脉冲群抗扰度电压时见图B16被试电路不测试电路尽可能短的连线≤|m连线长度>2m电源或被试工电源和/或监测装置装置监测装置尽可能短的连线试验机架或屏快速瞬变接地基准底板图B6利用耦合/去耦网络进行电快速瞬变脉冲群试验的试验配置实例发生器与耦合/去耦网络之间的连线和长度尽可能短,最好采用发生器和耦合/去耦网络的整体组合设备,接至EUT的连线不应超过1m一除被试电路外,应使所有其它电路对电快速瞬变脉冲群信号具有高阻抗的对地通道。可通过开路(电路不接电源或监视装置)或长于2m的连线来达到这一要求。在需要接电源或监视装置的场合可以将去耦网络接入连线f)经耦合夹施加电快速瞬变脉冲群电压见图B17。被试电路应按制造厂推荐的电耦类型以及端子和连接方法来连接。电容耦合夹和ET之间的电缆长度不应超过1m。从电容耦合夹起不接被试装置的电耦另一端至少应伸延10m,如果小于10m,则最大长度应经制造厂允许。超长的电缆应松散地绕成盘状,与任何接地平面或金属构件之间应保持的距离至少为0.1m被试电路以外的其它电路的连接同e。其它要求可按照GB/T17626.4的有关规定JB/T5777.4-2000被试电路不测试电路电缆长度>10m连线长度>2m绕成盘状终端装置BUT电源和/或2监测装置连线尽可能短≤10m试验机柜快速瞬变发生器>0,1m接地基准平板图B17利用电容耦合夹进行电快速瞬弯脉冲群试验的试验配置实例B5浪涌(冲击)抗扰度试验B5.1试验等级及选择导则B5.1.1试验等级试验等级见表B6。表B6浪涌(冲击)试验等级开路试验电压±10%JB/T5777.4-2000B5.1.2试验等级选择导则试验等级应根据安装条件选择级:保护良好的电气环境,常常在一专用的房间内1级:部分有保护的电气环境;2级:电缆隔离良好,甚至短的走线也隔离良好的电气环境3级:电力电缆与信号电缆并联布线的电气环境;4级:内部接线与户外电缆沿电力电缆布线,而且这些电缆被作为电子及一般电气线路的接线使用的电气环境。直流电源设备的试验等级应选为3级。B5.2试验装置B5.2.1组合浪涌(冲击)发生器(1.2μs/50us~8/20us)a)组合浪涌(冲击)发生器(12us/50us~8/20us)发生图的电路原理简图如图B18所示选择不同元件R31、R32、Rm、Lr和Cc的值可使发生器产生12/50μs的电压冲击(开路条件)和8/20μs电流冲击(短路情况)组合浪涌(冲击)抗扰度发生器。b)组合浪涌(冲击)发生器的特性及参数开路输出电压0.5kV~40kV;冲击电压波形见图B19和表B7;开路输出电压误差士10%;短路输出电流:0.25kA~2kA冲击电流波形见图B20和表B7;RRdRsRs2U:高压电源Rs:脉冲波形时间保持R:充电电阻Rm:阻抗匹配电阻Cc:储能电容Lr:上升时间形成电感图B8组合浪涌(冲击)发生器电路简图JB/T5777.4-2000表B71.2/50μs波形参数定义F SIEC 60-1IEC469-1定义波头时间半峰值时间上升时间持续时间(10%~90%)(50%~50%)1如6.4在现行IEC出版物中,1.2/50μs和8/20μs波形通常技IEC60-1定义,其它波形IEC推荐按IEC469-1定义本标准中两种定义都是有效的,但只给出了一种发生器的波形0130%maE波头时间:n=1.67×T=1.2μs±30半峰值时间:72=50μs±20%图B19开路电压波形(1.2/50us)JB/T5777.4-20001.00.90,50130 % max波头时间:71=1.25×78us±半峰值时间:2=20μs±20%图B20开路电流波形(8/20μs)短路输出电流误差:±10%;极性:正极/负极相位偏移:0°~360°随交流线路的相角变化;重复率;每分钟至少一次B5.2.210/700μs浪涌(冲击)发生器a)10/700μs浪涌(冲击)发生器发生器原理线路图见B21,指定了数值不同的元件Rc、Cc、Rs、Rm1、Cs和Rm2可以产生10/700μs浪涌(冲击)。b)发生器的特性和参数开路输出电压0.5kV~4.0kV冲击电压波形见图B22和表B8开路输出电压误差±10%;短路输出电流12.5A~100A;冲击电流波形见表B8;短路输出电流误差:±10%;极性:正极/负极重复率:每分钟一次。B5.2.3耦合/去耦网络耦合/去耦网终对发生器的参数不应有明显的影响。耦合/去耦网络的要求见GB/T17626.5有关试验配置的要求。JB/T5777.4-2000RRsU:高压电源R:充电电阻ce:储能电容(20μF)Rs:脉冲持续时间(509)cs:上升时间形成电容(0.2uFs1:使用外部匹配电阻时,开关合上Rm:阻抗匹配电阻(Rn1=15,Rn2=25图B2110/700μs浪涌(冲击)发生器的简图表B810/700μs波形参数的定义EC60-1IEC469-1波头时间半峰值时间上升时间持续时间定义10%~90%)(50%~50%)开路电压106.5短路电流在现行IEC和CCIT出版物中,10/700us波形通常按IEC60-1定义其它波形IEC推荐按IEC469-1定义。本标准中两种定义都是有效的,但只给出了一种发生器的波形.5图B22开路电压波形(10/700μs)JB/T5777.4-2000组合冲击发生器去耦网络〔:18uF交(直)流供电网络NEUTPE参考接地线一地耦合图B23交/直流线路容性耦合的试验配置B5.3.1试验设备下述设备是试验配置的一部分;EUT辅助设备;电缆(指定形式及长度);耦合装置(电容或避容器)试验发生器(混合发生器,10/700μs发生器);去耦网络/保护装置附加电阻109和409。B5.3.2对EUT电源的试验配置经电容耦合网施加于EUT的电源端子,(见图B23、B24、B25和B26)。为了避免对由同一线路供电的非被试设备产生的不利影响,需要去耦网络,同时向浪涌(冲击)波提供足够的去耦阻抗,使规定的波形可在被试线路中形成如没有其它规定,ET和耦合/去耦网络之间的电源线应为2m长或更短。为模拟典型耦合阻抗,在某些情况下,试验必须使用附加的规定阻抗(见GB/T17626.5-1998中附录B的B.1),一般为109。JB/T5777.4-2000组合冲击发生器[=9uF去耦网络交(直)流EUT供电网络线一线耦合图B24交/直流线路容性耦合的试验配置组合冲击发生器去耦网络L1交流供电网络EUTP_王上上参考接地线L3线L1耦合图B25交流线路(三相)容性耦合试验配置JB/T5777.4-2000蛆合冲击发生器R=10QC=9uFS2去耦网络交流供电L2网络L3EUT参考接地1—开关S1:线一地时:置于0处2一开关S2:试验时:置于1~4处线L3地耦合,发生器输出接地图B26交流线路(三相)容性耦合试验配置B5.3.3其它试验的配置,见GB/T17626.5有关试验配置的规定,其它要求可按照GBT17626.5的规定B6射频场感应的传导骚扰抗扰度试验B6.1试验频率范围在9kHz~150kHz频率范围内,不要求对射频发射机产生的射频场感应的传导骚扰进行试验。试验频率范围:150kHz~80MHlz。JB/T5777.4-2000B6.2试验等级B6.2.1试验等级试验等级见表B9。表B9试验等级电压水平等级ldB(μV)12013033140未调制抗扰度信号的开路试验电平(有效值)在表B10中给出。试验时,对模拟实际信号用1kHz正弦波进行调制,有效的幅度调制示于图B27B6.2.2试验等级选择导则试验等级应根据被试产品和电缆最终安装时可能暴露在其中的电磁辐射环境来选择,应在选择所用试验等级中注意失误的后果,如果失误的后果很大,应考虑采用更高的等级对于将在各种地点操作的设备,在选择所用试验等级时应遵循下列导则1级低水平的电磁辐射环境。典型的水平为无线电/电视空站处在大于1km距离处和低功率发射机2级中等的电磁辐射环境。使用低功率的便携发射机(典型功率值小于1W)但是限制其在设备附近使用。3级严重的电磁辐射环境。在相对靠近设备的地方,但距离不小于1m使用便携发射机(功率在2W及以上)。大功率的广播发射机在设备的附近和工科医设备可能处于附近的地点,这是典型工业环境。根据上述原则,直流电源设备应选择3级B6.3试验设备B6.3.1试验发生器原理简图见图B28射频信号发生器G1:能覆盖试验频率范围,并且可用1kHz正弦波进行80%宽度的调幅,也应有自动或手动控制的小于1.5×103十倍频/s的扫描能力。或者在射频发生器的情况下,应能用相关步长大小和停止时间进行编程。JB/T5777.4-200021.4141.4-80%IEC 22WNEC 222A//未调制RF信号80%幅度调制的RF信号l=2.82V,Ls=1.00Vl=5.09V,Lhs=1.12图B27耦合装置的EUT端口输出波形的定义LPF/PAHPFRF发生器80%AM干宽带功率放大G1RF发生器可调衰减器PA一宽带功率放大器T2一固定衰减器(6dB)LPF/HPF一低通滤波器或高通滤波器S1-RF开关图B28试验发生器配置JB/T5777.4-2000衰减器T1(典型0dB~40dB)有适当的频率特性以控制抗扰度源的输出电平(T1有的在G1中)RF发生器开关S1,当测量被试产品的抗扰性时,通过开关可接通或关闭试验抗扰度信号(S1有的在G1中)宽带功率放大器PA,如果RF发生器的输出功率不足时,需要PA对其信号放大低通滤波器(LP)和/或高通滤波器(HPF)应根据需要安装。装上滤波器以避免谐波对些类型的EUT(如RF接收机)产生抗扰度。当需要时应在宽带功率放大器(P4)和天线(T2)之间接入滤波器衰减器T2(固定式≥6dB,D=50),应有足够的功率。T2可减少功率放大器到网络的不匹配能量,并且应尽可能地接近耦合器件放置。未调制的试验发生器的特性见表B10。表B10试验发生器的特性输出阻抗509,驻波比≤1.2谐波和畸变比载波电平低15dB以上幅度调制内调制或外调制,调制度80%±5%1kHz±10%的正弦波输出电平足够高,能覆盖试验电平B6.3.2耦合和去耦装置a)特性参数耦合和去耦装置的特性参数见表B11表B1耦合和去耦装置的主要参数频带参数0.15~26Q150±20150+5b)方式直接注入一耦合/去耦网络(CDNS)一夹注入电流夹电磁夹去耦网络。具体的规定见GB/T17626.6。其它要求可按照GB/T17626.6的有关要求。B7工频磁场抗扰度试验B7.1试验等级对于50Hz和60Hz配电系统上优先采用的稳定和短时作用的磁场试验等级分别见表B12和表B13JB/T5777.4-2000表B12稳定磁场试验等级试验等级场强度A/m3表B31s~3s的短时试验等级试验等级磁场强度A/m3043001000磁场强度用A/m表示,1Am相应于自由空间中1.26μT的磁场强度B7.2试验等级的选择导则试验等级应根据最符合实际的安装和环境条件进行选择,即电磁环境、干扰源与有关设备的邻近情况,兼容性裕度。选择导则:l级釆用电子束的灵敏装置能够使用的环境水平。监视器、电子显微镱等是这类装置的代表。2级具有良好的保护环境。此环境具有以下的特征:不存在如电力变压器等可能发出的漏磁通的电气设备不受高压母线影响的区域。住宅、办公室、远离接地保护导体和高压变电站的医院保护区、工业区都可以作为此类环境的代表。3级受保护的环境。此环境具有如下特性可能产生漏磁通或磁场的电气设备或电缆;邻近保护系统的接地导体的区域;远离有关设备(几百米)的中压电路和高压母线。商业区、控制室、非重工业工厂区、高压变电站的计算机房都可以作为此类环境的代表4级典型的工业环境。此环境具有如下特性短支路电力线如母线等可能发生漏磁通的大功率电气设备;保护系统的接地导体与有关设备相对距离为几十米的中压电路和高压母线。重工业区、发电站和高压变电站的控制室都可作为此类环境的代表。JB/T5777.4-20005级严酷的工业环境。此环境具有如下特征:载流量为几十千安的导体、母线或中压、高压电力线路;保护系统的接地导体;邻近中压和高压母线的区域;邻近大功率电气设备的区域。重工业工厂的开关站、中压、高压变电站和发电站可作此类环境的代表。根据选择导则,直流电源屏的试验等级应选4级以上。B7.3试验设备试验设备应包括电流源、(试验发生器)感应线路和辅助试验设备a)试验发生器试验发生器应能在感应线圈内提供规定的电流,并具有与试验磁场相对应的输出波形。发生器的容量的选定要考虑线圈的阻抗。线圈电感范围可以从1m标准线圈的2.5pH到矩形感应线圈(1m×2.6m)的几个uH(如6μH)。b)发生器的技术要求电流容量,由选择最大试验等级和感应线圈因数确定,感应线圈因数的范围从0.87m1到0.66m;具有短路情况下的可操作性低压输出端连接到接地端(用于连接实验室的安全接地)采取措施避免可能注入供电网或影响试验结果的严重的干扰出现)发生器的性能特性典型的试验电流源必须包括一台调压器、一台电流互感器和一套控制短时试验电路装置。试验发生器应能在连续方式或短时方式下运行。性能特性:一连续运行方式下的输出电流范围:1A至100A按线圈因数划分;短时运行方式下的输出电流范围:300A到1000A接线圈因数划分输出电流的总畸变率小于8%;短时进行方式的整定时间:1s~3s对于标准感应线圈的输出电流范围,连续输出方式时为1.2A到120A,短时输出方式时为350A到1200A输出电流波形应为正弦波;试验电源发生器的原理图见图B29B7.3.2感应线圈感应线圈的特性与试验发生器相连的感应线圈应能发生一种对应于所选择的试验等级和规定均匀性的磁场强度。JB/T5777.4-2000至配电网电源至感应线圖Vr一调压器C一控制回路TC一变流器图B29工频磁场试验发生器的原理图感应线圈由铜、铝或其它非磁性的导电材料所制成并且要从线圈载面和机械方面考虑,以便在试验期间线圈定位稳定。线圈应是“单匝”具有合适的通电流量,以满足选择试验等级的需要。为了使试验电流为较低数值时,可使用多匝线圈感应线圈应具有适当的尺寸以环绕被试产品(在三个相应垂直的方位上)。其它特性可见GBT17626.8-1998中6.2的要求B733试验仪器和辅助仪器见GB/T17626.8-1998中6.3的规定。B7.4试验配置试验配置应有以下几部分:一接地参数平面(GRP)EUT:试验发生器感应线圈。其要求见GB/T17626.8-1998中7的规定。B8阻尼振荡磁场抗扰度试验试验等级磁场强度用A/m表示,1Am相当于自由空间中1.25μT的磁感应强度试验等级见表B14表B14试验等级等级阻尼振荡磁场强度(峰值)A/mJB/T5777.4-2000试验等级的选择导则同工频磁场抗扰度试验。B8.2试验设备B8.2.1试验发生器试验发生器的技术要求同工频磁场抗扰度试验。试验发生器是一种可重复产生阻尼正弦波电流的发生器,其特性如下:振荡频率0.1MHz和1MHz±10%;衰减率:3~6个周波后衰减波峰值的50%重复频率:0.1z至少每秒40个衰减振荡波,lMHz至少每秒400个衰减振荡波试验持续时间2s(±10%,0%)或连续运行输出电流范围10A至100A由线圈因数划分;输出电流波形见图B30发出器电路图见图B31。B8.2.2感应线圈同工频磁场抗扰度试验B82.3试验仪器和辅助仪器的要求见GB/T17626.10-1998中6.3的规定B8.3试验配置试验配置由下列部分组成:—接地参数平面(GRP被试设备(EUT)感应线圈;——终端网络、滤波器其它要求见GB/T17626.10-1998中7的规定。T=lus(1MHz)#10us(0. 1MHz)图B30阻尼振荡磁场试验发生器的输出电流波形JB/T5777.4-2000Rc〔2接至感应线圈U—高压源R充电电阻C—控制时间的间隔L一线圈振荡电路C1、C2电容振荡电路(可作0.1~z切换)图B31阻尼振荡磁场试验发生器的原理图B9电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验B91试验等级及选择导则B9.1.1试验等级本标准采用设备的额定电压()作为规定电压试验等级的基础设备具有一个额定电压范围时,应采用如下方法如果电压范围不超过额定电压范围规定的较低电压的20%,则在这个范围可规定一个单一电压作为试验等级规定的基准(Ln)。在所有其它情况中,试验程序应在电压范围中规定的较低和较高电压下,都能采用。a)电压迭落和短时中断U和变化后的电压之间的变化是突然的,突变电压能在电源电压的任意相角开始和停止,采用以下的试验电压等级(%):0、40、70。这些相应于100%,60%和30%的迭落和中断。优先采用的试验等级和持续时间如表B15所示。图B32所为一例。等级和持续时间应由产品标准中规定,0%的试验等级相应于总的供电电压中断。实际上从额定电压的0%到20%试验电压等级都可以认为是完全中断。表中较短的持续时间,尤其是半个周期应进行试验以确定被试产品能否按其预定的性能运行t周期电压减小到70%后,持续10个周期,在过0处跃变图B32电压迭落JB/T5777.4-2000l0040%t30~6036>60~1008206122>10012B9.2试验设备B9.2.1试验发生器a)试验发生器的原理电路图如图B34、图B35、图B36所示。发生器应保证避免严重的干扰发射,如这种干扰发射进入供电系统会影响试验结果。发生器的性能和特性输出电压如表B15中要求,士5%发生器的输出随负荷的变化100%输出,0至16A小于5%;70%输出,0至23A小于7%;40%输出,0至40A小于10%输出电流能力:额定电压下每相16A(有效值)70%额定电压下每相23A(有效值);40%额定电压下每相40A(有效值);持续时间可达5s峰值冲击电流驱动能力〔对电压变化试验不要求)不受发生器限制,但发生器最大峰值驱动能力不应超过500A(220~240V电源)或250A(100~120V电源);发生器载有1009阻性负载时,实际电压过冲/欠冲:小于电压变化的5%发生器载有1009阻性负荷时、电压迭落过程中,电压上升(和降低)的时间:1μs至5us:相位移:0°~360一电压迭落和中断与工频的相角关系:小于±10输出阻抗应主要是阻性。B9.2.2测量峰值电流能力的电流监视器的特性509负载的输出电压:0.0V/A或以上峰值电流、最小为1000A:峰值电流准确度(3ms持续时间的脉冲):±10%;有效值电流、最小为50AJB/T5777.4-2000最大的IT:10A.s或以上上升/下降时间:500ns或更少一低频3dB点:10Hz或更少插入电阻:0.0019或更少;构造:嗽叭型;孔直径:最小5cmB92.3电源试验电压频率必须在额定频率±2%之内。B9.3试验配置图B34所示,为采用带有内部开关的发生器产生电压迭落,短时中断和由额定电压逐步过渡到变化后电压的电压变化原理图。图B35所示,采用一个发生器和一个放大器进行上述试验的原理图。图B36所示,采用可调变压器仅产生由额定电压逐步过渡到变化后的电压变化原理图。测量发生器峰值电流驱动能力的电路如图B37所示。测量EUT的峰值电流的电路如图B38所示。以上的要求可按GBT17626.11-1998的有关录附的规定。调压器1开关1相线电源开关2EUT伏特表示波器调压器2中线图B34采用可变变压器和开关进行电压暂降和短时中断试验的试验仪器图JB/T5777.4-2000控制器相线电源伏特表技形发生器示波器功率放大器中线图B35采用功率放大器进行电压暂降和短时中断试验的试验仪器图调压器1开关1相线电源伏特表示波器中图B36电压变化试验的简化试验仪器图JB/T5777.4-2000至示波器电压中断发生器G其中;G是电压中断发生器,在90°和270°上作切换T是电流探头,可输出给示波器来监视;B是整流桥R是分流电阻,不大于10000或不小于1009;C是1700μF±20%的电解电容器。图B37确定短时中断发生器冲击电流驱动能力的电路至示波器电压中断发生器EUT图B38确定EUT的峰值冲击电流的电路JB/T5777.4-2000附录C提示的附录直流电源设备的充放电特性C1直流电源设备充放电特性曲线参照图C1所示。均充电压均充电压开路电压浮充电压放电电压浮充电压浮充电压均充转浮充电流均充转浮充电流均充电流定值1~10mA/Ah)整定值(1-10A/Ah均充电流浮充电流浮充电流浮充电流事故放电电流浮兖运行事故放电均衡(补充充电浮充运行均街充电浮兖运行图C1直流电源设备充放电特性示意图C2充放电时间参数见表C1表C1不同放电容量定电流一定电压两阶段充电参考时间表放电容量定电流充电电流CL定电流充电时间h定电压充电时间h充足电时间h%A230/个2.35/个2.30/个2.35/个2.30V/个2.35/个0.10.91.511.10.1250.61.09.4103.815.014.218.52.614.016.60.16.316.515.722.70.1254.46.516.60.17.920.1280.1255.8中华人民共和国机械行业标准电力系统直流电源设备通用技术条件及安全要求JBT57774-2000机械科学研究院出版发行机械科学研究院印刷北京首体南路2号邮编100044)开本880×12301/16印张X/X字数XXX,XXXXX年XX月第X版年XX月第Ⅹ印刷印数1XXX定价 XXXXX元编号XX-XXX机械工业标准服务网:htp:/ww. JB. ac cn