EN 61000-4-5:2014+A1:2017 是歐盟關(guān)于電磁兼容性(EMC) 中浪涌(沖擊)抗擾度測(cè)試的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。它規(guī)定了設(shè)備對(duì)由開(kāi)關(guān)瞬態(tài)和雷電瞬態(tài)引起的高能量浪涌干擾的抗擾度測(cè)試方法、測(cè)試等級(jí)和性能判據(jù)。
以下是該標(biāo)準(zhǔn)的詳細(xì)解讀:
標(biāo)準(zhǔn)全稱:Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-5: Testing and measurement techniques - Surge immunity test
版本:EN 61000-4-5:2014 + A1:2017 (等同于IEC 61000-4-5:2014/AMD1:2017)
適用范圍:適用于在居住、商業(yè)和工業(yè)環(huán)境中工作的電氣和電子設(shè)備 。
法律地位:是歐盟EMC指令(2014/30/EU)下的協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn),用于證明產(chǎn)品符合CE標(biāo)記的電磁兼容性要求。
該標(biāo)準(zhǔn)旨在評(píng)估設(shè)備在遭受高能量浪涌干擾時(shí)的抗擾度。這種干擾主要模擬兩種現(xiàn)實(shí)情況:
雷電瞬態(tài):包括直接雷擊或在電網(wǎng)、通信線路中感應(yīng)的間接雷擊(如雷擊地面或附近物體)。
開(kāi)關(guān)瞬態(tài):電力系統(tǒng)中大型開(kāi)關(guān)操作(如電容器組切換、負(fù)載投切)引起的瞬時(shí)過(guò)電壓。
測(cè)試確保設(shè)備在此類高能量、短時(shí)間的浪涌沖擊下能正常工作或不被損壞。
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種主要的浪涌波形及其適用場(chǎng)景 :
| 波形類型 | 波形參數(shù) | 主要應(yīng)用端口 | 模擬場(chǎng)景 |
組合波(1.2/50 μs - 8/20 μs) | 開(kāi)路電壓:1.2/50 μs | 電源端口 | 雷電感應(yīng)及開(kāi)關(guān)瞬態(tài)對(duì)電源線和短距離線路的影響 |
通信波(10/700 μs) | 開(kāi)路電壓:10/700 μs | 長(zhǎng)距離對(duì)稱通信線路 | 雷電對(duì)長(zhǎng)距離通信線路的感應(yīng) |
*注:某些測(cè)試實(shí)驗(yàn)室可能注明不測(cè)試三相設(shè)備或10/700波形 。*
耦合方式:浪涌信號(hào)通過(guò)耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)(CDN) 注入到被測(cè)設(shè)備的端口。對(duì)于電源線,通常采用“線-地”和“線-線”兩種耦合模式。
測(cè)試等級(jí)根據(jù)設(shè)備的預(yù)期使用環(huán)境和端口類型來(lái)選擇,以電壓峰值(kV)表示。標(biāo)準(zhǔn)定義了不同的嚴(yán)酷等級(jí):
| 等級(jí) | 開(kāi)路試驗(yàn)電壓 (±kV) | 典型應(yīng)用環(huán)境 |
1 | 0.5 | 受良好保護(hù)的環(huán)境 |
2 | 1.0 | 受部分保護(hù)的環(huán)境 |
3 | 2.0 | 典型的工業(yè)環(huán)境 |
4 | 4.0 | 嚴(yán)酷的工業(yè)環(huán)境、戶外 |
X | 特殊 | 由產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)自定義 |
*具體的測(cè)試等級(jí)要求需參考相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或通用標(biāo)準(zhǔn)(如EN 61000-6系列)。*
浪涌發(fā)生器:能產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)要求的1.2/50μs電壓波和8/20μs電流波(組合波)或10/700μs電壓波(通信波)的設(shè)備。
耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)(CDN):用于將浪涌能量有效地耦合到EUT的端口,同時(shí)對(duì)連接到同一網(wǎng)絡(luò)的輔助設(shè)備(AE)進(jìn)行去耦,保護(hù)其免受浪涌沖擊。
測(cè)試布置:測(cè)試應(yīng)在參考接地平面上進(jìn)行。EUT應(yīng)通過(guò)絕緣支座與接地平面隔離。
對(duì)選定的端口(電源、信號(hào)/控制、接地)依次施加正極性和負(fù)極性脈沖。
每次至少施加5次脈沖,脈沖間隔時(shí)間建議不少于1分鐘(或根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定),以避免累積效應(yīng)并允許保護(hù)器件(如MOV)冷卻。
對(duì)電源端口的“線-地”和“線-線”模式都需要測(cè)試。
測(cè)試后,設(shè)備的功能性能應(yīng)根據(jù)其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)規(guī)范中定義的性能判據(jù)進(jìn)行評(píng)定。EN 61000-4-5本身不定義通過(guò)/失敗標(biāo)準(zhǔn),但提供了通用的評(píng)估指南:
性能判據(jù) A:在制造商規(guī)定的限值內(nèi)性能正常。
性能判據(jù) B:功能或性能暫時(shí)喪失或降級(jí),但能自行恢復(fù),無(wú)需操作者干預(yù)。
性能判據(jù) C:功能或性能暫時(shí)喪失或降級(jí),但需操作者干預(yù)(如重啟系統(tǒng))才能恢復(fù)。
性能判據(jù) D:因硬件、軟件損壞或數(shù)據(jù)丟失而導(dǎo)致不可恢復(fù)的功能喪失或性能降級(jí)。判據(jù)D通常意味著測(cè)試失敗。
制造商的規(guī)范應(yīng)明確界定在測(cè)試期間和之后什么是可接受的性能。
該標(biāo)準(zhǔn)適用于幾乎所有連接到電源或長(zhǎng)距離信號(hào)線的電子電氣設(shè)備,常見(jiàn)于:
信息技術(shù)設(shè)備:如電腦、服務(wù)器、路由器。
工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備:如PLC、變頻器、伺服驅(qū)動(dòng)器。
家用電器:如冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)。
照明設(shè)備:如LED驅(qū)動(dòng)、路燈控制器。
醫(yī)療設(shè)備:(需結(jié)合專用標(biāo)準(zhǔn))。
軌道交通設(shè)備:(需結(jié)合專用標(biāo)準(zhǔn)如EN 50121)。
建筑自動(dòng)化系統(tǒng)。
與其他標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系:
本標(biāo)準(zhǔn)是基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定了測(cè)試方法。產(chǎn)品的具體抗擾度要求(測(cè)試等級(jí)、性能判據(jù)、適用端口)必須在相應(yīng)的產(chǎn)品族標(biāo)準(zhǔn)(如EN 55014-2 for家電,EN 61000-6-1/2 for通用環(huán)境)或產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定。
它與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) IEC 61000-4-5:2014/AMD1:2017 技術(shù)內(nèi)容完全相同 。
它對(duì)應(yīng)于中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 17626.5。
德國(guó)版本為 DIN EN 61000-4-5:2014 + A1:2017,并于2021年發(fā)布了勘誤1 (DIN EN 61000-4-5 Berichtigung 1-2021) 。
版本有效性:EN 61000-4-5:2014 + A1:2017 是當(dāng)前歐盟官方期刊(OJEU)列出的協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)有效版本。
安全警告:浪涌測(cè)試涉及高電壓、大電流,操作人員必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格培訓(xùn)并遵守安全規(guī)范。
設(shè)備限制:一些測(cè)試實(shí)驗(yàn)室可能對(duì)測(cè)試能力有說(shuō)明,例如最大電流32A ,或不測(cè)試三相設(shè)備和不測(cè)試10/700波形 。
可靠性保障:確保電子設(shè)備在現(xiàn)實(shí)世界中可能遭遇的浪涌沖擊下不損壞或性能不永久性下降,提升產(chǎn)品可靠性和安全性。
市場(chǎng)準(zhǔn)入:是產(chǎn)品獲得CE標(biāo)志、進(jìn)入歐盟市場(chǎng)的強(qiáng)制性要求之一(符合EMC指令)。
產(chǎn)品質(zhì)量證明:通過(guò)此嚴(yán)酷測(cè)試表明產(chǎn)品具有 robust 的電路設(shè)計(jì)和保護(hù)措施。
EN 61000-4-5:2014+A1:2017 為評(píng)估電子電氣設(shè)備對(duì)浪涌(沖擊)干擾的抗擾度提供了標(biāo)準(zhǔn)化和可重復(fù)的測(cè)試方法。它對(duì)于確保連接到電網(wǎng)和長(zhǎng)距離線路的設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性至關(guān)重要。
對(duì)于制造商而言,應(yīng):
明確要求:首先查閱產(chǎn)品的專屬標(biāo)準(zhǔn),以確定其必須滿足的浪涌抗擾度等級(jí)、性能判據(jù)以及需要測(cè)試的端口。
早期設(shè)計(jì):在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段就考慮浪涌保護(hù)設(shè)計(jì)(如使用TVS、MOV、氣體放電管等保護(hù)器件)。
選擇合格實(shí)驗(yàn)室:在具有相應(yīng)資質(zhì)(如ISO/IEC 17025認(rèn)可)和經(jīng)驗(yàn)的測(cè)試實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行認(rèn)證測(cè)試,并提前溝通測(cè)試范圍(如是否需要測(cè)試10/700波形或三相設(shè)備)。
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