編者按：關于對UPS的EMC的要求，是廣大電源科技工作者所共同關心的問題。本刊從上期開始分次選登國家標準（報批稿）中的部分內(nèi)容，以使從事這方面工作的科技工作者先睹為快。

不間斷電源設備（UPS）

第2部分：電磁兼容性（EMC）要求

附錄A

（規(guī)范性附錄）

電磁發(fā)射的試驗方法

 

    這些試驗目的是測量由UPS產(chǎn)生且通過傳導和輻射方式傳播的電磁輻射電平。

    本附錄主要關注連續(xù)性電磁發(fā)射。

    根據(jù)UPS的物理尺寸和功率額定值，對實際提供的UPS，制造廠可以選擇最合適的試驗場所和試驗布置。

    某些情況，例如多模塊構成的系統(tǒng)，唯一的解決方法是在安裝現(xiàn)場進行評估試驗。因此，下述試驗裝置和方法，盡可能提供一般的規(guī)范，以適合大多數(shù)UPS。

A.1  測量設備

A.1.1  測量儀器

    準峰值檢波器接收機和平均值檢波器接收機應符合GB/T6113.1。

    注:也可以使用具有其它檢波特性的測量儀器，只要能證明騷擾值的測量結果是相同的。為方便起見，特別在受試設備的工作頻率在工作周期內(nèi)顯著變化時，應該盡量使用掃頻接收機或頻譜分析儀。

A.1.2  人工電源網(wǎng)絡（AMN）

    測量電源端子騷擾電壓應使用在GB/T6113.1第10.3規(guī)定的50Ω／50μH的人工電源網(wǎng)絡。

    人工電源網(wǎng)絡在橫跨電源的測量點提供一個規(guī)定的射頻阻抗，并同時為受試設備與電源線上的環(huán)境噪聲提供隔離。

A.1.3  電壓探頭

    UPS的輸出以及由于UPS輸入電流額定值過大而不能使用人工電源網(wǎng)絡測量時，應使用按GB/T6113.1第11.2的要求和圖10所示的電壓探頭。探頭依次連接在每一線和所選擇的參考地（金屬平板、金屬管）之間測量。

    探頭主要由一個耦合電容器和一個電阻構成，以使電網(wǎng)和地之間的總阻抗至少為1500Ω。電容器或保護測量接收機防止危險電流的任何其它器件對測量準確度的影響，均應小于ldB，或可以校準。

    探頭的接地線要求用低阻抗連接到參考地，連接線的長度不應小于最大測量頻率波長的1/10(30MHz時大于1m)，另外，頻率低于3MHz時，連接線長度不超過10m。

A.1.4  天線

    按GB/T6113.1第14條的要求。

A.2  受試設備的布置

A.2.1  這里沒有特別的規(guī)定，在某種意義上而言，UPS的構成、安裝、布置和操作符合常規(guī)應用。相互聯(lián)系的接口電纜／負載／器件應至少與UPS各接口、端口中的一個相連接，在實際上，每根電纜線接一個習慣使用的典型裝置。

    根據(jù)最初的預試驗結果，對于有多路相同類型接口的UPS，可能需要增加互連電纜／負載／器件。增加到某一根電纜對輻射的影響不大于2dB時為止，但是布置選擇的原理和端口的負載情況應在試驗報告中說明。

A.2.2  應根據(jù)各個設備的要求確定互連電纜的類型和長度，如果電纜長度可以變化，則應選取產(chǎn)生最大輻射的長度。

A.2.3  如果在試驗時為了達到兼容性，使用了屏蔽電纜或?qū)Ｓ秒娎|，那么，在說明書中應包括建議使用這種電纜的說明。

A.2.4  超過規(guī)定長度的電纜，應在電纜的中部進行捆扎，電纜線束的長度應為0.3m～0.4m。如果由于電纜太粗或太硬，或由于試驗是在用戶安裝現(xiàn)場進行等原因不能捆扎時，則超長電纜的處置應在試驗報告中明確說明。

A.2.5  為了保證試驗的可重復性，任何一組結果都應附有關于電纜和受試設備方位的詳細說明，如有使用條件的要求，則這些條件應在文件中予以規(guī)定，例如電纜長度，電纜類型，屏蔽和接地要求，這些條件應包括在說明書中。

A.2.6  當對一個與其它設備相互配合而構成一個系統(tǒng)的設備進行評估時，可用其它設備代替整個系統(tǒng)，或者使用模擬器進行評估。無論采用何種方法，都應注意保證受試設備與系統(tǒng)其它部分的影響或滿足A.5.5所規(guī)定的環(huán)境噪聲條件的模擬器的影響一起評估，用來代替實際設備的任何模擬器應能完全地體現(xiàn)接口的電特性和在某些情況下的機械特性，尤其是射頻（RF）信號阻抗以及電纜的構造和類型。

    注：本程序要求能夠評估與其它制造廠的另外一些設備組合而構成一個系統(tǒng)的設備。

A.2.7  對于蓄電池外置的UPS，應盡可能地使?電池包括在試驗方案之中，并按說明書安裝。

    若不可能，或者是由包括了蓄電池的其它設施供電時，則在試驗報告中應對此作出說明。

A.2.8  交流輸出應接電阻負載，并且可以調(diào)節(jié)，以獲得被測UPS所需承擔的有功功率。

A.2.9  受試設備相對于接地平面的位置應與實際使用中情況相符合，即落地式UPS應放在接地平面或放在緊貼接地平面的絕緣地板上（如木制地板），而臺式UPS應放在非金屬的桌子臺面上。電源電纜和信號電纜相對于接地平面的走向應等效于實際使用情況，接地平面可以是金屬的。

    注：附錄A?5.3和A.8.1分別給出了端子電壓測量，場強測量的特定的接地平面的要求。

A.3  最大發(fā)射布置的確定

    應在預測試中尋找相對于限值的最大發(fā)射的頻率，此時，UPS處于典型運行方式，并且電纜按常規(guī)位置放置，試驗布置應能代表典型系統(tǒng)的配置情況。

    應通過檢測幾個有針對性的頻率上的騷擾，鑒別出最高的騷擾頻率，以確保所找的頻率為可能的最大騷擾頻率，并由此確定相關的電纜、UPS配置和運行方式。

    UPS的預試驗方案按圖A.4到A.11。UPS和外圍設備的距離按照圖示，為了找到最大值，只可改變電纜的方向和位置。

    在本試驗程序中，臺式設備的電纜只在典型布置的范圍內(nèi)改變方向和位置。對落地式設備，電纜應按使用者安裝時那樣放置，且不再作進一步調(diào)整。對落地式設備，如果電纜的安裝規(guī)定不清楚，或每一次的安裝可能不一樣，還應改變電纜方向和位置，使之達到產(chǎn)生最大發(fā)射值。

    端子騷擾電壓和騷擾場強的最終測量按A.5、A.6和A.7分別進行。

A.4  試驗時設備的工作狀態(tài)

    UPS應在所設計的額定工作電壓和典型的負載條件運行，負載可以是實際負載，也可以是模擬負載。無論是用試驗程序還是用其它的測量方法，在試驗UPS時，所有對發(fā)射有影響的元器件都必須處于工作狀態(tài)，以保證所測到的是整個受試系統(tǒng)發(fā)射。并且，對任何一種UPS運行方式都必須用這種方式來試驗。

A.5  電源端子騷擾電壓的測量方法

A.5.1  測量接收機

    使用附錄A.1.1所述的準峰值檢波器接收機和平均值檢波器接收機進行試驗。

A.5.2  人工電源網(wǎng)絡（AMN）

    應使用附錄A.1.2所描述的人工電源網(wǎng)絡。

    將試驗單元和人工電源網(wǎng)絡相連，試驗單元的擺放應使其邊界與人工電源網(wǎng)絡最近的表面之間的距離為0.8m。

    制造商提供的電源軟線，一般應為1m長，如果超過1m，則應將其超長部分來回折疊，折疊長度不超過0.4m。

    如果制造商在安裝說明書中對電源電纜另有規(guī)定,則應使用長度為1m的該類型電源電纜連接試驗單元和人工電源網(wǎng)絡。

    按制造商在安裝說明書中的規(guī)定布置試驗單元,并連接電纜。

    安全所需的接地線應接到人工電源網(wǎng)絡的參考地上,除制造商提供接地線或另有規(guī)定外，該接地線應為1m長，其走向應平行于電源線,兩線間隔不超過0.1m。

    由制造商規(guī)定或提供的為了連接到相同的終端作為安全接地的其它接地線(例如EMC所需的接地線)也應一并連接到人工電源網(wǎng)絡的參考地上。

    從本地廣播服務區(qū)域耦合過來的傳導環(huán)境噪聲可能使得在某些頻率無法進行測量。此時，可以在人工電源網(wǎng)絡與供電電源之間插入一個合適的附加的射頻濾波器，或在屏蔽室內(nèi)測量。構成該射頻濾

    波器的元件應封閉在一個金屬屏蔽盒內(nèi)。該金屬屏蔽盒直接連接到測量系統(tǒng)參考地上。接上附加的射頻濾波器后，人工電源網(wǎng)絡的阻抗在測量頻率仍應滿足要求。

    例外：

    UPS的額定功率值超過人工電源網(wǎng)絡的標稱值時，則允許使用符合GB/T6113.1和圖A.2所示的電壓探頭來測量電源端子騷擾電壓。

    這種情況下，電源的額定電流值應至少與所安裝UPS的電流額定值相等，以盡可能地與現(xiàn)場供電電源的阻抗相匹配。

A.5.3  接地平面

    如果受試設備不接地且是非落地式設備，則應放在距離面積至少為2m×2m的水平參考接地平面或垂直參考接地平面0.4m處，并應與其它不屬于該試驗單元的組成部分的任何金屬面或接地平面保持0.8m的距離。如果在屏蔽室內(nèi)進行測量，則上述0.4m距離可以是距屏蔽室任一側壁的距離。

    落地式設備遵守相同的規(guī)定，只是應該放在一塊水平金屬接地板上。接觸的各點應和正常使用相一致，但不能與接地平面形成金屬接觸，參考接地平面應至少比試驗單元的邊框大0.5m，且最小尺寸為2m×2m。

    應用盡可能短的導體將AMN參考接地點連接到參考接地平面上，導體長寬比小于3：l，或用螺栓固定到參考接地平面上。

A.5.4  傳導發(fā)射測量的設備布置

    按A.2的要求布置并運行UPS，臺式和落地式設備的布置按圖A.4～圖A.9。

    臺式UPS應放置在高出地平面0.8m的非金屬臺上，它距與水平金屬接地平面相連的垂直接地平面0.4m（見A.5.3）。

    設計成臺式或落地式兩用的設備應按臺式的布置來進行試驗，除非典型安裝為地面放置，并采用相應的布置。

    那種設計在墻壁上安裝使用的設備應按臺式UPS的布置來進行試驗，設備的方位應與正常工作時的情況相一致(即正常安裝位置)。

    電源端口經(jīng)電源軟線與AMN連接，除非按A.5.2的例外情況在試驗場地或安裝現(xiàn)場試驗。交流輸出端口與一個負載箱連接。當實際使用時預定要與外部信號線連接，信號端口經(jīng)信號電纜與一個阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡（ISN）連接。

A.5.5  傳導發(fā)射的測量

    如A.3所述，應找出產(chǎn)生相應于限值的最大發(fā)射的UPS布置、電纜配置和運行方式。

    以這種布置進行測量和記錄數(shù)據(jù)，發(fā)射值低于限值不超過20dB時，相對于載流電源端口和UPS通信端口限值，至少記錄6個最高發(fā)射的頻率點。應明確標出每一個發(fā)射的對應導線。

    當規(guī)定信號端口的發(fā)射采用電流探頭測量電流來代替測量電壓時，它應符合GB/T6113.1第11.2的要求。

A.6  交流輸出端口的測量方法（如適用）

    交流輸出端口接阻性負載箱，將交流輸出有功功率緩慢地從零調(diào)到額定值,以找出最壞情況下的騷擾電壓。

    負載應是純阻性的，以避免非正弦波帶來的測量誤差。

    應使用GB/T6113.1所述特性和圖A.2所示的電壓探頭來測量騷擾電壓。

    UPS的輸出端到負載設備的騷擾電壓不超過2.4.2規(guī)定的限值。

    電壓探頭中的電容或測量接收機為防止危險電流而采用的其它保護器件對測量準確度的影響，均應小于ldB，或可以校準。

    電壓探頭的典型連接方法如圖A.6所示。連接長度應加以限制，可行的方案為長度盡可能限制在2m或?qū)Ω郊訐p耗加以校正。

    相對于參考地應使用探頭測量各輸出端，并記錄測量結果。

    試驗時，負載放在距離UPS0.8m的位置，負載的電纜長度為1m。

    如果UPS的電源輸入端是通過一個人工電源網(wǎng)絡AMN相連，那么這個人工電源網(wǎng)絡必須保留在線路中，以維持規(guī)定的電源阻抗值。

A.7  輻射發(fā)射的測量方法

    在30MHz～1000MHz頻率范圍內(nèi)，用準峰值檢波器接收機進行測量。

    進行輻射場的測量應離開受試設備的邊框一定距離，受試設備的邊框由一條反映受試設備簡單幾何構型的假想直線組成。UPS和UPS系統(tǒng)間所有電纜應包含的這邊框內(nèi)。

    對A級UPS和B級UPS規(guī)定的測量距離見2.5.1。

A.7.1  測量接收機

    測量接收機應符合GB/T6113.1第1篇的要求。

A.7.2  天線

    天線應符合GB/T6113.1第14條的要求。

A.8  試驗場地

A.8.1  試驗場地

    試驗場地應符合GB/T6113.1第15條的要求

A.8.2  替代試驗場地

    某些情況下，試驗可以在不完全具備A.8.1所述全部特性的替代場地進行試驗，但應證明這樣的替代試驗場地不致使測量數(shù)據(jù)失效。圖A.3是替代試驗場地的例子，不符合A?8.1的全部要求的接地平面是另一例子。

A.8.3  用戶安裝現(xiàn)場試驗

    在某些情況下，A級UPS或電流大于25A的限制銷售的UPS，可能需要在用戶安裝現(xiàn)場試驗。

這些測量最好在使用者房屋的邊界進行。如果該邊界離開受試設備不足30m，則應在距離受試設備30m處測量。

    測量應按不同方位進行，按方位的測量點的數(shù)量應盡可能合理，符合實際。在相互垂直的方向至少測量4點，并且測量朝著任何有設備的方向，在該方向上可能產(chǎn)生有害影響。

    現(xiàn)場的特性可能會影響測量，這種形式的兼容性測量僅限于用戶安裝現(xiàn)場試驗。附加的經(jīng)過型式試驗和符合兼容性的UPS，可加到受試單元中，不會使測量的兼容性無效。

A.9  輻射發(fā)射的設備布置

    UPS應按A.5.4的要求布置并運行，臺式設備布置按圖A.10，落地式設備的布置按圖A.11。

    臺式UPS應放置在輻射發(fā)射試驗場地中高出水平接地面0.8m的非金屬的桌面上。

    落地式UPS應直接放置在水平接地平面上，接觸點與正常使用一致，但與接地平面之間需要有12mm的絕緣隔離。

    被設計成臺式或落地式的兩用設備，應按臺式的布置來進行試驗，除非典型安裝為地板放置，且采用相應布置。

    那種設計在墻壁上安裝使用的設備，應按臺式UPS的布置來進行試驗，設備的取向應與正常運行時一致。

A.9.1  輻射發(fā)射的測量

    如A.4所述，找出相對于限值產(chǎn)生最大發(fā)射時的UPS布置、電纜布置和運行方式。用這種布置進行測量和記錄數(shù)據(jù)。

    同時監(jiān)視發(fā)射頻譜，改變天線高度、天線極化方向和UPS方向，以產(chǎn)生相對于限值的最大發(fā)射。

發(fā)射值低于限值不超過20dB時，相對于限值至少記錄6個最高發(fā)射的頻率點。在記錄每次發(fā)射時，記錄天線的極化方向。

A.9.2  在強環(huán)境信號下的測量

    按GB9254中第10.6的要求。

A.10  騷擾功率的測量

    從控制和管理角度看，對于B級UPS，騷擾功率的測量和限值比騷擾場強測量和限值更合適。騷擾功率的測量和限值待定。

A.11  由UPS（磁場）產(chǎn)生的輻射磁場騷擾的測量

    （選項）

    試驗限值見附錄B。

    在10kHz～30MHz的頻率范圍內(nèi)，測量受試設備輻射的磁場分量。

    如果測量是在屏蔽室內(nèi)進行，屏蔽室尺寸應使天線位置距離各壁至少1m。受試設備放在離地板1m±0.2m的接地平面上。測量在離開受試設備產(chǎn)生最大騷擾面距離D=3m處進行。

    產(chǎn)生最大騷擾面的定義為：在所考慮的頻帶范圍內(nèi)，發(fā)射最大信號的那一面。使用頻譜分析儀來選擇該面和測量天線方位最為簡單。測量距離從天線的相位中心算起。

    使用如圖A.1所示屏蔽環(huán)形天線進行測量，框架在一個垂直調(diào)整方向，以使其接收最大的磁場。

圖A.1  測量發(fā)射騷擾的試驗方案

圖A.2  測量電源端或UPS輸出端騷擾電壓的電路

注1：圖形邊界圍繞的場地上方應無反射電磁場，該空間的水平高度和對于水平接地平面至少應比天線與受試設備最高點高3m。

注2：替代場地的適用范圍見A.8.2。

圖A.3  最小尺寸的替代試驗場地

A：負載測量開關位置B：電源測量開關位置  C：RFI測量接收機D：人工電源網(wǎng)絡(AMN)

E：AMN與UPS的電源連接F：接地片（長寬比最大3：1）G：輸入電源連接H：UPS

I：負載J：電壓探頭K：參考地RE：端接電阻(50Ω)

注1：RFI的試驗接地應與AMN的地可靠連接在一起；

注2：當開關在A位置時，AMN測量裝置的端子上接一個適當?shù)亩私与娮瑁?/p>

注3：對于1級保護的UPS和/或負載，安全接地導體應與AMN的地連接在一起；

注4：UPS輸出端子1和2與負載之間的距離為0.8m，其連接線長度不超過1m。

圖A.4  臺式設備傳導發(fā)射的測量布置

圖A.5  落地設備的測量布置

注1：如果垂懸的互連電纜與接地平面距離不足0.4m，應來回折疊成0.3m－0.4m長的線束，懸掛在接地平面與臺面近似中間的位置。

注2：電源軟線的超長部分應在其中點折疊成線束或縮短至適宜的長度。

注3：UPS與一個AMN連接。所有的AMN和ISN也可以與垂直的接地平面，或者與金屬壁連接。

1）AMN和ISN與UPS之間的距離0.8m，距其它設備和其它金屬面至少0.8m；

2）電源軟線和信號電纜應盡量離垂直接地平面0.4m放置。

注4：外置蓄電池裝置和外部連接的I/O信號電纜，應按正常使用位置放置(如可能)。那些不與輔助設備AE相連的I/O信號電纜的末端可以端接適當?shù)慕K端阻抗。

如果使用電流探頭,應將電流探頭放在離開ISN的0.1m處。

圖A.6  臺式設備的傳導發(fā)射試驗布置

圖A.7臺式設備測量的布置平面圖（傳導發(fā)射測量）

圖A.8臺式設備的替代布置平面圖（傳導發(fā)射測量）

注1：I/O電纜的超長部分應在其中心位置折疊成0.3m～0.4m的線束。如果不可能捆扎，那么電纜應來回排成蛇形。

注2：電源軟線的超長部分應在中心位置進行捆扎或縮短至適當?shù)拈L度。

注3：如果為了運行的需要，那些不與外設相連的I/O信號電纜的末端可以端接適當?shù)慕K端阻抗。

注4：UPS和電纜與水平接地平面之間應絕緣（距離不大于12mm）。

注5：AMN可以直接放置在水平接地平面的上面或緊貼其下面。

注6：如果使用電流探頭，電流探頭應放在離ISN的0.1m處。

注7：外置蓄電池(如應用)應按常規(guī)的場地布置方式放置和布線。

圖A.9  落地式設備的試驗布置圖（傳導發(fā)射測量）

注1：如果垂懸的互連電纜與接地平面距離不足0.4m，應來回折疊成0.3m～0.4m長的線束，懸掛在接地平面與臺面近似中間的位置。

注2：如果為了運行的需要，那些不與外設相連的I/O信號電纜的末端可以端接適當?shù)慕K端阻抗。

注3：多插座的電源盒應與金屬接地平面等高，并直接搭接到接地平面上。如果使用AMN，應安裝在接地平面的下面。

注4：外置蓄電池(如應用)應按常規(guī)的場地布置方式放置和布線，參見2.4.4。

注5：外圍設備放置應保持0.1m距離。

注6：電源電纜應垂落至地面，不應增加連接到電源插座的電源軟線的長度。

圖A.10 臺式設備試驗布置圖（輻射發(fā)射測量）

注1：I/O電纜的超長部分應在其中心位置折疊成0.3m～0.4m的線束。如果不可能捆扎，那么電纜應來回排成蛇形。

注2：電源軟線的超長部分應在其中心位置進行捆扎或縮短至適當?shù)拈L度。

注3：那些不與外設相連的I/O信號電纜應在中間進行捆扎，如果為了運行的需要，末端可以端接適當?shù)慕K端阻抗。

注4：UPS和電纜與水平接地平面之間應絕緣（距離不大于12mm）。

注5：多插座的電源盒應與金屬接地平面等高，并直接搭接到接地平面上。如果使用AMN，應安裝在水平接地平板的下面。

注6：電源電纜和信號電纜應垂落至地面。

注7：外置蓄電池(如應用)應按常規(guī)的場地布置方式放置和布線，參見2.4.4。

圖A.11  落地式設備試驗布置圖（輻射發(fā)射測量）