張穎 楊楠 張艷艷 張雪依 劉璟軒
(中家院(北京)檢測(cè)認(rèn)證有限公司,北京 100176)
諧波就是頻率為基波頻率的整數(shù)倍的正弦波分量。電子、電氣設(shè)備在設(shè)計(jì)過程中,當(dāng)電流經(jīng)過非線性負(fù)載時(shí),基波電流會(huì)發(fā)生畸變,諧波由此產(chǎn)生。電網(wǎng)中存在的諧波將直接影響繼電保護(hù)的運(yùn)行狀態(tài),電力系統(tǒng)會(huì)失去原有的穩(wěn)定性,產(chǎn)生大量電能損耗,甚至造成各種潛在安全隱患的發(fā)生,因此諧波被視為電力系統(tǒng)的污染[1]。為了抑制諧波電流畸變對(duì)電力系統(tǒng)造成的不良影響,保障電網(wǎng)質(zhì)量,我國公布了GB 17625.1《電磁兼容限值低壓電氣及電子設(shè)備發(fā)出的諧波電流限值(設(shè)備每相輸入電流小于或等于16 A)》[2],等同于IEC 61000-3-2。目前,國內(nèi)電子、電氣產(chǎn)品CCC 強(qiáng)制認(rèn)證需滿足GB 17625.1-2012,該標(biāo)準(zhǔn)等同采用國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 61000-3-2:2009 版,然而國際IEC 61000-3-2 的最新版已然更新到了2020 年版。本文從產(chǎn)品測(cè)試的角度出發(fā),對(duì)新版國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 61000-3-2:2018+A1:2020(簡(jiǎn)稱新版IEC 61000-3-2)[3]與現(xiàn)行的國標(biāo)GB 17625.1-2012進(jìn)行差異性分析。重點(diǎn)指出電視機(jī)、烹飪器具、真空吸塵器、微波爐、冰箱冰柜、燈具產(chǎn)品測(cè)試方法、限值、試驗(yàn)布置發(fā)生的變化。掌握國內(nèi)現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)與國際新?lián)Q版標(biāo)準(zhǔn)之間的差異有助于相關(guān)企業(yè)和檢測(cè)機(jī)構(gòu)更直觀地了解國內(nèi)CCC認(rèn)證與CE 認(rèn)證產(chǎn)品測(cè)試要求差異,以及跟進(jìn)國際標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)、最新技術(shù)發(fā)展。
為了規(guī)定諧波電流限值,GB 17625.1 與IEC 61000-3-2 把設(shè)備分成4 類,對(duì)應(yīng)的差異如圖1 所示。
通過圖1 中的設(shè)備分類的差異對(duì)比,新版IEC 61000-3-2中A 類設(shè)備增加了清潔設(shè)備的示例,并且明確將獨(dú)立的相位控制調(diào)光器和舞臺(tái)的觀光和演播室用專業(yè)燈具歸為A 類。將含有變頻功能的冰箱和冰柜劃分到D 類設(shè)備中,用D 類設(shè)備的限值對(duì)變頻式冰箱進(jìn)行考察。
圖1 設(shè)備分類對(duì)比圖
電視接收機(jī)屬于D 類設(shè)備,GB 17625.1-2012 標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)彩色電視和黑白電視分別進(jìn)行了詳細(xì)的試驗(yàn)調(diào)試規(guī)定,但在新版IEC 61000-3-2 中則是直接規(guī)定電視機(jī)的輸入信號(hào)、顯示圖像、聲音等各參數(shù)的要求。針對(duì)目前電視機(jī)多功能化的發(fā)展趨勢(shì),新版IEC 61000-3-2 中增加了對(duì)電視接收機(jī)的節(jié)能功能的要求。試驗(yàn)要求變化如表1 所示。
表1 電視接收機(jī)測(cè)試要求對(duì)比表
GB 17625.1與IEC 61000-3-2中在感應(yīng)炊具的測(cè)試試驗(yàn)時(shí),均在鍋具內(nèi)盛入約一半容積的水(溫度為室溫),并將鍋具放在烹調(diào)區(qū)的中心位置。但新版IEC 61000-3-2 在測(cè)試模式,測(cè)試鍋具材料,鍋底直徑及測(cè)試要求方面均有新要求如表2 所示。
表2 烹調(diào)器具測(cè)試要求對(duì)比表
新版IEC 61000-3-2 中增加了預(yù)測(cè)試環(huán)節(jié),正式測(cè)試前首先通過對(duì)不同烹調(diào)區(qū)的不同控制檔位的不同位置分別進(jìn)行測(cè)試,找到諧波畸變最高的控制檔位,才對(duì)EUT 進(jìn)行正式的諧波電流測(cè)試。對(duì)于測(cè)試用容器也有更加詳細(xì)的要求。同時(shí)新增了新產(chǎn)品曲面鍋的測(cè)試條件以適應(yīng)市場(chǎng)上電磁爐產(chǎn)品更新的測(cè)試需求。
除此以外,新版IEC 61000-3-2 中還增加了非電磁感應(yīng)式電爐和電灶的測(cè)試條件要求:將一半容積的水放入負(fù)載鍋具(適宜的鍋或罐)中,放置在烹調(diào)區(qū)中心位置上。每個(gè)烹調(diào)區(qū)可按照預(yù)期會(huì)產(chǎn)生最大THC 的控制設(shè)置進(jìn)行操作,按新版IEC 61000-3-2 中6.3.2 分別對(duì)每個(gè)單獨(dú)的烹調(diào)區(qū)進(jìn)行測(cè)量。
新版IEC 61000-3-2 對(duì)真空吸塵器的工作模式略有變更如表3 所示。
表3 真空吸塵器測(cè)試要求對(duì)比表
新版IEC 61000-3-2 更改了對(duì)微波爐的負(fù)載要求,以及測(cè)試測(cè)試狀態(tài)有了更詳細(xì)的要求如表4 所示。
表4 微波爐測(cè)試要求對(duì)比表
GB 17625.1-2012 并未規(guī)定冰箱類產(chǎn)品的具體測(cè)試要求。所有冰箱諧波測(cè)試按照A 類進(jìn)行測(cè)試。在新版IEC 61000-3-2中增加了冰箱冰柜要求章節(jié),增加了測(cè)試環(huán)境要求,環(huán)境溫度在20℃~30℃,環(huán)境變化在±2℃以內(nèi)。并對(duì)產(chǎn)品分為有VSD 和無VSD 冰箱冰柜。測(cè)試要求如表5 所示。
表5 冰箱和冰柜測(cè)試要求對(duì)比表
針對(duì)有VSD 的冰箱和冰柜需要注意的是。需要以公式(1)計(jì)算輸入功率值來計(jì)算出D 類設(shè)備的限值。
式(1)中
Pi-有功輸入功率;
Im-設(shè)備的電流;
Ur-設(shè)備的額定電壓。
針對(duì)燈具的諧波測(cè)試,GB 17625.1-2012 將燈具產(chǎn)品分為大于25 W 和小于25 W。IEC 61000-3-2:2018+A1:2020 將燈具產(chǎn)品分為大于25 W 和5 W~25 W 兩個(gè)范圍進(jìn)行考核。其環(huán)境溫度應(yīng)保持在20℃~27℃之間,測(cè)試前放電燈應(yīng)進(jìn)行100 h 的老化時(shí)間和15 min 的穩(wěn)定時(shí)間。GB 17625.1-2012與新版IEC 61000-3-2 的主要變化是C 類限值中3 次諧波30?λ修改為27。其余具體差異要求如表6 所示。
表6 燈具測(cè)試要求對(duì)比表
圖2 相對(duì)相位和電流參數(shù)示意圖
此外,IEC 61000-3-2:2018+A1:2020 還增加了多功能照明設(shè)備要求。具體內(nèi)容如表7 所示。
本文從標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品類差異的角度入手,通過對(duì)比兩標(biāo)準(zhǔn)間的設(shè)備分類及幾類典型器具在測(cè)試要求、試驗(yàn)條件上的變化,分析了標(biāo)準(zhǔn)GB 17625.1-2012 對(duì)比新版IEC 61000-3-2:2018+A1:2020 存在的主要技術(shù)性差異。如:電視接收機(jī)的設(shè)備測(cè)試條件;烹調(diào)器具、微波爐的負(fù)載選擇,測(cè)試要求;真空吸塵器的測(cè)試工作模式;冰箱及燈具的試驗(yàn)條件、試驗(yàn)限值等。相關(guān)企業(yè)和檢測(cè)機(jī)構(gòu)重視并掌握國內(nèi)與國際標(biāo)準(zhǔn)在產(chǎn)品分類及典型產(chǎn)品在測(cè)試要求上的變化,有助于了解國內(nèi)CCC 認(rèn)證及國際認(rèn)證在諧波電流測(cè)試上的區(qū)別,從而對(duì)產(chǎn)品諧波國內(nèi)CCC 認(rèn)證及國際測(cè)試認(rèn)證做出相應(yīng)的技術(shù)上的調(diào)整。并緊跟國際標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)、最新技術(shù)發(fā)展。