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文檔簡介
船舶電氣與電子設備的電池兼容性IIII目次前 言 III范圍 1規(guī)范性引用文件 1術語和定義 2通則 7EMC試驗計劃 7目的 7EUT的7試預8驗準則 8EMC試的8發(fā)射要求 11發(fā)試條件 11發(fā)限值 11抗擾度要求 12抗度驗12最抗度12系方面 14試驗結果和試驗報告 14附錄A 15引言 15通程序 15EMC15EMC全分析 17附的EMC措施 24EMC24附錄B 26適26一技措施 26設備A組~G組用措施 31組措施 35附錄C 37PAGEPAGE1船舶電氣與電子設備的電磁兼容性范圍(EMC)IMO)A.813AC6274)依據本標準進行試驗和安裝的設備滿足相關的IMO要求。 1EMC注2:本標準未涉及對人員的影響。注3:本標準有助于滿足SOLAS74第四章第6條和第五章第17條規(guī)定的相關EMC要求。本標準針對測量方法給出了進一步的指南和建議,來實現下列各組設備中的電氣與電子裝置的電磁兼容性。A組:無線電通信和導航設備B組:發(fā)電和變電設備C組:以脈動能量工作的設備D組:開關設備和控制系統E組:內部通信和信號處理設備F組:非電氣零件和設備G組:綜合系統IEC60945是A組和C組的基礎EMC標準。IEC60945規(guī)定的EMC要求還適用于:橋樓安裝設備靠近接收天線的設備能夠干擾船舶安全航行和無線電通信的設備注:本標準沒有具體說明諸如對電擊和設備介電(強度)試驗時保護的非安全操作和基本安全要求。規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用于本標準,然而,鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本標準。GB/T4365電磁兼容術語(IEC60050(161),IDT)GB/T6113.1無線電騷擾和抗擾度測量設備規(guī)范(CISPR16-1,IDT)GB/T6113.2無線電騷擾和抗擾度測量方法(CISPR16-2,IDT)GB/T17624.1 (IEC61000-1-1,IDT)GBT1726.1(MC(61000-4-1,IDT)GB/T17626.2電磁兼容試驗和測量技術靜電放電抗擾度試驗(基本EMC出版物)(IEC61000-4-2,IDT)GB/T17626.3 (IEC61000-4-3,IDT)GB/T17626.4 (IEC61000-4-4,IDT)PAGEPAGE2GB/T17626.5電磁兼容試驗和測量技術浪涌(沖擊)抗擾度試驗(IEC61000-4-5,IDT)GB/T17626.6 (IEC61000-4-6,IDT)GB/T17626.11電磁兼容試驗和測量技術電壓暫降、短時中斷和電壓變化的抗擾度試驗(IEC61000-4-11,IDT)IEC60945果IEC61000-4-16電磁兼容試驗和測量技術傳導、共模騷擾抗擾度試驗(0Hz~150kHz)IECGuide107電磁兼容性電磁兼容性出版物編寫指南IMOA.813(19)1995SOLAS《國際海上人命安全公約》國際海事組織1974(及其修訂本)術語和定義GB/T4365和GB/T17624.1。GB/T4365EMC3.1電磁兼容性electromagneticcompatibility,EMC3.2電磁影響electromagneticinfluence電磁量對電氣與電子電路、設備、系統或人員產生的影響。3.3電磁干擾electromagneticinterference,EMI電磁騷擾引起的設備、傳輸通道或系統性能的下降。注1:干擾(interference)和騷擾(disturbance)在英文中經常不加區(qū)別的使用。注2:法語中,詞組“perturbationélectromagnétique”也被除數用作“brouillageélectromagnétique”。3.4(性能)降低degradation(ofperformance)裝置、設備或系統的工作性能與正常性能的非期望偏離。注:單詞“dagradation”用于暫時或永久的故障。3.5失效lossoffunction裝置的功能損失超出許可且只有通過技術手段才能恢復的情況。注1:破壞是失效的典型情況注2:失效可能是永久性的或暫時性的——糾正永久性失效的技術手段是使用工具或備件;——糾正臨時性失效的技術手段是簡單的操作,如重新設置計算機或者重新啟動。3.6電磁騷擾electromagneticdisturbance任何可能引起裝置、設備或系統性能降低或對有生命或無生命物質產生損害作用的電磁現象。注:電磁騷擾可以是電磁噪聲以及傳播媒介自身不需要的信號或變化。3.7()源emitter(ofelectromagneticdisturbance)導致電壓、電流或電磁場產生電磁騷擾的裝置、設備或系統。3.8敏感裝置susceptibledevice因電磁騷擾而引起性能降低的裝置、設備或系統。3.9(電磁)發(fā)射(electromagnetic)emission電磁能量從源發(fā)射的現象。3.10抗擾度immunity裝置、設備或系統遭受電磁騷擾而不降低運行性能的能力。3.11耦合coupling傳遞能量的電路間的相互作用。3.12插入損耗insertionloss負載直接由電源饋電時獲得的功率與在負載與電源間插入四極裝置(如濾波器)獲得的功率的對數比值。3.13回波損耗returnloss反射因子r的倒數的對數比值:a=20lg(1/r),r是返回波與前向波的比值。注:如果保護電路的阻抗與連接電纜的波阻抗相匹配,則r=0,a=∞。3.14電磁兼容性分析EMCanalysis確定電氣裝置受影響程度的EMC數據的匯編和說明。3.15電磁干擾矩陣electromagneticinterferencematrixEMI矩陣發(fā)射器針對敏感設備設置的結構。注:在行和列的交點處記錄電磁干擾的程度。3.16系統system()()((或()——硬件;——軟件;——人機接口。注:整艘船連同它的設備可以看成是一個系統。3.17分系統subsystem預定執(zhí)行某一給定功能,由多個子單元組合而成的電氣和機械技術裝置。3.18綜合系統intergratedsystem3.19地ground接地earth1低阻抗??紤]的頻率范圍包括工作和干擾頻率。電氣設備的頻率范圍和物理尺寸決定了等電位的實現和接地的有效性。這種接地并不滿足在所有情況下保護接地的人身安全需要。注2:對非金屬結構的船舶來說,所有導電連接的金屬部件(包括接地板,若有)形成了一個公共地(接地。3.20接地grounding建立電位差使電氣連接最小化。注1:術語“bonding”通常用于在兩個導電表面之間形成導電路徑的行為。注2:術語“earthing”(US,CA:“grounding”)通常用于防止連接到地的觸電危險措施。此外,“earthing/grounding”用于建立一個通向電源的回路。3.21型式試驗typetest對設備樣品進行EMC試驗,以確定其設計滿足本標準的要求。3.22端口port具有外部電磁環(huán)境的設備的特定接口,通過它設備可以感受或發(fā)出騷擾(見圖1)。注1:導電接口也可以包括電纜、接地焊接或機械接口,如管子和安裝件。注2:接地端口不需要進行測試。注3:見圖1。交流電源端口直流電源端口
外殼端口
輸入/輸出信號和控制端口接地端口設備3.23設備區(qū)域zones
圖1端口示例()2——甲板和橋樓區(qū)域:接近收/發(fā)天線、駕駛室及控制室的區(qū)域,該區(qū)域以內部通信設備、信號處理設備、無線電通信和導航設備、輔助設備和金屬結構中的大開口為特征;——一般配電區(qū)域:一般用電設備為特征的區(qū)域;33.24常用設備normalconsumers用于船舶操作的設備,諸如機械裝置、控制設備和小型靜態(tài)轉換器等。3.25電纜選擇cableselection選擇具有相似信號類型和電平等級的電纜并歸為同一類別。3.26電纜隔離cableseparation為減少相互干擾,不同種類的電纜敷設時中間應有的空間間隔。3.27現場試驗in-situtesting在安裝處進行試驗。注1:現場試驗不能在受控條件下用標準化程序進行。這意味著只有測試設施可以標準化,而不是試驗和環(huán)境條件。注2:可以在大型和重型安裝的情況下進行現場測試。3.28金屬外殼metallichull由金屬或其他等效導體材料制成的船的水密主體或船身。注1:可以認為金屬船體會顯著降低電磁場強度。注2:除此之外,采取措施減少流經船內環(huán)境的干擾電流。G3~專用電源分配區(qū)域~~M M3~ 3~
其他隔離方式
450V一般配電區(qū)域
常用設備
230V常用設備
M3~ 其他隔3~G 離方式3~230V115V旅客居住區(qū)甲板和橋樓區(qū)域
230V無線電通信和導航,內部通信,信號處理等圖2區(qū)域原理示意圖通則船舶設備和系統常遭受各種電磁騷擾,這些騷擾來自電源或控制線路的傳導或直接來自輻射環(huán)境。騷擾的種類和等級取決于安裝并運行系統、分系統或設備的特定的環(huán)境。船舶上的獨立設備也可能是一個寬泛頻率范圍的電磁騷擾源。它通過電源、信號線或直接輻射,影響著其他設備性能或影響外界電磁環(huán)境。設備抗擾度要求試驗的驗收準則與按操作要求進行定義的性能準則有關。對于發(fā)射限值,這些要求的目標是保證由設備和系統產生的騷擾不超過影響其他設備或系統運行的某一電平。3m(A3m717度。EMC目的進行試驗前,應制定EMC試驗計劃,至少應包含5.2至5.5各項。EMC試驗室中進行。對于EMCIECEUTEUT為模擬EMC環(huán)境(包括發(fā)射和抗擾度)的實際情況,應通過建立一個帶有諸如電纜、電源等輔助設備的EUT組合裝置表示一個實際的組件,在正常條件下該組件(包括軟件)應盡可能地運行。EUT若進行型式試驗的EUT是一個很可能分布式安裝的系統、分系統或設備,則應選擇一個或多個帶有所有EUT部件的典型配置以重現實際安裝。在EMC試驗計劃中應對所選配置提供合理的說明。注:試驗后發(fā)布的型式試驗合格證僅對EMC試驗計劃中所列的EUT部件有效。EUT應選取足夠的互連電纜。至少每種類型的互連電纜有一個被使用在典型配置的試驗中。A.EUT應提供所有輔助設備的清單。列舉出的輔助設備應充分模擬所有真實的操作條件,并保證能執(zhí)行所有可行的操作類型。依據制造商的說明書和安裝要求,EUT應連接所有必要的電纜并接地。應無多余的接地連接。EUT050%、100EMC試驗應在正常的環(huán)境條件下進行。正常的環(huán)境條件包括:溫度范圍+15℃~+45℃,相對濕度范圍20%~75%。當不能在上述定義的環(huán)境條件下進行試驗時,應在試驗報告中附加試驗期間實際環(huán)境條件影響的說明。應能識別用于不同操作模式的試驗軟件。性能判據A試驗中和試驗后,EUT按預期要求連續(xù)運行。不允許有制造商出版的相關設備標準和技術說明書中所定義的性能降低和功能失效。性能判據B,EUT性能判據C試驗中和試驗后,只要能自我恢復或通過控制器的操作恢復制造商出版的相關設備標準和技術說明書中所定義的功能,允許有暫時的性能降低和功能失效。EMC見表EC6.27.2EMC表1中給出了單個的性能試驗準則。注:通常,不需要進行本標準未提及的附加EMC試驗。PAGEPAGE10表1設備試驗矩陣組設備和裝置組應用裝置示例GB/T6113.2GB/T6113.2GB/T17626.16GB/T17626.11GB/T17626.11GB/T17626.4GB/T17626.5GB/T17626.6GB/T17626.2GB/T17626.3傳導發(fā)射輻射發(fā)射低頻傳導干擾電源波動電源失效電氣快速瞬變電涌電壓射頻傳導干擾靜電放(ESD)電磁場A無線電通信和無線電導航設備船用無線電通信和導航設備及系統船用無線電通信和導航設備的收發(fā)信機××××××××××B發(fā)電和變電設備電機感應電動機/發(fā)電機----------同步機××--------直流電機××--------電子設備控制的電機××××××××××專用電機××××××××××電子勵磁裝置自動電壓調整器(AVR)××××××××××AVR的附加設備××××××××××變流器周波變流器××××××××××同步變流器(直流連接)××××××××××脈寬變流器××××××××××直流變流器××××××××××變壓器----------C設備船用導航設備雷達和聲吶系統,回聲測深儀××××××××××表1(續(xù))組設備和裝置組應用裝置示例GB/T6113.2GB/T6113.2GB/T17626.16GB/T17626.11GB/T17626.11GB/T17626.4GB/T17626.5GB/T17626.6GB/T17626.2GB/T17626.3傳導發(fā)射輻射發(fā)射低頻傳導干擾電源波動電源失效電氣快速瞬變電涌電壓射頻傳導干擾靜電放(ESD)電磁場D開關設備和控制系統斷路器/接觸器無電子器件--×-------電子控制裝置××××××××××繼電器操作控制裝置--×-×-×---E內部通信和信號處理設備電子警報監(jiān)控器××××××××××電子控制系統××××××××××自動化系統××××××××××計算機,傳感器××××××××××F非電器零件和設備索具產生寄生寬帶干擾不適用G綜合系統傳感器和設備在不同區(qū)域的貨物監(jiān)測系統獨立設備或系統測試××××××××××綜合導航系統(INS)獨立設備或系統測試××××××××××綜合橋樓系統(IBS)獨立設備或系統測試××××××××××注:×——需要測試;-——不需要測試。PAGEPAGE12發(fā)射要求對EUT的測量,應在所規(guī)定的頻帶內產生最高發(fā)射值的操作條件下進行(見第5章注1:此處的傳導發(fā)射限值基于端口對端口的基本情形。在接收頻率范圍內的輻射發(fā)射要求是假定在橋樓和甲板區(qū)域發(fā)射和接收天線之間的最小距離為3m。距離更小時,需要補充兼容性分析。對每一種發(fā)射類型的測量,應在嚴格定義和可重復的條件下進行。23按照CISPR16-1-110kHz~150kHz200Hz150kHz~30MHz9kHz30MHz~2000MHz120kHzIEC60945,測156MHz~165MHz9kHzEUT通則預計在客艙區(qū)操作但非永久安裝的設備無需滿足任何發(fā)射限值。(非必要設備)需滿足IEC61000-6-1和IEC61000-3或同等標準。2已安裝在橋樓和甲板區(qū)域的設備的發(fā)射限值見表2。表2發(fā)射限值端口頻率范圍限值基礎標準外殼150kHz~300kHz80dBμV/m~52dBμV/mcCISPR16-1-4a300kHz~30MHz52dBμV/m~34dBμV/mcCISPR16-2-3a30MHz~2GHz54dBμV/mc)另外:156MHz~165MHz24dBμV/mc)CISPR16-2-3a30dBμV/mCISPR16-2-3b電源,I/O10kHz~150kHz120dBμV~69dBμVCISPR16-1-2CISPR16-2-1150kHz~500kHz79dBμV500kHz~30MHz73dBμV*測量距離3m。*在3米距離用峰值示波器或頻率分析儀。*符合IACSE10的值,適用于船舶環(huán)境的預期操作。3表3發(fā)射限值端口頻率范圍限制基本標準外殼(輻射)150kHz~30MHz80dBμV/m~52dBμV/mCISPR16-1-4a30MHz~100MHz52dBμV/m~34dBμV/mCISPR16-2-3a100MHz~2000MHz54dBμV/m另外:156MHz~165MHz24dBμV/mCISPR16-2-3a30dBμV/mCISPR16-2-3b電源,I/O信號和控制(傳導發(fā)射)10kHz~150kHz120dBμV~69dBμVCISPR16-1-2150kHz~500kHz79dBμVCISPR16-2-1500kHz~30MHz73dBμVa測量距離3m。b在3米距離用峰值示波器或頻率分析儀。在一般配電區(qū)域和專用配電區(qū)域,應在供電電路中安裝去耦裝置(見圖2),能夠實現一般配電區(qū)域的限值與安裝在專用配電區(qū)域的設備的現有發(fā)射值之差相等效的一種去耦。注1:在橋樓和甲板區(qū)域和一般配電區(qū)域之間,應在供電電路中安裝一個射頻干擾(RFI)濾波器,在頻率范圍10kHz~30MHz得到約30dB的去耦(見圖2)。對于采用半導體連接并占系統相當部分的專用配電區(qū)域,抑制低頻及高頻中的諧波似乎是不可行的,應采取適當措施消除對配電系統的影響以保證安全操作。應謹慎選擇由具有比規(guī)定的諧波成分高的電源供電系統的用電設備。設備制造商和用戶之間需達成協議。對于安裝在該區(qū)域的設備,沒有規(guī)定更高的要求??箶_度要求測量應在EUT運行狀態(tài)下進行,以便對性能準則要求的試驗產生的任何反應得到確認(5試驗報告應精確標注抗擾度試驗中的配置和操作方式。應按表4對相關端口進行試驗。應按基礎標準進行試驗。最小抗擾度要求和試驗在表4中給出。表4船舶設備的最小抗擾度要求端口現象基礎標準性能準則試驗值交流電源低頻傳導干擾IEC61000-4-16A10%的交流電壓,50Hz~900Hz;10%~1%的交流電壓,900Hz~6000Hz;1%的交流電壓,6kHz~10kHz電源波動GB/T17626.11B電壓:±20%,1.5s頻率:±10%,5s電源失效C中斷60s電氣快速瞬變(突發(fā))GB/T17626.4B2kV3)浪涌電壓GB/T17626.5B0.5kV1)/1kV2)射頻傳導干擾GB/T17626.6A3Vrms3)(10kHz)6)150kHz~80MHz掃描速率≤1.5×10-3十倍程/秒7)調制80%調幅(1kHz)直流電源低頻傳導干擾IEC61000-4-16A10%直流供電電壓50Hz~10kHz電源波動GB/T17626.11B電壓+20%/-25%,不接電池的設備電源失效C中斷60s電氣快速瞬變(突發(fā))GB/T17626.4B2kV3)浪涌電壓GB/T17626.5B0.5kV1)/1kV2)射頻傳導干擾GB/T17626.6A3Vrms3)(10kHz)6)150kHz~80MHz掃描速率≤1.5×10-3十倍程/秒7)調制80%調幅(1kHz)端口,信號/控制電氣快速瞬變(突發(fā))GB/T17626.4B1kV4)射頻傳導干擾GB/T17626.6A3Vrms3)(10kHz)6)150kHz~80MHz掃描速率≤1.5×10-3十倍程/秒7)調制80%調幅(1kHz)機殼靜電放電(ESD)GB/T17626.2B6kV接觸/8kV空氣電磁場GB/T17626.3A10V/m5)80MHz~2GHz掃描速率≤1.5×10-3十倍程/秒調制80%調幅(1kHz)注1:預計在客艙區(qū)操作的非永久安裝的設備不需要抗擾度要求;注2:應采取預防措施使客艙區(qū)與其它所有區(qū)域充分去耦。1)2)3)電容耦合;4)耦合夾;5)待分析的特殊情況;66)試驗報告中描述的試驗程序;7)IEC2/3/4/6.2/8.2/12.6/16.5/18.8/22/25MHz頻10V(,應試驗結果和試驗報告試驗結果應記錄在綜合試驗報告中。試驗報告要正確、清晰、明白和客觀地表達目的、結果及所有與試驗相關的信息。試驗報告要清晰地定義EUT,包括電纜敷設、電纜類型和使用的輔助設備。與EMC試驗計劃的任何偏離都要提及,見附件C。附錄A()EMC引言AEMC的導則。并描述了獲得EMCEMCEMCEMC修可應用最低要求來實現。本附錄目的在于幫助制造商在實現系統EMC過程中對船舶的整個性能負責。因為EMC與質量特性有關,有必要按照通用質量保證相同的辦法來對待。根據系統的復雜性,為達到EMC,EMC管理需要對下述工作進行控制和監(jiān)測:——EMC分析;EMCEMC——檢查系統中EMC措施的執(zhí)行和效果;——保證系統壽命期內EMC措施的有效性。EMC就大多數商船而言,EMC管理是一項普通的管理工作,通常指定一個有責任心的人擔任,這可從船廠電氣電子部門找到合適的技術人員。對于更復雜的船舶需要更多的技能和知識。這種情況下,應建立一個EMC咨詢組幫助管理,以在EMC問題上作出恰當的決定。EMCEMCEMCEMC在的EMC問題的發(fā)生,充分而經濟地證明解決技術方案和EMC措施的評估是正當的。EMC咨詢組成員應包括:——承包商代表;——用戶代表;——EMC相關設備供應商代表;——船級社代表;——獨立的EMC專家。咨詢組中的成員不必是永久成員,承包商有權依據所要處理的主題邀請臨時人員。EMC實現EMC管理工作的基本次序如下:EMCEMC——明確所需的操作條件;——明確安裝建議;——明確質量保證措施;——討論上述措施所取得的成果;——執(zhí)行其他的EMC措施。EMC狀況的初步分析應回答下列問題:a)哪個設備可能受到發(fā)射天線影響主要的影響方式是輻射,因而所有甲板上的設備均有可能受到影響。甲板下的設備得益于船體金屬殼體的屏蔽特性。然而,應考慮安裝在甲板和橋樓區(qū)域的電子設備。b)哪個設備可能干擾接收天線影響仍然來自輻射。僅考慮甲板和橋樓區(qū)域的強輻射設備。VHF156165MHzc)來自電源線路和電力設備的輻射通常隨距離衰減。因此,只需考慮與輻射電源線路和電力設備相臨近的設備。d)哪個電子設備可能遭受來自不適當的電源網絡質量的干擾IEC60092-101中定義了船舶電網質量標準。當敏感的電子設備和發(fā)射能量的電子設備連接到同一個匯流排上就可能會產生騷擾。EMC設備上船安裝之前,首先應符合可適用的EMC標準,制造商的技術規(guī)格書中應保證該要求。每一個不符合要求的項目將導致額外的分析工作,在大多數情況下,需要設計的限制或附加的EMC措施。在設備的安裝環(huán)境中,實際要求設備能可靠和免干擾地工作。因此,需要將環(huán)境的EMC特性告知設備供應商。EMC當設備組合同時工作易受到相互EMI的危險時,承包商應要求設備供應商達成一項關于無干擾操作的必要措施的協議。該協議應描述措施、職責和質量保證程序。在本標準附錄A中包含了關于EMC的專門考慮的安裝建議。專門的安裝要求結果來自于初步分析,如設備之間的間隔是強制性的。EMC通則依照EMC規(guī)則進行評估是總體質量保證的一個子任務。可在下列等級之一中采取適當措施:——設備級;——產品監(jiān)督級;——系統級。與總體質量保證相似,EMC保證應按照在合適的團體1)與制造商的質量保證小組間達成的合作來執(zhí)行。政府管理機構、被通知團體、各船級社等。EMC為了設備的一致性,應提交符合要求的證書。如果不能提交個別系統的證書,就應在同合適的團體的合作下進行已達協議的試驗。EMC在船舶建造期間,應遵守附錄A的可適用的措施。特別應注意“去耦設計”的實施,即:在輻射和敏感設備之間的隔離不能減少時,應避免通過相同的匯流排與敏感設備的無意識的騷擾連接等。EMC檢驗系統EMC的標準程序是“接通/斷開試驗”。在試驗中,操作并觀察電氣和電子設備的組合,檢測可能由電磁干擾引起的影響。如果產生影響,應通過順序接通或斷開那些可能產生干擾的設備判定干擾源。除非另有說明,電磁干擾影響評估應遵照本標準定義的性能準則。A.3.3A.4如果這些分析表明需要附加的EMC措施,就應執(zhí)行A.5中描述的設計和認識??赏ㄟ^A.6中描述的試驗和檢查來檢驗上述EMC措施的有效性。EMCEMCA.1對于復雜系統,通常需要進行EMCEMCEMI矩陣。在EMIEMIEMCA.2(EMI)進行EMC分析,需要獲得各種數據。包括:——發(fā)射和抗擾度電平;——設備的尺寸;——設施間的距離;——關于電纜的數據,包括電力和信號電纜;——設備的電氣和電子數據,諸如:·電源;·頻率/頻率范圍;··同樣,下列也是必要的:——安裝的詳細數據;——電磁環(huán)境電平。最好使用試驗報告中的數據。如果得不到,就應根據設備的運行估計電平。在取得更精確的數值之前使用這些電平。需要知道設備的安裝和電纜的連接方式。并應用到設備的配置、電纜的敷設及其間距。需要知道系統已經采取的EMC措施。調查表有助于從設備供應商處獲得數據。EMI表每個設備的數據被收集到數據表或單獨的“EMI表”。該資料將被給定一個號碼,并被記錄在EMI矩陣中,以便快速檢索數據。如果資料中的數據發(fā)生改變,該表應被取代。是是設備組合兼容不有關補救措施的耦合途徑檢查是可行補救措施不是不不所有設備組合兼容是頻率和電平測量考核改變原理EMC數據編輯使用說明除外描述補救措施滿足或接受設備組合的EMC電平測量頻率測量編制矩陣A.1EMCPAGEPAGE20設備和裝置組設備示例信號類型(見附錄B)輻射源接收器A1A2A3A4A5B1B2B3B4B5C1C2C3C4D1D2D3D4E1E2E3E4F1G1G2H1H2A無線電通信無線電導航GMDSS:接收機非常敏感A1GMDSS:發(fā)射機嚴重干擾A2電羅經敏感A3操舵系統/自動駕駛儀敏感A4綜合無線電通信系統敏感A5B發(fā)電和變電電機不敏感B1電子發(fā)射機干擾B2整流器干擾B3變壓器不敏感B4照明電樞不敏感B5C以脈動能量工作的設備雷達干擾C1聲吶干擾C2多普勒計程儀干擾C3回聲測深儀干擾C4D開關設備和控制系統開關電路/接觸器不敏感D1電子控制裝置敏感D2繼電器操作控制裝置敏感D3電子保護設備敏感D4E電子警報監(jiān)控器敏感E1內部通信和信號處理設備電子控制系統敏感E2自動化系統敏感E3計算機,傳感器敏感E4F非電氣零索具不敏感F1G綜合系統綜合導航系統(INS)敏感G1綜合橋樓系統(IBS)敏感G2H危險區(qū)域的設備防爆設備不敏感H1證明真正安全的設備不敏感H2A.2EMCEMIPAGEPAGE22基于收集的數據,對工作頻率及其諧波分量進行頻率測量。尤其適用于在發(fā)射限值以上至抗擾度限值以下的所有現有設備的頻率范圍。示例見圖A.3。實際上可以進行兩種形式的測量,一種用于傳導干擾,另一種用于輻射干擾。當系統的設備有幾個發(fā)射和接收部件時這種測量尤為重要。頻率測量可用來查明發(fā)射和接收設備是否在同一頻段內工作。設備ABCDEF設備4 5 6 7 8 910 10 10 10 10 10頻率(Hz)發(fā)射A.3EMCCA抗擾極限B發(fā)射極限AFDCA抗擾極限B發(fā)射極限AFD電平(dB)10 10
6 7 8 910 10 10 10頻率(Hz)EE發(fā)射電平抗擾敏感度電平A.4EMCB4對于傳導干擾,電平測量可顯示設備的各部件間是否相互干擾。在傳導干擾情況下,通常在電線或電纜中不會發(fā)生太大的衰減。對于串擾引起的干擾,應知道耦合阻抗,并在進行計算后才能得出結論。干擾電平測量也有類似的情況。在得出任何結論之前,騷擾敏感設備位置的電平計算需要考慮到距離和屏蔽物(如其他設備,金屬構件等)的影響。對發(fā)射機和對敏感設備之間的可能出現的干擾進行初步估算。(B.1表A.1矩陣符號符號含義-沒有可能干擾+可能干擾或出現干擾⊕可能干擾,但通過分析沒有出現#按照分析出現或很可能干擾#a(dB)出現干擾,按分析值記錄計算計算時必須考慮電平適用的帶寬和各電平之間的規(guī)定裕度。由于在這個階段很多數據是估計的,計算結果不是非常精確,通常精度小于選擇的裕度就足夠。事實上,甚至這樣也不總是能實現的,特別是在輻射干擾情況下。一旦EMI矩陣完成后,即可顯示何種設備可能引起干擾。在此基礎上確定措施,包括改進設備或在系統中引入EMC措施。EMC措施如果EMC分析結果認為可能發(fā)生功能降低,則需要計劃和實施限制電磁發(fā)射或增加抗擾度的措施。原則上,應對設備采取措施。如:附加干擾抑制元件和/或在系統內隔離或屏蔽電纜。附錄C包含有證明在所有情況下是行之有效的措施目錄。(為了保證EMC,對其他設備的發(fā)射進行限制是必要的。如果國際準則或國家法律對無線電通信和導航設備沒有約束,則應在用戶和承包商之間達成一致協議。在船上,應考慮電子設備的干擾,這些干擾現象由電氣系統本身及發(fā)射分系統的場強引起。典型例子是:——電動機啟動時的電壓下降;——接通其他電氣負載時的電壓下降,如控制設備,加熱和照明裝置;斷開電氣負載時的電壓上升;——由安裝設備的干擾發(fā)射引起的低頻和高頻交流分量;——由于開關動作易產生諧振的船載電氣系統的高頻震蕩;——由電力電子設備產生的脈沖式干擾電壓;——由值班操作人員通過接觸船殼和(或)金屬部件(包括設備外殼)而產生的靜電放電;——由無線電發(fā)射設備和船上其他設備引起的輻射干擾。這些干擾現象的類型和電平在船上可通過測量技術來確定。在設計階段,這些數據可被已知的設備發(fā)射和抗擾度電平以及先期的實例研究中獲得的數據代替。EMCEMCEMC船舶建造階段EMC措施的實現應通過下列程序進行控制:——檢查分類電纜敷設;——檢查電纜屏蔽接地連接,應符合搭接片的最大允許長度;——檢查EMC接地連接,以達到要求的較小電感值;EMC——檢查EMC接地連接的銹蝕防護。EMCEMCEMC改按程序工作時,需要考慮制造商描述的EMCEMCEMI見A.4為避免電磁兼容性下降,文件和安裝說明書應包含設備維護及電纜在修理、維護和定期檢查時應考慮的細節(jié)。在文件中宜規(guī)定采取這些維修措施的時間間隔,并與船級社提供的檢查時間段吻合。應鼓勵工作人員記錄在使用中觀察到的任何干擾。然后在維修期間進行調查和改正,并將問題反饋給船舶設計師,供以后參考。附錄B(資料性附錄EMC本附錄包含為實現船舶及其設備電磁兼容性(EMC)采取組織措施和技術措施的指南和建議。這些預防性措施涉及電氣電子設備,在特殊情況下,還與非電氣設備有關。EMC這些指南和建議將有助于保證在裝置中保持已實現的設備各項EMC性能。應采取不使船舶及船員的安全和電氣設備的可靠操作遭受任何損害的方式實現EMC的有效措施。應遵守IEC60092-101和GB/T7358。EMC措施應同樣地擴展到:——去除干擾源和受影響設備/系統間的耦合干擾途徑;——降低干擾源的發(fā)射電平;——提高受影響的設備/系統對騷擾的抗擾度。下列措施可單獨或聯合使用:——合適的電纜敷設、電纜分類和電纜選擇;——選擇合適的設備安裝位置;——濾波;B.2.2、B.2.3、B.2.4B.2.5B.4B.2.1A~F的A~FGA組:無線電通信和導航設備典型特性:以輻射信號工作例如:用于海上無線電通信和導航業(yè)務和船載通信系統的發(fā)射機和接收機。B組:發(fā)電和變電設備典型特性:寬帶干擾C組:以脈動能量工作的設備典型特性:周期性瞬態(tài)高能量干擾例如:雷達和聲吶系統、回聲測深儀D組:開關和控制系統和控制系統典型特性:瞬態(tài)干擾例如:配電板、繼電器操作的控制設備、電動機起動器、電加熱系統E組:內部通信和信號處理設備典型特性:以模擬和數字信號工作例如:自動化系統、計算機、傳感器、公共廣播、信號和報警系統。F組:非電氣零件和設備典型特性:產生寄生寬帶干擾例如:索具G組:綜合系統典型特性:A組至F組設備和裝置同時工作產生的干擾例如:在上甲板區(qū)域和龍骨區(qū)域有傳感器的導航設備、綜合推進系統、在不同區(qū)域有傳感器和設備的貨物監(jiān)測系統。設備和裝置需要有效的屏蔽,即:——安裝在金屬殼體中;原則上,有兩種方法可使不同參考導體的任何電位差減到最小?!獏⒖紝w以星型接地;——參考導體在接地平面上接地。星型接地中,所有參考導體連到一個點上,也就是接地點。僅這個接地點與船體結構相連。接地平面型接地,所有參考導體以可能的最近點和可行的多點與船體相連,結果是接地基準面有最小的接地回路和最小的電感。使用以下準則選擇合適的接地方法:--星型,用作照明及制造商允許連接在插座上的設備。--接地平面型,用作其他設備。所有接地連接應有以下特性:--連接器和導體防震--防腐蝕--便于常規(guī)檢查對于接地平面型連接,應有以下附加特性:--低高頻阻抗--最小可能長度(小電感)所有接觸面的金屬應清潔,沒有油漆、氧化物或別的絕緣層,建議在最終裝配前每個接觸點使用防腐蝕噴霧或涂膠。用最小長度的實芯金屬條代替軟編織帶,使接地回路保持最短。1m索具如果可能,電氣設備的金屬外殼與船體應直接用螺栓連接或焊接。在金屬螺栓連接不能有效接地的情況下,應使用單獨的接地導體。接地導體與設備或船體之間的連接應采用螺栓連接或焊接。金屬門、防護蓋等應采用短的、獨立的、盡量軟的導體連接到各自的殼體上。電纜托架、電纜防護管之間應保持電氣連接,并與船體之間應有盡可能多的電氣連接。.3.對于非金屬結構船舶,所有相互連接的導電金屬部件(包括接地板,若有的話)將形成人工地。EMC管理者應遵循設備制造商的安裝要求,包括電纜選擇和電纜敷設,除非他們認可船舶的EMC計劃。按照不同信號種類進行電纜分類,電纜安裝間距可作為主要預防措施。14(4扎在一起。1m10cm2,420cm5cm對傳輸不同信號電平的同類電纜應遵守相同的要求。IECTR62482IEC60092-352、45(34(表B.1信號種類和電纜類型電纜用途電平發(fā)射/抗擾度等級電纜分類電纜類型4)應用標準無線電接收機信號2)電視接收機信號視頻信號0.100mV非常敏感3同軸IEC60096-10.1V~敏感2雙絞單屏蔽屏蔽雙絞線IEC60092-376電纜用途電平發(fā)射/抗擾度等級電纜分類電纜類型4)應用標準供電10V~潛在干擾1甲板下:非屏蔽甲板上:雙絞屏蔽IEC60092-350IEC60092-353流器10V~嚴重干擾4同軸;屏蔽電源專用電纜5)5)5)雙絞,屏蔽IEC60092-350IEC60092-353特殊應用5)專用55)5)光學纖維5)5)-5)5)5)1)用于無線電通信和無線電導航的設備及輔助設備應配備有屏蔽的電源電纜。2)接收天線電纜應采用雙屏蔽電纜或同軸電纜,并在防護管內安裝。3)雷達、聲吶設備和回聲測深儀電纜應是雙屏蔽電纜或同軸電纜,并在防護管內安裝。4)依照EC60961要求10z30mΩ/m。5)應當被考慮。電纜屏蔽層應在接線盒或電纜引入盒內連接。除了同軸電纜的外導體外,電纜屏蔽層不能用作工作電路的回線。1mm建議在電纜貫穿干舷甲板和船體內部之間的邊界處,電纜屏蔽層應沿電纜外徑周邊接地。這些接地區(qū)域必須防腐。通則。濾波器可用于干擾發(fā)射源及任何敏感裝置。特別是當只有一個發(fā)射源或發(fā)射電平明顯比其他發(fā)射源高時,該發(fā)射源應使用濾波器。當某敏感設備的敏感度比其他敏感設備更敏感或需要濾波的敏感設備數少于需要濾波的發(fā)射源數時,敏感設備應優(yōu)先使用濾波器。決定使用濾波器必須基于對效能和設備購置費間的權衡。如果在設計階段,濾波器體積大和昂貴,例如由于要求高插入損耗或大電流,應通過調查研究,決定是否有更好的較低成本的EMC措施,如對電纜或設備進行屏蔽以減少傳導干擾的影響和濾波器的費用。通則50Ω選擇原則:——需濾波的通道數;——阻抗;——電流,電壓,允許的功率因數;——共模/差模特性;——泄漏電流;——耐壓。為在各種工作條件下保持濾波器特性,在設計階段應考慮下列要求。耐壓除電源電壓外,為了防止元件的損壞,需要考慮尖峰電壓和試驗電壓。耐壓的等級應遵照IEC60092-101。/(D,C06400HIT定義接口和信號傳輸特性時,應考慮EMC咨詢組規(guī)定的系統環(huán)境。尤其在有長電纜的系統里,由于有感應干擾的危險,有時需加濾波器。插入式濾波器不能以不允許的方式干擾所需要的信號。濾波器適合的標準接口如RS232或20mA。選擇準則:——插入損耗;——與信號源或信號接收機的電纜特性阻抗相匹配;——多通道濾波器的串擾;——允許容量;——在通帶內的允許波動;——環(huán)境兼容性。應使用具有壓敏型電阻的元件限制過壓,如電涌放電器、變阻器、擊穿二極管。元件應符合IEC60099-1或60099-4。注1:應注意在有鋸齒形脈沖的過壓情況下也有保護。注2:應注意限制在電涌放電器響應后的電流。抑制二極管屬于非線性元件,如電涌放電器和變阻器。選擇時應從兩方面考慮:——必要的過壓抑制;——有用信號的不失真?zhèn)鬏?。有用信號與指定二極管的擊穿電壓應有充分的隔離。選擇準則:(≥20dB——足夠的峰值功率消耗;(。A組~G安裝在船上的設備及系統被分成A組~G組,有關各個設備項或裝置的專門建議或注釋匯編在A組~F組,綜合系統編在G組。A通則該組包括所有用于無線電通信、無線電導航的設備,包括用于全球海上遇險和安全系統(GMDSS)的設備、裝置及輔助設備。輔助設備包括:(24線從主配電板或應急配電板引出至無線電通信和導航設備的電源電纜應盡可能地分開敷設。優(yōu)先選用具有低阻抗天線接口的無線電發(fā)射機和接收機。外殼或采用同等的屏蔽措施。使用帶有內部屏蔽繞組的隔離變壓器,屏蔽繞組應接地。EMCEMC如果無線電設備集成在導航橋樓上,則設備外殼的結構應保證充分的屏蔽。應使用屏蔽的信號電纜和控制電纜。((天線天線布置應與船舶上層建筑相適去耦。應確保接收天線和發(fā)射天線之間相適去耦。露天甲板上在天線周圍起防護作用的結構部件應采用非金屬材料。雷達波導管見B.3.4。桁端、支索、頂桅在天線輻射區(qū)內應接地。B該組包括發(fā)電、變電、定時開關和控制電能的所有設備和裝置。由于供電網絡的電抗特性,設備在有電壓諧波的交流電源上將引起非線性負載。電源電壓和電源電流的諧波分量將影響連接到同一電源的其他用電設備,特別是:;——電子設備,由于信號處理的干擾。BE(EMCTT型配TN-C5/7仔細的電源設計能保證非線性負載(例如變換器)僅是整個網絡負載的一部分?;蛘唠娫匆部杀辉O計成具有與船上主電源網絡相適去耦的專用變換器網絡。在初級繞組和次級繞組之間帶有金屬屏蔽的隔離變壓器可以用來隔離來自所連接的電子設備的干擾。為避免在帶有高次諧波的電源下工作時過載,用于熒光照明器材的補償電容器必須配備電感扼流圈。如果熒光照明器材工作時沒有電子啟動器,它們應該接成雙燈結構,或為每組燈配置帶有電感扼流圈的中央補償,或無補償。采用電力電子電路可使電力變換器對電源造成的干擾降到較低值。C雷達和聲吶設備以脈沖電能工作。在發(fā)射狀態(tài)產生的脈沖能量,可對其他設備產生干擾。在接收狀態(tài)時,雷達和聲吶設備可敏感地受到來自其他設備的干擾。載有大脈沖電流的聲吶設備,應采用雙層屏蔽電纜或將電纜安放在連續(xù)接地的保護電纜管內。((。D該組包括由于電流開關產生臨時發(fā)射干擾的設備或裝置,特別是:——感應用電設備,如繼電器、接觸器、電磁閥、電磁線圈等;——電機驅動用電設備,如電氣驅動器、位置控制電動機等;——產生振蕩或諧振的電感和電容器的組合裝置。這些用電設備的通斷引起寬帶干擾。D組設備應作為干擾源來考慮。電涌電壓限制器應緊靠相應的電感附件安裝,且高頻吸收部件應靠近開關式接觸器安裝。直流和交流用電設備應遵守本準則。推薦使用下列脈沖限制元件:直流:——抑制二極管;——可變電阻;——電阻電容組合;——單向二極管。交流:——可變電阻;——帶壓敏電阻的放電電路;——電容器;E通則該組包括內部通信和信號處理設備,以及在傳感器、顯示器、操作員控制板和計算機之間的數字和模擬傳輸系統。該組設備往往配有開關電源。這些電源與位置控制電動機、繼電器、電子繼電器等連接,會產生很大的干擾電平。因此也應考慮采取對B組和D組的措施。該組的設備通常是發(fā)射源和敏感設備,因此應同時考慮抗擾度和干擾。通過長電纜傳輸數據應考慮最大允許信號電平,若有必要,應在傳感器處使用前置放大器。為了安全運行起見,通過長電纜傳輸低信號電平數據時,要求采用錯誤修正或傳輸信號協議。系統應有盡可能低的阻抗,特別是系統輸入,以減少電容干擾耦合(如由于不適宜的電纜敷設)至一個可接受的程度。船舶經常出現從1V至2V的不對稱或共模干擾電平,并疊加到幾百伏的尖峰電壓上。儀器放大器,特別是用于低電平信號的精密放大器應有足夠阻抗或防止這類干擾的能力。對稱的信號傳輸具有抵抗不對稱引起的低頻干擾,應盡可能使用。A/D變換器應是積分型的。系統內部的0V基準匯流排應單點接地。僅該中心接地連接應便于檢查并允許對不希望的短路接地進行試驗。當用于基準電位的單點接地不能實施時,可采用光耦合器或變壓器實現系統元件的電流隔離。計算機系統能發(fā)射強烈的高頻干擾,而它們本身又對來自其他設備的高頻干擾敏感,如無線電發(fā)射機。因此,在干擾可能阻止計算機運行的情況下,應提供足夠的屏蔽。船舶儀器放大器的輸入線路易遭受磁和電的干擾,頻率范圍從電源頻率到高頻,并導致共模干擾。如果系統選擇或系統設計不能有效地減少對干擾的敏感性,那么除了電纜隔離外(見B.2.5若可能,應盡量遵照以下規(guī)則:頻率范圍在100kHz以下且為低電平信號時,電線應在整個長度上緊密地扭絞和屏蔽。屏蔽應連續(xù),與B.2.4相反,僅在一端接地連接。如果傳感器接地,則在傳感器端接地。否則在放大器/計算機端接地。為避免電耦合干擾,屏蔽層在整個長度上應保持與船體的隔離。低頻信號應考慮放大或變換??蓞⒖急鞡.3.5.1.通則如果非電氣設備零件和裝置由金屬/導電材料組成,并且接觸點流過渦流,就會引起干擾。在露天甲板,雜散電流可由電磁場引起,如發(fā)射天線,通常在船體各部分和上層建筑上產生這種干擾電流。這種干擾強度與船舶振動傳遞給各個部件的強度成正比,并隨著連接點傳導率的變化而增加,如由腐蝕引起的電導率變化。露天甲板的關鍵點,如:——索具上的未緊固花籃螺絲;——欄桿支柱上未緊固的鋼絲繩索;——集裝箱不適當的綁索;——未緊固的吊桿或其他大的部件。這些點被稱為干擾的寄生源,并能對無線電接收造成寬帶干擾。船艙內引起渦流的原因是通過抑制電容器的放電、接地網絡的瞬態(tài)影響和使用船舶結構作為不同電路的公共回路導體等。這種干擾的可能來源,如:——管子連接時沒有進行接地連接;——金屬壁板未作緊固;——電纜托架或其他設備部件的松動,或絕緣。這些點引起的寬帶干擾以參考電位的方式疊加在低電平模擬信號上。船舶設備選型,特別是敏感的接收機、敏感的(模擬)儀器放大器系統和控制系統,將決定是否并一定要采取何種措施來保證EMC可接受的等級。接地下列措施在實際應用中已被證實,但并不期望完全遵照。需要研究各種情況下這些措施用在哪里和用到什么程度。B.3.1.2)1m的非(天線索具見B.3.索具應與船舶結構(地)電氣連接或與周圍上層建筑完全絕緣。焊接連接不需要附加的接地措施。露天甲板上可轉動的舾裝部件應使用短而軟的導體用鉸鏈進行跨接,并采用低阻抗的接地連接?;ɑ@螺絲、鉤環(huán)和其他可拆卸的連接應采用良好導體進行跨接。G通則綜合系統的特點是各個設備的分布性,并常常來自不同的制造商,通過外部電纜網絡連接并在船上一起工作。干擾的危險隨著可能的設備組合數目增加而增加。在船舶電磁環(huán)境下,單個設備的EMC試驗的成功,并不保證設備集成到整個系統后不受限制。對于大的綜合系統有特殊的問題,由于尺寸太大,在船上安裝之前不能在實驗室里進行EMC試驗。單個設備部件可以并通常是采用接口模擬試驗的方
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