IEC 61000-2-2

简介

IEC 61000-2-2 Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 2-2: Environment – Compatibility levels for lowfrequency conducted disturbances and signalling in public low-voltage power supply systems

IEC 61000-2-2电磁兼容性（EMC）–第2-2部分：环境–公共低压电源系统中的低频传导干扰和信号发送的兼容性等级

IEC 61000的本标准部分涉及传导电磁现象（主电源通信系统的干扰和信号）的频率范围为0 kHz至150 kHz，专门用于电源信号系统。它给出了公共低压交流电的兼容性等级。额定电压最高电压为单相420 V或三相690 V，额定频率为50 Hz或60 Hz的配电系统。

本标准文档中规定的兼容水平针对公共连接点。当设备的电源输入端口从上述系统吸收电能时, 大多数情况下所受的骚扰强度与公共连接点相等, 但有些情况下却例外, 例如长距离供电的特定装置, 或者骚扰在由设备集成的装置内部产生或放大，在设备内部构成设备的设备中产生或放大的电磁现象。

IEC 61000-2-2测试项目:

• 电压波动和闪烁；
• 40次谐波及 40 次以下的谐波；
• 40次以下的间谐波；
• 较高频率下差模的电压畸变（高于40次谐波至150 kHz）;
• 电压骤降和电源短路中断；
• 电压不平衡；
• 瞬态过电压；
• 电源频率变化；
• 直流分量;
• 电网信号，来自电源通信系统（MCS）的信号。

电压波动和闪烁

限值：

兼容水平为: 短期: P st =1 ; 长期: P lt =0.8

谐波

本部分中, 谐波的兼容水平主要针对稳态和准稳态谐波, 并给出 其长期影响和短期影响的参考值。 长期影响主要指谐波在电缆、变压器、电动机、电容等设备上引起的热效应, 这主要由 持续时间10 min及以上的谐波水平引起。 短期影响, 主要指持续时间 3 s 及以 下的谐波水平对某些敏感设备的骚扰影响, 暂态不包括在内。

限值：

• 对于长期影响, 对应的总谐波畸变的兼容水平为THD=8%
• 对于短期影响, 单次电压谐波分量的兼容水平由 表 1 中的限值乘以系数 k , 此时, 对应的总谐波畸变的兼容水平为 THD =11%

间谐波

间谐波，40次以下的间谐波。涉及间谐波电压的电磁骚扰认识仍然在发展中。

本部分兼容水平仅针对接近基波频率的间谐波电压( 50 Hz~60 Hz ), 这种间谐波电压会对供电电压调幅。在这些情况下,一些对电压平方值敏感的负载,特别是照明装置,会产生差频效应,导致闪烁。差频是指两个同时发生的电压在频率上的差值, 例如间谐波频率和基波频率。

限值：

单个间谐波电压的幅值和基波幅值的比值作为差频的函数，参考IEC61000-2-2:2002+AMD1:2017+AMD2:2018的Figure 2

Figure 2 – Compatibility level for interharmonic voltages relating to flicker (beat effect)

差分模式下的电压畸变

（1）40次到9 kHz谐波差分模式下的电压畸变

限值：

Frequency range（kHz）	Compatibility levels（%）
2 (2,4) a to 3	1 ,4
3 to 9	1 ,4 to 0,65 b

a The frequency range is 2 kHz to 3 kHz for 50 Hz systems and 2,4 kHz to 3 kHz for 60 Hz systems.

b The logarithm of the level decreases linearly with the logarithm of the frequency in the range 3 kHz to 9 kHz.

表2中给出了在40次谐波（最高）至9 kHz时高于40次谐波（不包括）的差分模式下电压畸变的兼容水平。

（2）9 kHz到30 kHz差分模式下的电压畸变

限值：

Table 3 – Compatibility levels for voltage distortion in differential mode from 9 kHz to 30 kHz（a）

Frequency range（kHz）	Compatibility levels（dB(µV)）
9 to 30	1 29,5 to 1 22 b
3 to 9	1 ,4 to 0,65 b

• a For EMC coordination in the setting of emission limits for unsymmetrical voltage distortion, see 4.1 2.1 .
• b The level decreases linearly with the logarithm of the frequency in the range 9 kHz to 30 kHz.

（3）30kHz到150 kHz差分模式下的电压失真

限值：

Table 4 – Compatibility levels for voltage distortion in differential mode from 30 kHz to 150 kHz a

Frequency range（kHz）	Compatibility levels（dB(µV)）
30 to 50 b	1 22 to 1 1 9 c
50 b to 1 50	1 1 3 to 89 c

• a For EMC coordination in the setting of emission limits for unsymmetrical voltage distortion, see 4.1 2.1 .
• b At the transition frequency, the lower level applies
• c The level decreases linearly with the logarithm of the frequency in the ranges 30 kHz to 50 kHz and 50 kHz to 1 50 kHz.

电压暂降和短时中断

限值：标准没给出具体限值

电压暂降和短时中断是不可预见的, 主要随机产生于供电系统或大型装置的电气故障。

电压暂降深度取决于观测点与电网上短路故障点位置的接近程度。 在故障点电压骤降接近于 0 ,则暂降深度接近 100% 。 其他原因造成的暂降, 例如大负载波动, 深度可能会较小。

如果事故发生在含有故障自 动清除功能的输电系统内, 并且被系统保护快速切除, 电压暂降持续时间可能小于十分之一秒。 如果故障对网络上电压影响水平较低并由 电网上有关的保护系统清除, 电压暂降可能持续几秒钟。 大多数电压暂降持续时间为半个周期至1000 ms。

根据架空线路中使用的重合闸或架空线路传输系统的类型不同, 电压短时中断可能持续长180 s。通常, 短时中断发生在电压暂降之后。 (参见 IEC61000-2-8 )。

对于兼容水平, 对电压暂降的主要要求是能协调电压暂降的抗扰度水平。 然而, 兼容水平需要用二维方式表出 , 以反映骚扰的水平。目前还没有足够的数据使之成为可能。

而且, 从严格意义上来说, 用电设备在短时中断或更严酷的电压暂降情况下, 抗扰度不是一个合适的概念, 因为没有电气设备可以在缺乏能量供给的条件下无限期地继续运行。 因此, 对于这种骚扰的抗扰度或者是从替换能源处快速恢复供电, 或者是安排设备及其相关程序以 预期的方式适应这种短时中断和电源的降低, 通常以确保安全和减少危害为主要目标。

参见IEC 61000-2-8

电压不平衡

限值：标准没给出具体限值

本部分中, 电压不平衡主要针对长期影响, 例如持续 10 min 或者更长的时间。 本部分中, 电压不平衡仅认为与负序分量有关, 这些分量可能对连接到公用低压配电网络的设备造成骚扰。 注: 对于中性点直接接地的系统, 也与电压不平衡有关。

连接到线 - 线之间单相负载产生的电压不平衡实际上等于负载功率与网络三相短路功率之比。

不平衡的兼容水平是负序分量为正序分量的 2% 。 在一些领域, 尤其是连接大型单相负载的情况下, 可能发生该值高达 3% 的情况。

瞬态过电压

限值：标准没给出具体限值

考虑到不同原因产生的暂态过电压在幅值和能量方面的差异(主要是雷击和开关操作的浪涌), 这里不规定兼容水平。 对于绝缘配合的内容参考 IEC 60664-1。

一些现象, 包括开关和熔断器的动作以及靠近供电电网的闪电, 会造成低压供电系统及其所连装置的瞬态过电压。 这些过电压可能会振荡, 也可能不振荡, 通常是高阻尼的。 脉冲上升时间 从小于 1 ms至数毫秒不等。他们的幅度和持续时间有时不仅被公共连结点而且被系统的避雷器限制。

瞬态过电压的幅值、持续时间和能量因其产生源不同而变化。 一般来说, 气象原因造成的瞬态过电压有较高的幅度, 而设备投切造成的瞬态过电压持续时间较长且通常能量较高。 关键设备需用单独的浪涌防护装置保护, 在选择时宜考虑较大能量的开关过电压。

投切电容器组通常是瞬态过电压产生的原因, 通常, 影响发生点的瞬态过电压小于两倍额定电压。

然而, 当该瞬态过电压沿着线路传播时, 会发生波反射和电压放大, 从而在所连设备上扩大过电压事故。如何对特定的设备或装置设置抗扰度, 这一点是需要考虑的。同步开关是降低电容器、电抗器和变压器开关操作瞬态影响的缓冲技术, 被广泛应用于中压和高压电网上。

通常, 典型的源于大气的 暂态过程会有直到 2 kV 幅值的 电 压, 但直到 6 kV 及更高的 等级也有记录。

见IEC 60664-1中与绝缘相关的内容。

短时电源频率变化

限值： 短时电源频率变化的兼容水平是标称频率 ±1 Hz 。

在公用供电系统, 频率尽可能地保持和标称频率接近, 但是接近的程度主要取决于同步互联系统的规模大小。 大部分情况下, 变化范围在正常工作频率的 ±1 Hz 以 内。 当同步互联是在大系统中, 频率变化是非常小的。 对孤岛系统, 因未同步连接到大系统上, 频率可能发生很大的变化。

短时电源频率变化的兼容水平是标称频率 ±1 Hz 。

相对标称频率的稳态频率偏离是很小的。

注: 对某些设备, 频率变化率是重要的。

直流分量

限值：标准没给出具体限值

本部分覆盖的公用供电系统电压通常无明显的直流分量。 然而, 当非对称控制负载接入时, 直流分量会产生。 诸如地磁爆不可控事件, 本部分内容未考虑。

直流分量的关键是直流电流水平。 直流电压值不仅取决于直流电流值, 还与其他因素相关, 尤其是测试点的网络电阻。

虽然显著的直流分量通常不会在公用电网的电压上出现, 但是连接某一非对称控制负载可能会造成这种现象。

当直流分量出 现在供电电压中, 直流电 流会在输电变压器中 引 起非对称磁化, 导致过热现象。 此外, 该电流流过大地增加了埋在地下的金属装置的腐蚀。

该电流值变化相当大, 因为它由取决于相关电路中的直流电阻以及直流分量的电压, 因此可允许的直流电压只能逐个进行规定。

电网信号

虽然公用电网首要目的是给用户供电, 供电方出于网络管理的目的, 也利用它来传输信号, 例如用于控制一些类型的负载, 这些电网不用于在个体用户之间传输信号。

从技术上来讲, 载波信号是一个间谐波电压源。 在这种情况下, 载波信号电压是有意施加在供电系统的特定范围内。 载波信号的发射电压和频率被预先规定, 信号在特定时间进行传输。

为了协调连接到有载波信号电网上设备的抗扰度, 需要考虑这些信号的电压水平。

载波信号系统的设计应实现三个目标:

• 确保与相邻装置之间的兼容性;
• 避免电网设备或与网络相连的设备对载波信号系统及其部件产生干扰;
• 防止载波信号系统对电网设备或与电网相连接的设备产生干扰。

四类电网信号传输系统在IEC/TR61000-2-1第10章中有描述(提及的频率范围是标称值, 且常见)。

对应国标

GB/T 18039.3-2017(IEC 61000-2-2:2002)

电磁兼容 环境 公用低压供电系统低频传导骚扰及信号传输的兼容水平

国家标准《电磁兼容 环境 公用低压供电系统低频传导骚扰及信号传输的兼容水平》由TC246（全国电磁兼容标准化技术委员会）归口上报，TC246SC2（全国电磁兼容标准化技术委员会低频现象分会）执行，主管部门为国家标准化管理委员会。

主要起草单位 中国电力科学研究院 、工业和信息化部电子第五研究所 。

主要起草人 刘兴发 、万保权 、邬雄 、尹婷 、张建功 、路遥 、朱文立 、张业茂 、谢辉春 、李妮 。

本标准等同采用IEC国际标准：IEC 61000-2-2:2002。

标准下载

https://www.emc.wiki/thread-4183-1-1.html