本文是学习GB-T 34574-2017 高速列车电磁发射限值与测量. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了高速列车电磁发射的限值要求、测量条件、测量方法、测量技术和评估方法。
本标准适用于测量高速列车内部在0 kHz~20kHz
频率范围(不包括0)的磁场发射以及高速列车
在 9 kHz~1GHz 频率范围的对外发射。
电力机车、城际和城轨电动车组可参照执行。
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GB/T 6113.101—2008 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范
第1-1部分:无线电骚扰
和抗扰度测量设备测量设备(CISPR 16-1-1:2006,IDT)
GB/T 27025 检测和校准实验室能力的通用要求(GB/T 27025—2008,ISO/IEC
17025:2005,
IDT)
GB/T 32577—2016
轨道交通有人环境中电子和电气设备产生的磁场强度测量方法(IEC/TS
62597:2011,MOD)
GB/T 32577—2016 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
电磁发射 electromagnetic emission
从源向外发出电磁能的现象。
[GB/T 4365—2003,定义161-01-08]
3.2
高速列车 high-speed train
最高运行速度大于200 km/h 的列车。
测量离地板高度0.9 m 和1.5 m, 限值要求见表1或图1"----"虚线。
GB/T 34574—2017
表 1 时变磁场职业照射限值要求
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1Hz~8 Hz |
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8 Hz~25 Hz |
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0.025 kHz~0.82 kHz |
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0.82 kHz~20 kHz |
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4.1.2 时变磁场公众照射导出限值 I
测量离地板高度0.3 m, 限值要求见表2或图1"—— "实线。
表 2 时变磁场公众照射限值 I
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1 Hz~8 Hz |
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8 Hz~25 Hz |
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0.025 kHz~0.82kHz |
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GB/T 34574—2017
style="width:9.15334in;height:6.33336in" />class="anchor">μT 1000000
811z 0.82 klIz 20 klIz
说明:
"----"虚线:对应表1中时变磁场导出限值,ICNIRP 职业照射限值;
“—— ”实线:对应表2中时变磁场导出限值,ICNIRP 公众照射限值。
图 1 职业照射(0.9 m 和1.5 m
处)和公众照射(0.3 m 处)的限值曲线
4.1.3 时变磁场公众照射导出限值Ⅱ
距地板高度0.9 m 和1.5 m 时的公众照射导出限值要求见表3或图2。
表 3 时变磁场公众照射限值Ⅱ要求
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1 Hz~8 Hz |
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0.008 kHz~1kHz |
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4.2 高速列车对外界电磁发射限值要求
高速列车静止试验限值见图3。
GB/T 34574—2017
style="width:9.60694in;height:6.78681in" />
图 2 列车内距车厢地板0.9 m 和1.5 m 处时变磁场强度限值曲线
style="width:9.54667in;height:9.11988in" />
图 3 高速列车静止试验限值
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试验限值为准峰值,带宽符合 GB/T 6113.101—2008规定,要求如下:
——200Hz 带宽,对应9 kHz~150 kHz频率;
9 kHz带宽,对应150 kHz~30 MHz频率;
——120 kHz带宽,对应30 MHz~1GHz 频率;
—— 测量按10 m 法进行。
高速列车慢行试验限值见图4。
style="width:9.38666in;height:7.21996in" />
图 4 高速列车慢行试验限值
如图4所示,发射限值为峰值,要求如下:
——20/25 kV交流系统的发射限值应满足 A;
—— 15 kV 交流系统或1.5 kV 直流系统的发射限值应满足 B;
750 V 和600 V 直流系统的发射限值应满足 C;
测量按10 m 法进行。
轨道交通环境中可能影响人体的三个电磁场源分别为机车车辆、牵引供电设备和信号设备。在
1Hz~10
MHz频率范围内,可通过电流密度来推导相关电磁发射(激励)以及最基本的限值;而在100
kHz~
300 GHz范围内,宜测量高速列车对外的电磁发射,但本标准仅涉及1GHz
以内的对外发射测量。
在高速列车内,由于牵引变流器和辅助变流器开关频率比较低(在几千赫兹以下,在20
kHz 以上 的谐波分量较小),测量频率范围为0\<f≤20kHz。
在此频率范围内,磁场起主导地位,电场相对可以
忽略,故仅考虑磁场发射限值测量。
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应测量确定该区域内高速列车在静止和动态条件下的发射。
应在正常工作条件下,测量司机室和监控室内工作人员(司乘人员)座位和其他可能存在被照射位
置的磁场,包括控制操纵台、通信设备、监视设备和空调/加热器等位置。
测量高度离地板0.9 m 和1.5 m, 水平测量距离墙体0.3 m
或在工作人员(司乘人员)能到达的最小
距离(不小于0.3 m)。
应测量确定高速列车在静止和动态条件下的发射。
在公众(旅客)最有可能接近高速列车发射源,如变压器、功率变流器、电抗器和辅助变流器等位置
进行测量;在此情况下,测量距地板高度为0.3 m、0.9m 和1.5 m,
距墙体水平测量距离为0.3m 或公众
(旅客)能到达的最小距离(不小于0.3 m)。
应测量确定高速列车在静止和动态条件下的对外发射。
9kHz~30 MHz的磁场测量应满足:环形天线的几何中心至轨道中心线的距离为10
m, 天线离轨
面高度为1 m~2m, 天线的平面应平行于轨道中心线,见图5。
style="width:7.77998in;height:8.43986in" />环行天线
图形记录仪
打印机
图 5 9 kHz~30 MHz 磁场测量布置图
30 MHz~300 MHz
的电场测量应满足:双锥天线的几何中心至轨道中心线的距离为10m, 天线离
轨面高度为3 m, 见图6。
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双锥偶级了天线
图形记录仪
计算机
图 6 30 MHz~300 MHz 电场测量布置图(垂直极化)
300 MHz~1000 MHz 的 电 场 测 量 应 满 足 : 对 数 周 期 天 线 的 几
何 中 心 至 轨 道 中 心 线 的 距 离 为
10 m,天线离轨面高度为3 m, 见 图 7 。
x
对数偶极子天线
![]() |
×2 | 3 m |
---|
图形记录仪
计算机
图 7 300 MHz~1GHz 电场测量布置图(垂直极化)
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所有电场测量应包括天线垂直极化和水平极化测量。
高速列车内的测量应在高速列车正常工作条件下进行。
进行磁场测试的高速列车工作条件包括:
——静止条件(S):
无牵引功率输出时,高速列车不行驶;辅助电路工作,所有相关设备(如空调/加
热器、照明、窗加热器和发电机)正常工作。
——动态条件(D):
牵引功率输出时,高速列车从静止状态启动,以最大加速度加速至最高速度;惰
行及最大电气制动至停止;辅助电路工作,相关设备正常工作。
试验应尽可能降低其他机车车辆或高速列车的影响。如果存在不同的电气制动方式,则应分别
试验。
试验应涵盖发射车载所有设备工作时可能产生的发射。
应在牵引车辆静态和慢行时进行试验。
静态试验时,高速列车处于静止状态,无牵引功率输出时,辅助电路及所有相关设备(如空调/加热
器、照明等)工作正常。
慢行试验时,速度应足以避免滑动接触拉弧或跳动,也应足以实施电制动。当经过天线时,车辆应
为50 km/h±10km/h, 并以最大牵引力的三分之一加速或减速。
如果采用牵引力静态试验替代慢行试验,应采用慢行限值。试验报告中应说明采用牵引力静态试
验代替慢行试验的理由。
任何高速列车以外及沿线的磁感应源都可能对测量结果产生影响,在运行线路计划中应表明可能
的外部源的位置。测量准备和测量期间,应考虑特殊磁感应源。
测量对外发射时,试验场所应尽可能在实际的轨道环境中实现下列要求:
— 离测量点的最小间距(30 m) 内应没有树木、围墙、桥梁、隧道或车辆;
——测量点应在架空线支柱间的中点,在轨道对面(如果是双轨,在被使用的轨道一侧);
— 测量点两侧的架空线最小净长度应为3 km。
应避免架空线的中断区域、变电所、变压器、无电区和分段绝缘器等。
因为接触网上射频可能会产生谐振,既有架空系统的布置有可能导致试验场所的改变。
在测量车辆发射前应确认或测量变电所的影响。
应避免靠近邻近的电源线。
在同一供电臂内或在20 km 距离内应无其他轨道车辆。
如果不能满足以上条件,应记录试验时每次车辆发射测量之前和之后的环境噪声;如满足以上条
件,仅需测量系列试验开始和结束时的两种环境噪声。
如果在规定的频率或规定的频率范围内环境噪声高于限值,可不考虑这些频率的测量,但试验报告
应记录超出限值部分小于6 dB 对应的频率。
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在 0 kHz~20kHz 频率范围用场强探头测量。当测量设备不具备1 Hz~5Hz
测量能力时,
1Hz~5 Hz范围的测量值以5 Hz 的测量值为基础乘以(25/f²)进行折算。
9kHz~30 MHz的频率范围,用磁场天线测量列车对外的磁场发射。
30 MHz~1GHz的频率范围,用电场天线测量列车对外电场发射。
测量仪器设备应满足 GB/T 32577—2016 中5.3的要求。
发射测量设备的精度、峰值和准峰值检波的带宽应符合GB/T 6113.101—2008
的规定。
对测量数据进行评估和评定的方法由试验相关方协商确定,对测量数据进行峰值评估。
职业照射测量值应低于图1中的“---- ”虚线规定的限值。
公众照射测量值在距离车厢地板0.3 m
高度时应低于图1中的"——"实线规定的限值。
公众照射测量值在距离车厢地板0.9 m 和1.5 m
时应低于图2中的曲线规定的限值。
高速列车静止试验的测量值应低于图3限值曲线规定的限值。
高速列车慢行试验的测量值应低于图4限值曲线规定的限值。
测量前应制定试验大纲。
应同时进行磁场的三轴测量,并按本条款规定的方法,对测量区域的每一点进行磁场测量:
— 静态测量:测量三轴方向的磁场,持续时间30 s~60 s;
——动态测量:从静止以最大加速度加速至最大速度,惰行至少10s,再启动最大电制动停车,测量
三轴方向的磁场。
对每个状态和每个测量点只需测量一次,记录测量时间内的最大值。
6.4.2.1 频率选择
测量频率选择时应考虑附近是否有强信号存在,例如公共广播站。每十倍频程应至少有三个频率
测量点。
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6.4.2.2 频率扫描
列车经过测量点的时间很短,通常采用频率扫描的方式进行测量。测量过程中当频率改变时,接收
机应记录噪声的峰值并显示。驻留时间影响精度,带宽决定扫描速率,因此接收机的扫描速率应匹配规
定的带宽要求。应记录频率扫描的扫描速率和带宽。
6.4.2.3 瞬态
在测量过程中,由于电源断路器的操作或列车过分相时,接收机可能会检测到一些瞬态毛刺,这些
瞬态因素不影响发射限值的选择。
按GB/T 27025 要求编制报告。
应提供与仪器和测量有关的以下信息:
— 测试日期;
— 后处理方法;
— 测量时间;
——试验布置(如测量高度和位置);
——环境条件(如天气条件、其他场源和磁性材料等);
——测量不确定度;
——评估结果(如评估0 kHz~20kHz 范围的 ICNIRP
值、符合图3和图4的限值要求);
——所选位置的频域分析(如带有强发射或第三方要求的);
— 所给试验条件的任何合理偏离(如测量持续时间、最大电流)。
在高速列车试验时,应明确记录以下信息:
— 轨道和运行方向;
列车结构;
——机车车辆及其相对位置;
——机车车辆重量(包括载重和自重);
— 受电弓位置;
——变电所名称及位置;
—— 回流轨道(双轨/单轨)和回流电缆的特性;
— 吸流变压器和变电所位置与测量点的关系;
——牵引变流器位置;
——辅助变流器位置;
——主变压器位置;
——尽可能记录导线电流对应机车车辆的总损耗、机车车辆的速度和接触网电压。
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