本文是学习GB 38189-2019 与通信网络电气连接的电子设备的安全. 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
本标准适用于设计和预定直接连接到通信网络的设备,不考虑供电的电源。
本标准旨在加强产品安全标准,以便能覆盖所有仅由于与通信网络相连而引起的危险。
本标准包含的安全要求和符合性准则有以下三方面内容:
a)
对通信网络的维修人员和通信网络的其他使用人员遭受通信网络上由于连接上设备引起的危
险的防护;
b) 对设备使用人员和维修人员遭受通信网络上的电压引起危险的防护;
c) 对通信布线系统遭受过热的危险的防护。
这里假定已经按 ITU-T 建议K.11 采取了足够的措施,以减少设备出现超过1.5 kV
峰值过电压的 可能。在设备有可能出现超过1.5 kV
峰值的过电压时,建筑设施中可能需要采取附加保护措施,例如
浪涌抑制措施。
对于下列设备,可能需要在本标准所规定的那些安全要求中附加一些要求:
——预定要在诸如极高或极低温度、过量粉尘、高湿度或剧烈振动、可燃气体、腐蚀或易爆等特殊环
境条件下工作的设备;
— 与患者人体直接连接的医用电子设备。
本标准不适用于:
—
对设备使用人员和设备维修人员由于设备本身产生的危险的保护。如果设备本身符合相应的
安全标准,则认为设备使用人员和设备维修人员已受到对该设备本身产生的危险的保护。
——设备和通信网络的性能可靠性。
— 使用超过 TNV 电路电压限值的通信网络的设备。
本基础安全出版物主要目的是为了技术委员会在根据 IEC Guide 104 和
ISO/IEC Guide 51 的 原
则起草标准时使用。本标准预定不由制造者和认证机构使用。
技术委员会的一项职责是,只要适用,则在起草出版物阶段使用基础安全出版物。除非特别提及或
包括在相关出版物中,否则不使用本基本安全出版物中的要求、试验方法和试验条件。
如果本标准有与相关安全标准不同之处,优先采用相关安全标准的要求。
在本标准说明使用基本绝缘、其他等级绝缘或保护接地之处,相关产品的安全标准的具体要求
适用。
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
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件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 12113—2003 接触电流和保护导体电流的测量方法(IEC 60990:1999,IDT)
GB/T 16842—2008 外壳对人和设备的防护 检验用试具(IEC 61032:1997,IDT)
IEC 60050-195:1998 国际电子技术词汇
第195部分:接地和电击防护(International Electro-
technical Vocabulary—Part 195:Earthing and protection against electric
shock)
IEC 60309(所有部分)
插头、插座和工业用途的器具耦合器(Plugs,socket-outlets and couplers
for industrial purposes)
IEC Guide 104:1997
安全出版物的编写及基础安全出版物和多专业共用安全出版物的应用导则 (The
preparation of safety publications and the use of basic safety
publications and group safety publi-
cations)
ISO/IEC Guide 51:1990 标准中涉及安全内容的导则(Guidelines for the
inclusion of safety as-
pects in standards)
下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1
危险带电零部件 hazardous-live-part
在某种条件下能造成伤害性电击的带电部分。
[GB/T 2900.1—2008,定义3.5.93]
3.1.2
接触电流 touch current
接触一个或多个可触及件时通过人体的电流。
[IEV 195-05-21]
注1:改写GB/T 2900.1—2008,定义3.5.84。
注2:接触电流原来包含在术语"泄漏电流"定义内。
3.1.3
通信网络 telecommunication network
预定用来进行设备间通信的金属端接传输媒体,这些设备可能位于不同的建筑设施中。
下述情况除外:
— 用作通信传输媒体而使用的电源供电、输电和配电的电力供电系统;
——使用电缆的TV 分配系统。
注1:
术语"通信网络"是根据它的功能而不是它的电气特性来定义的。通信网络本身不定义为TNV
电路,仅对设
备中的电路才做如此分类。
注2: 通信网络可能:
— 是公用的或专用的;
— 承受由于大气放电和配电系统的故障而引起的瞬态过压;
——承受来自附近电力线或电力牵引线感应产生的持久的纵向(共模)电压。
注3: 通信网络的示例:
——公共电话交换网络;
—— 公用数据网络;
——综合业务数字网络(ISDN);
———有类似于上述电气接口特性的专用网络。
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3.2.1
基本绝缘 basic insulation
对防电击提供基本保护的绝缘。
3.2.2
附加绝缘 supplementary insulation
除基本绝缘以外施加的独立的绝缘,用以减少在基本绝缘一旦失效时电击的危险。
3.2.3
双重绝缘 double insulation
由基本绝缘加上附加绝缘构成的绝缘。
3.2.4
加 强 绝 缘 reinforced insulation
一种单一的绝缘结构,在本标准规定的条件下,其所提供的防电击的保护等级相当于双重绝缘。
注:"绝缘结构"这一术语并不是指该绝缘必须是一块质地均匀的整体。这种绝缘结构可以由几个不能像附加绝缘
或基本绝缘那样单独来试验的绝缘层组成。
[IEV 195-06-09]
3.2.5
功能绝缘 functional insulation
仅设备正常工作需要的绝缘。
注:所定义的功能绝缘并不起防电击作用。但是,它可以用来减小引燃和着火的危险的可能性。
3.3.1
额定电压 rated voltage
由制造厂商标定的电源电压(三相交流供电时,指线间电压)。
3.3.2
额定电压范围 rated voltage range
由制造厂商标定的电源电压范围,用上限额定电压和下限额定电压表示。
3.4.1
可触及性 accessible
被接触到的可能性。
4.2.2.1 。
3.4.2
维修人员 service personnel
经过相应的技术培训而且具有必要经验的人员,他们能意识到在进行某项操作时可能给他们带来
危险,并能采取措施将对他们自身或其他人员的危险减至最低限度。
3.4.3
使用人员 user
除维修人员以外的任何人员。
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3.4.4
使用人员接触区 user access area
使用人员在正常条件下:
——不使用工具就能接触的区域;或者
——按预定方式接触的区域;或者
——按指示接触的区域,不论是否需要工具才能接触。
在本标准中,"接触"和"可触及"这两个词如无其他规定,均按上述定义,指使用人员接触区。
3.4.5
维修人员接触区 service access area
除了使用人员接触区外,维修人员在维修时,甚至在设备通电时所必需接触的区域。
3.4.6
受限制接触区 restricted access location
如下两段指定的设备的区域:
——仅由维修人员或知道区域受限制的原因及应采取措施的使用人员才能接触的区域;和
— 使用工具、锁件和键钮或其他安全措施,并由责任机构控制才能接触的区域。
3.4.7
工具 tool
改锥或者可用来装卸螺钉、插销或类似紧固件的其他任何器具。
3.5.1
一次电路 primary circuit
直接与外部电网电源或其他供电的等效电源(例如发电机组)连接的电路,包括变压器的初级绕组,
电动机及其他负载装置和连接到电网电源上的装置。
3.5.2
二次电路 secondary circuit
不与一次电路直接连接,而是由位于设备内的变压器、变换器或等效的隔离装置供电或由电池供电
的一种电路。
3.5.3
TNV 电路 TNV circuit
可触及接触区域受到限制(除了TNV-0
电路)的设备中的电路,该电路作了适当的设计和保护,使
得在正常工作条件下和单一故障条件下,它的电压均不会超过规定的限值。
本标准含义范围内TNV 电路可认为是二次电路。
注1: 正常工作条件下和单一故障条件下的电压限值在4.2.1.1中规定,TNV
电路的可触及性要求在4.2.2中规定。
如3.5.4、3.5.5、3.5.6、3.5.7所定义,TNV 电路分为TNV-0、TNV-1、TNV-2 和
TNV-3 电路。
注2: TNV 电路之间的电压关系见表1。
表 1 TNV 电路的电压范围
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3.5.4
TNV-0 电路 TNV-0 circuit
——正常工作条件下和单一故障工作条件下,其工作电压不超过一个安全值;并且
——不承受来自通信网络的过电压的 TNV 电路。
注 1:正常工作条件下和单一故障工作条件下的电压限值在4.
1中规定。
注 2 : 在 IEC 的标准范围内,使用了SELV 、PELV 和 SELV
电路的不同定义。采用术语 TNV-0 电路可以避免不同
IEC 标准之间的冲突。在GB4943.1 中 ,TNV-0 电路等同于 SELV 电路。
3.5.5
TNV-1 电路 TNV-1 circuit
——在正常工作条件下,其正常工作电压不超过 TNV-0 电路的限值;并且
——在其电路上可能承受来自通信网络的过电压的TNV 电路。
3.5.6
TNV-2 电路 TNV-2 circuit
——在正常工作条件下,其正常工作电压超过 TNV-O 电路的限值;并且
——不承受来自通信网络的过电压的TNV 电路。
3.5.7
TNV-3 电路 TNV-3 circuit
——在正常工作条件下,其正常工作电压超过 TNV-0 电路的限值;并且
— 在其电路上可能承受来自通信网络的过电压的 TNV 电路。
3.6.1
保护接地 protective earthing
设备或系统中用于安全目的的点接地。
3.6.2
功能接地 functional earthing
设备或系统中用于安全目的以外的必要的点接地。
3.7.1
电 气 间 隙 clearance
在两个导电零部件之间或导电零部件与设备界面之间测得的最短空间距离。
3.7.2
爬电距离 creepage distance
沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间的最短路径。
在评价TNV 电路电压时:
应考虑设备内部正常工作时产生的电压和设备外部的电压;
—
不考虑正常工作电压以外的电压,例如地电势升高、电力线和电力牵引线感应的电压。
在正常工作条件下和在出现单一故障,例如基本绝缘失效或单一元件失效的情况下,TNV-0
电路
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所呈现的电压仍应是可以接触的安全电压。
通过检查和有关的试验来检验是否符合4.1.2~4.1.4的规定。
在一个TNV-O 电路或在几个互连的TNV-0 电路中,在正常条件下,TNV-O
电路的任何两个导体
或电路之间的电压,或任何一个这样的导体和地之间的电压不应超过42.4 V
交流峰值或60 V 直流值。
注:符合上述要求,但是又承受来自通信网络过电压的电路是TNV-1 电路。
除4.2.1允许的以外,当任一绝缘(不包括双重绝缘和加强绝缘)出现单一故障或任一元件(不包括
双重绝缘和加强绝缘上的元件)出现单一故障时,TNV-0
电路的任何两个导体或电路之间的电压,或任
何一个这样的导体和地之间的电压0.2 s 后不应超过42.4 V 交流峰值或60 V
直流值。而且,不应超过
4.1.3.1 、[4.1.3.2](https://4.1.3.2
在正常工作条件下,不符合 TNV-0
电路要求的接口电路中的零部件,是不允许操作人员触及的。
4.1.3.1 由双重或加强绝缘提供的隔离
如果是采用双重或加强绝缘将 TNV-O
电路与其他电路隔离,那么双重或加强绝缘应符合相关产
品标准的要求。
4.1.3.2 由接地屏蔽层提供的隔离
如果用接地屏蔽层或其他接地导电零部件将 TNV-O
电路与带危险电压零部件隔离,则带危险电
压的零部件至少应用基本绝缘与接地零部件隔离。接地零部件应符合相关产品标准中的保护接地
要求。
4.1.3.3 由 TNV-0
电路的接地提供的保护
通过接地来得到保护的 TNV-0
电路的零部件应与保护接地端子采取适当的方式进行连接,以便
利用相应的电路阻抗或保护装置的动作,或者同时利用这两者来满足4.1.3的要求。除了4.2.1.2允许
的以外,TNV-0 电路中的零部件还应至少用基本绝缘与其他非 TNV-0
电路的零部件隔离。 TNV-0 电
路应有足够的故障载流能力,以保证保护装置(如果有)的动作,以及保证对地的故障电流通路不会
断开。
4.1.4 TNV-0 电路与其他电路的连接
TNV-0 电路允许由其他电路供电或连接到其他电路,只要满足如下的所有条件:
——TNV-0 电路要通过基本绝缘与设备内的一次电路(包括中线)隔离;和
——在正常工作条件下,TNV-0 电路满足4.1.2的限值要求;和
— 除4.2.1.2规定以外, 一旦 TNV-0
电路中或其连接的二次电路中出现单一故障时,TNV-0 电
路应满足4.1.3的要求。
如果 TNV-O 电路与一个或多个其他电路连接,则应符合4.1.2和4.1.3的要求。
如果TNV-0
电路由二次电路供电,且二次电路通过如下方法与危险电压电路隔离,则应认为该
TNV-0 电路是用相同的方法与一次电路或其他危险电路隔离的:
— 双重绝缘或加强绝缘;或
——使用以基本绝缘与危险电压电路隔离的接地的导电屏。
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4.2 TNV- 1 电路、TNV-2
电路和 TNV-3 电路
对 TNV- 1 电路、TNV-2 电 路 和 TNV-3
电路的要求是基于对被限制到小区域内的触及到的可
能性。
4.2.1 TNV-1 电路、TNV-2 电路和TNV-3 电路的电路特性和要求
4.2.1.1 限值
在 一 个 TNV 电路内或几个互连的 TNV 电路中,其任何两个TNV
电路的导体之间或电路之间或
任何一个这样的导体和地之间的电压应符合下列要求:
a) TNV- 1 电 路
电压不超过下列限值:
——在正常工作条件下,电压不应超过4.1.2的 TNV-O 的电压限值;
—
当设备中出现任一绝缘(不包括双重绝缘和加强绝缘)的单一故障或任一元件(不包括在
双重绝缘和加强绝缘上的元件)的单一故障时,跨接在5000×(1±2%)Ω电阻器上测得
的电压不能超过图1中的限值。
注: 一旦单一绝缘或单个元器件失效时,0.2 s 后的限值为4.2.1.1 中 TNV-2
或 TNV-3 电路正常工作条件下的
限值。
style="width:10.38007in;height:5.46656in" />
图 1 单一故障后允许的最高电压
b) TNV-2 电路和 TNV-3 电 路
电压可以超过4. 1.2的TNV-0 电路的限值,但不应超过如下的限值:
— 当出现电话振铃信号时,信号电压符合 A.2 或 A.3 要 求 ;
— 如果没有出现电话振铃信号:
● 在正常工作条件下,交直流电压组合应为:
style="width:1.7733in;height:0.63998in" />
式中:
Ue— 任何频率的交流电压的峰值,单位为伏(V);
Uae—— 直流电压值,单位为伏(V)。
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以及
●
一旦设备内出现任一绝缘(不包括双重绝缘和加强绝缘)的单一故障或任一元件(不
包括在双重绝缘和加强绝缘上的元件)的单一故障时,跨接在5000×(1±2%)Ω电阻
器上测得的电压不能超过图1中的限值。
通过检查和测量来检验其是否合格。
4.2.1.2
与其他二次电路以及与可触及零部件的隔离
注1:参见第5章和第6章。
TNV-0 电路、TNV-1 电路和可触及导电零部件与TNV-2 电路、TNV-3
电路之间的隔离应使得:
——在正常工作条件下,TNV-0 电路、TNV-1
电路和可触及导电零部件的电压不应超过4.2.1.1a)
中对TNV-1 电路的限值。
— 在单一故障时,TNV-0 电路和可触及导电零部件的电压不应超过4.2.1.1b)中
为 TNV-2 电 路
和 TNV-3 电路规定的正常工作条件下的限值。 TNV-1
电路的电压允许升至图1中的限值。
如果按表2的要求提供基本绝缘,则可满足隔离要求,在6.1适用的情形中也有说明。此外,不排
除使用其他方法满足要求。
表 2 TNV 电路的隔离
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如果能满足下列所有要求,则不需要基本绝缘:
——TNV-0 电路、TNV-1
电路或可触及导电零部件应根据相关设备标准的要求接到保护接地端
子上;和
在安装说明书中规定此独立的保护接地端子是永久性接地的;和
——如果在正常工作条件下,TNV-2 和 TNV-3
电路预定要接收外部产生的信号或功率(例如在通
信网络中),则应进行4.2.1.5的试验。
按制造厂商的选择,可以把 TNV-1 电路或 TNV-2 电路作为 TNV-3
电路处理,在这种情况下,
TNV-1 电路和 TNV-2 电路应当满足 TNV-3 电路的所有隔离要求。
通过检查和测量,以及必要时模拟设备可能发生的元器件和绝缘失效来检验其是否合格。试验前,
不满足基本绝缘要求的绝缘要短路。
注2:若使用基本绝缘而且6.1适用的话,大多数情况下6.2规定的试验电压高于基本绝缘的试验电压。
4.2.1.3 与危险带电零部件的隔离
除了4.2.1.4允许的以外,TNV-1、TNV-2 和 TNV-3
电路应采用下列一种或两种方法与危险带电
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零部件进行隔离:
a) 双重绝缘或加强绝缘;
b) 基本绝缘和连接到保护接地端子的保护屏蔽层。
通过检查和测量检验其是否合格。
4.2.1.4 TNV-1、TNV-2 和 TNV-3
电路与其他二次电路的连接
如果 TNV-1、TNV-2 和 TNV-3
电路与设备内的任何一次电路(包括中线)是由基本绝缘隔离开
的,则允许与其他电路相连。
4.2.1.1 的限值始终适用于TNV-1、TNV-2 和 TNV-3
电路。
如果 TNV-1、TNV-2 和 TNV-3 电路与一个或多个其他电路相连,TNV-1、TNV-2
和 TNV-3 电路
作为一个部件仍应符合4.2.1.1的要求。
如果 TNV-1、TNV-2 和 TNV-3
电路通过二次电路导电连接供电,且该二次电路通过以下方法与
危险带电零部件隔离,则认为TNV-1、TNV-2 和 TNV-3
电路已采用相同的方法与危险带电零部件进
行了隔离:
——双重绝缘或加强绝缘;或
——使用采用基本绝缘将危险带电零部件隔离的接地导电屏。
通过检查和模拟元器件和绝缘的失效,例如设备内可能发生的单一故障,来检验其是否合格。模拟
故障不应导致跨接 TNV
电路的任意两导体之间或任一导体与地之间的5000×(1±2%)Ω的电阻器
上测得电压降落在图1的阴影面积之外。要连续检测,直至达到稳定状态至少5 s。
4.2.1.5 外部产生的工作电压的试验
本试验仅在4.2.1.2有要求时才进行。
使用制造厂商规定的、预计能代表从外部电源获得最大正常工作电压的试验电压发生器。如果没
有规定,则使用内部阻抗为1200×(1±2%)Ω,频率为50Hz 或60 Hz, 电压为120V±2V
交流的试验
电压发生器。
注:以上的试验电压发生器不是预定代表通信网络上的实际电压,而是以可重复的方式对被试设备电路施加电压。
将试验电压发生器连在设备的通信网络端子之间,电压发生器的一极也要接到设备的接地端子上,
见图2。试验电压施加时间最长30 min。
如很明显无进一步恶劣情况发生,则可提前终止试验。
在试验过程中,TNV-0 电路、TNV-1
电路或可触及导电零部件应持续满足4.1.2的要求。
反接设备的通信网络连接端子,重复进行试验。
style="width:6.68006in;height:4.1932in" />通信网络连接端
万
试验发生器
图 2 试验电压发生器
style="width:3.05998in;height:3.96in" />class="anchor">GB 38189—2019/IEC 62151:2000
4.2.2 对接触 TNV-1、TNV-2 和 TNV-3 电路的保护
4.2.2.1 可触及性
设备在构造上应有足够的保护,在使用人员接触区对触及 TNV-1、TNV-2 和
TNV-3 电路的裸露
零部件有足够的保护,但接触到以下的零部件是允许的:
——用试验探头(图3)触及不到的连接器的触点;
4.2.2.2 要求的电池仓内部裸露的导电零部件;
— 与保护接地端子相连的 TNV-1 电路的裸露导电零部件;
——按4.2.1.2与设备未接地的可触及导电零部件隔离的 TNV-1
电路连接器中的裸露导电零
部件。
注 1 : 典型的应用是同轴电缆连接器的外壳。
注2: 在有些情况下,通过其他电路进入TNV- 1 电路和TNV-3
电路也要受4.2.1.2的限制。
在维修人员接触区,有关接触TNV-1、TNV-2 和 TNV-3
电路的要求不作规定。但是,危险带电零
部件应进行合理安置和隔离防护,以便维修设备的其他部件时,不会发生导电材料无意中桥接在涉及能
量危险的裸露零部件上的情况。
4.2.2.1 要求而设置的隔离保护件时,则这些隔离保护件应易于拆
卸和更换。
在受限制接触区,有关接触 TNV-1 电路、TNV-2 电路、TNV-3
电路的要求不作规定。
但是,危险带电零部件应适当放置或隔离防护,以使不可能发生诸如由于维修人员所使用的工具或
试验探头造成与TNV
电路的意外短路。如果为了维修而需要拆卸为满足4.2.2.1要求而设置的隔离
保护件时,则这些隔离保护件应易于拆卸和更换。
单位为毫米
style="width:7.31332in;height:4.2735in" />
图 3 试验探头
通过检查、测量以及试验指和试验探头(图3)来检验其是否合格。
通过检查、测量以及试验指(GB/T 16842—2008,试具
B,按相关设备标准的符合性部分的规定来
应用)和试验探头(图3)的方法来检验其是否合格。
4.2.2.2 电池仓
如果设备能满足下列所有条件,则设备的电池仓内的 TNV-1、TNV-2 和 TNV-3
电路中裸露的导
电零部件可以触及:
GB 38189—2019/IEC
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— 电池仓有一个需要特定的方式(如使用工具或锁扣)才能打开的门;和
— 当门关闭时不能触及 TNV-1、TNV-2 和 TNV-3 电路;和
—
如果门固定在设备上,在门旁边或门上有指示标记以便当门打开时能保护使用者。
注:"打开门之前,应先断开电话线"的说明认为是一个符合要求的实例。
通过检查来检验其是否合格。
5
对通信网络的维修人员和连接到通信网络的设备的使用人员遭受设备危险的防护
预定直接连接到通信网络上的电路应符合TNV-0、TNV-1、TNV-2 和 TNV-3
电路的相关要求。
通过检查和测量来检验其是否合格。
保护接地不应依赖于通信网络。
如果通信网络的保护是依赖于设备的保护接地,则设备的安装说明书和其他有关资料应有保证保
护接地完整性的规定和说明。
通过检查来检验其是否合格。
除5.3.2规定的以外,在预定连接到通信网络的电路与在一些应用中会接地的任何零部件或电路
之间应具有绝缘,该接地在EUT 内部或通过其他设备。
跨接在该绝缘上的电涌抑制器,其最低直流跳火电压应为设备的额定电压或额定电压范围上限值
的1.6倍,在对该绝缘进行抗电强度试验时,若留在原位,则不应损坏。
通过检查和下列试验来检验其是否合格。
绝缘应承受6.2.2的抗电强度试验,交流试验电压为:
— 预定安装在标称电源电压超过130 V 的区域内的设备:1.5 kV;
——所有其他的设备:1.0 kV。
注:对标称电源电压的考虑是指从电源传来的,出现在绝缘上的瞬态电压的可能性假定为过电压类别Ⅱ(见
IEC 60664- 1)。
不管设备是否由交流电源供电,试验电压均要施加。
在试验过程中允许拆去除电容器以外桥接绝缘的元器件。如果选择这种方案,则按照图4的试验
电路进行附加试验,此时所有元器件应保持在位。试验可在电压等于设备额定电压或额定电压范围上
限值条件下进行。
在这些试验过程中:
——抗电强度试验时绝缘不应击穿;和
——当桥接绝缘的元器件留在原位进行抗电强度试验时,不应损坏;和
— 图4试验电路中流过的电流不应超过10 mA。
5.3.1的要求不适用于如下任一项:
— 预定使用螺栓型端子或其他可靠方式连接到建筑物安装布线上的设备。
GB 38189—2019/IEC 62151:2000
——预定通过符合 IEC60309
或对应国家标准的工业插头和插座或器具耦合器,或二者都有,连接
到建筑物安装布线上的设备。
——预定由维修人员来安装,且有安装说明的设备。该说明要求将设备连到带有保护接地连接端
的输出插座上(见5.2)。
带永久连接性保护接地导体并配有安装该导体说明书的设备。
style="width:10.92708in;height:4.92014in" />
图 4 通信网络和地之间的隔离试验
5.4 对连接到通信网络的接触电流的限制
交流电源供电的设备传入通信网络的接触电流应加以限制。
使用图5和图6的试验电路检验其是否合格。
使用图5(对于仅连接到一个星型 TN 或 TT
配电系统的单相设备)或图6(对于仅连接到一个星型 TN 或 TT
配电系统的三相设备)的试验电路,或在适当情况下,使用GB/T 12113—2003
中图7、图8、
图13或图14的试验电路对设备进行试验。
预定与IT 配电系统连接的设备采用相应的测试(见 GB/T 12113—2003
中图9、图10和图12)。
这种设备也可能连接 TN 或 TT 配电系统。
该试验不适用于其连接到通信网络上的电路与设备的保护接地端子相连的设备;从
EUT 到通信
网络的电流可认为是零。
对于有一个以上电路与通信网络连接的设备,设备在每种电路代表类型上进行。
对于没有保护接地端子的设备,接地导体开关"e"如果连接到 EUT
的功能接地端子上,则处于打
开状态,否则是关闭状态。
测量仪器的B 端应连接到电源的接地(中性)导体上。 A
端应通过测量开关“s”和极性开关“p2“连
接到通信网络的连接口。
对于单相设备,试验应在极性开关"pl"和“p2"的所有组合下进行。
对于三相设备,试验应在极性开关“p2”的两种状态下进行。
在施加每个试验条件后,设备应恢复到它的初始工作状态。
使用GB/T 12113—2003 图4的仪器进行测量。
每个测量值不应超过0.25 mA 有效值。
GB 38189—2019/IEC
62151:2000
AC 电源连接点
(极性)
style="width:9.47996in;height:4.43344in" />
测量网络
图 5 接 到 星 形 TN 或 TT 配 电 系 统 的 单 相 设 备 接 触 电 流 试 验
电 路
AC 电源连接点
style="width:9.74664in;height:5.9466in" />
测量网络 (试验开关)
图 6 接 到 星 形 TN 或 TT 配
电 系 统 的 三 相 设 备 接 触
电 流 试 验 电 路
6 对设备使用人员遭受来自通信网络上过电压的防护
设 备 应 对 TNV-1 电 路 或 TNV-3 电 路 与 设 备 某 些 零 部 件 之 间
提 供 充 分 的 电 气 隔 离 。 这 些 零 部
件 有 :
a)
在正常使用中,设备上需要抓握或接触的不接地的导电零部件和非导电零部件(例如电话的送
受话器或键盘);和
b) 用 GB/T 16842—2008 中 试 具 B 的 试 验 指 能 够 触 到 的 零 部 件
和 电 路 , 用 图 3 的 试 验 探 头 触 及
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不到的连接器触点除外;和
注:GB/T 16842—2008试具B 同GB 4943.1—2011图2A 的试验指。
c)
用来连接其他设备的电路。不论该电路是否可触及隔离要求均适用。但不适用于预定连到另
一个本身符合6.1要求的设备的电路。
这些要求不适用于经电路分析和设备试验表明通过其他方法来保证安全的情况,例如两个电路之
间,其中每一个电路均与保护地永久连接。
通过6.2的试验来检验其是否合格。关于电气间隙、爬电距离和固体绝缘的尺寸和结构的要求不
适用于6.1的判据。
通过6.2.1或6.2.2试验来检验6.1的符合性。
如果对元器件进行试验,例如信号变压器,它是明显地用来提供所需隔离的元件。这个元件不应被
其他元器件、安装装置或接线旁路,除非这些元器件或接线也满足6.1的隔离要求。
试验时预定接到通信网络上的所有导体都连到一起(见图7),包括通信网络管理部门要求接地的
任一导体,同样,在6.1c)的情况下预定连接到其他设备上的所有导体也要连接在一起。
对那些不导电的零部件,要用金属箔贴在其表面上,用背胶的金属箔时,胶应是导电的。
与交流屯源的
style="width:11.49336in;height:7.30004in" />连接(未连接)
图 7 试验电压的施加点
电气隔离应承受10个极性交替的脉冲电压,使用附录 B
的脉冲试验发生器产生的10/700 μs 的脉
冲。连续脉冲之间的间隔是60 s,初始电压U。为 :
——对6.1的情况 a):2.5 kV;和
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——对6.1的情况 b)和 c):1.5 kV。
注:对于6.1的情况a)选择2.5 kV
主要是为了确保有关绝缘满足要求,不一定是模拟可能的过电压。
电气隔离应承受60 s 的波形基本上为正弦波形、频率为50 Hz 或60 Hz
的交流试验电压或与规定
的交流电压峰值相等的直流试验电压。
交流试验电压为:
——6.1的情况 a):1.5 kV;和
——6.1的情况 b)和 c):1.0 kV。
逐渐将电压从0升至规定电压并在规定值处保持60 s。
在6. 1的 b)和
c)情况下,如果电涌抑制器作为设备外单独的组件试验时通过了6.2.1对6.1的b)
和
c)的脉冲试验,则允许拆下电涌抑制器。对6.1的a)情况,不应拆去电涌抑制器。
在6.2.1和6.2.2的试验期间,绝缘不应击穿。
当由于加上试验电压而引起的电流以失控的方式迅速增大,即绝缘无法限制电流时,则认为已发生
绝缘击穿。
如果试验期间,电涌抑制器动作(或气体放电管发生跳火):
——对6.1 a),这种动作表示失效;和
——对6.1 b)和 c),在6.2.1脉冲试验期间这种动作是允许的;和
——对6.1b)和
c),在6.2.2稳态试验期间,电涌抑制器动作(任何电涌抑制器保留在位)表示失效。
对于脉冲试验,可以通过测试绝缘电阻来检验绝缘是否损坏。测试电压是500 V
直流,或如果电涌
抑制器保留在位时,低于电涌抑制器动作或起弧电压10%的直流测试电压。绝缘电阻不应小于2
MΩ。
测量绝缘电阻时允许断开电涌抑制器。
或者,可通过示波器中的波形判断电涌抑制器动作或击穿。
注:在
C.3中,给出了使用波形图来判定究竟是电涌抑制器动作还是绝缘被击穿的方法。
预定用来通过通信配线系统为远地设备供电的设备,应限制输出电流使通信配线系统在任何外部
负载情况下不会由于过热而损坏。从设备给出的最大持续电流值不应超过设备安装说明书规定的最小
线规能承载的电流值,如果没有规定,则电流限值为1.3 A。
注1: 过流保护装置可以是像熔断器一样的分离装置或起同样作用的电路。
注2: 通常通信配线的最小线径为0.4 mm,
对应此线径多对电缆最大持续电流值为1.3 A, 接线通常不由设备安装
说明书规定,因为接线经常与设备安装无关。
注3:对于预定连接到网络上的设备由于会承受过电压,可能有必要依靠保护装置的工作参数的选择进一步限制
电流。
通过如下方法检验其是否合格。
如果靠电源的内在阻抗来限制电流,则测量输出到电阻负载(包括短路)的输出电流,试验进行60
s
后,输出电流不能超过电流限值。
如果通过具有规定的时间/电流特性的过流保护装置来限流:
——过流保护装置的时间/电流特性应能在60 min 内切断电流限值1.1倍的电流。
注4: IEC60269-2- 1 规定的gD 型和gN
型熔断器的时间/电流特性符合上述的限值。额定值为1 A 的 gD 型或 gN
型熔断器满足1.3 A 的电流限值。
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——旁路过流保护装置,试验60 s
后测得的输出给任意电阻负载(包括短路)的电流,其值不应超
过1000/U(U 为断开所有负载电路测得的输出电压)。
如果用来限流的过流保护装置不具有规定的时间电流特性:
——接任意电阻负载,包括短路,试验60 s 后测得的电流不应大于电流限值;和
— 接任意电阻负载,包括短路,并旁路过流保护装置,试验60 s
后测得的电流不应超过1000/U
(U 为断开所有负载电路测得的输出电压)。
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(规范性附录)
电话振铃信号准则
(见4.2.1.1)
A. 1 概 述
本附录描述的两种可供选择的方法,反映出世界不同地区所取得的满意经验。方法
A 代表了欧洲 的模拟电话网络,方法 B
代表了北美的模拟电话网络。这两种方法形成了大体上相同的电气安全
标准。
A.2 方 法 A
这个方法要求:流过位于任何两个导体或位于 一 个导体与地之间的 一 个5000
Ω电阻器的电流
Is 和 Is 不能超过如下所规定的限值:
a) Irsi, 对任何单个工作振铃周期 t₁ 来说(如图 A. 1
所定义的),由计算或测量电流而确定的电流
不超过:
— — 对韵律振铃(t₁\<oo),
— 对连续振铃(t₁=o),
图 A.2 曲线上相对 t₁ 处给出的电流值;或
为 1 6 mA 或者由于单个故障而使韵律振铃变成连续振铃时为
在这里以毫安(mA) 为单位的 Is 由下列公式给出:
style="width:3.16665in;height:0.71984in" />
style="width:8.51331in;height:0.73348in" />
style="width:3.61332in;height:0.70664in" />
式 中 :
Ip— 图 A.3 给出的相关波形的峰值电流,单位为毫安(mA);
Ipp— 图 A.3 给出的相关波形的峰-峰电流,单位为毫安(mA);
ti — 时间,单位为毫秒(ms)。
b) Irs: 在 一 个振铃韵律周期 t₂ 内(图 A. 1
所定义的)计算出的韵律振铃信号重复脉冲串平均电
流不应超过16 mA 有效值;
在这里 Is 以 mA 为单位,由下式给出:
style="width:4.67327in;height:0.75988in" />
式 中 :
Irsi ——A.2 a)给出的,单位为毫安(mA);
Ide ——
在韵律周期的非工作周期内流经5000Ω电阻器的直流值,单位为毫安(mA);
t₁ 和 t₂—— 时间,单位为毫秒(ms)。
注:电话振铃电压的频率通常在14 Hz~50 Hz 的范围内。
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style="width:6.70665in;height:4.02666in" />
图 A.1 振铃期间和韵律周期的定义
t₁ 是:
—单个振铃持续时间。在该单个振铃周期的全部时间内,振铃工作。
——在单个振铃期间内,振铃工作时间的总和。在这里,单个振铃周期包括两个或多个不连续的振
铃工作周期,如在上例中,t₁=ta+tm;
t₂ 是一个完整韵律周期持续时间。
style="width:7.24677in;height:7.34668in" />时间1/ms
60
注:该曲线是根据 IEC60479-1 中图14的曲线 b 绘制的。
图 A.2 韵 律 振 铃 信 号 的 Is
极 限 曲 线
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style="width:10.53992in;height:2.00002in" />
图 A.3
峰值和峰-峰值电流
A.3 方法 B
注:本方法根据 USA.CFR47("FCC 规则")第68章D
条,另外增加了故障条件下适用的附加要求。
A.3.1 振铃信号
A.3.1.1 频率
振铃信号的频率仅应使用基频等于或低于70 Hz 的频率。
A.3.1.2 电 压
跨 接 1 MQ 以上电阻所测得的振铃电压应低于300 V 的峰-峰值,和低于200 V
的峰-地值。
A.3.1.3 韵 律
在不大于5 s 的间隔期间,振铃电压应被中断以产生至少1 s
的静音的时间间隔。在该静音时间间
隔内,对地电压不应超过56.5 V 的直流值。
A.3.1.4 单一故障电流
当单一故障使韵律振铃信号变得连续时,通过5000Ω电阻器在任意两个输出端或一个输出端到
地之间测得的电流不应超过如图 A.3 所示的56.5 mA 峰-峰值。
A.3.2 脱开装置和监视电压
A.3.2.1 脱开装置和监视电压的使用条件
振铃信号电路应包括 A.3.2.2 规定的脱开装置,或者提供一个 A.3.2.3
规定的监视电压,或者同时
提供两者;这取决于流过振铃信号发生器与地之间所接规定电阻的电流,举例如下:
— — 如果流经500Ω的电阻器的电流不超过100 mA
峰-峰值,则既不要求脱开装置,也不要求监
视电压。
— — 如果流经1500Ω的电阻器的电流超过100 mA
峰-峰值,则应具有一脱开装置。如果脱开装
置满足图 A.4 对 R=500Ω
所规定的脱开特性,那么就不要求监视电压。但是,如果脱开装置
只满足给定的R=1500Ω 的脱开特性,则还应提供监视电压。
如 果流经500Ω电阻器的电流超过100 mA
峰-峰值,但流经1500Ω电阻器上的电流不超过
此值时,则:
● 应提供一个脱开装置,能满足图 A.4 中 对 R=500Ω 的脱开特性;或者
● 应提供一个监视电压。
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style="width:8.21343in;height:5.33346in" />R
最大的脱开时间t/s
注 1 : t 是从电阻器R 接到电路起的经过时间。
注2:曲线的倾斜部分是由
style="width:0.76669in;height:0.59334in" />来决定的。
图 A.4 振铃电压脱开判据
A.3.2.2 脱开装置
振铃回路中串联的电流敏感脱开装置会按图 A.4 的要求脱开振铃。
A.3.2.3 监视电压
当振铃电压不出现(空闲状态)时,在触头或回路导体上的对地的电压至少为19 V
峰值,但不超过
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(规范性附录)
脉冲试验发生器
(见6.2.1)
图 B.1 电路用来产生10/700μs 的脉冲电压(10μs 为视在波前时间,700μs
为视在半峰值时间),
电容器C₁ 从起始状态充电至电压U。
脉冲波形是指在开路条件下的波形,在不同的负载条件下波形是各不相同的。
注1:由于大量的电荷贮存在电容器 C₁
内,因此在使用这些发生器时需要十分小心。
注2:脉冲试验电路是 ITU-TK.17
建议中规定的用来模拟通信网络中的闪电干扰。
style="width:6.4933in;height:3.38668in" />层
说明:
Ci— 20μF;
Ri— 50 Ω;
R2— 15 Ω;
C2—0.2μF;
R₃— 25Ω。
图 B.1 脉冲发生电路
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(资料性附录)
脉冲试验程序
(见6.2.3)
C.1 试验设备
符合附录 B 要求的脉冲发生器。
具有几兆赫频带宽度的存储示波器。
具有补偿组件的高压探头。
C.2 试验程序
给受试设备施加要求数量的脉冲,并记录波形图。
C.3 给出的示例可帮助判断电涌抑制器是否已动作或绝缘是否已击穿。
C.3 脉冲试验期间的波形示例
style="width:5.54663in;height:3.58666in" />
各个脉冲其波形均相同。
图 C.1 不带电涌抑制器而且绝缘未击穿时的波形
style="width:5.52004in;height:3.1867in" />
各个脉冲其波形并不完全相同。在受试绝缘中建立起稳定的电阻通路之前,每个脉冲的波形都是变化的。从脉冲
电压波形形状上可清楚地看到击穿。
图 C.2 不带电涌抑制器绝缘击穿期间的波形
style="width:5.00666in;height:3.00652in" />GB 38189—2019/IEC
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style="width:5.02003in;height:3.1933in" />
说明:
各个脉冲其波形均相同。
图 C.3 电涌抑制器动作时绝缘完好的波形
style="width:5.23999in;height:3.36666in" />
图 C.4 电涌抑制器和绝缘短路时的波形
GB 38189—2019/IEC 62151:2000
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