(高清版)GBT 30031-2021 工业车辆 电磁兼容性

GB/T30031—2021代替GB/T30031—2013工业车辆电磁兼容性Industrialtrucks—Electromagneticcompatibility2021-12-31发布国家标准化管理委员会GB/T30031—2021前言 I引言 Ⅱ 2规范性引用文件 3术语和定义 4要求 4.1发射 4.2抗扰度 5.1一般要求 45.2电磁场发射试验 5.3电磁辐射抗扰度试验 65.4静电放电抗扰度试验 85.5辅助磁场抗扰度试验 86试验报告 参考文献 I本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件代替GB/T30031—2013《工业车辆电磁兼容性》,与GB/T30031—2013相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：——更改了本文件的范围(见第1章，2013年版的第1章);——更改了规范性引用文件(见第2章，2013年版的第2章);——更改了试样的定义(见3.1,2013年版的3.1);——增加了术语“窄带发射”(见3.3);——更改了车辆/系统的发射要求(见4.1,2013年版的4.1);——更改了车辆/系统的抗扰度要求(见4.2,2013年版的4.2)——增加了试验应按照5.5进行的一般要求(见5.1,2013年版的5.1);——更改了试验和测量设备应符合的规定(见5.2.2,2013年版的5.2.1);——更改了试验步骤的要求(见5.2.3,2013年版的5.2.2);——更改了电动机驱动的载荷搬运驱动系统试验的要求(见5.2.5,2013年版的5.2.4);——更改了电动机驱动的动力转向系统试验的要求(见5.2.6,2013年版的5.2.5);——更改了载荷搬运驱动系统试验的要求(见5.3.6,2013年版的5.3.5);——更改了辅助电子设备试验的要求(见5.3.8,2013年版的5.3.7);——更改了静电放电抗扰度试验要求(见5.4,2013年版的5.4);——增加了辅助磁场的抗扰度试验(见5.5)。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国工业车辆标准化技术委员会(SAC/TC332)归口。本文件起草单位：杭叉集团股份有限公司、北京起重运输机械设计研究院有限公司、郑州嘉晨电器有限公司、林德(中国)叉车有限公司、安徽合力股份有限公司、诺力智能装备股份有限公司、宁波如意股份有限公司、龙合智能装备制造有限公司、韶关比亚迪实业有限公司、永恒力叉车(上海)有限公司。本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：—2013年首次发布为GB/T30031—2013,本次为第一次修订。Ⅱ随着电子设备在工业车辆运行区域内使用的增加，需要确保工业车辆具有足够的抗外部电磁场的能力。同时，由于工业车辆配备有电气和电子设备，因此需要确保工业车辆的电磁场发射满足限值要求。车辆的许多装置和系统在正常操作过程中会形成高频电磁干扰。它们产生在一个大的频率范围内，并具有不同的电磁特征。静电放电与工业车辆密切相关。考虑到车辆的机械特性和运转参数，本文件提供了适合用于工业车辆的试验方法和判定标准。同时，为反映工业车辆的结构，试验已经做相应的修正。可以通过两种方法进行符合性验证：——整车试验；——与车辆上安装的具有相同配置部件的电气/电子系统试验。在某些情况下，可以预见车辆运行的环境电磁干扰度很可能超过本文件所要求的试验限值。在这些情况下，需要采用指定试验参数之外的限值和/或频率；此外，许多区域内部的EMC分类也不相同，比如医院和机场内部就具有不同分类等级的区域。对于通用标准规定之外的区域，可适用其特殊的条款。1工业车辆电磁兼容性本文件规定了GB/T6104.1—2018所定义的采用任意动力源的工业车辆(以下简称车辆)及其电气/电子系统(以下简称系统)的电磁发射及对外部电磁场抗扰度的要求和限值、试验程序及判定标准。本文件适用于在住宅、商业、轻工业和工业环境(见GB17799.3—2012和IEC61000-6-2:2016)中使用的车辆及其系统。本文件不适用于：——非堆垛用低起升跨运车； 堆垛用高起升跨运车；——步行式车辆，配备有带电动起升的载荷搬运装置的车辆除外；——用于普通公路上最大速度超过30km/h的车辆；——无人驾驶工业车辆的定位系统；——车辆系统之间的相互干扰；——车载无线通信设备的干扰问题；——连接交流电源并只在车辆不开动时使用的设备(如车载充电器)。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T10827.1工业车辆安全要求和验证第1部分：自行式工业车辆(除无人驾驶车辆、伸缩臂式叉车和载运车)GB/T17626.2—2018电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T17626.3—2016电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB17799.3—2012电磁兼容通用标准居住、商业和轻工业环境中的发射IEC61000-4-8:2009电磁兼容性(EMC)第4-8部分：试验和测量技术工频磁场抗扰度试验[Electromagneticcompatibility(EMC)—Part4-8:Testingandmeasurementtechniques—Powerfre-quencymagneticfieldimmunitytest]IEC61000-6-2:2016电磁兼容性(EMC)第6-2部分：通用标准工业环境中的抗扰度试验[Electromagneticcompatibility(EMC)—Part6-2:Genericstandards—Immunityforindustrialenvi-ronments]CISPR16-1-1:2019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(Specificationforradiodisturbanceandimmunitymeasuringapparatusandmethods—Part1-1:Radiodisturbanceandimmunitymeasuringapparatus—Measuringapparatus)CISPR16-1-4:2019无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第1-4部分：无线电骚扰和抗扰度测量设备辐射骚扰测量用天线和试验场地(Specificationforradiodisturbanceandimmunitymeasuringapparatusandmethods—Part1-4:Radiodisturbanceandimmunitymeasuringapparatus—2Antennasandtestsitesforradiateddisturbancemeasurements)CISPR16-2-3:2019无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第2-3部分：骚扰和抗扰度测量方法(Specificationforradiodisturbanceandimmunitymeasuringapparatusandmethods—Part2-3:Methodsofmeasurementofdisturbancesandimmunity)3术语和定义GB/T10827.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。试样testsample用于型式试验的车辆和/或其电气/电子系统、电气设备、系统配置。注1:电动机和发电机是电气设备的示例。注2:系统配置带有最大长度的电缆和配线。电气/电子系统electrical/electronicsystem作为机器组成部分，能够独立工作，并可执行一个或多个特定功能的，由附属电气连接装置和电缆连接的电气/电子元件或部件的组合。窄带发射narrowbandemission带宽小于测量仪器或无线电接收机带宽的发射。注1:0.15MHz～30MHz时带宽设定为9kHz,30MHz以上的设为120kHz。注2:电气元件会发射窄带型辐射或宽带型辐射。宽带发射broadbandemission带宽大于测量仪器或无线电接收机带宽的发射。注1:0.15MHz～30MHz时带宽设定为9kHz,30MHz以上的设为120kHz。注2:高压点火系统会发射宽带型辐射。4要求当测试距离为10m、天线高度为3m时，车辆/系统发射的电场限值应符合图1的要求。具体如下：——30MHz～75MHz,34dBμV/m;——75MHz～400MHz,34dBμV/m～45dBμV/m,随着频率的增加而增加；——400MHz～1000MHz,45dBμV/m。3频率/MIIz图1电磁发射的最大限值对于连接交流主电网的车辆，除应满足上述要求外，还应满足GB17799.3—2012中表2的规定。4.2抗扰度根据表1所规定的测试方法测试时，车辆/系统对电磁环境的抗扰度应大于或等于表1规定的限值。对于能连接交流主电网的车辆/系统，除应满足上述要求外，还应满足IEC61000-6-2:2016中表4的规定。实际上，在27MHz～80MHz的频率范围，在车辆/系统放置的整个区域可能无法达到均匀场强；但应确保所有关键元件至少能承受20V/m的场强。可采用重新放置发射天线至距离车辆1.5m的替代方法进行试验。注：替代方法是在没有试验项的情况下对场强进行标定，并记录相应的正向功率。校准后，将记录的正向功率用于被试验项目的抗扰度试验。表1抗扰度——规定值序号试验对象环境现象限值单位执行的标准试验条款1车辆试验电磁场：——频率；——强度；——调幅MHz2电磁场：——频率；——强度；——调幅33电磁场：——频率；——强度；——调幅14静电放电：——充电电压8(接触放电)15(空气放电)kV(330Ω~150pF)(4级)4表1抗扰度——规定值(续)序号试验对象环境现象限值单位执行的标准试验条款5元件试验磁场：——频率；——试验时长；——强度03S试验内容根据6磁场：——频率；——试验时长；——强度3S试验内容根据未调制，rms均方根值。5试验5.1一般要求应验证车辆是否满足限值。从技术和经济因素考虑，由于对所有可能的工况都试验并不现实，以下试验均简化为无载状态。试验应按照5.2～5.5进行。可采用下述试验方法之一来验证：——整车试验：在单独的试样上进行试验(型式试验);——系统试验：系统可与车辆分开单独进行试验，但应保证试验时该系统的安装方式与其安装在车辆上时一致，即使用相同的元件及线束进行连接，且电气布置一样。车辆/系统应处于正常工作状态下。在试验中，必要时可以改变正常的工作状态。如果车辆/系统设计成能在不同额定电压下工作，则应在最不利的电压条件下进行试验。车辆/系统应代表产品系列。整个系统若已经经过认证并符合本文件的限值，则无需进行附加试验即可直接采用。如果系统的配置与制造商说明存在重大差别，车辆/系统则需要进行试验。注：整个系统是指内燃机或电气/电子模块。所有试验结果、试验中的试验程序和工作模式，都应准确地记录在试验报告中。5.2电磁场发射试验车辆/系统的所有功能/单元的发射应按照5.2.3、5.2.4、5.2.5、5.2.6的方法进行试验。系统试验可分开进行，或以任意组合来进行。发射值应符合4.1规定的限值要求。5.2.2试验和测量仪器试验和测量仪器应符合CISPR16-1-4:2019和CISPR16-1-1:2019(天线位置除外)的规定。5天线应高3m,放置在距离车辆/系统侧面10m处。根据图2,天线应与除载荷搬运装置外的试样成直角并位于其中心线上。试验应在车辆/系统的两侧进行，天线处于垂直和水平极化两种状态。当以上步骤完成后，从结果中确定与参考限值曲线相关的5个辐射峰值频率。接着通过改变天线的高度(从2m到4m),按以上频率重复试验，从而确定所测值没超过参考限值曲线。电气元件发出窄带发射时，这种窄带发射应使用具有平均或准峰值滤波功能的EMI接收机进行测量。注1:其他有关信息，参见GB14023—2011。高压点火内燃机系统发出宽带发射时，这种宽带发射应使用具有准峰值滤波功能的EMI接收机进行测量。注2:其他有关信息，参见GB14023—2011。如果由于高环境噪声水平或其他原因不能在10m处进行场强的测量，则可按照GB14023—2011的规定在一个较近的距离对被测设备进行测量。宜用20dB每10倍距离的反比例因子将测量数据归一化到规定的测量距离上，以验证是否符合对于大设备，近距离测量时要注意在30MHz频率附近的近场效应影响。单位为米a)天线和车辆的水平位置示意图b)天线和车辆的垂直位置示意图5.2.4行走驱动系统试验为了测试行走驱动系统，应支起车辆(驱动轮悬空)。6当牵引系统可以速度控制时，电动机转速应控制为最大转速的60%～80%。当无转速控制时，电动机转速应设置为最大运转速度。对于内燃车辆，火花点火发动机应以1500r/min的转速运转，柴油发动机应以1.5倍的低怠速运转。5.2.5电动机驱动的载荷搬运驱动系统试验当载荷搬运驱动系统可以脉宽调制控制时，应将电动机转速控制为最大转速的60%～80%。无转速控制时，电动机转速应设置为最大运转速度。如果车辆液压系统的规格禁止连续运行，则应修改试验车辆的液压系统，使试验程序能够进行。当低起升车辆的电动机允许开启时间禁止其连续运行时，应使用频谱分析仪进行试验(滤波器应调整到峰值模式)。这个情况下可以将频率范围分为10个子区间，并在峰值模式下通过使用最大值保持功能或者使用CISPR16-2-3:2019中定义的FFT方法对每个子区间进行测量。注：获取值所需的时间取决于试验设备。当载荷搬运驱动系统采用电气/电子操作部件时，如电磁阀或比例控制阀，试验时该部件应通电。5.2.6电动机驱动的动力转向系统试验试验中转向电动机应连续运转。当转向系统利用脉宽调制控制时，试验应在脉冲调速状态下进行。非脉冲调速时，电动机转速应设置成最大转速。当低起升车辆的电动机允许开启时间禁止其连续运行时，应使用频谱分析仪进行试验(滤波器应调整到峰值模式)。这个情况下可以将频率范围分为10个子区间，并在峰值模式下通过使用最大值保持功能或者使用CISPR16-2-3:2019中定义的FFT方法对每个子区间进行测量。注1:为达到上述试验条件，可能需要分离转向电动机。注2:获取值所需的时间取决于试验设备。5.2.7辅助电气设备试验试验中，应接通辅助元件，如变压器、风扇、雨刮器电动机。短时间工作(几秒钟)的电气/电子附件，如喇叭、挡风玻璃自动清洗器的电动机等，不应包括在此项试验中。5.3电磁辐射抗扰度试验5.3.1一般要求应对受到电磁辐射影响可能失去原有性能的各项功能进行抗扰度试验。各项功能可以分开来试验，也可以任意组合的形式来试验。当车辆/系统的行车和/或驻车制动器采用电气/电子控制时，试验中其功能应保持正常。试验时出现的干扰，不应：——影响司机直接控制车辆；——影响车辆或系统有关安全零部件的性能；——产生有可能导致司机危险操作的任何不正确的信号。当满足了5.3.4～5.3.8的要求时，车辆的电磁辐射抗扰度合格。试验时应以4.2规定的电磁场限值要求进行。5.3.2试验和测量仪器试验和测量仪器应符合GB/T17626.3—2016的规定。75.3.3基本试验步骤天线应安装在距车辆/系统一侧不大于3m的位置上，正对车辆/系统长度中点并垂直于试样纵向中心面，车辆长度不含载荷搬运装置(见图3)。如果能够达到表1中序号1、2、3要求的均匀场强，可以减小车辆/系统与天线间的距离。也可以采用如GB/T17626.3—2016中提到的其他试验方法。试验应在车辆/系统的两侧进行，天线处于垂直和水平极化两种状态。单位为米a)天线和车辆的水平位置示意图b)天线和车辆的垂直位置示意图图3抗扰度试验5.3.4行走驱动系统的零转速试验将车辆支起(驱动轮悬空)以便对驱动系统进行试验。对于电动车辆，驱动系统应处于待运转状态，速度控制应解除。对于内燃车辆，变速杆应处于中位(空档)。试验中，驱动轮的转速不应超过车辆速度0.05m/s的对应值。当内燃车辆采用某一特殊传动类型时，由于传动系统中机械/液压的黏性力，车辆无法在被支起进行试验，在这种情况下，试验应按如下的方法进行：车轮着地，并且对车辆施加约束，防止车辆产生较大的位移。当使用这种方法时，车辆在试验中不应移动。85.3.5行走驱动系统的低转速试验将车辆支起(驱动轮悬空)以便对驱动系统进行试验。驱动轮应以最大转速的20%～40%旋转。当车辆出于安全原因而限制车辆速度时，如果该限制速度值小于最大行驶速度的40%,则以该限制速度进行试验。速度变化不应超过其设定值的20%。5.3.6载荷搬运驱动系统试验在下列任一情况下应试验载荷搬运驱动系统的抗扰度：——液压阀是由一个电气/电子装置控制的；——载荷搬运驱动系统和转向助力系统是由同一个电动机带动。试验应在空载的情形下进行。电动机转速应设置为最大运转速度的10%～30%。如果车辆液压系统的规格禁止电动机连续运行，则应修改试验车辆的液压系统，使试验程序能够进行。速度变化不应超过其设定值的20%。仅为起升供能的电动油泵系统，在低起升高度车辆中不做转速试验要求，但电动油泵应进入待机状态。试验期间载荷搬运驱动系统的任何部件也不应出现任何意外的位移。5.3.7电动动力转向系统试验转向电动机应为：a)在不操作转向控制装置的情况下，与已通电的控制系统相连接；b)以其最大转速的20%～40%的转速旋转。只有当车辆转向系统的设计允许转向马达连续操作时，才应使用条件b)。按a)试验时，车