IEC 61820-3-22023 机场照明和引导用电气装置.第3-2部分电源要求.串联电路的特殊要求标准立项发展报告

机场照明和引导用电气装置第3-2部分：电源要求串联电路的特殊要求标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ElectricalInstallationsforLightingandBeaconingofAerodromes-Part3-2:RequirementsforPowerSupplies-ParticularRequirementsforSeriesCircuits摘要机场照明与引导系统是保障飞行器安全起降、滑行和停靠的关键基础设施，其供电可靠性直接影响机场运行安全与效率。IEC61820-3-2:2023《机场照明和引导用电气装置第3-2部分：电源要求串联电路的特殊要求》由国际电工委员会（IEC）发布，是IEC61820系列标准体系中的重要组成部分。本标准针对机场串联电路供电系统的特殊技术要求作出了系统规定，涵盖电路设计、电源配置、保护措施、电磁兼容及安全性能等核心内容，填补了串联电路专项供电要求的国际标准空白。本报告系统梳理了该标准的立项背景、技术内容框架、适用场景及其对国际民航领域标准化发展的深远影响，分析了标准引入的电子版加密技术特征及其对标准传播方式的革新意义，并对标准未来在智慧机场建设中的延伸应用进行了展望。该标准的发布标志着机场电气装置标准化工作从通用要求向专项技术要求纵深推进，对提升全球机场供电系统安全水平具有重要指导价值。关键词：机场照明；引导系统；电气装置；串联电路；电源要求；IEC标准；安全供电Keywords:AerodromeLighting;BeaconingSystem;ElectricalInstallations;SeriesCircuits;PowerSupplyRequirements;IECStandards;SafePowerSupply一、引言1.1研究背景机场照明和引导系统被称为飞行员的"第三只眼"，是航空运输系统安全运行不可或缺的地面基础设施。从跑道边灯、进近灯到滑行道引导灯、精密进近航道指示器（PAPI），各类目视助航灯具构成的串联电路系统，为飞行员在昼夜及复杂气象条件下提供精准的视觉引导信息。据统计，全球每天约有超过10万架次的商业航班依赖机场照明和引导系统实现安全起降，其重要性不言而喻。国际电工委员会（IEC）作为电气电子工程领域最具权威的标准化组织之一，长期以来致力于机场电气装置国际标准的制定与完善。IEC61820系列标准正是针对机场照明和引导用电气装置的系统性技术规范，其前身可追溯至IEC61820-1关于机场地面照明电气装置的一般要求。随着航空运输业的快速发展和机场设施智能化水平的不断提升，机场串联电路供电系统面临的新技术挑战和安全需求日益凸显，亟需制定专项标准予以规范。1.2标准立项必要性机场照明系统普遍采用串联电路供电方式，其核心原理是通过恒流电源驱动多个串联连接灯具，确保各灯具电流一致、亮度均匀。这种供电方式与常规并联配电系统存在本质差异，其对电压等级、电流调节、故障隔离、绝缘配合等技术指标均有特殊要求。然而，长期以来国际标准化领域缺乏专门针对串联电路供电要求的统一标准，导致各国机场在设计、建设和运维过程中参考依据各不相同，设备互操作性差、安全隐患较多、国际技术交流受阻等问题日益突出。在此背景下，IEC于近年启动了IEC61820-3-2标准的编制工作，旨在为机场串联电路供电系统提供专项技术规范。经过多轮国际专家会议研讨、工作组草案完善和成员国投票程序，该标准最终于2023年10月正式发布，标准编号为IEC61820-3-2:2023。二、标准概况2.1标准基本信息本标准全称为《机场照明和引导用电气装置第3-2部分：电源要求串联电路的特殊要求》，由国际电工委员会（IEC）归口管理，具体技术工作由IEC下设的机场照明与引导系统专业技术委员会负责。标准正式发布日期为2023年10月10日，现行有效，采用英语和法语双语出版。按照国际标准分类法，该标准归入飞机场建筑相关电气技术领域，主要服务对象包括机场业主单位、设计咨询机构、电气设备制造商、工程施工企业、运营维护单位及航空监管机构等。标准文本提供电子版加密PDF格式，用户需通过FileOpen插件在联网状态下访问，每份授权限制累计3台电脑使用，共可打印5次，售价为2104元人民币。2.2标准体系定位IEC61820系列标准构成了机场照明和引导用电气装置的完整技术规范体系。其中，IEC61820-1规定了机场照明电气装置的一般要求和整体设计原则；IEC61820-2针对供电系统的共性要求进行了规定；而本标准IEC61820-3-2则聚焦于电源要求中的串联电路特殊要求，是该系列标准中技术针对性最强、内容最为细化的组成部分之一。从标准体系架构来看，本标准处于"系统级—子系统级—设备级"标准链条中的子系统级位置，承上启下，既是对IEC61820-1通用要求的具体化和深化，又为后续可能的设备级标准制定奠定了技术基础。其发布标志着IEC在机场电气装置标准化领域形成了更加完整、层级分明的标准体系。三、标准技术内容分析3.1范围和适用对象本标准主要适用于机场照明和引导系统中采用串联电路供电的电气装置，覆盖范围包括跑道照明系统、滑行道照明系统、进近照明系统、目视停靠引导系统以及其他采用串联方式供电的助航灯光设备。标准规定了此类串联电路在电源侧的特殊要求，包括但不限于供电拓扑结构、电气参数限值、保护与控制功能、安全防护措施等方面的技术指标。3.2关键技术要求本标准在技术内容上主要涵盖以下几个核心方面：（1）串联电路的设计要求标准对串联电路的系统架构提出了明确的技术要求，包括电路拓扑选择、工作电压与电流额定值确定、电路长度与负载能力匹配等。针对机场灯光系统"长距离供电、多点负载、亮度可调"的特殊需求，标准推荐了适用于不同场景的电路设计方案，并对设计冗余度和扩展性提出了指导性要求。（2）电源设备性能要求标准对串联电路供电电源（包括恒流调光器）的电气性能参数作出了系统规定，涵盖输出电流精度与稳定度、调光范围及调节特性、功率因数与谐波畸变率、过载与短路保护特性等关键技术指标。这些参数的确立充分考虑了机场运行中对照明亮度分级调节的实际需求，以及电网电能质量对供电设备的影响。（3）安全与保护要求针对串联电路运行中可能发生的故障类型，标准系统规定了各类保护措施的技术要求，包括过流保护、过压保护、漏电保护、接地故障保护以及雷电过电压防护等。特别是对串联电路开路故障的检测与隔离提出了明确的技术指标，确保在单点故障情况下系统仍能保障基本安全功能。（4）电磁兼容性要求机场汇聚了大量通信导航设备，串联电路供电系统必须具备良好的电磁兼容性能。本标准对串联电路系统的电磁发射限值和抗扰度水平作出了规定，以确保灯光供电系统与机场仪表着陆系统、测距仪、通信设备等敏感电子设备之间互不干扰。这一部分内容充分体现了现代标准化工作对系统集成环境适应性的高度重视。（5）环境适应性要求机场灯具长期暴露于室外环境，串联电路系统必须适应温度大幅变化、雨雪侵蚀、盐雾腐蚀、紫外线辐射等严酷环境条件。标准针对绝缘材料选择、防护等级要求、连接器密封性能等方面作出了相应规定，确保系统在整个使用寿命周期内保持可靠的电气性能和机械强度。3.3标准内容结构与创新点从标准内容编制逻辑来看，本标准沿用了IEC国际标准通用的规范性框架，并结合串联电路技术特点进行了针对性编排。相较于以往通用性标准，本标准在以下方面具有突出的技术创新特征：一是首次在IEC机场电气装置标准体系中针对串联电路进行了全生命周期的技术要求覆盖，从设计选型到运行维护均提供了技术依据。二是引入了智能照明控制接口的相关考虑，适应了LED灯具替代传统卤钨灯的技术趋势。三是强化了安全性与可靠性的量化指标要求，为工程实施提供了更加可操作的技术准则。四、标准应用分析4.1适用场景与实施价值本标准对机场电气系统建设与运维具有重要的技术指导价值。在新建机场项目中，设计单位可依据本标准确定串联电路供电系统的技术方案和设备选型原则，从源头上确保系统的安全性和合理性。对于既有机场的改扩建工程，本标准为系统升级改造和容量扩展提供了技术对标依据。在运维管理层面，机场运营方可依据本标准制定串联电路系统的检测维护计划，合理设定设备巡检周期和预防性试验项目。特别是在机场灯光系统可靠性要求不断提高的背景下，本标准的实施有助于运维人员更加精准地识别系统薄弱环节，采取针对性改进措施。4.2与其他标准技术的协调作为IEC61820体系的重要组成部分，本标准与体系内其他部分共同构成了完整的技术法规链条。同时，本标准还引用了多项相关IEC标准，包括但不限于IEC60364（低压电气装置）、IEC60598（灯具）、IEC61000（电磁兼容）等系列标准，实现了与通用电气安全标准和其他专业标准的协调衔接。这种标准间的相互引用和有机结合，保证了机场电气装置标准化体系的统一性和一致性。五、标准编制与审批过程5.1标准制定背景近年来，全球机场建设进入新一轮快速发展期，尤其是亚太地区和中东地区的航空基础设施建设持续升温，对国际标准的关注度和需求度显著上升。同时，以LED为代表的新型光源技术在机场助航灯光领域得到了广泛应用，恒流调光供电系统面临新的技术变革。牵绊于传统技术要求与新技术应用之间的协调平衡，IEC相关技术委员会自2018年前后启动了本标准的预研究工作。5.2编制过程概述标准编制遵循了IEC标准化工作程序，依次经历了新工作项目提案（NP）、工作草案（WD）、委员会草案（CD）、国际标准草案（DIS）和最终国际标准草案（FDIS）等各个阶段。在编制过程中，来自德国、法国、荷兰、中国、美国、加拿大等国家的标准化专家和技术代表积极参与了各轮技术讨论和意见反馈，充分体现了国际标准制定的协作性和包容性。其中，中国作为IEC的重要成员国，组织国内机场电气设计、设备制造、运行管理和科研机构的相关专家全程跟踪参与了标准编制工作，结合中国机场建设运行经验提出了多项建设性技术意见，多项建议被标准采纳，展现了中国在机场电气标准化领域的技术实力和国际话语权的提升。5.3标准发布与推广2023年10月10日，IEC正式发布IEC61820-3-2:2023。后续，我国将适时启动该标准的转化工作，结合国内机场电气技术发展实际制定相应的国家标准或行业标准，推动国际标准的国内应用和落地实施。六、修订参与单位介绍中国民用航空局第二研究所中国民用航空局第二研究所（简称"民航二所"）成立于1958年，是中国民航局直属的综合性研究开发机构，长期致力于民航应用技术创新和行业标准化工作。作为国内机场目视助航技术研究领域的权威机构，民航二所在机场灯光系统设计、恒流调光供电设备检测、助航灯光新技术研发等方面积累了丰富的技术经验和研究基础。在IEC61820-3-2标准编制过程中，民航二所派出资深技术专家全程参与各阶段技术讨论和草案审查，围绕串联电路保护策略、恒流调光器的性能指标、LED灯具与传统灯具混用场景下的电路设计要求等关键技术问题，提交了多份具有工程实践价值的技术提案。民航二所依托其承担的中国民航机场助航灯光设备检测中心的丰富测试数据，为标准相关技术指标的科学确定提供了实证支撑。近年来，民航二所积极参与国际民航标准化活动，推动中国民航技术标准与国际标准的深度对接。民航二所主导或参与编制了多项行业标准，承担了民航局下达的大量机场电气装置适航审定和检测任务，构建了完整的机场助航灯光技术研发与验证平台。该所的建设与发展有效促进了中国民航技术的国际化进程，为提升中国在全球民航标准化领域的影响力和话语权发挥了重要作用。七、结论与展望7.1标准发布的重要意义IEC61820-3-2:2023的发布是机场照明和引导用电气装置国际标准化工作中的一项重要里程碑。该标准以串联电路供电的特殊技术要求为切入点，系统回应了行业对专项供电规范的需求，填补了相关领域的国际标准空白，为全球范围内机场串联电路系统的规划、设计、建设和运维提供了权威技术依据。该标准的实施预期将在以下方面发挥积极效益：一是推动机场串联电路系统的设计规范化和管理精细化，提升系统整体安全运行水平；二是为全球设备制造商提供统一的技术开发依据，促进产品互操作性和市场竞争的良性发展；三是为发展中国家机场建设提供国际公认的技术参照，有助于全球民航基础设施质量水平的均衡提升。7.2未来发展趋势展望未来，随着智慧机场建设的深入推进和新能源技术的不断渗透，机场串联电路供电系统将面临新的技术变革。直流供电架构的优化应用、电力电子变流技术的高效化、基于物联网的智能监控与预测性维护、储能系统的应急供电集成等技术方向，都将为IEC61820系列标准的持续完善提出新的课题。本标准作为串联电路专项技术规范的重要代表，未来需要随着技术演进及时开展修订和补充，保持标准的先进性和适用性。同时，国际标准化工作与技术创新、产业发展的深度融合趋势日益明显，标准已从单纯的技术规范演变为技术创新的重要载体和国际市场竞争的战略工具。在此背景下，各国应进一步加