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GB/Z 18039.6-2005

基本信息

标准号: GB/Z 18039.6-2005

中文名称:电磁兼容 环境 各种环境中的低频磁场

标准类别:国家标准(GB)

英文名称:Electromagetic Compatibility --Environment Low frequency magnetic fields in various environments

标准状态:现行

发布日期:2005-02-06

实施日期:2005-12-01

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相关标签: 电磁兼容 环境 各种 低频 磁场

标准分类号

标准ICS号: 电信、音频和视频技术>>33.100电磁兼容性(EMC)

中标分类号:电子元器件与信息技术>>电子元器件与信息技术综合>>L06电磁兼容

关联标准

采标情况:IEC 61000-2-7:1998.IDT

出版信息

出版社:中国标准出版社

书号:155066.1-23335

页数:出版社:

标准价格:49.0

出版日期:2005-12-01

相关单位信息

首发日期:2005-02-06

复审日期:2010-07-28

起草人:万保权、王勤、蒋虹、张文亮、张广州、杨敬梅、郎维川

起草单位:国家电力公司武汉高压研究所

归口单位:全国电磁兼容标准化技术委员会

提出单位:中国电力企业联合会

发布部门:中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会

主管部门:国家标准化管理委员会

标准简介

近年来,由于注意到磁场可能对人体和动物生理的影响,以及对某些电气设备,特别是对图像显示装置的性能产生有害的影响,从而激发了人们对磁场的关注。本指导性技术文件中给出了根据调查得出的结果,供参考之用。

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标准内容

ICS33.100
中华人民共和国国家标准化指导性技术文件GB/Z18039.6—2005/1EC 61000-2-7:1998电磁兼容
各种环境中的低频磁场
Electromagnetic compatibility-Environment-Low frequency magnetic fields in various environments(1EC 61000-2-7.1998,IDT)
2005-02-06发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局2005-12-01实施
GB/7.18039.6—2005/IEC:61000-2-7:1998本标化指导性技术文件等同采用1E01000-2-7:1198%电磁兼容坏镜第27部分:各种环境中的低频磁场》,
本指导性技术文件显《电磁兼容文件
环境系列国家标谁化文件之,该系列国前包以下标准化磁兼容环境
GB/Z 18039.12(100
GH/2 18039. 2—2000
61000-2-6 :1096
GB/Z 18039.3—2003
电磁兼容环境
电磁兼容环境
境(EC 61000-2-2:199J.IDT)
GB3/T18039.4-2003电滋兼容
GB/T18039.5—2003电磁兼容
平-(IEC 61000-2-1: 1990,IDT)电环境的分类(:dt 1Et61000-2-5:1936)T业设备电源低频传导疆批发射水平的评估(id1 IEC公明低压供电系统低频传导骚扰及信号传输的电磁环工低频传导骚扰的兼容水平(1EC61000-2-4:1934,公司低压供电系统低频传导骥扰支号传输的兼容水GH/么18039.62005电磁兼容环境各种环境小的低频磁场(IEC61000-2-7:1998.IDT)本指导性技术文件中国电力企业联合会提本指导性技术义件电金国电磁典容标准化技术委员会(SA/TC246)归口并解释本指导性技术文件起草单位:家电力公司式汉高压码究所,本指导性技术义件主要起草人:郎维川.张广州、上勤、方保权、杨敏梅、将。GB/Z18039.6—2005/1EC61000-2-/:1998IEC引
本部分是EC61000系列出版物的-部分,该系列出版物构成如下:第部分·综述
总的考虑(概述、基本源理)
定义,术语
第部分环境
环境的描述
环境的分类
兼容性水平
第三部分:限值
发射限值
抗扰度限值(当它们不属于产品季员会的职责范画时)第四部分:试验和测量技术
测量技术
试验技术
第五部分:安装和减缓导则
安装导则
减缓方法利装置
第六部分:通用标准
第九部分·其他
每一部分又可分为若干分部分,它们作为国际标准或技术报告出版。这紫标准利技术报告将按编号依年代欲序发布。本部分是第3类的技术报告。
1范围
GB/%.18039.6—2005/IEC61000-2-7.1998电磁兼容环境
各种环境中的低频磁场
近年来,由于注意到磁场可能对人体和动物生理的影响、以及对某些电气设备,特别是对图像根示装置的性能产生有害的影响,从面激发了人们对磁场的关注。本指导性技术文件中给出了根据调查得出的结果,供参考之用,
注1:欧盟EMC指令促进了对磁场的测量.特别是对与供电公司变电所以及与大楼内配电系统相关的商务办公环境中场的刻显,供电公主持了大部分的测量工作,其测量结果(用有效值表示)一般在50Hz~2kHz的频率范国内。为此,有必要掌握一些有关直流磁场以及数率最高到130kHz的磁场的知识,因为这些磁场可能十抗某些类型设备的工作。
注2:在本指导性技术文件中大多数的磁场数据与正弦电流源有关的,除非另有说明。假定这些数据是用有效值表示的。
把在1C00V及以下的电压下运行的供电系统称为低压系统,在1000V以上至35kV的电压下运行的供电系统称为中压系统,而在超过35kV的电长下造行的供电系统称为高压系统,2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本指导性技术文件的引用而成为本指导性技术文件的条款。凡是注口期的引用文件,其随庐所有的修改单(不包括谢误的内容)或修订版均不适用于本指导性技术文件,然而,鼓励根据本指导性技术文件达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本,凡是不注旧期的引用文件,其腋本适用于本指导性技术文件,GB/T4365电磁兼容本语(GB/T4365:2003,IEC:60050(161):1990,IDT)3单位
本指导性技术文件中的磁场值既可以用磁场强度的单位:安每米(A/m)米表示,也可以用磁通密度的单位:微特斯拉(uT)来表示。在引用文件中出现旧的磁通密度单位:毫高斯(11Gs)时.通过下列关系式转换成以微特斯拉(T)为单位:1μT- j0 mGs = 0. 796 A/m
在本指导性技术文件巾,采用下列单位:磁场强度H:单位为安暗莓米(A/m);磁通密度B(B—XH):单位为特斯掠(T)。利用磁导率=μ,×=1.256X0(Wb/(Am)),在空气中相对磁导率=1,以而B(μT)-1. 256 x H T: i 'T-1 wb/m-1o' Gs.
示例:单导体的磁场
在与载有电流「的单导体距离为d处的磁场强控和磁通密度之间的关系出下列表达式给出[B=1,256 *2a
GB/Z 18039.6--2005/1EC 61000-2-7 :1998交变的电流产生交变的磁场,在多相电缆或架空线路的情说下,由各电流产生的磁场矢量相加得到…个旋转的交变磁场。
个交变的磁场将使暴露在其中的任何导体内感应出电动势,邯些带有探测线圈的仪表利用了这效应。这些仪表是普通常用的。另一类測量低频磁肠的议丧科用了窄尔效应(Hallefect)这些仪表作测最场源周制的磁场时不是十分好用,但是-它们征测量空闻中某点的磁场部静隧场时是很有用的。自然现象
应考虑种大然的磁场:
地球的磁场(、种静磁场):
由雷暴和太阳活动产牛的磁场(频率很低的时变磁场));再雷击引起的磁场(脉冲磁垓)。早期的磁场测量和成用是与航行有关的,而对地磁场认真研究的结果是得出广磁场分布图,这方面的例子在图1中给出们!,所有末屏蔽的导体在地磁场中移动对,在导体的两端闻感生出一个电压,其大小与移动的速度和方间有关。这个电压可能下扰相关联回路内敏感的电子设备。地场般不会对静止的电气设备产生影响,
几F总是把地球的静磁场作为0H的稳态背景滋场加到现场测最值上。在靠近地球两极处的磁通密度高达肚T,而在赤道处的磁通密度只有I。计算用的正常磁场值假设为50以T51·见图1。单位:X10-特斯拉
图1地球表面总磁场分布图
1)方括号内的数学是指参考文献的遍。90
GB/Z18039.6—2005/IEC61000-2-7:1998诸如凿暴利太阳活动这样的自然现象产生超低顺的时变磁场,这种磁场的强度是低的,-般不超过0.01μT(8mA/m),即使在强磁暴期间.磁场也只达到0.5μr(0.4A/m)。很少能得到有关某一特定地区一年中发生齿击的次数的资料。但是图2么2」中的雷暴H分布图示出雷电活动的水平租达到最高场强的摇率80*
注:本图依据1955年批界气象组织的资料。0
图 2 全世界年雷暴日分布图
下列雷电疏累积频率的参考值(见图3):负极性出击
正极性雷击
告击出产生的磁场脉冲的上升时润约S,磁场半值持续时间约i0可接下列关系计算产生的磁场
Hieak
例如.当 I 200 kA,d=1 km 时,H=32 A/m B--10 μT I20*
GB/Z1B039.6--2005/IEC61000-2-7:1998.99
34567810
5供电系统环境工频磁场
234567100
(取自 IEC 61024-1-1)
2345671000
雷击电流/kA
图 3露电流的累积频率
连极性再击
负极性雷击
和供电系统相关的磁场的值与测时的负荷电流、系统的电压有关,这些参数决定了架空线路导体的对地高度、地下电缆的埋深和结构。只要有可能:在本指导性技术文件内所说明的值是以系统电压和最大的负荷条件(或以于安(kA)为单位表示的导体的电流)为基推的。5.1架空线路
流过架空配电线路的电流产生的磁场原则上受到电流的大小、电气上的相间结构布置以及导体的物理布置的影响,在这样的条电力线路上的运行电压的影响是显著的,因为它决定了导体的对地高度、相导线之间的间距以及线路结构用的接地金属体。全世界使用的系统电压、导体电流的等级和结构标推很多,所以不可能对每一种特殊类型的设施都提供磁场的数据。但下面所定义的典型设施和磁场特性有很好的模型。对于其他特定设备的磁场预测游以这些模型为基础。
如果对特定线路要求有详细的磁通密度的值,那么就必须考虑每条线路的情况,诸如导线结构、对地高度和线路电流。在1kA时采用下列的近似公式:(A/m
H - 140 X
武中:www.vv99.net
e——两边相导线之间的距离:
h——导线对高度:
2——从线路中心至所考虑的点P之间的距离。5.11交流兰相线路
GB/Z 18039.6--2005/1EC 61000-2-7:1998因为和电力线路相关的磁通密度与线路电流的关系是线性的,所以容易根据实际的电流值推导出磁通密度。在正常运行条作下,线路的最人电流近似表示如小:低压线路
中线路
110kV和220kV线路
380kV线路
.750kV线路
如有必要,可从供电公司或铁道公司获得更准确的电流值。是,在故障情况下、诺如单相短路或两相短路时三相导线的偿场是不平衡的,而且其磁场可能要增加20倍。这种情说预期在低压和中压网络中可持续几钞钟,而在高压网络中可持续的时间小下0,2s。图4左侧表小根据VDE资料L3作出的单同高压三相输电线在档距中央距线路中心的配离为3的地面上方1m处,每kA线路电流产生的最大磁通密度分布的忽络线。图1右表示根据VDE资料31作出的分别运行在20V和0.4V的单问中压和低压三相配电线在档距巾距线路中心的距离为的地面上方1m处,每kA线路电流产生的最大感通密度分布的包络线:
送电线路
110 ky380 kv
210k30
3B0 AV
配电线路
D. 4 ky --20 kv
距线络心导线钜离元
图4单回水平排列架空线路档距中央弧垂最大时40
在地面上方1m测量的线路中心水平方向最大磁通密度的包络线GB/Z 18039.6—2005/IEC 61000-2-7:1998从这些分布曲线可以看出:
在较高的电压等级下分布曲线较低,因为线的对地高度较富在较高的电压等级下分布曲线变得较宽.因为导线之间的距离加大,实际的磁通密度取决于线路电流。参照图4的磁通密度分布包络线和前面给山的线路的最大电流,实际最大磁通密度的范围列于表 1。表中指出的范围为 3 T 至 44 总T磁通密度分布图也与线路的布置情况有关。图5L4给出广实际高压线路的例子(具有振荡\的最大值)。
表1电力路产生的最大磁通密度的范围线路电压/kv
磁通拼度/T
每kA最大磁通密度R/uT
最大电流A
距线路中心的距离
实际最大醚通密度 B/μT
图5在平均负荷条件下HV线路的地面上方1m处的磁通密度的例子40
GB/Z 18039.6—2005/IEC 61000-2-7: 1998765kV种400距地而商良m
220 ky-
3RO KV
汁:以地面上方1Ⅱ处的最大磁酒案度为基准,汉当相导线水平排列有效图6400V~380kV兰相线路和20kV电铁接触线在档距中央最大粥兼时的磁通密度与地面上方高度(直到容许的最小距离)的关系5.1.2HVIX线路
图7[3]给出了典型高压声流架空线路的通密度特性。图6[3]给出了以地商上方高度A(tm)处为套考点以百分数表示的倍数。所有的商流特性尽按以交流线路特性同的方式米使用的。40
O地线
O战路测品点
单级HVIK绝路
Q地线
线路测母点
双极线路
图7在运行电压+450kV或土450kV高压直流架空线路附近地面上方1m处每kA运行电流的磁通密度曲线
GB/Z18039.6—2005/1EC61000-2-7:1998表2高压架空线路在不同线路电压和塔高时,每k4运行电流的磁通密度
单圾线路
电压/kv
高度/m
5.2地下电缆
单芯电缆
- 20 m
表3给出了带有单芯电缆系统的供世网络周国的磁通密度。最火
单位为×10-5特斯拉
双极线路
± tr2
裘3带有单芯电缆系统的供电网络周围典型的磁通密度距离
二23 m
单位为15特斯拉
距设旋的水平臣离
供电网络
210/415
住宅供电
配毛供电
梁空双回线路
表4小出「埋深为()、相邻电缆之润的间距为(α)的水平排列的电缆(如图8所示)在每相工作电流为50GA,且不考虑电缆护层的屏蔽作用时的典型磁通出度值。其他位置是以距指定的小间电缆为参考点(r=0)的距离进行测量的。h
图8水平排列的单芯电的结构
GB/Z 18039. 6---2005/IEC 61000-2-7+ 1998表4水平排列的单芯电缆组成的三相系统在工作电流为500A时的磁通密度(见图8)
磁通密度/
电缆首径/m
见图9
理深m
相邻电缆
的间αm
照中相电继的既离或
对于连接到中正变压器的安装在建筑物内部的水平排列的低压电缆附近·以及组成用广电气设施捉的配线十线电缆的附近产生的磁场与这里确定的磁场相类拟。图证3给出了以表4第5行的值为基谢绘出的磁通度的定性曲线图,并证明了敷设中统时,理深越深和减少间距,常常可以达到溅少磁通密度的效果。磁通密度以逆线1的最大值的百分数表示·图9叶的电缆按表4中第5行的数据布置。200!
I t-1.o m
图 9理深为 0. 7 m(曲线 2),1. 7 mi 曲线 3)的单芯电缆和埋深为 1 m的电缆(曲线1)的磁通密度特性曲线的比较其他运行电流时的通密度,可按线性转换得到三角形布胃的集束中芯电缆,其磁通密度与相导体组成的多芯电缆近似相等。5.2.2多芯电缆
表5和丧3分别包含了适于背有评衡负荷和不平衡负荷的三相四线制电的通密度值。比较这些表证实了在带有平衡负荷的电缆附近而该处义近离带有不平衡负荷的电缆时的磁场较高。
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