7 EMC-vizsgálatok elektromos járművekhez

7 EMC-vizsgálatok elektromos járművekhez

Ebben a bejegyzésben felsoroljuk az elektromos járművekre vonatkozó hét elektromágneses összeférhetőségi (EMC) vizsgálatot. Referenciaszabályozásunk az Egyesült Nemzetek Szervezetének 10. számú ECE-szabálya, amely a világ több mint 50 országára vonatkozik.

1. Sugárzott sugárzás
2. Sugárzott immunitás
3. Vezetett kibocsátás
4. Harmonikusok kibocsátása
5. Flicker kibocsátás
6. EFT/Burst immunitás
7. Túlfeszültség-mentesség

Minden vizsgálatot az ECE R10 vonatkozó melléklete és a hivatkozott EMC vizsgálati szabvány szerint végeznek. Az egyes vizsgálatok alapvető paraméterei az alábbiakban találhatók:

• Sugárzott sugárzás (30 MHz – 1 GHz)

• Sugárzott immunitás (20 MHz – 2 GHz)

• Vezetett kibocsátás (150 kHz – 30 MHz)

• Harmonikusok kibocsátása (váltakozó áramú vezetékek)

• Flicker kibocsátás (váltakozó áramú vezetékek)

• EFT/Burst immunitás (±2 kV AC/DC vonalakon)
• Túlfeszültség-mentesség (±2 kV váltakozó áramú, 0,5 kV egyenáramú vonalakon)

A vizsgálati gyakoriságok, határértékek és szintek idővel változhatnak. A fenti paraméterek az előírás jelenlegi változatát tükrözik (ECE R10, 6. felülvizsgálat).

Koncentráljunk az egyes tesztekre, és részletesen ismertessük a teszt paramétereit:

1) Sugárzott sugárzás (30 MHz – 1 GHz)

Melyik járművekre? Az ECE R10 hatálya alá tartozó valamennyi járműtípus esetében sugárzási kibocsátási vizsgálatokat végeznek. Az energiaforrástól (villamos energia vagy olaj) függetlenül az RF-kibocsátást a rendelet korlátozza.

Az UN ECE R10 szerint kétféle sugárzott sugárzási vizsgálat létezik:

Szélessávú: Az ilyen típusú sugárzott kibocsátási vizsgálatokat csúcs- és kvázi-csúcs detektorokkal végzik.

Keskeny sávú: Átlagos detektorral végzik a sugárzott sugárzási teszteket.

A mérési távolság (a mérőantenna és a vizsgált jármű közötti távolság) 3 méter vagy 10 méter.

Szükséges tesztelési helyszín: ALSE vagy OTS

Szükséges vizsgálati berendezések: EMI vevő (QP, AV, P detektorokkal, frekvenciatartomány: 30-1000MHz, RBW: 100/120kHz), bikonikus és log-periodikus antennák, antennaállvány, LISN/AMN, mesterséges hálózat (AN), aszimmetrikus mesterséges hálózat (AAN).

Mérési frekvencia: 30 MHz és 1000 MHz között

Referencia vizsgálati szabványok: CISPR 12 és CISPR 25

Az alábbi ábra az ECE R10 (Rev.6) szabványban megadott példa vizsgálati elrendezést mutatja:

2) Sugárzott immunitás (20 MHz – 2 GHz)

Melyik járművekre? A sugárzási immunitás vizsgálatát olyan járműveken végzik el, amelyek immunitással kapcsolatos funkciókkal rendelkeznek. A zavartűréssel kapcsolatos funkciókat a rendelet határozza meg. A járművek többsége rendelkezik immunitással kapcsolatos funkciókkal, és ezeket a sugárzási immunitásvizsgálatoknak vetik alá.

A motornak általában 50 km/h állandó sebességgel kell forgatnia a hajtott kerekeket, ha a jármű műszaki okokból nem indokolt ettől eltérő állapotot meghatározni. Az L1 és L2 kategóriájú járművek esetében az állandó sebességet általában 25 km/h-nál kell tartani. A járművet egy megfelelően terhelt próbapadon kell elhelyezni, vagy ha nem áll rendelkezésre próbapad, akkor szigetelt tengelyállványokon kell tartani, minimális hasmagassággal. Adott esetben az erőátviteli tengelyek, szíjak vagy láncok leválaszthatók (pl. tehergépkocsik, két- és háromkerekű járművek).

Frekvenciatartomány: 20MHz és 2000MHz között

A járművet elektromágneses mezőknek teszik ki, és a vizsgálatok során megfigyelik. Az ECE R10 a sugárzott immunitás vizsgálatára kétféle vizsgálatot említ a járművekre vonatkozóan:

*Szabad terepi vizsgálat az ISO 11451-2 szabvány szerint

Ez a vizsgálati módszer az ajánlott módszer. Ehhez mezőt generáló eszközre van szükség, és a mezőt generáló eszköz lehet antenna vagy átviteli vezetékrendszer (TLS).

25 V/m, 20MHz-2GHz

A mérési távolság (az antenna és a vizsgált jármű közötti távolság) kevesebb mint 2 méter.

Szükséges tesztelési helyszín: ALSE vagy OTS ingyenes helyszíni vizsgálati módszerhez

Szükséges vizsgálati berendezések: RF jelgenerátor, RF erősítő, teszt szoftver, RF szonda, RF kábel, mesterséges hálózatok (AN), egyenáramú töltő AN, AAN, töltő kábelköteg, töltőállomás / hálózati áramforrás.

Referenciavizsgálati szabványok: ISO 11452-2, ISO 11451-1

*Bulk Current Injection (BCI) vizsgálati módszer az ISO 11451-4 szabvány szerint

Ezt a vizsgálati módszert csak meghatározott járművekre alkalmazzák. Ha a jármű 12 m-nél hosszabb és/vagy 2,60 m-nél szélesebb és/vagy 4,00 m-nél magasabb, akkor az ISO 11451-4 szabvány szerinti BCI (bulk current injection) módszert kell alkalmazni a 20-2 000 MHz-es frekvenciatartományban, 60 mA effektív BCI-szinttel.

Az ISO 11451-4 szabvány szerint azonban a BCI vizsgálati módszerhez alkalmazandó frekvenciatartomány 1-400 MHz. Így a BCI-teszt alkalmazása nem lehetséges ezen a frekvenciatartományon kívül.

A BCI vizsgálati módszerhez árambefecskendező szonda(k) és árammérő szonda(k) szükséges(ek). A járművet épségben vizsgálják, további földelőcsatlakozás nem megengedett. A jármű és minden más vezető szerkezet közötti távolságnak legalább 50 cm-nek kell lennie. Az árnyékolt helyiség falainak legalább 50 cm távolságra kell lenniük a járműtől. Az egyetlen kivétel az árnyékolt helyiség földszintje.

Szükséges tesztelési helyszín: BCI vizsgálati módszerhez: Árnyékolt helyiség

Szükséges vizsgálati berendezések: RF generátor, RF erősítő, RF erősítő, teszt szoftver, árammérő szonda, RF kábel.

Referenciavizsgálati szabványok: ISO 11452-4, ISO 11451-1

Az alábbi ábra (az ECE R10, Rev.6 6. mellékletének 6. ábráján) egy példa a vizsgálati elrendezésre. Mint alább látható, nem minden beállítási részlet van megadva, és az ISO 11452-2 vagy ISO 11452-4 szabványokat is követni kell.

3) Vezetett kibocsátás (150 kHz – 30 MHz)

Vezetett kibocsátási vizsgálatokat csak elektromos járműveken végeznek, nem elektromos járműveken nem. A távvezetékeken és a hálózati vonalakon az RF-kibocsátást a LISN/AMN segítségével mérik.

Szükséges vizsgálati berendezések: EMI vevő (QP, AV, P detektorokkal), LISN/AMN

Mérési frekvencia: 150 kHz és 30 MHz között

Referenciavizsgálati szabványok: CISPR 25

4) Harmonikus kibocsátások

Harmonikusok Kibocsátási vizsgálatokat csak elektromos járművek esetében végeznek. A váltakozó áramú távvezetékeken a felharmonikusokat mérik és összehasonlítják a határértékekkel.

Szükséges vizsgálati berendezések: Harmonikus analizátor vagy teljesítményanalizátor (e műszerek maximális áramának alkalmasnak kell lennie a jármű maximális áramerősségű működtetésére).

Mérési frekvencia: 50 Hz és 2000 Hz között

Referenciavizsgálati szabványok: 61000 3-2, IEC 61000 3-12.

5) Flicker kibocsátás

Flicker-kibocsátási vizsgálatokat csak elektromos járműveken végeznek. A váltakozó áramú távvezetékek villogását mérik és összehasonlítják a határértékekkel.

Szükséges vizsgálati berendezések: Flicker Analyzer vagy Power Analyzer és áramforrás (e műszerek maximális áramának képesnek kell lennie a jármű maximális áramerősségű működtetésére).

Referenciavizsgálati szabványok: 61000 3-3, IEC 61000 3-11.

6) EFT/Burst Immunitás

Az EFT/Burst immunitási vizsgálatokat csak elektromos járműveken végzik el. Az EFT/Burst jelet a CDN-en keresztül járművön keresztül továbbítják.

Szükséges vizsgálati berendezések: EFT/Burst generátor és CDN (e műszerek maximális áramának képesnek kell lennie a jármű maximális áramerősségű működtetésére).

Vizsgálati szintek: ±2 kV AC/DC vonalakon

Referencia vizsgálati szabványok: 4-4

A jármű teljesítményét a vizsgálat során figyelemmel kísérik, és a teljesítménykritériumokat a megfelelőség értékeléséhez használják (megfelelés/nem megfelelés értékelése).

7) Túlfeszültség-mentesség

A túlfeszültség-ellenállósági vizsgálatokat csak elektromos járművek esetében végzik el. A túlfeszültségi jelet a CDN-en keresztül a járműre továbbítják.

Szükséges vizsgálati berendezések: Túlfeszültség-generátor és CDN (e műszerek maximális áramának alkalmasnak kell lennie a jármű maximális áramerősségű működtetésére).

Vizsgálati szintek: ±2 kV váltakozó áramú vonalakon, ±0,5 kV egyenáramú vonalakon.

Referencia vizsgálati szabványok: IEC 61000 4-5

A jármű teljesítményét a vizsgálat során figyelemmel kísérik, és a teljesítménykritériumokat a megfelelőség értékeléséhez használják (megfelelés/nem megfelelés értékelése).