T_CI 110-2023 高精密仪表测量端口保护电路规范.pdf
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1、团体标准T/CI 110-2023高精密仪表测量端口保护电路规范Specification for measuring port protection circuit of highprecision instrumentsCIICS 01.040.29CCS N20中国国际科技促进会发 布2023-8-3 发布2023-8-3 实施I目 次前言.II1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.24缩略语.35技术要求.36试验方法.87检验规则.178标志、包装、运输和贮存.19T/CI 110-2023II前言本文件按照 GB/T 1.12020标准化工作导则第 1 部分:标准化文件的结构
2、和起草规则的规定起草。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这些专利的责任。本文件由江苏理工学院提出。本文件由中国国际科技促进会归口。本文件起草单位:江苏理工学院,常州同惠电子股份有限公司,常州简化零自动化科技有限公司,常州恒益电机有限公司,常州裕琪光电科技有限公司,谱为科技(常州)有限公司,常州中兴华达科技股份有限公司。本文件主要起草人:俞洋,王云松,赵浩华,宋雷,王强,崔渊,黄成,任超,张礼建,陈太洪,宋伟,朱二琳,薛志勇,王田虎,罗印升,刘晓杰,陶为戈,薛波。本文件为首次发布。T/CI 110-20231高精密仪表测量端口保护电路规范1范围本文件规定了高精密仪表测
3、量端口保护电路的术语和定义、符号、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存。本文件适用于测量/输出电压等级为-210V+210V 直流电压。相应电流测量和电流源可参考使用。本文件适用于具备能量双向流动的开关电源。2规范性引用文件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 311.12012绝缘配合 第 1 部分:定义、原则和规则GB 48242019 工业、科学和医疗(ISM)射频设备骚扰特性限值和测量方法GB/T 2423.12008 电工电子产品环境试验 第 2
4、 部分:试验方法试验 A:低温(IEC60068-2-1:2007,IDT)GB/T 2423.22008 电工电子产品环境试验 第 2 部分:试验方法试验 B:高温(IEC60068-2-2:2007,IDT)GB/T 2423.4 电工电子产品环境试验 第 2 部分:试验方法试验 Db:交变湿热GB/T 2423.22 电工电子产品环境试验 第 2 部分:试验方法试验 N:温度变化GB/T 42082008 外壳防护等级(IP 代码)GB/T 168422016 外壳对任何设备的防护检验用试具GB/T 7261 继电保护和安全自动装置基本试验方法GB/T 16895.102010 低压电气
5、装置 第 4-44 部分:安全防护电压骚扰和电磁骚扰防护GB/T 16935.12008 低压系统内设备的绝缘配合 第 1 部分:原理、要求和试验GB/T 16935.22013 低压系统内设备的绝缘配合 第 2-1 部分:应用指南GB/T 17626.22018 电磁兼容,试验和测量技术,静电放电抗扰度试验GB/T 17626.32006 电磁兼容 试验和测量技术,射频电磁场辐射抗扰度试验T/CI 110-20232GB/T 17626.52019 电磁兼容 试验和测量技术,浪涌(冲击)抗扰度试验GB/T 17626.62017 电磁兼容 试验和测量技术,射频场感应的传导骚扰抗扰度GB/T
6、17626.82006 电磁兼容 试验和测量技术,工频磁场抗扰度试验GB/T 17626.142015 电磁兼容 试验和测量技术,电压波动抗扰度试验3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1SMU 源表 Source Measure Unit表示“源”为电压源和电流源,“表”为测量仪表,“源表”即指一种可作为四象限的电压源或电流源提供精确的电压或电流,同时可同步测量电流值或电压值的测量仪表。3.2额定输出电压 Output Rated Voltage在规定的环境条件、负载状态和温度限度下,精密源表规定的输出工作电压值。3.3标称输入电压 Input Nominal Voltage在规定的环
7、境条件、负载状态和温升限度下,精密源表输入电压的标称值。3.4额定输出功率 Output Rated Power在规定的环境条件下,额定电压和连续工作情况下精密源表达到稳定温度后可输出的最大功率。3.5动态响应时间 Dynamic Response Time系统受到一个激励后,由一种稳定的工作状态变换到另一个稳定工作状态所经历的时间。3.6直流纹波因数 DC Ripple Factor低压直流纹波因数,近似等于最大值与最小值的差对最大值与最小值的和之比。T/CI 110-202334缩略语Ui:精密源表输入电压Ii:精密源表输入电流Uo:精密源表输出电压Io:精密源表输出电流j:精密源表器输出
8、端口数UN:精密源表额定电压IN:精密源表额定电流PN:精密源表额定功率5技术要求5.1环境及使用要求5.1.1 温度户内型的工作环境温度:-2040。户外型的周围环境温度范围:-2560。贮存温度:-3070。5.1.2 湿度户内型相对湿度范围:5%65%,无凝露。户外型相对湿度范围:4%90%,无凝露。5.1.3 海拔海拔高度不应大于 4000m;海拔高度大于 4000m 时,需考虑电气介电强度的下降。5.2壳体机械强度在壳体各表面任一 20cm30cm 的面积上均匀地施加相当于 25kg 重量物体的力,表面应无明显的塑性变形。5.3防护等级精密源表端口保护装置最低应符合 IP20 要求。
9、5.4 外观质量T/CI 110-20234应满足以下要求:a)外表面应平整,无明显的划伤、变形等缺陷,表面涂镀层应均匀;b)铭牌、标志安装端正牢固,字迹清晰;c)零部件紧固可靠,无锈蚀,毛刺、裂纹等缺陷和损伤。5.5 噪声在额定工况下,在距离精密源表端口保护装置水平位置 1m 处,户内精密源表端口保护装置的噪声不应大于 65dB,户外精密源表端口保护装置的噪声不应大于 95dB。对于声压等级大于 95dB 的精密源表端口保护装置,应在其明显位置粘贴“听力损害”的警示指示,且说明书中应给出减少听力损害的指导。5.6 性能要求5.6.1 负载变化率负载变化率包括:a)输出电流为 105mA 时,
10、负载在 0200之间变化,幅值误差不超过0.2%。b)输出电流为 3A 时,负载在 020之间变化,幅值误差不超过0.2%。5.6.2 带负载能力当输出电流幅值为 0Imax、功率因数分别为 1、0.4、-0.4,总谐波畸变率小于 1%时,负载能力应大于 1。5.6.3 在额定条件下的连续输出能力模拟电流源在 0A10A 能连续输出,0A3A 输出时间不小于 30s,10A 输出时间不小于 0.1s。5.6.4 多回路间相位差多路之间的相位差小于0.2。5.6.5 零漂零漂不超过 5mA。5.6.6 阶跃性能在 2阻性负载时,阶跃上升时间(幅值 10%上升至幅值 90%)和下降时间(幅值 90
11、%下降值幅值 10%)不超过 30s,阶跃过冲百分比不大于 10%。5.6.7 输出总谐波畸变率输出电流 0.1AImax时,总谐波畸变率应不大于 0.2%。T/CI 110-202355.6.8 模拟电压源5.6.8.1 电压幅值准确度输出电压-210V+210V 时,基本误差0.2%。5.6.8.2 输出总谐波畸变率输出电压-210V+210V 时,谐波畸变率小于 0.2%。5.6.8.3 带负载能力输出电压为-210V+210V,总谐波畸变率小于 1%时,最大输出功率应大于 30W。5.6.8.4 输出交流信号时直流分量比例输出电压直流分量应不大于输出电压峰值的 0.5%。5.6.8.5
12、 连续输出能力在额定条件下,模拟电压源应能连续输出。5.6.8.6 输出电压和输出电流的同步输出电压和输出电流的不同步时间应不大于 5s。5.6.8.7 输出各信号间的相位差输出各信号之间的相位差不大于0.2。5.6.8.8 零漂零漂不超过5mV。5.6.8.9 阶跃性能在阻性负载时,阶跃上升时间和下降时间不超过 30s,阶跃过冲百分比不大于 10%。5.6.9 同步误差输出时间同步信号的误差应小于 1s,对时误差应小于 1s。5.6.10整组时间测试支持 1ms10s 的保护整组时间测试,1ms1s 时测试误差应小于 0.5ms,1s10s 的测试误差应小于 0.05%,时间测试分辨率不大于
13、 0.1ms。5.7 绝缘性能5.7.1绝缘电阻在正常试验条件下,各独立电路与外露的可导电部分之间,以及各独立电路之间的绝缘电T/CI 110-20236阻应大于等于 20M。5.7.2耐压性能接线端子对地(外壳)和彼此无连接的电路之间的介电强度,耐受电压应按照如下条件选择:当工作电压210V 时,耐受电压为 300V;试验时间为 1min,试验过程中应无击穿放电、飞弧现象,漏电流应小于 20A。5.8 额定功率运行能力规定的环境条件下,精密源表端口保护装置连续工作在额定输入输出状态,源表达到稳定温升后可输出的最大功率应大于等于铭牌中标出的额定功率值。5.9 过载运行能力源表测试在 110%额
14、定工作电压或电流时,精密源表端口保护装置应具备长期运行的能力;5.10 电磁兼容要求(抗扰度试验)5.10.1 承受脉冲群干扰能力试验装置应能承受 GB/T 14598.13 规定的频率为 1MHz 的脉冲群抗扰度试验,且试验装置的性能指标应能满足本标准 5.6 的要求。5.10.2 承受静电放电干扰能力试验装置应能承受 GB/T 14598.14 规定的严酷等级为 III 级的静电放电抗扰度试验,且试验装置的性能指标应能满足本标准 5.6 的要求。5.10.3承受辐射电磁场干扰能力试验装置应能承受 GB/T 14598.9 规定的严酷等级为 III 级的辐射电磁场抗扰度试验,且试验装置的性能
15、指标应能满足本标准 5.6 的要求。5.10.4承受快速瞬变干扰能力试验装置应能承受 GB/T 14598.10 规定的严酷等级为 B 级的快速瞬变抗扰度试验,且试验装置的性能指标应能满足本标准 5.6 的要求。5.10.5 工频磁场抗扰度根据精密源表端口保护装置的预期工作环境,工频电磁场抗扰度试验应采用 GB/T17626.82006 中稳定持续磁场的试验等级(见表 1),精密源表端口保护装置应承受所选试验T/CI 110-20237等级的工频电磁场的稳定持续磁场抗扰度试验,试验结果应满足 GB/T 17626.82006 第 9 章中要求的 a 类评定标准。表 1磁场试验等级等级磁场强度A
16、/m11233104305.11 动态响应时间精密源表端口保护装置测试的动态响应时间不应大于 1ms。5.12 控制精度5.12.1电流控制精度恒流输出特性的精密源表端口保护装置,在输出功率为额定值 PN时,输出电流控制精度不应大于 1%IN。5.12.2电压控制精度恒压输出特性的精密源表端口保护装置,在输出功率为额定值 PN时,输出电压控制精度不应大于 0.5%UN。5.13 输出纹波在输出功率为 30%,60%和 100%额定功率状态时,输出电压纹波不应大于 1%UN。5.14 保护功能5.14.1 输入过电压/欠电压保护精密源表端口保护装置应具备输入侧过电压/欠电压保护的功能,输入侧电压
17、恢复到精密源表端口保护装置正常工作范围后,应能自动恢复运行。5.14.2 输出过电流保护精密源表端口保护装置应具备输出过电流/电压保护的功能。5.14.3 输出短路保护精密源表端口保护装置应具备输出短路保护的功能。T/CI 110-202385.14.4 过温保护精密源表端口保护装置应具备过温保护的功能。5.14.5 通信故障保护精密源表端口保护装置应具备与监控后台的通信故障保护功能。5.15 接地接地电阻不应大于 0.1。接地点应有明显的接地标志。5.16 防雷应具有外界防雷装置。5.17 温升在额定运行条件下,待各元件热稳定后,功率控制系统各部位的极限温升见表 2 的规定。5.18 通信功
18、能应设置本地通信接口,通信接口应具有固定措施,以确保其连接的有效性。通信可以选用光缆、以太网、无线等多种方式进行通信,通信内容应包括精密源表端口保护装置状态、故障告警等相关信息。表 2 功率控制系统各部位的极限温升部件和部位温升()主电路半导体器件外壳温升和结温由精密源表端口保护装置技术条件或分类标准规定主电路半导体器件与导体的连接处裸铜:45有锡镀层:55有银镀层:70母线(非连接处)铜:35铝:25浪涌吸收器与主电路的电阻元件距外表面 30mm 处的空气:256试验方法6.1 试验环境要求如下:a)温度:-535;T/CI 110-20239b)相对湿度:45%80%;c)大气压力:86k
19、Pa106kPa;d)无强电磁场干扰。注:无特殊要求时,测试点均指被测装置的对外连接端。6.2 环境适应性试验6.2.1 低温工作试验低温试验按 GB 2423.1 的相关要求进行,精密源表端口保护装置无包装,在试验温度为-203(户内型)或-253(户外型)条件下,通电加额定负载持续时间不小于 2h,在标准大气压下恢复 2h 后,精密源表端口保护装置应正常工作。6.2.2 高温工作试验高温试验按 GB 2423.2 的相关要求进行,精密源表端口保护装置无包装,试验温度选取为402(户内型)或 502(户外型)的条件下,通电加额定负载持续时间不小于 2h,在标准大气压下恢复 2h 后,精密源表
20、端口保护装置应正常工作。6.2.3 湿热试验按 GB/T2423.32006 进行,在试验温度为 402(户内型)或 602(户外型),相对湿度为 90%3%的恒定湿热条件下,无包装,不通电,经受 48h 试验后,取出样品,在正常环境条件下恢复 2h 后,精密源表端口保护装置应正常工作。6.3 壳体机械强度在精密源表端口保护装置壳体各表面任一 20cm30cm 的面积上均匀地施加相当于 25kg 重量物体的力,观测表面的塑性变形情况。6.4 防护等级外壳防护等级按照制造商声明的 IP 防护等级,按照 GB42082008 进行验证。外壳的防护等级要求应满足 5.3 要求。6.5 外观质量目测检
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