路径: 主页 > GB/T > 第176页 > GB/T 31983.11-2015 | 标准编号 | GB/T 31983.11-2015 (GB/T31983.11-2015) | | 中文名称 | 低压窄带电力线通信 第11部分:3 kHz～500 kHz频带划分、输出电平和电磁骚扰限值 | | 英文名称 | Narrow band power line communication over low-voltage mains - Part 11: 3 kHz to 500 kHz frequency bands and classifications, limits of output level and electromagnetic disturbances | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | N22 | | 国际标准分类 | 17.220.20 | | 字数估计 | 23,238 | | 发布日期 | 2015-09-11 | | 实施日期 | 2016-04-01 | | 引用标准 | GB/T 4365; GB/T 6113.101-2008; GB/T 6113.102-2008; GB/T 6113.104-2008; GB/T 6113.202-2008; GB 9254-2008 | | 标准依据 | 国家标准公告2015年第25号 | | 发布机构 | 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 | | 范围 | GB/T 31983的本部分规定了不同应用的频带划分、可用频带内的输出电平限值、传导和辐射骚扰限值, 并给出了测量方法。本部分不规定信号调制方法、编码方法或功能特性, 也不包括环境要求与试验。本部分适用于在低压配电系统上或用户侧电力装置上使用3kHz～500kHz频率范围的信号进行信息传输的电气设备。 | GB/T 31983.11-2015
Narrow band power line communication over low-voltage mains -- Part 11: 3 kHz to 500 kHz frequency bands and classifications, limits of output level and electromagnetic disturbances
ICS 17.220.20
N22
中华人民共和国国家标准
低压窄带电力线通信
第11部分:3kHz~500kHz频带划分、输出电平和电磁骚扰限值
2015-09-11发布
2016-04-01实施
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发布
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 频带划分和应用 2
4.1 概述 2
4.2 3kHz~95kHz频段 2
4.3 95kHz~150kHz频段 2
4.4 150kHz~500kHz频段 3
5 输出电平 3
5.1 一般要求 3
5.2 输出信号测量 4
5.3 最大输出电平 4
5.4 输出电平标识 11
6 电磁骚扰限值 11
6.1 概述 11
6.2 传导骚扰限值 12
6.3 辐射骚扰场强限值 13
6.4 骚扰功率限值 13
6.5 限制骚扰的其他要求 13
7 试验条件 13
8 安全警示 14
附录A(规范性附录) 150kHz以上测量仪器的衰减特性 16
附录B(规范性附录) 测量方法(3kHz~30MHz)---人工电源网络 17
附录C(资料性附录) 用于表示信号传输性能的人工电源网络设计 18
前言
GB/T 31983《低压窄带电力线通信》分为下列部分:
---第11部分:3kHz~500kHz频带划分、输出电平和电磁骚扰限值;
---第21部分:3kHz~500kHz频带通信设备与系统 抗扰度要求;
---第31部分:窄带正交频分复用电力线通信 物理层规范;
---第32部分:窄带正交频分复用电力线通信 介质访问控制层规范。
本部分为GB/T 31983的第11部分。
本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
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。
本部分由中国机械工业联合会提出。
本部分由全国电工仪器仪表标准化技术委员会(SAC/TC104)归口。
本部分主要起草单位:国网黑龙江省电力有限公司、青岛东软载波科技股份有限公司、哈尔滨电工
仪表研究所、中国电力科学研究院、国网重庆市电力公司电力科学研究院、黑龙江省电力有限公司计量
中心、青岛鼎信通讯股份有限公司、深圳市航天泰瑞捷电子有限公司、云南电力试验研究院(集团)有限
公司电力研究院、瑞斯康微电子(深圳)有限公司、北京福星晓程电子科技股份有限公司、深圳市力合微
电子有限公司、珠海中慧微电子有限公司、四川省电力公司计量中心。
本部分参加起草单位:中电华瑞技术有限公司、华立仪表集团股份有限公司、威胜集团有限公司、宁
波三星电气股份有限公司、江苏林洋电子股份有限公司、西安旌旗电子股份有限公司、杭州海兴电力科
技股份有限公司、杭州炬华科技股份有限公司、深圳市海思半导体有限公司、深圳市友讯达科技发展有
限公司、黑龙江省电工仪器仪表工程技术研究中心有限公司、上海英孚特电子技术有限公司、丹东华通
测控有限公司、江阴长仪集团有限公司、西安亮丽仪器仪表有限责任公司。
本部分主要起草人:胡亚军、王瑄、陈波、葛得辉、刘宣、孟宇、王天宇、李万宏、薛德晋、关文举、韩东。
本部分参加起草人:杨晓源、田海亭、孙洪亮、沙舟、张建伟、吴维德、刘鲲、周斌、陆寒熹、张向程、
刘海波、郭永林、刘峥嵘、岳京兴、阳武、吴斌、曾仕途、崔涛、刘海军、陈世举、孙晓彤、张晓东。
1 范围
GB/T 31983的本部分规定了不同应用的频带划分、可用频带内的输出电平限值、传导和辐射骚扰
限值,并给出了测量方法。
本部分不规定信号调制方法、编码方法或功能特性,也不包括环境要求与试验。
本部分适用于在低压配电系统上或用户侧电力装置上使用3kHz~500kHz频率范围的信号进行
信息传输的电气设备。
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/T 4365 电工术语 电磁兼容
GB/T 6113.101-2008 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
GB/T 6113.102-2008 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第1-2部分:无线电骚扰
和抗扰度测量设备 辅助设备 传导骚扰
GB/T 6113.104-2008 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 辅助设备 辐射骚扰
GB/T 6113.202-2008 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第2-2部分:无线电骚扰
和抗扰度测量方法 骚扰功率测量
GB 9254-2008 信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法
3 术语和定义
GB/T 4365界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
应用 application
一种技术、系统或产品的使用。
3.2
住宅
用于个人家庭的住所。
3.3
商业或工业场所
除住宅以外的所有建筑物。
3.4
用户
某种系统的使用者,不需要充分的专业知识去全面了解系统。
3.5
信号
编码消息,即传递消息的数字或模拟状态序列。
3.6
差模信号传输
在两根或多根电源导体之间,不需要使用保护导体的一种信号传输形式。
3.7
共模信号传输
有意地将保护导体用作电路中部分电流通路的一种信号传输形式。
3.8
固定交流电源网络
永久性安装的,由导线或电缆组成的交流电源网络系统,但不包括用户可以连接或断开的柔性
电缆。
3.9
敏感设备
受到干扰可能造成不利影响并可导致伤害的设备。
4 频带划分和应用
4.1 概述
为了保证不同应用之间的共存和防止相互之间的干扰,本部分通过划分频带来构建各类应用。
注:如果对无线电通信业务造成干扰,可以采用附加条文。
4.2 3kHz~95kHz频段
本频段适用于对低压配电网上的电气设备进行监测和控制,主要设备包括各类智能计量仪表以及
监测和控制终端或装置。
注:本频段的典型应用示例是高级量测体系(AMI)的用电信息采集。
4.3 95kHz~150kHz频段
本频段适用于:
a) 对家庭住宅、商业或工业场所内的低压电器设备进行监测和控制;
b) 对安装在或连接到场所外部低压配电网上的电气设备进行监测和控制。
注1:a)的典型应用示例可能是智能楼宇、智能家居和家庭能源管理。
注2:b)的典型应用示例可能是路灯控制、能源计量和电动汽车充放电。
本频段使用的设备分为122级(Class122)和134级(Class134)设备。按规定的测量方法,122级
设备的最大输出电平为122dB(μV),134级设备的最大输出电平为134dB(μV)。122级设备适用于一
般用途;而134级设备只能用于工业环境,且不应该用在可能对敏感设备引起干扰的地方。
注3:使用134级设备,建议提前通知适当的机构或征得其同意。
基于对访问控制协议的要求,本频段又划分为95kHz~125kHz、125kHz~140kHz、140kHz~
150kHz三个子频段,其中125kHz~140kHz子频段需要使用载波侦听多路访问(CSMA)协议,具体
的访问协议应在互操作(Interoperability)技术规范中规定。
4.4 150kHz~500kHz频段
本频段适用于:
a) 对低压配电网上的电气设备进行监测和控制,主要设备包括各类智能计量仪表以及监测和控
制终端或装置;
b) 对家庭住宅、商业或工业场所内的能源管理终端进行监测和控制。
注1:a)的典型应用示例是高级量测体系(AMI)的用电信息采集,也可能是分布式电源和分布式储能装置的监控,
以及路灯控制和电动汽车充放电的监控。
注2:b)的典型应用示例可能是配电网与用电客户双向互动服务的数据采集与控制。
注3:对低压配电网信道特性(传输特性、噪声特性和阻抗特性)的理论研究和大量实际测量表明:95kHz以下频率
的噪声电平显著且阻抗较低(相对于150kHz以上频率),这种特征对95kHz以下频率的信号传输可能造成
不利影响。建议150kHz~500kHz频段能够承载更多的通信业务。
5 输出电平
5.1 一般要求
5.1.1 概述
为防止对受试设备或测试仪器造成损害,应确保施加到受试设备的电源电压满足设备制造商规定
的电源电压范围要求。
通常应使用差模信号传输。在固定交流电源网络上的共模信号传输只能用于商业或工业场所,并
在第7章描述的条件下工作。
如果从固定的电源插座到固定交流电源网络发送的共模信号低于第6章规定的带外骚扰限值,则
在一条柔性电缆上允许共模信号传输。
5.1.2 单相设备测量电路
测量3kHz~9kHz频率范围的输出电平应使用符合图2描述的阻抗特性的人工电源网络
测量9kHz~150kHz频率范围的输出电平应使用符合GB/T 6113.102-2008中4.2的单相人工
电源网络。
测量150kHz~500kHz频率范围的输出电平应使用符合GB/T 6113.102-2008中4.3的单相人
工电源网络。
注:如果符合GB/T 6113.102-2008中4.2的单相人工电源网络在150kHz~500kHz频率范围的阻抗(模和相角)
满足GB/T 6113.102-2008中4.3的阻抗要求,则前者单相人工电源网络也适用于150kHz~500kHz频率范
围的测量。注意GB/T 6113.102-2008中4.2的注。
5.1.3 三相设备测量电路
测量3kHz~9kHz频率范围的输出电平应使用符合图2描述的阻抗特性的三相人工电源网络。
测量9kHz~150kHz频率范围的输出电平应使用符合GB/T 6113.102-2008中4.2的三相人工电源网络。
测量150kHz~500kHz频率范围的输出电平应使用符合GB/T 6113.102-2008中4.3的三相人工电源网络。
注1:5.1.2的注同样适用。
如果设备的用户手册明确指明三相设备能够将所有相线端子连接到同一相线作为一个单相设备使
用时,由于负载条件在三相和单相之间的差异可能导致设备性能的变化,设备也应作为一个单相设备进行试验。
注2:对于三相同时发送和仅在一相发送的三相设备,或者可能按序在两相或更多相上发送的三相设备,均规定了
不同的测量方法。
注3:在测量三相同时发送的三相设备时,使用三相人工电源网络会改变相线测量和中线测量之间的关系。当使用
三相人工电源网络时,中线上的测量值大约增加3.5dB,相线上的测量值减小6dB。5.3.2给出的限值包括了
对这些变化的修正。对无中线连接仅在相线间发送的三相设备,不需要修正。
5.2 输出信号测量
5.2.1 带宽的测定
使用具有峰值检波器和100Hz带宽的频谱分析仪测定输出信号的频谱。
信号发送设备应发送具有最大信号带宽和最大输出电平的信号。
输出信号的带宽(BW)规定为低于最大谱线20dB的频谱宽度,见图1所示。
5.2.2 输出电平的测定
使用峰值检波器在1min周期里测量输出电平,也可以使用一个通带(Pass-band)等于或大于输出
信号带宽的频谱分析仪进行测量。
对于单相设备,应在相线或中线上进行测量。
对于仅在单一相线上发送的三相设备,应在发送相线上或中线上进行测量。
对于在三个相线上同时发送的三相设备,应在三个相线上进行测量,不需要在中线上测量。
5.3 最大输出电平
5.3.1 单相设备
5.3.1.1 3kHz~9kHz子频段
应使用50Ω/50μH+1.6Ω人工电源网络进行测量,理想的阻抗曲线如图2所示。一个含有电源
隔离部分的阻抗曲线实现电路如图3所示,其网络拓扑结构符合GB/T 6113.102-2008的图4,电路中
的元件值适用于3kHz~9kHz频率范围。
注:这个人工电源网络构成了通常被称为V型网络的一半。
应按5.2.2进行测量,设备连接见图4所示。
aAMN1和AMN2是适用于频段的人工电源网络,见图3、图5和图6。
图4 单相设备输出电平测量的设备连接
在任一网络上测得的相对于参考地(G)的输出电平不应超过134dB(μV)。
5.3.1.2 9kHz~95kHz子频段
应使用符合GB/T 6113.102-2008中4.2图1a)阻抗特性的人工电源网络进行测量,其阻抗曲线在
图5b)中用虚线表示,图5a)给出了一个适用电路的示例,图5b)中的连续曲线描述了示例网络的频率特性。
注1:GB/T 6113.102-2008的图4给出了一个示例电路,并在其附录A.2列出了元件值。建议对9kHz~150kHz
频率范围的读数进行补偿,图5a)给出了适用于9kHz~95kHz和95kHz~150kHz频率范围的电容C3 的
选择值,可能需要根据GB/T 6113.102-2008测量分压系数。
注2:符合GB/T 6113.102-2008中4.2图1a)的人工电源网络是市面在售的,但电路实现可能与图5中的示例在
细节上有所不同,注意电路的实现要适用于测量频率,可能需要根据GB/T 6113.102-2008测量分压系数。
注3:这个人工电源网络构成了通常被称为V型网络的一半。
a) GB/T 6113.102-2008中图4的网络拓扑结构
b) 阻抗特性曲线
应按5.2.2进行测量,设备连接如图4所示。
输出电平应按如下信号带宽进行限制:
a) 信号带宽< 5kHz。测得的输出电平在9kHz处不应超过134dB(μV),在95kHz处不应超
过120dB(μV),在9kHz~95kHz之间随频率的对数呈线性减小。
b) 信号带宽≥5kHz。测得的输出电平不应超过134dB(μV),此外,当使用200Hz带宽的峰值
检波器测量时,信号频谱的任何部分不应超过120dB(μV)。
5.3.1.3 95kHz~150kHz频段
应使用符合GB/T 6113.102-2008中4.2图1a)阻抗特性的人工电源网络进行测量,见5.3.1.2对
人工电源网络的描述。
应按5.2.2进行测量,设备连接如图4所示。
输出电平应按如下使用的设备类型进行限制:
a) 122级设备。测得的输出电平不应超过122dB(μV)。
b)134级设备。测得的输出电平不应超过134dB(μV)。
5.3.1.4 150kHz~500kHz频段
应使用符合GB/T 6113.102-2008中4.3图1b)阻抗特性的人工电源网络进行测量,其阻抗曲线
在图6b)中用虚线表示,图6a)给出了一个适用电路的示例,图6b)中的连续曲线描述了示例网络的频
率特性。
注1:GB/T 6113.102-2008中图5给出了一个实例电路,并在其附录A.3列出了元件值。
注2:符合GB/T 6113.102-2008中4.3图1b)的人工电源网络是市面在售的,但电路实现可能与图6中的示例在
细节上有所不同,注意电路的实现要适用于测量频率,可能需要根据GB/T 6113.102-2008测量分压系数。
注3:由于GB/T 6113.102-2008中图5给出的实例电路没有电源隔离部分,因此在电网噪声电平高的情况下,需
用一只滤波器以减小杂散信号电平。
注4:5.1.2的注同样适用。
注5:这个人工电源网络构成了通常被称为V型网络的一半。
a) GB/T 6113.102-2008中图5的网络拓扑结构
b) 阻抗特性曲线
图6 150kHz~500kHz人工电源网络示例
应按5.2.2进行测量,设备连接如图4所示。
测得的输出电平不应超过134dB(μV),此外,当使用200Hz带宽的峰值检波器测量时,信号频谱
的任何部分不应超过120dB(μV)。
5.3.2 三相同时发送的三相设备
5.3.2.1 3kHz~9kHz子频段
应使用50Ω/50μH+1.6Ω人工电源网络进行测量,见5.3.1.1对人工电源网络的描述。
应按5.2.2进行测量,设备连接见图7所示。
在任一相线上测得的相对于参考地的输出电平不应超过128dB(μV)。
注:5.1.3的注3同样适用。
aAMN1~AMN4是适用于频段的人工电源网络,见图3、图5和图6。
图7 三相与中线之间同时发送的三相设备输出电平测量的设备连接
5.3.2.2 9kHz~95kHz子频段
应使用符合GB/T 6113.102-2008中4.2图1a)阻抗特性的人工电源网络进行测量,见5.3.1.2对
人工电源网络的描述。
应按5.2.2进行测量,设备连接见图7所示。
输出电平应按如下信号带宽进行限制:
a) 信号带宽< 5kHz。在任一相线上测得的输出电平在9kHz处不应超过128dB(μV),在
95kHz处不应超过114dB(μV),在9kHz~95kHz之间随频率的对数呈线性减小。
b) 信号带宽≥5kHz。在任一相线上测得的输出电平不应超过128dB(μV),此外,当使用
200Hz带宽的峰值检波器测量时,信号频谱的任何部分不应超过114dB(μV)。
注:5.1.3的注3同样适用。
5.3.2.3 95kHz~150kHz频段
应使用符合GB/T 6113.102-2008中4.2图1a)阻抗特性的人工电源网络进行测量,见5.3.1.2对
人工电源网络的描述。
应按5.2.2进行测量,设备连接如图7所示。
输出电平应按如下使用的设备类型进行限制:
a) 122级设备。在任一相线上测得的输出电平不应超过116dB(μV)。
b)134级设备。在任一相线上测得的输出电平不应超过128dB(μV)。
注:5.1.3的注3同样适用。
5.3.2.4 150kHz~500kHz频段
应使用符合GB/T 6113.102-2008中4.3图1b)阻抗特性的人工电源网络进行测量,见5.3.1.4对
人工电源网络的描述。
应按5.2.2进行测量,设备连接如图7所示。
在任一相线上测得的输出电平不应超过128dB(μV),此外,当使用200Hz带宽的峰值检波器测量
时,信号频谱的任何部分不应超过114dB(μV)。
注:5.1.3的注3同样适用。
5.3.3 相线之间(无中线)同时发送的三相设备
5.3.3.1 3kHz~9kHz子频段
应使用50Ω/50μH+1.6Ω人工电源网络进行测量,见5.3.1.1对人工电源网络的描述。
应按5.2.2进行测量,设备连接如图8所示。
应使用符合GB/T 6113.102-2008中4.2图1a)阻抗特性的人工电源网络进行测量,见5.3.1.2对
人工电源网络的描述。
5.3.3.3 95kHz~150kHz频段
应使用符合GB/T 6113.102-2008中4.2图1a)阻抗特性的人工电源网络进行测量,见5.3.1.2对
人工电源网络的描述。
应按5.2.2进行测量,设备连接如图8所示。
输出电平应按如下使用的设备类型进行限制:
a) 122级设备。在任一相线上测得的输出电平不应超过122dB(μV)。
b)134级设备。在任一相线上测得的输出电平不应超过134dB(μV)。
5.3.3.4 150kHz~500kHz频段
应使用符合GB/T 6113.102-2008中4.3图1b)阻抗特性的人工电源网络进行测量,见5.3.1.4对
人工电源网络的描述。
应按5.2.2进行测量,设备连接如图8所示。
在任一相线上测得的输出电平不应超过134dB(μV),此外,当使用200Hz带宽的峰值检波器测量
时,信号频谱的任何部分不应超过120dB(μV)。
5.3.4 单相发送的三相设备
应在相线或中线上进行测量。在5.3.1中对于相关频率范围规定的限值适用于本测量。
5.3.5 最大输出电平综述
5.3.1~5.3.4规定的最大输出电平综述如表1所示。
5.4 输出电平标识
低压电力线信号发送设备或发送单元应标识输出电平等级。
6 电磁骚扰限值
6.1 概述
下面给出的电磁骚扰限值适用于4.2、4.3和4.4规定频段之外的频率范围,第7章给出了试验条件。
对于9kHz~30MHz频率范围,测量接收机应符合GB/T 6113.101-2008。
对于3kHz~9kHz频率范围,测量接收机应具有100Hz带宽的窄带峰值检波能力。
对于150kHz以上频率的测量,为防止在150kHz频率以下使测量接收机过载,需要对信号进行
衰减,衰减会引起测量设备的本底噪声高于36dB(μV),见附录A的附加说明。
注:这些限值符合GB 9254-2008的B级信息技术设备。
6.2 传导骚扰限值
6.2.1 3kHz~9kHz频率范围
峰值不大于89dB(μV)。如果测量接收机上所示读数在限值附近波动,则应对每个抖动频率读数
的观察时间不少于15s,应记录最高读数,孤立的瞬间高值应忽略不计。
6.2.2 9kHz~150kHz频率范围
准峰值从89dB(μV)~66dB(μV)随频率的对数呈线性减小。如果测量接收机上所示读数在限值附
近波动,则应对每个抖动频率读数的观察时间不少于15s,应记录最高读数,孤立的瞬间高值应忽略不计。
6.2.3 150kHz~30MHz频率范围
使用准峰值测量接收机和平均值测量接收机测得的传导骚扰限值在表2中给出。如......
|