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GB/T 17626.2-2018《电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验》标准解析

发布时间:2026-01-09 10:33

GB/T 17626.2-2018 是中国等同采用 IEC 61000-4-2:2008 的静电放电抗扰度试验国家标准,于 201867日发布,201911日实施,替代了 GB/T 17626.2-2006 版本。
本标准规定了电气和电子设备遭受静电放电时的抗扰度要求和试验方法,在整个电磁兼容试验体系中占据重要地位。标准将试验等级划分为 4 个基本等级,接触放电电压范围为 ±2kV 至 ±8kV,空气放电电压范围为 ±2kV 至 ±15kV。试验方法包括接触放电和空气放电两种基本方式,以及间接放电的耦合板试验方法。
判定准则采用四级分类体系,从性能正常到永久性损坏进行分级评价。
由容测电子自主生产的ES-ESD-20智能静电放电发生器,为静电放电抗扰度测试提供了稳定可靠的设备。

 

容测电子智能静电放电发生器 ES -ESD- 20


在现代电子设备日益普及的背景下,静电放电(Electrostatic Discharge, ESD)对电气和电子设备的影响已成为电磁兼容(EMC)领域的重要研究课题。
静电放电现象在日常生活和工业环境中广泛存在,特别是在低湿度环境下,人体活动、物体摩擦等都可能产生高电压的静电积累,当这些电荷通过设备表面释放时,可能对设备的正常运行造成严重干扰甚至永久性损坏。
GB/T 17626.2 标准作为中国电磁兼容试验和测量技术系列标准的重要组成部分,为评估电气和电子设备的静电放电抗扰度提供了统一的试验方法和判定准则。
该标准不仅适用于实验室环境下的型式试验,也为设备安装后的现场试验提供了指导。

一、标准基础信息与版本演进

1.1 标准基本信息

GB/T 17626.2-2018《电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验》是由国家市场监督管理总局和中国国家标准化管理委员会联合发布的推荐性国家标准。
该标准在中国标准分类号(CCS)中属于 L06 类,在国际标准分类号(ICS)中属于 33.100.20 类,主管部门为国家标准委,归口于全国电磁兼容标准化技术委员会(SAC/TC246)。
标准的起草单位包括上海工业自动化仪表研究院有限公司、上海市计量测试技术研究院、上海电器科学研究院、北京东方计量测试研究所、陆军工程大学、上海仪器仪表自控系统检验测试所有限公司等多家权威机构。
从采标情况来看,GB/T 17626.2-2018 使用翻译法等同采用 IEC 61000-4-2:2008《电磁兼容(EMC)第 4-2 部分:试验和测量技术 静电放电抗扰度试验》。这种等同采用的方式确保了中国标准与国际标准在技术内容上的一致性,有利于国际贸易和技术交流。

1.2 版本发展历程

GB/T 17626.2 标准的发展历程反映了静电放电抗扰度试验技术的不断进步。该标准的历次版本发布情况显示,目前仅替代了 GB/T 17626.2-2006 一个版本。然而,追溯到更早的历史,GB/T 17626.2 标准的发展可以分为三个主要版本:
1998 年版本 GB/T 17626.2-1998 等同采用 IEC 61000-4-2:1995 第一版,这是该标准在中国的首次发布,标志着中国静电放电抗扰度试验标准体系的建立。2006 年版本 GB/T 17626.2-2006 等同采用 IEC 61000-4-2:2001 第 1.2 版,在技术内容上进行了重要更新和完善。
2018 年版本 GB/T 17626.2-2018 相比 2006 年版本在技术内容上有了显著变化,主要包括:范围中增加了校准程序和测量不确定度;增加了校准、符合性测试、上升时间、验证等术语;修改了试验等级描述;在试验发生器中增加了充电开关;修改了静电放电发生器简图;增加了静电放电发生器的特性要求;增加了 ESD 布置的验证要求;增加了多个附录,包括电流测量系统的校准和放电电流测量、满足要求的校准靶实例、人体金属放电和静电放电发生器产生的辐射场、测量不确定度的考虑、试验结果的变化和调整策略等。
值得注意的是,国际标准 IEC 61000-4-2 在 2025 年 月 日发布了第 3.0 版,对 2008 年发布的第 2.0 版进行了重大技术修订。
新版本的主要技术变化包括:增加了对带空气放电尖端的 ESD 发生器的校准要求;增加了特定类型设备试验布置的规范性附录;增加了可穿戴设备的信息性附录;增加了关于如何选择测试点和指定直接接触放电脉冲数量的指导附录;将试验结果评估条款移至新的信息性附录;改进了电流校准程序;改进了测量不确定度考虑并增加了不确定度预算示例;将安装后试验方法移至新的信息性附录。

1.3 标准体系定位

GB/T 17626《电磁兼容 试验和测量技术》系列标准是中国电磁兼容标准体系的核心组成部分,目前包括多个部分,形成了完整的电磁兼容试验和测量技术体系。根据最新统计,现行有效的 GB/T 17626 系列标准共有 27 个部分。
GB/T 17626.2 作为该系列标准的第 部分,专门规定了电气和电子设备遭受直接来自操作者及其操作者对邻近物体的静电放电时的抗扰度要求和试验方法,还规定了不同环境和安装条件下试验等级的范围和试验程序。该标准在整个系列中占据基础性地位,为其他电磁兼容试验提供了重要的技术支撑。
从标准的适用范围来看,GB/T 17626.2 适用于几乎所有电气电子设备,包括家用电器、信息技术设备、工业控制设备、医疗设备、汽车电子等,尤其针对有操作人员接触的设备(如键盘、显示屏、按钮等)。这种广泛的适用性使得该标准在电磁兼容测试领域具有重要的指导意义。

二、测试等级体系深度解析

2.1 试验等级划分原则

GB/T 17626.2-2018 标准建立了完整的试验等级体系,将静电放电抗扰度试验分为 个基本等级和 个特殊等级(级)。这种等级划分基于设备使用环境的静电风险评估,考虑了不同环境条件下人体和物体可能积累的静电电压水平。
标准明确指出,接触放电是优先选择的试验方法,空气放电则用在不能使用接触放电的场合中。由于试验方法不同,每种方法的电压不同,这并不表示两种试验方法的严酷程度相同。这一原则反映了两种放电方式在物理机制上的差异,接触放电更直接地模拟了人体与设备的接触放电过程,而空气放电则模拟了人体或物体在接近设备时的放电现象。
试验等级的选择应根据设备实际使用环境的静电风险来确定。标准在附录 A 中提供了与环境安装等级有关的试验等级实例,为用户选择合适的试验等级提供了参考。
一般而言,等级选择遵循以下原则:低静电环境(如湿度高的受控环境)采用 1 级,接触放电和空气放电均为 ±2kV普通室内环境(如办公室、家庭)采用 2 级,接触放电和空气放电均为 ±4kV干燥环境或人员活动频繁场景(如商场、实验室)采用 3 级,接触放电 ±6kV,空气放电 ±8kV高静电风险环境(如干燥地区、化纤织物环境)采用 4 级,接触放电 ±8kV,空气放电 ±15kV

2.2 各等级技术参数详解

标准在表 1 中详细规定了各试验等级的电压值,具体参数如下表所示:
等级 接触放电试验电压 (kV) 空气放电试验电压 (kV)
1 ±2 ±2
2 ±4 ±4
3 ±6 ±8
4 ±8 ±15
X 特定 特定
需要特别说明的是,级为特殊等级,该等级必须在专用设备的规范中加以规定,如果规定了高于表格中的电压,则可能需要专用的试验设备。这种开放性设计为特殊应用场景下的高要求设备提供了灵活性。
从技术参数的角度分析,空气放电的最高电压等级(15kV)显著高于接触放电(8kV),这反映了空气放电在某些情况下可能产生更高的静电电压。在低湿度环境下,人体或物体可能积累更高的静电电荷,当这些电荷通过空气间隙放电时,由于没有直接接触的限制,可以产生更高的放电电压。
标准还规定了试验电压的容差要求。根据相关技术规范,静电放电发生器的输出电压应满足:接触放电模式至少 1kV~8kV(标称值),空气放电模式至少 2kV~15kV(标称值),输出电压极性包括正极性和负极性。

2.3 等级选择的环境因素

试验等级的选择不仅取决于设备类型,更重要的是考虑设备实际使用环境的静电风险。标准在附录 A 的 A.2 节中详细讨论了可能影响人体带电电压电平的各种参数,包括环境湿度、地面材料、服装材质、人员活动频率等因素。
环境湿度是影响静电积累的最关键因素之一。在低相对湿度环境下(如低于 30%),静电电荷更难以通过空气中的水分散逸,因此更容易产生高电压的静电积累。相反,在高湿度环境下(如高于 60%),空气中的水分有助于电荷的散逸,从而降低静电电压。
地面材料对静电积累也有重要影响。使用低导电率的人造纤维地毯、乙烯基地板等材料时,人体在行走过程中更容易产生静电积累。相比之下,导电地面材料可以有效地将人体积累的电荷导入大地,从而降低静电风险。
服装材质同样不容忽视。穿着合成纤维材料制成的服装时,由于纤维之间的摩擦更容易产生静电。而天然纤维材料(如棉、麻)则相对不易产生静电。标准特别指出,使用低导电率(人造纤维)地毯、乙烯基服装等情况存在于与电气和电子设备有关标准的分类规定中。
人员活动频率也是重要的考虑因素。在人员活动频繁的场所(如商场、机场、实验室等),由于人员的不断移动和接触,静电放电的发生概率和强度都会增加。因此,这些环境下的设备需要承受更高等级的静电放电试验。

2.4 特殊应用场景的等级要求

除了基本的四个等级外,标准还为特殊应用场景提供了灵活性。不同行业和应用领域对静电放电抗扰度的要求存在显著差异,标准通过 X 级(特殊等级)为这些特殊需求提供了解决方案。
工业环境中,特别是存在易燃易爆物质的场所,静电放电可能引发严重的安全事故。因此,这些环境下的设备通常需要采用更高的试验等级,甚至可能超过标准规定的最高等级。例如,在石化、煤矿、制药等行业,设备的静电放电抗扰度要求可能达到 20kV 甚至更高。
航空航天领域对设备的可靠性要求极高,任何功能故障都可能导致灾难性后果。因此,航空航天设备的静电放电抗扰度试验通常采用最严格的等级,并可能增加额外的测试要求。这些设备不仅要满足标准规定的基本要求,还需要通过专门的航空航天标准测试。
医疗设备特别是生命支持设备,对静电放电的敏感性要求也很高。心脏起搏器、监护仪、手术设备等关键医疗设备,即使是微小的干扰也可能危及患者生命。因此,这些设备的静电放电抗扰度试验通常采用最高等级,并可能需要在实际使用环境中进行额外的现场测试。
汽车电子领域的发展对静电放电抗扰度提出了新的挑战。随着电动汽车和自动驾驶技术的发展,汽车电子系统变得越来越复杂,对电磁兼容性的要求也越来越高。特别是电动汽车的高压系统,对静电放电的敏感性需要特别关注。

三、试验方法技术原理与实施要求

3.1 静电放电物理机制分析

静电放电现象的物理机制是理解和实施 GB/T 17626.2 标准的理论基础。静电放电是指静电荷的快速释放过程,这种放电可以在瞬间产生极高的电压和电流,对电子设备造成严重影响。
电荷积累机制来看,静电的产生主要源于不同材料之间的摩擦和分离。当两种不同材料相互接触并分离时,由于材料的电子亲和能不同,会发生电子的转移,导致一种材料带正电,另一种材料带负电。这种现象在低湿度环境下尤为明显,因为水分有助于电荷的散逸,而干燥环境会阻碍电荷的消散,从而使电荷得以积累到很高的水平。
放电过程的物理特性表现为极短的上升时间和极高的峰值电流。根据标准规定,静电放电的上升时间通常在 0.7~1ns 之间,第一个峰值电流可以达到数十安培甚至更高。这种瞬态特性使得静电放电具有极强的破坏性和干扰性。
耦合机制是静电放电影响电子设备的关键环节。静电放电对电子设备的影响主要通过两种耦合路径:传导耦合和辐射耦合。传导耦合是指静电放电电流直接通过导体(如电源线、信号线、接地线等)进入设备内部电路;辐射耦合是指静电放电产生的电磁场通过空间辐射的方式耦合到设备内部的敏感电路。
对电子设备的影响机制主要包括两个方面:一是静电放电电流直接流过电路造成的热损坏,这种损坏通常是永久性的,会导致器件烧毁或性能严重下降;二是静电放电产生的电磁场对电路造成的干扰,这种干扰可能导致设备误动作、数据丢失或暂时性功能丧失。

3.2 试验发生器技术规范

静电放电发生器是实施标准试验的核心设备,其技术性能直接影响试验结果的准确性和可重复性。标准对试验发生器的技术规范提出了严格要求。
基本技术参数方面,试验发生器应满足表 2 和表 中的规范要求。发生器的输出电压范围为:接触放电模式至少 1kV~8kV(标称值),空气放电模式至少 2kV~15kV(标称值),输出电压极性包括正极性和负极性。发生器必须能够产生标准规定的特定电流波形,例如 4kV 接触放电的上升时间约为 0.8ns,并具有特定的电流峰值。
电流波形参数是发生器最重要的技术指标,标准在表 3 中详细规定了各等级的电流波形参数:
等级 指示电压 (kV) 第一个峰值电流 (A)(±10%) 上升时间 tr (ns) 30ns 时电流 (A)(±30%) 60ns 时电流 (A)(±30%)
1 2 7.5 0.7~1 4 2
2 4 15 0.7~1 8 4
3 6 22.5 0.7~1 12 6
4 8 30 0.7~1 16 8
这些参数确保了试验发生器能够模拟真实的静电放电现象。上升时间的严格控制(0.7~1ns)反映了实际静电放电的瞬态特性,而电流峰值的精确规定则确保了试验的标准化和可重复性。
发生器的电路设计基于储能电容放电原理。发生器内部包含储能电容 Cd(典型值为 150pF)和放电电阻 Rd(典型值为 330Ω),这些参数的选择直接影响放电电流的波形和特性。放电回路电缆的长度为 (2±0.05) m,其构成应使发生器满足波形要求。
校准和验证要求是确保发生器性能的重要环节。标准要求按照附录 B 中给出的方法证明符合性,使用 1000MHz 带宽的测量仪器进行验证,带宽较窄会限制上升时间和第一个电流峰值的测量精度。验证时,放电电极头应与电流传感器直接接触,发生器以接触放电方式工作。

3.3 试验布置与环境条件

试验布置是确保试验结果准确可靠的关键因素,标准对试验环境和设备布置提出了详细要求。
接地参考平面(GRP) 是整个试验布置的基础。接地参考平面应采用最小厚度为 0.25mm 的铜或铝金属薄板,其他金属材料虽可使用但厚度至少需要 0.65mm。接地参考平面的尺寸要求是每边至少伸出受试设备或水平耦合板之外 0.5m,并与保护接地系统相连。接地参考平面的电位用作公共参考电位,为整个试验系统提供稳定的电位基准。
试验环境的气候条件对试验结果有重要影响。为了使环境参数对试验结果的影响减至最小,试验和校准应在以下气候条件下进行:环境温度 15°C~35°C,相对湿度 30%~60%,大气压力 86kPa~106kPa。这些条件的控制对于确保试验结果的可重复性至关重要,特别是相对湿度的控制,因为湿度直接影响静电的产生和消散。
台式设备的试验布置包括以下关键要素:试验设备放置在接地参考平面上 (0.8±0.08) m 高的非导电桌子上;水平耦合板(HCP)尺寸为 (1.6±0.02) m×(0.8±0.02) m,放置在桌面上;用厚 (0.5±0.05) mm 的绝缘支撑将受试设备和电缆与耦合板隔离。这种布置确保了试验环境的标准化和可控性。
落地式设备的试验布置相对简单,通常不需要水平耦合板,因为在实际应用场合,大地平面的接地应该是可靠的。但设备仍需要按照实际安装规定与接地系统相连,不允许有额外接地,电源线和信号电缆也要按照实际的安装位置设置。
耦合板的使用用于模拟间接放电现象。水平耦合板和垂直耦合板应采用与接地参考平面相同的金属和厚度,每端带有一个 470kΩ 电阻的电缆与接地参考平面连接。当电缆置于接地参考平面上时,这些电阻器应耐受住放电电压且具有良好的绝缘,以避免对接地参考平面的短路,也可以防止静电电荷的积累。

3.4 试验程序与操作要求

试验程序的标准化是确保试验结果可比性和可重复性的关键。标准对试验程序的各个环节都提出了详细要求。
试验前的准备工作包括设备检查、环境条件确认、试验设备校准等。首先需要确认试验环境满足标准要求的气候条件,然后检查试验设备的状态,确保发生器已经过校准并在有效期内。对于受试设备,需要记录其型号、序列号、配置等信息,并确认其处于正常工作状态。
放电点的选择原则规定,除非在通用标准、产品标准或产品类标准中有其他规定,静电放电只施加在正常使用时人员可接触到的受试设备上的点和面。以下情况例外:维修时才接触得到的点和表面;最终用户保养时接触到的极少接触点(如换电池时接触到的电池);设备安装固定后或按使用说明使用后不再能接触到的点和面;外壳为金属的同轴连接器和多芯连接器可接触到的点(仅对连接器外壳施加接触放电)。
放电方式和频率的要求包括:试验应以单次放电的方式进行;在选定点与地之间进行放电;每个点上至少放电 10 次(正负极性);相邻两次放电之间至少间隔 秒;放电速率一般为 次 秒,以便让设备对试验有足够的响应时间。
试验电压的施加顺序遵循逐级递增的原则。对于空气放电试验,试验应按照表 1 规定的试验等级逐级实施,直至达到规定的试验等级。对于接触放电试验,除非产品委员会有不同的规定,按照规定的试验等级实施。这种逐级递增的方式有助于确定设备的抗扰度阈值。
放电角度和距离的控制对试验结果有重要影响。静电放电发生器应保持与实施放电的表面垂直,以改善试验结果的可重复性。在实施放电时,发生器的放电回路电缆与受试设备的距离至少应保持 0.2m。对于表面涂漆的情况,如设备制造厂家未说明涂膜为绝缘层,则发生器的电极头应穿入漆膜,以便与导电层接触;如厂家指明是绝缘层,则应只进行空气放电,这类表面不应进行接触放电试验。

3.5 间接放电试验方法

间接放电试验模拟了人员对设备附近物体的放电现象,是 GB/T 17626.2 标准中一个重要但容易被忽视的试验项目。
间接放电的物理意义在于模拟实际使用环境中可能发生的复杂放电情况。当人体或物体对设备附近的金属物体放电时,这些放电可能通过电磁场耦合或传导耦合的方式影响设备的正常运行。间接放电试验正是为了评估设备对这种间接干扰的抗扰度。
垂直耦合板试验是间接放电的主要形式之一。对耦合板的一个垂直边的中心至少施加 10 次的单次放电(以最敏感的极性),尺寸为 0.5m×0.5m 的耦合板平行于受试设备放置且与其保持 0.1m 的距离。这种布置模拟了人体对设备侧面附近物体的放电情况。
水平耦合板试验模拟了人体对设备顶部或底部附近物体的放电。水平耦合板的使用与垂直耦合板类似,但其放置位置和放电点的选择有所不同。水平耦合板通常放置在设备的上方或下方,距离设备表面 0.1m,放电点选择在耦合板的边缘位置。
耦合板的电气连接是确保试验有效性的关键。耦合板通过带有 470kΩ 电阻的电缆与接地参考平面连接,这种电阻的选择是为了模拟实际环境中物体的接地阻抗。电阻器应耐受住放电电压且具有良好的绝缘,以避免对接地参考平面的短路,同时防止静电电荷的积累。

3.6 不接地设备的特殊试验要求

不接地设备(包括便携式设备、电池供电设备、双重绝缘设备等)的静电放电试验有其特殊性,需要采用特殊的试验方法和布置。
不接地设备的放电机制与接地设备存在本质差异。不接地设备或设备的不接地部件不能如 I 类供电设备自行放电,若在下一个静电放电脉冲施加前电荷未消除,受试设备或受试设备的部件上的电荷累积可能使电压为预期试验电压的两倍。这种电荷累积效应在多次放电试验中尤为明显。
特殊试验布置要求:对于与接地参考平面没有任何金属连接的台式设备,安装应近似于标准的台式设备布置;对受试设备上可触及的金属部分施加静电放电,其金属部分和水平耦合板之间应使用带泄放电阻的电缆连接。
电荷泄放措施是确保试验安全和准确的关键。为模拟单次静电放电(气隙放电或接触放电),在施加每个静电放电脉冲之前应消除受试设备上的电荷。静电放电试验时,如果功能允许,应安装带泄放电阻的电缆。放电电缆的一个电阻应尽可能靠近受试设备的试验点,最好小于 20mm,第二个电阻应靠近电缆的末端。
替代方法的选择包括:连续放电的时间间隔应长于受试设备的电荷自然衰减所需的时间;使用带泄放电阻和碳纤刷的接地电缆(例如 2×470kΩ);在连续放电之间电荷能有效衰减的情况下,施加静电放电脉冲时断开电缆的试验优于连接电缆的试验。

四、判定准则与性能评价体系

4.1 四级分类评价体系

GB/T 17626.2 标准建立了科学、系统的试验结果评价体系,将试验结果按照设备功能丧失或性能降低的程度分为四个等级(abcd),为不同用户提供了清晰的判定依据。
级评价标准代表最高的抗扰度水平,定义为 "在制造商、委托方或购买方规定的限值内性能正常"。这意味着设备在经受规定等级的静电放电试验后,其所有功能均保持正常,没有出现任何性能下降或异常现象。级评价是设备设计和制造的理想目标,特别是对于关键应用场合(如生命支持设备、安全控制系统等),通常要求设备必须达到 级标准。
级评价标准定义为 "功能或性能暂时丧失或降低,但在骚扰停止后能自行恢复,不需要操作者干预"。这种情况在实际测试中较为常见,表现为设备在静电放电瞬间出现短暂的功能异常(如显示闪烁、数据错误等),但在放电结束后能够自动恢复到正常工作状态。级评价通常被认为是可以接受的,特别是对于非关键设备或具有自动恢复功能的设备。
级评价标准定义为 "功能或性能暂时丧失或降低,但需操作者干预才能恢复"。这种情况表明设备在静电放电的影响下出现了较为严重的功能异常,需要人工干预(如重启、复位、重新配置等)才能恢复正常工作。级评价通常被认为是不可接受的,特别是对于需要连续运行的设备或对可靠性要求较高的应用场合。
级评价标准代表最严重的失效模式,定义为 "因设备硬件或软件损坏,或数据丢失而造成不能恢复的功能丧失或性能降低"。这种情况表明设备在静电放电的作用下发生了永久性损坏,可能包括元器件烧毁、电路板损坏、软件系统崩溃、数据永久性丢失等。级评价是完全不可接受的,需要对设备的设计进行根本性改进。

4.2 性能判定的技术依据

判定准则的制定基于对设备功能特性和失效模式的深入分析,体现了风险评估和成本效益平衡的考虑。
性能判定的基本原理是依据受试设备在试验中的功能丧失或性能降低现象进行分类,相关的性能水平由设备的制造商或需要方确定,或由产品的制造商和购买方双方协商同意。这种灵活性设计允许不同行业和应用领域根据自身需求制定相应的性能标准。
具体判定指标包括以下几个方面:功能完整性(设备的所有预定功能是否正常工作);性能指标(设备的关键性能参数是否在规定范围内);数据完整性(设备存储和处理的数据是否完整、准确);可恢复性(设备在干扰停止后是否能够恢复正常工作);安全性(设备是否会对人员或环境造成安全风险)。
分级判定的示例说明有助于理解各等级的具体含义。级表现为试验中及试验后设备功能完全正常,无任何异常;级表现为试验中出现短暂性能下降(如显示闪烁),但干扰消失后自动恢复,无需人工干预;级表现为试验后功能异常,需人工干预(如重启、复位)才能恢复;级表现为试验后设备硬件损坏或功能永久性失效。

4.3 不同行业的差异化要求

不同行业和应用领域对设备静电放电抗扰度的要求存在显著差异,这种差异反映了设备在不同应用环境中的风险等级和重要性。
消费电子行业通常采用相对宽松的判定标准。在家用电器、个人电脑、智能手机等消费电子产品中,级评价往往被认为是可以接受的,因为这些设备通常具有自动恢复功能,且用户对偶尔的短暂异常具有一定的容忍度。例如,手机在静电放电后出现短暂的屏幕闪烁或通话中断,但随后能够自动恢复,这种情况在消费电子行业通常被接受为 级。
工业控制领域对设备的可靠性要求极高,通常要求设备必须达到 A 级标准。工业控制系统、机器人、自动化生产线等设备一旦出现故障,可能导致生产中断、产品报废甚至安全事故。因此,这些设备的静电放电抗扰度试验通常采用最严格的标准,任何功能异常都被认为是不可接受的。
医疗设备行业的要求更加严格,特别是生命支持设备。心脏起搏器、呼吸机、监护仪等关键医疗设备,即使是微小的功能异常也可能危及患者生命。因此,这些设备通常要求达到 A 级标准,并且可能需要进行额外的安全性测试。
航空航天领域对设备的可靠性要求达到了极致。任何功能故障都可能导致灾难性后果,因此航空航天设备的静电放电抗扰度试验通常采用最严格的等级,并要求设备必须达到 A 级标准。此外,这些设备还需要通过专门的航空航天标准测试,包括更多的环境适应性和可靠性测试。
汽车电子领域的要求随着自动驾驶技术的发展而不断提高。传统的汽车电子设备(如音响、空调等)可能接受 B 级评价,但对于安全相关的电子系统(如 ABSESP、自动驾驶系统等),通常要求达到 级标准。

4.4 制造商技术规范的作用

标准明确指出,由制造商提出的技术规范可以规定对受试设备产生的某些影响是不重要的,因而是可接受的试验影响。这种灵活性为制造商提供了根据产品特性和市场需求制定差异化标准的空间。
技术规范的制定原则应基于风险评估和成本效益分析。制造商需要综合考虑以下因素:设备的使用环境和预期用途;设备故障可能造成的后果和损失;用户对设备可靠性的要求和期望;技术实现的难度和成本;相关法律法规和行业标准的要求。
特殊影响的认定标准需要科学合理。制造商在技术规范中认定某些影响为 "不重要时,应提供充分的技术依据和论证。例如,对于某些非关键功能的短暂异常(如指示灯闪烁、蜂鸣器短暂鸣叫等),如果不影响设备的主要功能和安全性,可能被认定为可接受的影响。
规范的透明度和可验证性是确保公平性的关键。制造商的技术规范应该清晰明确,避免模糊和歧义的表述。同时,这些规范应该是可验证的,即通过标准化的测试方法能够客观地判断设备是否满足规范要求。

4.5 标准的指导作用与协商机制

GB/T 17626.2 标准在判定准则部分特别强调了其指导性质和协商机制的重要性。
标准的指导性质体现在其为相关产品的通用标准、产品标准和产品类标准的专业标准化技术委员会提供了明确表达功能准则的指南。这种指导作用确保了不同标准之间在判定准则方面的一致性和协调性。
协商机制的重要性在于解决标准应用中的分歧和争议。在没有合适的通用、产品或产品类标准时,标准提供的分类体系可作为制造商和购买方协商的性能规范框架。这种协商机制为解决不同利益相关方之间的分歧提供了平台。
协商的基本原则包括:基于风险评估的原则(根据设备的应用场合和故障后果确定合理的标准);基于技术可行性的原则(考虑当前技术水平和制造成本);基于市场需求的原则(考虑用户的实际需求和支付意愿);基于公平性的原则(确保协商结果对各方都是公平合理的)。
争议解决机制是协商过程的重要组成部分。当制造商和购买方在判定准则方面存在分歧时,可以通过以下途径解决:参考相关行业标准和最佳实践;寻求第三方技术机构的评估和建议;进行额外的测试验证;通过技术委员会或标准化组织进行协调。

4.6 试验结果的记录与报告

标准对试验结果的记录和报告提出了详细要求,确保试验结果的完整性、准确性和可追溯性。
试验报告的基本要求是应包括能重现试验的全部信息。这意味着报告不仅要记录试验结果,还要详细记录试验条件、试验过程、使用的设备等所有相关信息,以便在需要时能够重复进行相同的试验。
报告应包含的关键信息包括:第 8 章要求的在试验计划中规定的项目内容;受试设备和辅助设备的标识(例如商标、产品型号、序列号);试验设备的标识(例如商标、产品型号、序列号);任何进行试验所需的专门环境条件(例如屏蔽室);进行试验所需的任何特定条件;制造商、委托方或购买方规定的性能水平;在通用、产品或产品类标准中规定的性能要求;试验时在骚扰施加期间及以后观察到的受试设备的任何影响,及其持续时间;试验通过 失败的判断原因(根据通用标准、产品标准或产品类标准规定的性能判据或制造商和购买方达成的协议);采用的任何特殊条件(例如电缆长度或类型,屏蔽或接地,或受试设备运行条件);气候条件。
结果描述的标准化要求确保了不同实验室和不同试验人员之间结果描述的一致性。标准提供了标准化的术语和描述方法,避免了因描述方式不同而产生的理解偏差。
数据记录的精度要求对于定量分析至关重要。所有测量数据都应记录到适当的精度,包括电压值、电流值、时间参数、环境条件等。同时,还应记录测量设备的精度和校准状态,以便进行不确定度分析。

五、标准实施要点与质量控制

5.1 校准与验证体系

GB/T 17626.2-2018 标准在技术内容上的一个重要更新是加强了对试验设备和试验布置的校准与验证要求,这对于确保试验结果的准确性和可重复性具有重要意义。
校准程序的技术要求体现在标准范围中增加了校准程序和测量不确定度的内容。校准是确保试验设备性能符合标准要求的关键环节,特别是对于静电放电发生器这样的关键设备,其性能的准确性直接影响整个试验的有效性。
发生器的校准方法要求按照附录 B 中给出的方法证明符合性。校准过程包括放电电压示值的测量和放电电流脉冲波形的测量两部分。在进行电流参数校准时,将静电放电发生器放电头对准电流传感器中心电极放电,电流传感器后端的示波器采集脉冲波形,获取波形参数。
校准设备的技术规格要求极高。校准设备通常包括:静电放电电流靶 - 衰减器 传输线链(带宽要求大于 1GHz);示波器(1GHz 带宽,5GS/s 采样率);高阻高压表(50kV 量程,1V 分辨率,1% 精度,超高输入内阻);法拉第箱(用于屏蔽环境干扰)。这些设备都需要经过国家计量部门的校准,并提供校准证书。
验证程序的重要性在于检查测试设备系统(如试验发生器和互连电缆)是否正常工作。验证方法可能与校准方法不同,但其目的都是确保测试系统能够产生符合标准要求的试验条件。验证应在每次试验前进行,以确保设备状态正常。
测量不确定度的考虑是新版标准的重要改进之一。标准增加了附录 E"测量不确定度(MU)的考虑",为用户提供了评估测量不确定度的方法和示例。不确定度分析应包括所有影响测量结果的因素,如设备精度、环境条件、人员操作等。

5.2 试验环境的质量控制

试验环境的控制是确保试验结果可靠的基础,标准对环境条件提出了严格要求。
气候条件的控制对静电放电试验具有特殊重要性。环境温度应控制在 15°C~35°C 范围内,相对湿度控制在 30%~60% 范围内,大气压力控制在 86kPa~106kPa 范围内。这些条件的严格控制对于确保试验结果的可重复性至关重要,特别是相对湿度的控制,因为湿度直接影响静电的产生和消散特性。
电磁环境的要求虽然标准没有详细规定,但良好的电磁环境对于确保测试结果的准确性同样重要。试验场地应远离强电磁场源,如大功率电机、变压器、无线发射设备等。必要时,试验应在屏蔽室内进行,以避免环境电磁干扰对测试结果的影响。
接地系统的质量直接影响试验的安全性和准确性。接地参考平面必须与保护接地系统可靠连接,接地电阻应尽可能低。接地系统的设计应避免地电位差和地环路的产生,以防止对试验结果的干扰。
清洁度要求也是环境控制的重要方面。试验环境应保持清洁,避免灰尘和污染物的积累,因为这些物质可能影响设备表面的静电特性,进而影响试验结果。

5.3 人员资质与操作规范

试验人员的专业素质和操作规范是确保试验质量的关键因素。
操作人员的基本要求包括:熟悉 GB/T 17626.2 标准的技术要求和试验程序;具备电磁兼容测试的基础知识;熟悉静电放电发生器等测试设备的原理和使用方法;具备安全操作意识,能够正确处理紧急情况;具备良好的观察能力和记录能力。
操作规范的制定应涵盖试验的全过程,包括试验前的准备、试验过程的控制、试验后的处理等各个环节。操作规范应明确规定每个步骤的具体要求和注意事项,避免因操作不当而影响试验结果。
安全防护措施是操作规范的重要组成部分。静电放电试验涉及高电压,操作人员必须严格遵守安全操作规程,包括:佩戴适当的防护装备;确保设备接地良好;避免在试验过程中接触高压部件;制定应急预案,处理可能的安全事故。
培训和认证要求确保操作人员具备必要的技能和知识。实验室应定期对操作人员进行培训,内容包括标准更新、新技术发展、操作技能提升等。同时,操作人员应通过相应的认证考试,证明其具备进行静电放电试验的能力。

5.4 设备维护与期间核查

设备的正确维护和期间核查是确保其持续符合标准要求的重要措施。
设备维护计划应根据设备的使用频率、技术特性和制造商建议制定。维护内容包括:定期清洁和检查;关键部件的更换;润滑和调整;功能测试和校准状态检查。维护记录应详细记录维护内容、维护时间、维护人员等信息。
期间核查的频率和方法应根据设备的稳定性和使用情况确定。对于关键设备(如静电放电发生器),期间核查的频率应较高,可能需要每月进行一次。核查方法包括:与标准设备进行比对;使用标准样品进行测试;检查设备的关键性能参数。
校准周期的确定应综合考虑设备的稳定性、使用环境、使用频率等因素。一般而言,主要测试设备的校准周期为一年,但对于使用频繁或环境条件较差的设备,校准周期可能需要缩短。校准应在有资质的计量机构进行,并获得有效的校准证书。
设备标识和状态管理确保设备的可追溯性和状态的清晰识别。每台设备都应有唯一的标识,并标明其校准状态、有效期等信息。设备状态应分为 "合格""准用""停用等类别,不同状态的设备应采取相应的管理措施。

5.5 数据管理与报告规范

数据管理和报告规范是确保试验结果质量和可追溯性的重要环节。
数据记录的标准化确保了数据的完整性和一致性。所有原始数据都应及时、准确、清晰地记录,不得随意修改。如果需要修改数据,应遵循规范的修改程序,保留原始记录并说明修改原因。数据记录应包括试验日期、试验人员、试验条件、测量数据、观察现象等所有相关信息。
数据处理的方法和要求应符合统计学原理和标准要求。数据处理包括:异常值的识别和处理;数据的修约规则;不确定度的计算;结果的判定和报告。数据处理方法应经过验证,确保其科学性和可靠性。
报告格式的标准化确保了报告内容的完整性和可读性。试验报告应按照标准规定的格式编写,包括封面、目录、试验概述、试验条件、试验过程、试验结果、结论等部分。报告应使用规范的术语和表达方式,避免模糊和歧义。
档案管理的要求确保了试验记录的长期保存和可查阅性。所有试验记录、报告、原始数据等都应妥善保存,保存期限应符合相关法规和标准的要求。档案应分类管理,便于检索和查阅。同时,应建立档案的借阅和使用制度,确保档案的安全性和完整性。

5.6 常见问题与解决方案

在标准实施过程中,经常会遇到一些技术问题和操作难题,需要制定相应的解决方案。
试验结果的重现性问题是最常见的技术难题之一。由于静电放电现象的复杂性和试验设备固有的偏差,可预料到静电放电试验的结果会有一些变化。这些变化通常表现为在不同的测试等级出现错误或者试验过程中受试设备出现不同类型的错误。为解决这一问题,标准提供了调整策略:
验证试验布置:检查所有细节,包括每一根电缆的摆放和受试设备的条件(例如盖子、门)。验证试验程序,包括受试样品的操作模式,辅助设备的放置和位置,操作者的位置,软件状态等,对受试设备放电的施加。如果试验结果的差异是因为使用了不同的静电放电发生器,满足标准要求的任何发生器作出的结果都可以用来确定与标准的符合性。
试验设备的兼容性问题可能出现在不同制造商的设备之间。为确保设备的兼容性,应选择经过验证的配套设备,并在使用前进行兼容性测试。同时,应遵循设备制造商的使用说明,避免因不当使用而造成设备损坏或试验结果异常。
环境条件的控制难题特别是在现场测试中经常遇到。当无法完全满足标准要求的环境条件时,应评估环境条件对试验结果的影响程度,并在试验报告中明确说明环境条件和可能的影响。如果环境条件严重偏离标准要求,应考虑推迟试验或采取额外的控制措施。
人员操作的一致性问题是影响试验结果重复性的重要因素。为提高操作的一致性,应制定详细的操作程序,加强人员培训,并建立操作监督机制。同时,可以考虑使用自动化测试系统,减少人为因素的影响。

 

GB/T 17626.2-2018《电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验》标准作为中国电磁兼容标准体系的重要组成部分,为电气和电子设备的静电放电抗扰度评估提供了科学、系统、可操作的技术依据。通过对该标准的深入技术解析,可以得出以下主要结论:
标准的技术内容体现了国际先进水平。GB/T 17626.2-2018 等同采用 IEC 61000-4-2:2008,在技术内容上与国际标准保持一致,确保了标准的先进性和权威性。标准建立的四级试验等级体系(接触放电 ±2kV 至 ±8kV,空气放电 ±2kV 至 ±15kV)科学合理,能够满足不同应用环境的需求。
试验方法的标准化确保了结果的可靠性和可比性。标准详细规定了试验设备要求、试验布置、试验程序等各个环节,特别是对静电放电发生器的电流波形参数、试验环境条件、放电点选择原则等关键技术参数的严格控制,为试验结果的准确性和可重复性提供了保障。
判定准则的分级体系具有良好的适用性和灵活性。标准建立的四级判定体系(级至 级)既考虑了设备的功能特性,又兼顾了不同行业的特殊需求,为制造商、用户和测试机构提供了清晰的判定依据。同时,标准允许制造商根据产品特性制定差异化的技术规范,体现了标准应用的灵活性。
标准的实施需要建立完善的质量控制体系。校准与验证、环境控制、人员培训、设备维护、数据管理等各个环节的质量控制是确保标准有效实施的关键。特别是新版标准加强了校准要求和测量不确定度的考虑,对实验室的质量管理提出了更高要求。
总体而言,GB/T 17626.2-2018 标准在技术内容、试验方法、判定准则等方面都达到了国际先进水平,为中国电磁兼容测试技术的发展和产品质量的提升提供了重要支撑。随着技术的不断进步和应用需求的不断变化,该标准也将在实践中不断完善和发展,为推动中国电磁兼容事业的发展做出更大贡献。

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