歐洲UPS標準規(guī)范介紹.doc

歐洲UPS標準規(guī)范介紹    摘  要:文中主要介紹歐洲UPS的各種安全規(guī)范標準及其認證標志，包括安規(guī)、電磁兼容、UPS測試性能規(guī)范等，并簡要介紹與之相關(guān)的IEC國際標準。1 UPS國際標準概況    目前在中國市場上中大功率UPS多為國外品牌，如愛克賽、梅蘭日蘭、愛默生、APC、IMV、克勞瑞德等。由于配電制式的原因，進口UPS 中90來自歐洲，因此有必要了解歐洲UPS 的技術(shù)規(guī)范標準。    在全球?qū)用?，國際電氣標準是由IEC(國際電工委員會)來制定的。IEC成立于1906年，它是世界上成立最早的國際性電工標準化機構(gòu)，負責有關(guān)電氣工程和電子工程領(lǐng)域中的國際標準化工作。IEC制定的標準供各成員國參考以制定本國標準。我國在2003年頒布的UPS 最新國家標準GBT72602003也是參照IEC62040制定的。此外在中國境內(nèi)上市的UPS 通常是要經(jīng)中國泰爾實驗室依據(jù)信息產(chǎn)業(yè)部UPS 行業(yè)標準進行測試，測試合格后都將獲頒信息產(chǎn)業(yè)部入網(wǎng)證書。這是一項在中國境內(nèi)被廣泛承認的認證證書，在各種UPS 招標項目中是必不可少的基本要求之一。當然有些部門還會有自己的專門入網(wǎng)證書，如總參、船級社認證，中國移動、中國聯(lián)通、各大銀行等還制定了自己的行業(yè)選型標準，以控制招標入圍廠家的數(shù)量。    在歐洲，電氣標準被分為三個認證等級：    (1)國家標準；    (2)歐盟標準；    (3)tEC國際標準。2 歐盟ups標準    歐盟(European Union，簡稱Eu)的前身是歐洲共同體(European Communities)。它是一個集政治實體和經(jīng)濟實體于一身，在世界上具有重要影響的區(qū)域一體化組織。    負責制定歐盟電氣標準的是歐洲電工標準化委員會(簡稱CENELEC)，該組織成立于1973年，總部位于布魯塞爾，它的宗旨是協(xié)調(diào)歐洲有關(guān)國家的標準機構(gòu)所頒布的電工標準和消除貿(mào)易上的技術(shù)障礙。CENELEC的成員是歐盟成員國和歐洲自由貿(mào)易區(qū)(EFrA)成員國的國家委員組成的。由其所制定的標準來約束電子電氣設(shè)備在歐洲國家的自由流通。    CENELEC所制定的標準都冠以EN抬頭，所有成員國家必須依法強制執(zhí)行這些標準。各國的標準化委員會在制定本國標準時必須完全搬用EN標準，在將EN標準譯為本國語言時不得對強制標準作任何修改。因此可以說，關(guān)于UPS 的英國標準BSIEN500911與德國標準DIN EN500911實際上是完全相同的。此外，EN標準還設(shè)定了一個DOW(英文Date of Withdraw的縮寫)期限，規(guī)定當成員國的國家標準與歐盟標準有沖突時，必須在此規(guī)定期限之前撤銷相應(yīng)的國家標準。以ENV抬頭的標準也是由CENELEC編制的，屬于歐洲預(yù)備標準，供臨時性使用。在臨時使用期間，與之相沖突的成員國標準允許保留，兩者可平行存在。    歐盟的眾多產(chǎn)品標準都是依據(jù)歐盟理事會所頒布的“指令”來制定的。起初歐共體為了實現(xiàn)統(tǒng)一市場，消除貿(mào)易壁壘，實現(xiàn)歐共體各國人員、商品、勞務(wù)和資金的自由流通，發(fā)布了一系列的歐共體指令(Directives of EEC)。1985年，歐共體為了技術(shù)協(xié)調(diào)而采取了一種“新措施”(New Approach)。此后，歐共體指令不再對產(chǎn)品的具體技術(shù)參數(shù)要求作出規(guī)定，而只是著重強調(diào)產(chǎn)品必須保證其最低安全保護水平。迄今為止，歐盟先后對諸如玩具、壓力容器、通訊終端設(shè)備、電子產(chǎn)品等發(fā)布了20多條指令，規(guī)定產(chǎn)品生產(chǎn)工藝和安全標準必須符合指令要求，由此可以限定產(chǎn)品進人歐盟市場的門檻。涉及到UPS的指令有：    (1)7323EEC(1ow Voltage Directive)低電壓指令    該指令為歐共體于1973年2月19日頒布，用以協(xié)調(diào)各成員國所生產(chǎn)的在特定電壓范圍內(nèi)使用的電氣產(chǎn)品安全規(guī)范。低電壓指令覆蓋了所有標稱供電交流電壓為501000V和所有標稱直流電壓為751500V的電氣產(chǎn)品，要求其符合一定的電器安全要求：例如，絕緣距離要求、耐高壓要求、抗燃性要求、溫升限制、關(guān)鍵零組件的使用壽命及異常狀況測試等。    1993年歐盟又頒布了9368EEC指令來對原先的7323EEC指令進行修正。2)89336EEC (Electro Magnetic Compatibility)電磁兼容指令    該指令為1989年5月3日頒布，用以協(xié)調(diào)各成員國所生產(chǎn)的產(chǎn)品在電磁兼容法規(guī)的一致性。歐盟在1992年和1993年又先后頒布9231EEC和9368EEC指令來對原先的89336EEC指令進行修正。    自1997年1月1日起，所有進人歐盟市場的UPS必須加貼CE標志，以標明產(chǎn)品符合低電壓指令和EMC指令要求。CE的意思即“歐洲統(tǒng)一”，CE標志取代各成員國的合格標志，成為表明產(chǎn)品符合歐洲指令(取代所有國家法規(guī))的唯一標志。在歐盟市場，CE屬于強制性認證標志，它表示廠商已完成產(chǎn)品合格檢驗及鑒定。這不同于我國的信息產(chǎn)業(yè)部人網(wǎng)證書，而完全是一個工廠自我合格聲明的文件，作為UPS 用戶可以向廠商免費索取cE合格聲明。如圖1所示的是愛克賽UPS 的CE合格聲明文件。 然而CE標志僅僅是進人歐盟市場的最低門檻，并不代表產(chǎn)品性能有多高。為取得用戶信任，通常還要有一個第三方標志認證，例如“GS標志”。GS標志是德國勞工部授權(quán)TUv(德國萊茵技術(shù)委員會)和VDE(德國電氣工程師協(xié)會)等機構(gòu)頒發(fā)的安全認證標志，此標志認證在歐洲被廣為認可。GS標志的德語意思即“安全認可”。    CENELEC依據(jù)歐盟頒布的相關(guān)指令產(chǎn)品技術(shù)標準。其中部分標準是其自己編寫，部分源于IEC標準，其對應(yīng)關(guān)系如下：    (1)EN50000系列：這些標準是由CENELEC(歐洲電氣標準化委員會)自己來制定的，其中與UPS有關(guān)的標準是由該組織的一個編號為BT60-4的專門委員會來起草制定。    (2)EN55000系列：這是由CISPR(國際無線電干擾特別委員會，一個IEC的下屬組織)來起草制定的，主要是關(guān)于無線電干擾方面的標準。    (3)EN60000系列：這些標準是由IEC制定的，后被CENELEC直接搬用。    CENELEC制定的關(guān)于UPS 的具體標準如下：    (1)EN500911    UPS 電源系統(tǒng)的一般安全規(guī)范標準，1992年12月9日獲批準，歐盟各成員國需在1994年3月15日之前廢止與此標準相沖突的本國標準條款。此標準于2002年6月1日到期，由新標準EN620401來替代。但目前市面上銷售的眾多的歐洲UPS 都是聲稱符合EN500911安全標準的。    (2)EN500912    UPS 電磁兼容性標準，1995年3月6日獲批準，歐盟各成員國需在1996年3月1日之前廢止與此標準相沖突的本國標準條款。    (3)ENv500913    這是一項臨時性的標準，該標準于1998年2月1日獲批準，有效期3年，它規(guī)定了UPS 的性能和測試規(guī)范。此標準現(xiàn)已被EN620403取代。    (4)EN620401    這是CENELEC直接搬用IEC620401而制定的關(guān)于UPS 電源系統(tǒng)的一般安全規(guī)范，因此有的UPS 廠家在標稱自己UPS 的安全規(guī)范時又標為IECEN620401。這是一項新的UPS 安全標準，歐盟于2003年頒布實施，用于取代原有的EN500911，其中最主要的區(qū)別在于回饋保護(Back feed Protection)的規(guī)定。    (5)EN620403    這是CENELEC直接搬用IEC620403而最新制定的關(guān)于UPS 性能和測試規(guī)范的標準，用于取代原來臨時性的ENV500913。因此有的UPS 廠家在標稱自己UPS 的安全規(guī)范時又標為IECEN62O403。    (6)EN60950    這是CENELEC直接搬用IEC950而制定的關(guān)于辦公用信息技術(shù)設(shè)備安全的規(guī)范標準。3 EN50091系列標準介紹    下面我們對上述幾個標準進行具體介紹：31 EN500911     該標準是參照IEC950(對應(yīng)歐盟標準為EN60950)制定的。IEC950是關(guān)于“辦公用信息技術(shù)設(shè)備包括電氣設(shè)備的安全” 規(guī)范標準。但是由于IEC950所涵蓋的產(chǎn)品范圍太大，例如還包括各種辦公設(shè)備如打印機、個人電腦、掃描儀等，因此其中的大部分條款并不適用于UPS。為此ENS00911標準對IEC950標準的部分章節(jié)進行了修改，以適應(yīng)UPS特殊要求。標準的制定者們也在根據(jù)現(xiàn)實發(fā)展來不斷地對此標準作出修定，后來EN500911又分化成兩項獨立的標準：    EN5009111標準：UPS 可用于操作者自由觸及區(qū)域。    EN5009112標準：UPS 只能用于限制觸及區(qū)域。    由上可知對于符合EN5009111標準的UPS，可以安裝在任何操作區(qū)域，因而具有最高的安全等級，符合這一標準的一般為小功率UPS。而符合EN5009112標準的UPS 只能用于限制區(qū)域，只有專業(yè)技術(shù)人員才能進入操作區(qū)域，此標準一般用于中大功率UPS。因此前者要比后者更具有操作安全性。制定兩種不同標準的意義在于給UPS設(shè)計者以更大的設(shè)計發(fā)揮空間以滿足不同用戶的需要。    與EN60950相比，EN500911的主要區(qū)別在于它對于標識和操作指南的描述不同。例如：    輸入電源、可能的內(nèi)置電池、輸出電源和相關(guān)負載都要進行定義；    對有資格進行安裝、維護服務(wù)的專業(yè)受訓(xùn)人員的要求；    有關(guān)市電輸入保護開關(guān)、剩余電流動作開關(guān)、回饋保護等；    由于操作者可能需要對系統(tǒng)中的帶電部位進行操作，為保護其人身安全，所有為UPS供電的電氣柜上都要貼上警告標識；    需注明UPS 的漏電流低于005倍的額定輸入電流，如果漏電流超過35mA，則在任何電氣安裝之前需要先連接地線，這一點要特別強調(diào)。    在EN500911的附錄N特別說明了關(guān)于蓄電池柜(室)通風的要求，其中空氣通風量應(yīng)至少為：Q=0054×N×I×C 其中：    Q為風量，單位是m3h；    0054是系數(shù)，單位是m3/Ah；    N是指全部2V電池單體總數(shù)；    I是指閥控鉛酸電池電流系數(shù)， 為02A100Ah；    C是指電池安時數(shù)(10小時放電率)。    按照上述公式計算出的Q通風量，用于設(shè)計電池柜或電池室的通風口大小，確保蓄電池在任何時候所散發(fā)出的氫氣都不會達到4的危險濃度。附錄N還對采用自然通風散熱時的敞開面積進行了規(guī)定，以保證當電池室無強制風通風措施時依然具有足夠大的通風量。    上述計算公式同樣符合歐洲新標準EN502722，即“固定式電池安裝的安全標準”。此標準第8章規(guī)定，如果電池室采用自然通風，則進氣孔應(yīng)與出氣孔位于不同的墻壁上。否則，如果兩個孔位于同一墻壁上，則兩孔的間距應(yīng)至少2m。對于自然通風和強制通風兩種方式，應(yīng)優(yōu)先選擇前者。若在自然通風條件下無法滿足Q風量要求時，可以實行強制通風。此時應(yīng)注意強制通風功能應(yīng)與電池充電功能相匹配(內(nèi)部功能互鎖)，避免出現(xiàn)諸如電池充電時通風關(guān)閉的極端危險情況。據(jù)筆者了解，此項功能在許多大型UPS 中都有相關(guān)的可編程信號接口設(shè)定，可惜國內(nèi)很少有人利用過。    一旦電池連接好，則電池的充電方式、過流保護裝置的位置、充電電流大小等所有電池相關(guān)信息必須作出詳細說明.EN5009112標準與EN5009111標準相比，在以下幾點上有所不同：     (1)觸及區(qū)域和人員的定義；    (2)安全指導(dǎo)；    (3)除作出警示標識外，還應(yīng)在用戶使用手冊上的進行說明；    (4)防電擊措施；    (5)設(shè)計特點說明；    (6)防火和對地漏電流說明。    EN500911標準是參考以下標準制定的，如表1所示：32 ENS00912標準    這是一項關(guān)于UPS 電磁兼容的標準，目的是規(guī)范UPS 在工業(yè)和民用環(huán)境中使用所要滿足的最低限度的電磁兼容等級。它規(guī)范了以下3項內(nèi)容：    UPS 電源輸入端子處的傳導(dǎo)干擾；    UPS 射頻干擾；    UPS 的抗干擾能力。    該標準將UPS 劃分為以下兩類：    非限制性銷售的UPS (UPS for unrestricted sales distribution)；    限制性銷售的UPS (uPs for restricted sales distribution)，簡稱RS級。    非限制性銷售的UPS (UPS for unrestricted sales distribution)    (1)UPS的等級    此類UPS的干擾限制是最為嚴格的，可用于各種環(huán)境，包括工業(yè)和民用環(huán)境，無任何限制。根據(jù)對外干擾等級，此類UPS 又被分成兩種不同的等級：    Class A級：可用于非民用環(huán)境，直接通過工業(yè)用插頭或插座連接到市電。此等級的UPS 必須標有以下干擾警示信息：    “本產(chǎn)品為Class A級UPS，若用于民用環(huán)境中可能會造成射頻干擾。”    Class B級：可適用于各種環(huán)境，包括民用環(huán)境，因此B級UPS 要比A級UPS 的電磁兼容性好。此等級UPS 直接通過非工業(yè)用插頭(匝C83型)連接到市電。    對于額定電流超過25A的UPS 屬于此類。相比之下此類UPS 具有較強的干擾性，只能向能夠?qū)Υ薝PS 的技術(shù)性能有充分了解的專業(yè)用戶銷售。此類UPS 在加裝了相應(yīng)的EMI或RFI濾波器后其EMC等級同樣可達到上面的Class A級或B級要求。    (2)uPS的抗干擾要求    此類UPS 使用手冊中必須提供以下干擾警示信息：    “本產(chǎn)品只對專業(yè)安裝者和用戶銷售，可能需要采取一些額外限制措施以避免干擾?！?#160;   UPS 對于輸入市電端子處的傳導(dǎo)干擾電壓限值如表2、表3所示。    傳導(dǎo)干擾限值曲線如圖2所示。    非限制性銷售的UPS 射頻干擾限值如表4所示。    限制性銷售的UPS 射頻干擾限值如下：    (3)抗干擾性能.    UPS應(yīng)根據(jù)以下EN61000系列歐洲抗干擾標準進行測試。EN的抗干擾標準是則是搬照IEC標準制定的，例如EN6100042的靜電放電測試標準是搬照IEC100042的(如表5所示)。對于UPS 設(shè)備的機箱端口、信號端口、電信端口、電源輸入端口等都需要進行相關(guān)的抗擾度實驗。33 ENV50091-3    這是一項臨時性的標準，用于規(guī)范UPS 的分類、UPS 測試方法等?，F(xiàn)在該標準已被更新的IECEN620403標準所代替。該標準定義了單相和三相UPS 的輸入輸出性能、環(huán)境條件、儲存和運輸條件等。根據(jù)UPS 動態(tài)輸出特性的優(yōu)劣程度將UPS 劃分為3類。即后備式、在線互動式和在線雙變換式UPS。其中在我國銷售的歐洲中大功率UPS 基本都是在線雙變換式UPS，即屬于VnSS一111類型。此類UPS 的輸出電壓和頻率均不受輸入影響。4 其他安規(guī)標準    EN50091系列標準并非適用于所有UPS，有時候UPS 還需要滿足一些特殊使用環(huán)境，例如：極端溫度(高溫或低溫)、高粉塵、潮濕、振動、腐蝕、易燃易爆氣體環(huán)境、醫(yī)療環(huán)境等。為此，有些行業(yè)還制定了自己專用的特殊標準，例如：41軍用UPS標準    軍事設(shè)備會用于敵對戰(zhàn)爭環(huán)境，軍事標準對于以下條款具有特殊要求    (1)環(huán)境情況(極端溫度)；    (2)電力供電(與標準UPS 相比具有更寬的輸入范圍)；    (3)元器件需做篩選老化實驗；    (4)UPS 的EMC指標需滿足：極低的輻射，極強的抗干擾能力，抗電磁脈沖測試。42 船用UPS標準    此類UPS 的工作環(huán)境條件包括：極端溫度(045。C)、高濕度、鹽堿腐蝕、油污、高塵度、機械振動和擺晃等。此類UPS 需滿足諸如以下標準：    (1)RINA(意大利船級社)D和E章節(jié)之規(guī)定；    (2)英國勞埃德船級社(Lloyds Register)第6章之規(guī)定；    (3)DNv(Det Norske Veritas)挪威船級社認證，這是全球最著名的船級社認證機構(gòu)；    (4)IEC60945：海事航行和無線電通訊系統(tǒng)一般安全和EMC規(guī)范；    (5)IEC61996：船用航海記錄儀系統(tǒng)一般安全和EMC規(guī)范。    此類UPS 通常需要具有以下指標：    (1)采用低毒、低煙氣體釋放、防火型的絕緣橡膠電纜；    (2)電路采用防鹽堿設(shè)計(適應(yīng)熱帶氣候)；    (3)適應(yīng)甲板安裝；    (4)縱向40。擺動時不得有電池電解液溢出；    (5)防水等級需>IPX1級：    (6)輸入輸出均應(yīng)有隔離變壓器；    (7)適應(yīng)無零線的I1配電系統(tǒng)；5 全球著名的安規(guī)標志    最后，筆者還收集了一些世界著名的安規(guī)認證標志(見表6)，僅供讀者參考