电磁兼容实验室 投稿:吕軂軃

实验室认可/资质认定对电磁兼容实验室的要求 国网南京自动化研究院 国家电网公司自动化设备电磁兼容实验室 汤效军 摘要:在电力行业各质检中心/电力试验研究院纷纷建立电磁兼容实验室并获得实验室认可/资质认定资质的情况下,本文就电磁兼容实验室在管理和技术…

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实验室认可/资质认定对电磁兼容实验室的要求

国网南京自动化研究院 国家电网公司自动化设备电磁兼容实验室

汤效军

摘要:在电力行业各质检中心/电力试验研究院纷纷建立电磁兼容实验室并获得实验室认可/资质认定资质的情况下,本文就电磁兼容实验室在管理和技术方面如何满足实验室认可/资质认定的要求问题进行了讨论,并逐一列举了具体的要求条款和解释。本文提出的总结性论点对我国电力行业电磁兼容实验室在持续维护相关资质目标下的运行和管理具有一定的参考价值。

关键词:电磁兼容 实验室认可 资质认定 计量认证

0 引言

目前我国电力行业的实验室包括国网/南网直属的质检中心/实验室、各电力集团公司和省电力公司直属的电力试验研究院、有些地调实验室和各工程局实验室。随着我国社会的进步和电力行业发展对质量要求的提高,这种要求已归纳到对检测和校准实验室的规范和能力的要求上来。在当前情况下,上述实验室已经大部分通过了实验室认可和资质认定(有部份是国家级资质认定,有部份是地方级资质认定),这说明此类实验室在管理和技术两个方面均已能够按照实验室认可和资质认定的要求开展活动。

大家知道,电磁兼容技术是近年来刚刚开始迅速发展的设计和检测技术,它在产品性能和环境监测上具有举足轻重的地位,并在电力自动化技术领域扮演了越来越重要的角色。现在各个实验室基本上已经设立了电磁兼容检测试验项目,有的还专门成立了电磁兼容实验室。在实验室的运行中,有许多实验室人员虽然经过了质量管理体系培训,虽然学习过了《检测和校准实验室能力认可准则》和《实验室资质认定评审准则》(以下简称:认可准则和评审准则),但是对电磁兼容实验室在满足资质要求的前提下如何运行,有哪些具体要求条款,如何活学活用要求条款还是不太清楚,甚至感到比较茫然。因此,进一步说明实验室认可/资质认定对电磁兼容实验室的要求,逐项列出并解释要求条款的实际含义就显得十分必要了。

1 依据

电磁兼容实验室的管理和技术要求的评定应当以如下文件为依据:

z

z

z

z

z

z CNAS-CL01 2006 检测和校准实验室能力认可准则 CNAS-CL11 2006 检测和校准实验室能力认可准则在电气检测领域的应用说明 CNAS-CL16 2006 检测和校准实验室能力认可准则在电磁兼容检测领域的应用说明 CNAS-GL07:2006 EMC检测领域不确定度的评估指南 CNAS-WI14-01 2006 实验室认可评审工作指导书 国认实函[2006]141号 实验室资质认定评审准则

一般地,电磁兼容实验室需要满足《认可准则》和《评审准则》的要求。对于实验室认可,还需要满足认可准则在电气及电磁兼容领域的应用说明的要求。对于资质认定,还需要满足《十九条特殊要求》的规定。

下面在认为读者已经对《认可准则》和《评审准则》具有一定程度的理解的基础上,就电磁兼容实验室较为特殊的专门要求进行一些归纳总结和说明(未特别注明的代表实验室认可要求)。

2 人员要求

对电磁兼容实验室检验人员的要求:

(1) 实验室人员应具有相应的电磁兼容基础理论和专业知识,其中从事该领域的高中级技术人员的比例不低于技术人员总数的60%。注:由于电磁兼容测试设备和仪表多为贵重的、操作复杂的设备,所以实验室应经过评审对某些设备的操作人员进行授权。

(2) 检测人员应经过必要的培训和考核。什么样的培训算是达到要求的培训?实验室购买了仪表,自行培训是不是符合本要求?我们认为,应在测试标准的要求指导下,进行符合行业测试特点的培训才是必要的培训。外部培训可以达到不同实验室间进行标准理解、设备操作和检验过程的交流,不至于发生在一个实验室使用错误的方法的差错,因此是一个值得推荐的培训方式。

(3) 如果需要进行现场检测,应该委派具备专业知识和经验的人员进行监督现场检测。注:在进行现场检测之前,需要制定现场检测的方案,内容包括现场的场地环境、使用的仪表、被测设备的外部测试环境、客户对检测的方法要求、是否需要监督、安全考虑,以及现场的其它实际要求(如工作期限、食宿、交通,以及是否存在外部限制因素等)。资质认定要求:实验室应由熟悉各项检测和/或校准方法、程序、目的和结果评价的人员对检测和/或校准的关键环节进行监督。

(4) 资质认定要求:实验室应使用正式人员或合同制人员。不得使用临时雇佣的人员参加检验。

(5) 资质认定要求:实验室技术主管、授权签字人应具有工程师以上(含工程师)技术职称, 熟悉业务,经考核合格。对于依法设置和依法授权的质量监督检验机构,其授权签字人应具有工程师以上(含工程师)技术职称,熟悉业务,在本专业领域从业3年以上。

3 设施和环境条件要求

(1) 根据所申请认可的业务范围和相应标准,实验室应具备满足相应指标要求的试验场所:

z

z

z

z 辐射骚扰检测应具备开阔试验场和(或)电波暗室; 传导骚扰、骚扰功率检测应具备屏蔽室; 辐射抗扰度检测应具备开阔试验场或电波暗室或横电磁波室; 传导抗扰度检测应具备屏蔽室或保证环境引入的传导干扰比相应标准规定的抗扰度限值低20dB的试验场地。

(2) 实验室的检测仪器设备和辅助设备应满足GB 6113.-1995《无线电干扰和抗扰度测量设备规范》(采用CISPR 16-1)和所申请认可的业务范围及相应标准的要求。

(3) 开阔试验场

z 开阔试验场应满足GB/T 6113.104(等同CISPR 16-1-4:2004)《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》中有关开阔试验场地物理特性、电特性和场地有效性的要求;

z 开阔试验场每年应按GB 9254(等同采用国际无线电干扰特别委员会CISPR 22《信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法》附录测量一次归一化场地衰减,并保证归一化场地衰减满足±4dB场地可接受原则;

z 开阔试验场的最小尺寸应满足3米法测试要求。对大型设备,测量场地应满足有关标准对场

开阔试验场应具备气候保护罩、转台和天线升降塔并符合GB/T 6113.104(等同

地的要求; z

CISPR16-1-4:2004)《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 》的要求。

z 开阔试验场周围的电磁环境电平与相应限值相比应足够低,试验场地的质量按下述四级给予

a) 第一级周围环境电平比相应限值低6dB;

b) 第二级周围环境电平中有些发射比相应的限值低,但其差值小于6dB;

c) 第三级周围环境电平中有些发射在相应的限值之上,这些干扰可能是非周期的(即相对测试来说这些发射之间的间隔是足够长),也可能是连续的,但只在有限的可识别频率上;

d) 第四级周围的环境电平在大部分测试频率范围内都在相应限值之上,且连续出现;

其中,第四级场地不符合要求。

评审报告中应注明场地级别。 评估:

(4) 电波暗室

z

z 电波暗室的最小尺寸应满足3米法测试的要求; 进行辐射骚扰测试时,电波暗室的场地有效性应满足标准要求(如GB 9254-1998《信息技术

电波暗室的屏蔽效能应满足屏蔽室屏蔽效能的要求;

进行辐射抗扰度测试时,电波暗室内的测试空间场分布均匀性应满足GB/T 17626.3-2006(等设备的无线电骚扰限值和测量方法》); z z

同采用国际电工委员会IEC 61000-4-3:2002《射频电磁场抗扰度试验》

(5) 屏蔽室:

z 屏蔽室的屏蔽效能应能达到:

频率范围 屏蔽效能

0.014-1MHz >60dB

1-1000MHz >90dB

z

z

z

z 屏蔽室供电系统对屏蔽室金属壁应能承受基本绝缘耐压试验; 电源进线对屏蔽室金属壁的绝缘电阻及导线与导线之间的绝缘电阻应大于2MΩ; 屏蔽室的接地电阻应小于4Ω; 屏蔽室的主要谐振频率点应记录备查。

所用横电磁波室的类型应是符合国家/国际标准规定的;

横电磁波室应给出其工作频率的上限,其工作频率范围应满足所申请认可的业务和相应标准横电磁波室内场分布均匀性的大小应与受试设备的尺寸相适应,受试设备高度<空间高度的横电磁波室的输入电压驻波比应≤1.5;

横电磁波室的特性阻抗应为50Ω或者150±6Ω(3dB均匀区)。 (6) 横电磁波室: z z 的要求; z 2/3时, 在此区域内的分布不均匀度应小于±3dB; z z

(7) 应具备各种适当的接地措施并予以维护,如果需要,应提供到每个电气仪器或设备的地。需要对实验室的接地系统进行测试,并留下记录。

(8) 如果检测项目和/或所用的检测设备对背景电磁辐射敏感,应安装适当的电磁屏蔽、吸收、接地、隔离或滤波之类设施并予以监控和维护。

(9) 如果检测项目和/或所用的检测设备对静电敏感,应安装适当防静电工作台面、防静电地板、接地设施以及其他防静电用品。

(10) 实验室应配备的足够的电源容量,并确保试验电源特性,如电压额定值、频率额定值、电压稳定度、频率稳定度、谐波畸变等,符合检测规范要求或保证检测结果的不确定度在预计的范围内。

如检测标准和检测规范中没有明确,则电压应保持在额定电压的+/-3%,频率应保持在额定频率的+/-2%,总谐波畸变不大于5%。

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

求。

(16)

资质认定要求:未经定型的专用检测仪器设备需提供相关技术单位的验证证明。 实验室的检测工作电源应独立于空调、照明电源的单独回路供电。 实验室的面积应满足检测工作的需要,应为工作设备和所有必要的辅助设备和仪器保留存储实验室的检测操作区域应提供充分照明,一般实验室照明度应不低于250lux(一般阅览室为高压下检测设备,应按电压等级提供有充分的安全保护的房间或封闭区域和安全距离,在进资质认定要求:如果要使用实验室永久控制范围以外的仪器设备(租用、借用、使用客户的空间,应有足够的空间给需要数目的测试人员和管理人员。 300lux,起居室为150lux)。 行升压操作时应有2人操作。 设备),限于某些使用频次低、价格昂贵或特定的检测设施设备,且应保证符合《评审准则》的相关要

4 测试方法及结果要求

(1) 检测证书和报告中还应包括:

z

z

z

z

z

z

z 测量设备名称、型号、校准状态; 辅助设备名称、型号、校准状态; 与被测设备有关的辅助设备名称、型号、连接方式; 被测设备的连接图; 检测布置图; 检测数据; 计量单位应符合SI国际单位制要求(国际单位制是国际上公认的以7种基本单位加上其导出单位以及其倍数和分数组成的一种科学的单位制度)。资质认定要求:报告应使用国家法定计量单位(国家法定计量单位是国际单位制加上国家选定的其它计量单位)。例如:dB是电磁兼容测试中的常用单位,但是它不是SI单位,而是国家法定计量单位。虽然dB不是SI单位,但是它是与SI单位并用的单位,在国际标准中得到广泛采用,因此,在实验室认可检测报告中仍可使用。

(2) 资质认定要求:实验室应优先选择国家标准、行业标准、地方标准;需要时,实验室可以采用国际标准,但仅限特定委托方的委托检测。什么是特定的委托方呢?特定的委托方为:涉外检测、仲裁检验、司法鉴定和涉及对科研、生产有重大影响的项目的委托方。实验室自行制订的非标方法,经确认后,可以作为资质认定项目,但仅限特定委托方的检测。 但这里是指除委托性检测或具有试验性质的测试项目,可以采用非标准方法或委托方提供的方法。而法定检测、评定性检测和仲裁检测等需要出具证明作用的数据和结果的检测均应选择国家标准、行业标准和地方标准。

(3) 资质认定要求:检测和校准方法的偏离须有相关技术单位验证其可靠性或经有关主管部门核准。

5 其它要求

(1) 不确定度:检测实验室对定量检测结果应有测量不确定度应用程序,并应有能力评定测量不确定度。当检测产生数值结果,或者报告的结果是建立在数值结果基础之上,则需要评估这些数值结果的不确定度。对每个适用的典型试验均应进行不确定度评估。因检测方法的原因无法用计量学或统计学方法进行测量不确定度的评估时,实验室至少应尝试识别不确定度分量,并作出合理评估。若检测结果不是用数值表示的或者不建立在数值数据基础之上的(如合格/不合格,阴性/阳性,或基于视觉或

触觉以及其他定性检测),则不需要对不确定度进行评定。

电磁兼容试验项目的不确定度计算参考CNAS-GL07:2006 《EMC检测领域不确定度的评估指南》和JJF 1059-1999《测量不确定度的评定与表示》。

(2) 校准结果的确认:实验室应确认校准结果满足检测方法的要求。对于校准产生的校准因子,应通过评审,并加以采用。

(3) 特殊情况下的溯源:当溯源至国家计量基(标)准或国际计量基(标)准不可能或不适用时,则应溯源至公认实物标准,或通过比对试验、参加能力验证等途径,证明其测量结果与同类实验室的一致性。

(4) 分包:实验室检测标准规定的主要项目不应分包。资质认定要求:分包比例必须予以控制(限仪器设备使用频次低、价格昂贵及特种项目)。

(5) 采购及服务:对电气检测质量有影响的服务包括但不限于校准服务、标准服务、样品运输服务、检测设施设备维护服务等。

(6) 指令性计划:资质认定要求对政府下达的指令性检验任务,应编制计划并保质保量按时完成(适用于授权/验收的实验室)。例如:生产许可证的检验指令。

(7) 安全措施:资质认定要求实验室应建立并保持安全作业管理程序,确保化学危险品、毒品、有害生物、电离辐射、高温、高电压、撞击、以及水、气、火、电等危及安全的因素和环境得以有效控制,并有相应的应急处理措施。对于电磁兼容实验室,要防止辐射泄漏,防止人员在暗室的功率放大器工作时进入工作区域等。

(8) 环保措施:实验室应建立并保持环境保护程序,具备相应的设施设备,确保检测/校准产生的废气、废液、粉尘、噪声、固废物等的处理符合环境和健康的要求,并有相应的应急处理措施。对于电磁兼容实验室要防止辐射泄漏。

6 结 束 语

电磁兼容实验室是一个特殊的实验室,它的特殊性表现在电磁兼容参数的测试受到的影响量的来源较多,量值关系复杂。对于一项测试结果,重复性试验的一致性容易受到干扰。在分析一项测试结果时,可能的因素比较复杂,并且分析原因艰难。因此,电磁兼容实验室的质量管理体系更是比其它实验室要求高。本文所提出的一系列要求是在保证电磁兼容实验室满足《认可准则》和《评审准则》要求的基础之上附加的要求,有些比较具体,但是必须努力达到。

参 考 文 献

[1] CNAS-CL01:2006检测和校准实验室能力认可准则 (资料下载:http://www.cnas.org.cn/extra/col23/1153719823.pdf )

[2] 国认实函[2006]141号 实验室资质认定评审准则(资料下载:http://www.chinaitc.net/forum/dispbbs.asp?BoardID=73&ID=6668&replyID=&skin=1 )

[3] JJF 1059-1999 测量不确定度评定与表示(资料下载: )

[4] CNAS-GL07:2006 EMC检测领域不确定度的评估指南(资料下载: )

The Requirement of National Laboratory Accreditation &

Qualification Confirmation for EMC Laboratory

Tang Xiaojun

(Nanjing Automation Research Institute, 210003, Nanjing China)

Abstract: In this paper, several problems concerning how to satisfy the requirement of national laboratory accreditation (CNAS) and qualification confirmation (CMA) for EMC laboratory considering both aspects of management and technology are discussed. Also, each items of requirement are listed and explained one by one. The viewpoint suggested and summarized in this paper may have certain reference and guidance value for keeping the qualification of CNAS & CMA.

Keywords: EMC, CNAS, CMA, Requirement

收稿日期:2008-3-10

作者简介:汤效军(1957-),男,江苏南京市人,研究员级高级工程师,工学硕士,华北电力大学电子系电力系统通信专业。主要从事电力系统通信技术、检测技术的研究和认证认可评审工作。

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