ICS 29.220 CCS N 29
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T42020—2022
实验室电源特性的测量规范
Specificationformeasuringlaboratorypower sourcecharacteristics
(IECEE OD-5010:2021,Procedure for measuring laboratory power source
characteristics,MOD)
2022-10-12发布
2023-05-01实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T42020—2022
目 次
前言引言 1
范围 2 规范性引用文件 3 术语、定义和符号 4 实验室职责 5 通用要求 6 设备仪器、仪表· 7 要求 8 测量程序 9 需要记录和计算的值 10 记录的要求· 附录A（资料性） 测量记录的格式 GB/T42020—2022
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件修改采用IECEEOD-5010：2021《实验室电源特性的测量程序》。文件类型由IECEE的操作文件调整为我国的国家标准。
本文件与IECEEOD-5010：2021相比做了下述结构调整：
引言对应IECEEOD-5010：2021的第1章和2.3～2.5；第1章对应IECEEOD-5010：2021的2.1、2.2和2.6；第2章对应IECEEOD-5010：2021的第3章；第3章对应IECEEOD-5010：2021的4.1和4.2；第4章对应IECEEOD-5010：2021的第5章；一第5章对应IECEEOD-5010：2021的第6章；第6章对应IECEEOD-5010：2021的第7章；第7章对应IECEEOD-5010：2021的第8章；第8章对应IECEEOD-5010：2021的第9章；第9章对应IECEEOD-5010：2021的4.3和第10章；第10章对应IECEEOD-5010：2021的第11章。
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本文件做了下列编辑性改动：
将标准名称改为《实验室电源特性的测量规范》。 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专利的责任。 本文件由中国机械工业联合会提出。 本文件由全国实验室仪器及设备标准化技术委员会(SAC/TC526)归口。 本文件起草单位：中国合格评定国家认可中心、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、北京泰瑞
特检测技术服务有限责任公司、中家院（北京)检测认证有限公司、杭州沃镭智能科技股份有限公司。
本文件主要起草人：陈迪、王凯、张桂玲、周婕、高宏伟、王黎雯、帅红、郭斌。
- GB/T42020—2022
引言
本文件的目的是建立在测试连接位置测量实验室电源特性的规范，以确定实验室电源是否符合国
际电工委员会电工产品合格测试与认证组织互认（IECEE-CB）体系对电源的要求（见GB/T27025 2019中6.3.1和6.3.2)。
依照电气安全标准进行测试时，电气产品的测试结果依赖于为其供电电源的特性。例如： a）电气发热零部件的温度受所供电电压的影响。在大部分情况下，电压升高导致温度升高。而
对于某些产品，电压降低也会导致其温度升高。 b) 电源率也会对电气发热零部件的温度产生影响，例如电动机、变压器和电磁线圈。 c) 电源谐波失真不仅影响电气发热零部件的温度，例如电动机、变压器和电磁线圈，还会影响产
品的泄漏电流。 相关测试标准据此规定了所使用的电源的电压、频率和波形特性，例如230V、50Hz的正弦波电
源。本文件中的这些规范是建立在电源的特性参数在整个测试过程中都保持不变的情况下。但实际上，满足这些理想技术特性的电源是不可能存在的。因此一些标准引入了电源规格特性的容差，然而仍有部分标准没有相关规定。当测试标准不包含所用电源的容差/要求时，IECEE-CB测试实验室委员会明确了实验室的电源应符合一致的电源特性要求。这些要求定义了能在测试实验室中使用的实际的电源的特性，以便实验室能获得一致、统一和可重复的测试结果，从而进一步促进IECEE-CB体系中的测试结果互认。
本文件的电源稳定性要求适用于与居住及商业普通供电分支电路连接的产品的试验，例如120V、 15A或20A，北美洲的240V、15A电路以及欧洲的230V、10A或16A的分支电路。当根据本文件评估测试电路并确定其符合文件要求时，允许仅记录初始的测试条件，而无需进一步监控电源；当使用测试电路来进行超出其评估范围的测试时，则需要在整个测试过程中监控电路的稳定性。除以上提及的电源类型外，本文件未具体给出其他实验室电源的要求。然而，这些实验室电源仍需符合GB/T27025 2019中6.3.1和6.3.2的要求，
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I GB/T42020—2022
实验室电源特性的测量规范
1范围
本文件规定了实验室电源特性测量的要求，确立了实验室电源特性测量的程序。 本文件适用于：
在电源的最大额定电流范围内进行测试；被测试的样品处于正常的工作状态。
本文件不适用于：
实验室的建筑电源，例如为测试仪器、环境试验箱、照明等供电的电源。 一为被测直流电气设备供电的直流电源。 光伏阵列的测试。光伏阵列自行发电（如果使用的辅助设备连接到本文件所适用的分支电路，本文件则适用于此类光伏阵列辅助设备的测试）。 一短路电流试验、非正常试验、开关试验和类似的与电源容量有关的试验。 电磁兼容测试。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T27025--2019 检测和校准实验室能力的通用要求（ISO/IEC17025：2017，IDT） IEC60038:2009 9标准电压（IECstandardvoltages）注：GB/T156—2017 标准电压（IEC60038：2009，MOD) IECEEOD-5014 仪表精度限值要求（CTLInstrumentAccuracyLimits）
3术语、定义和符号
3.1术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。 3.1.1
自动调节（电源）automaticadjustment（powersource）通过电子、电气或机械方法，自动将电压和/或频率保持在规定值的调节方式。
3.1.2
手动调节（电源） manualadjustment(powersource) 通过手动调节自耦变压器、带选择开关的抽头变压器或类似装置将电压和/或频率保持在规定值的
方式。 3.1.3
标称电压 nominal voltage 测试连接位置提供的电路电压（见8.2.1)。
1 GB/T42020—2022
3.1.4
稳健电源robustpowersource 有足够容量来满足电源稳定性要求，无需进一步进行调节或调整的电源。
3.2符号
下列符号适用于本文件。 V，mx：最大空载电压（Maximumopencircuitvoltage) Voe,min：最小空载电压（Minimumopencircuitvoltage） Vidmx：最大负载电压（Maximumvoltageloaded)） Vid.min：最小负载电压(Minimumvoltageloaded) Iia：负载电流(Currentloaded) Vom：标称电压（Voltagenominal) Fcmx：最大空载频率（Maximumfrequencyopencircuit） F。c.min：最小空载频率（Minimumfrequencyopen.circuit) Fid.mx：最大负载频率（Maximumfrequencyloaded) Fu,min：最小负载频率（Minimumfrequencyloaded) SQRT：所有谐波电压幅值的平方和/基波电压幅值的平方（Sumofallsquaresofamplitudeofall
harmonic voltages/Squareof theamplitudeof thefundamental voltage)
THD：总谐波失真（Totalharmonicdistortion） THD。e：最大空载谐波失真（Maximumharmonicdistortionopencircuit) THDia：最大负载谐波失真（Maximumharmonicdistortionloaded） RegV：空载电压稳定率(Voltageregulationopencircuit) RegVu：负载电压稳定率（Voltageregulationloaded) RegFe：空载频率稳定率(Frequencyregulationopencircuit) RegFia：负载频率稳定率(Frequencyregulationloaded)
4实验室职责
4.1 实验室应在电源的初始安装、修改调整和维修时进行电源测量，以确认测试连接位置的电源质量。 4.2根据GB/T27025一2019中6.3.2和6.3.3的要求，实验室有责任监测、控制和记录实验室电源的特性，以确保持续符合要求。需要考虑的因素包括由供电方（或其他来源)所提供的电力电源特性的变化、邻近的用电方的电力消耗导致的变电站负载条件的变化以及实验室中进行的其他测试的影响。
5通用要求
实验室应按照本文件的要求以确保其测试活动的一致性和重复性。
6设备仪器、仪表
6.1应具备以下仪器、仪表：
电压表；电流表；频率计；
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一总谐波失真分析仪；
电阻负载。 同等功能的其他类型的设备也可使用。
6.2仪表的精度应符合IECEEOD-5014的要求。 6.3仪表的校准应能溯源到国际单位制。
7要求
7.1当测试标准没有特定要求时，测试连接位置的电源应满足下列要求：
电压稳定性：不超过士3%：频率稳定性：不超过士2%； THD：最大5%。
7.2 在测试点应保持测试条件不变。 7.3 电压调节可通过以下方式实现：
稳健电源：适用于所有情况。 一自动调节：适用于额定工作条件。如果调节器能自动和快速的处理负载变化，则可用于变化的
负载条件。 手动调节：如采用自耦变压器结合周期性电压监测和调整（例如至少每15min一次），以确保电压恒定。
8测量程序
8.1 1测量位置的选择 8.1.1实验室的电源特性参数应在测试进行的位置上测量。该测试点一般是连接被测设备的插座或接线端子。实验室应测量该测试点的电压、频率和THD。测试点的选择应包括：
-对于电压，距离主电源布线距离最长的连接位置能被视为最不利情况”，并可代表同一电路上的其他连接。该位置可由电力系统接线图确定。
一对于频率，任何测试位置的频率都可代表整个电网的频率。
-对于THD，应确认所选的测试位置能代表电路上的其他连接点。
8.1.2实验室用来测试电源位置的交流电源调节器通常有三种类型的布置：
中央调节器，通过分支电路走线分布到各个测试场所；调节器布置在测试场所，受试设备直接与调节器的输出端连接，或者连接在测试位置的插座或接线端子上，而插座或接线端子通过适当尺寸的短电线与调节器连接；根据需要将移动的调节器移至不同测试位置，受试设备直接与调节器的输出端连接，或者连接在插座或接线端子上，而插座或接线端子通过适当尺寸的短电线与调节器连接。
8.1.3虽然在进行任何测试的整段时间，测试位置的电源均要符合规定的特性，但测量位置的电源特性一般会在开路及负载情况下在1h内进行测量，除非有理由相信在更长时间内进行测量是必要的。 或者，可在测试过程中测量连接位置的电源特性。
8.2测量步骤 8.2.1首先应在空载条件下，在1h内对电源的标称电压、频率和THD进行测量。电路的标称电压值应按照IEC60038：2009的表1“IEC标准电压”选取。额定电压值的容许公差取自IEC60038：2009的表A.1。测量开始时的额定电压应在IEC60038：2009表A.1所示的“最高供电或使用电压”和“最低供
3 GB/T42020—2022
电电压”范围内，测试位置的电压不应超过这两个电压值。 8.2.2随后应在带负载条件下进行测量。测试连接位置应加载至额定最大的正常电阻负载（连续工作）。电压、频率和THD应在这1h内再次测量。测试位置的电源特性在这1h之内应符合本文件的要求。如出现电压变化，则电路包括手动调节装置（例如可调变压器），允许在以下条件下进行重新调节，以补偿负载电路电压变化：
应记录要恢复至开始测试时的空载标称电压需重新调节后的电压；重新调节后的电压值应在7.1中电压稳定性的范围内，测试连接位置的电压稳定性应在连续工作1h内保持在7.1中电压稳定性的范围内；如果重新调节后的电压值超过7.1中电压稳定性的范围，则在1h连续加载期间，测试连接位置的电压稳定性应保持在7.1中电压稳定性的范围内。如果测试连接位置的电压稳定性满足 7.1中电压稳定性的要求，则应标记出来，以便使用者知道该测试位置仅限于连续负载使用。
8.2.3如果在电路的额定负载下，测试连接位置的电压稳定性不符合7.1中电压稳定性的要求，则可采用降低的负载值，以符合7.1中的电压稳定性要求。应标记测试电路位置的降低的额定负载，以便使用者了解负载限制。 8.2.4应在所用的所有电压/频率组合下按照8.2.1和8.2.2的顺序进行测试。
9需要记录和计算的值
需要记录的值包括： -最大空载电压Vemax; 最小空载电压Voemin;
最大负载电压Vu,max; 最小负载电压Vid.min; -负载电流Ia; 标称电压Vmm（指定测试电压，如120V，230V，240V等）；最大空载频率Focmaxi 最小空载频率Focmin; 最大负载频率Fid.mx；最小负载频率Fid,min;
-
最大空载谐波失真THD（THD=SQRT×100%）；最大负载谐波失真THDid。
需要计算的值包括：
空载电压稳定率(RegV。）按式(1)计算：
RegVoe=[MAX(Voe,max—Vnom;Vnom-Voe.min)/VnomX100%
(1)
负载电压稳定率(RegVa）按式(2)计算：
RegVia=[MAX(Vid,max—Vnom;Vnom—Vid.min)/VnomJX100%
......(2)
空载频率稳定率(RegF。)按式(3)计算：
..·.....(3)
Reg F。c=[MAX(Foc,max—Fnom;Fnom—Foc,min)/FnomJX100%
负载频率稳定率(RegFia)按式(4)计算：
RegFla=[MAX(Fid,max—Fnom;Fnom—Fid,min)/FnomJX100%
.........(4)
注：函数MAX值1；值2)是值1和值2中最大值的返回函数。例如，在函数MAX(Vec，mx一Vsom;Vnom一Vocsmi）的
计算中，结果是（V。.mx一Vsom）和V.om一V。min）中的最大值。
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