CISPR 28:信息技术设备 – 电信网络抗扰度要求

用于电信网络的ITE的增强EMC抗扰度要求,涵盖更高测试等级的浪涌、EFT和射频抗扰度

CISPR 28 标准概述

CISPR 28规定了用于电信网络及类似环境的信息技术设备(ITE)的抗扰度要求。虽然与CISPR 24密切相关,但CISPR 28特别关注属于或连接电信基础设施的ITE,包括交换设备、传输设备、基站和网络终端单元。该标准针对电信环境中所需的更高抗扰度水平——设备暴露于来自附近发射器、电源线路故障和雷击感应浪涌的更严重电磁骚扰。CISPR 28确保电信网络设备在这些挑战性条件下保持运行完整性,防止服务中断。

安装在中心局、基站和室外机柜中的电信设备面临的电磁应力水平远高于典型的办公室ITE。CISPR 28的浪涌和EFT测试等级通常比CISPR 24高6-10 dB,反映了更严苛的安装环境。

抗扰度测试要求

CISPR 28为电信ITE规定了增强的抗扰度测试等级。对于浪涌抗扰度,该标准要求±4 kV线对地(而CISPR 24为±2 kV)和±2 kV线对线。EFT测试要求电源端口±2 kV,电信端口±1 kV。辐射射频抗扰度在10 V/m下测试(而CISPR 24为3 V/m),承认电信设备通常与高功率无线电发射器共址。传导射频抗扰度在电源和电信端口使用10 V(EMF)。该标准还包括电信特定端口的特殊测试程序,包括DSL线路、E1/T1接口和光纤电缆金属构件。

抗扰度测试 CISPR 28 等级(电信ITE) CISPR 24 等级(通用ITE) 差异
辐射射频 (80-1000 MHz) 10 V/m 3 V/m +10.5 dB
传导射频 (0.15-80 MHz) 10 V (EMF) 3 V (EMF) +10.5 dB
浪涌 — 线对地 ±4 kV ±2 kV +6 dB
浪涌 — 线对线 ±2 kV ±1 kV +6 dB
EFT — 电源端口 ±2 kV ±1 kV +6 dB
EFT — 信号/电信端口 ±1 kV ±0.5 kV +6 dB
CISPR 28中10 V/m的辐射射频测试等级对应于距离100 W UHF发射器约100 m处的场强。安装在屋顶或塔上的电信设备可能经历超过50 V/m的场强——需要超出标准合规的额外现场特定缓解措施。

电信ITE抗扰度的工程设计

设计满足CISPR 28的电信设备需要在多个层面进行稳健保护。建筑物入口处的一次保护使用气体放电管进行雷击浪涌保护,具有10/700 µs浪涌波形能力,最高可达10 kV。电路板上的二次保护使用额定峰值脉冲功率为600 W-1500 W的TVS二极管阵列用于每条电信线路。具有加强绝缘(最小1500 VAC,60秒耐压测试)的隔离变压器对于电信端口保护至关重要,同时提供浪涌隔离和共模噪声抑制。

保护组件的热管理至关重要——重复的浪涌事件可能将TVS二极管加热到超过其额定结温。具有足够铜面积用于散热的适当PCB布局、仔细选择钳位电压以确保不超过受保护电路的击穿电压、以及一次和二次保护级之间的协调(使用串联电阻或PTC进行限流)是必要的设计实践。对于室外电信机柜,额外的环境密封(IP65或更高)和湿度控制可防止与湿度相关的保护电路爬电和闪络。

三级电信端口保护设计——GDT(一次)+ 串联电阻 + TVS阵列(二次)+ 共模扼流圈——提供20 kV浪涌耐受能力,以10 dB裕量通过CISPR 28要求,每条保护线路的典型元件成本为2-5美元。

合规测试与现场性能相关性

虽然CISPR 28实验室测试提供了标准化的抗扰度评估,但电信设施中的现场条件通常超过测试等级。因素包括:靠近高功率广播发射器(场强超过30 V/m)、电力系统故障期间的地电位升高(数kV)、以及长电缆线路上的雷击感应浪涌(高达10 kV)。工程师应设计额外的裕量——欧洲标准EN 300 386通常作为增强要求的参考。现场特定的保护措施,包括额外的避雷器、增强接地和电缆布线优化,应在设备安装手册中记录。

室外安装的电信设备必须承受环境和电磁应力的组合——包括雷击、极端温度(-40°C至+70°C)和凝露。保护电路设计必须考虑这些环境因素,以确保抗扰度保护组件的长期可靠性。

常见问题解答

问:CISPR 28是否仍然有效,还是已被取代?
答:CISPR 28在很大程度上已被CISPR 24和后来的CISPR 35取代,但仍在某些电信设备规范和网络基础设施EMC的国家法规中被引用。
问:如何在10 V/m下进行辐射射频测试?
答:测试遵循IEC 61000-4-3方法,但使用更高功率的放大器。在标准3 m半电波暗室中,10 V/m均匀场需要约10-20 W的放大器功率,而3 V/m只需1-3 W。
问:光纤端口是否需要抗扰度测试?
答:光纤本身对电磁骚扰具有免疫性,但光纤-铜缆混合电缆的金属构件、设备机箱和任何金属电缆接头都需要按照标准对电信端口的要求进行测试。
问:一次和二次保护之间的协调策略是什么?
答:一次保护(GDT)处理高能量浪涌但响应较慢(>100 ns)。二次保护(TVS)响应在<1 ns内但处理的能量较少。它们之间的串联阻抗(电阻或电感)确保TVS先导通,然后GDT触发转移剩余能量。这确保了协调保护,任一器件都不会被损坏。

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