新解讀《GB/T18268.32-2022測量、控制和實驗室用的電設備電磁兼容性要求第32部分：安全相關系統(tǒng)和預期執(zhí)行安全相關功能（功能安全）設備的抗擾度要求特定電磁環(huán)境的工業(yè)應用》目錄一、為何安全相關系統(tǒng)的電磁抗擾度成為工業(yè)安全新焦點？專家視角解析GB/T18268.32-2022的核心定位與時代必然性二、特定電磁環(huán)境下工業(yè)應用的風險圖譜如何繪制？標準中抗擾度要求的邊界與適用場景深度剖析三、功能安全設備的抗擾度測試標準有何革新？從試驗方法到性能判據的全維度升級解讀四、安全相關系統(tǒng)的電磁兼容性設計面臨哪些新挑戰(zhàn)？未來五年工業(yè)場景中的合規(guī)性難點與突破路徑五、如何通過標準落地實現“電磁免疫”？GB/T18268.32-2022指導下的系統(tǒng)集成與設備選型策略六、新舊標準銜接存在哪些關鍵節(jié)點？從GB/T18268舊版到2022版32部分的技術差異與過渡方案七、電磁抗擾度與功能安全的關聯性如何量化？標準中隱藏的風險評估模型與驗證邏輯八、全球化背景下該標準與國際規(guī)范如何協同？IEC61000系列標準的對標分析及應用轉化九、標準實施后將催生哪些行業(yè)新趨勢？工業(yè)自動化電磁兼容技術的創(chuàng)新方向與市場機遇十、企業(yè)如何構建符合標準的長效合規(guī)體系？從檢測認證到運維監(jiān)控的全生命周期管理指南一、為何安全相關系統(tǒng)的電磁抗擾度成為工業(yè)安全新焦點？專家視角解析GB/T18268.32-2022的核心定位與時代必然性（一）工業(yè)4.0背景下安全相關系統(tǒng)的電磁環(huán)境復雜度激增隨著工業(yè)4.0的深入推進，工業(yè)現場的設備智能化、網絡化程度不斷提高，大量的傳感器、控制器、執(zhí)行器等設備密集部署，形成了復雜的電磁環(huán)境。各類設備在運行過程中會產生電磁輻射，同時也會受到外界電磁信號的干擾。安全相關系統(tǒng)作為工業(yè)生產安全的核心保障，其正常運行直接關系到人員安全和生產穩(wěn)定，在這樣復雜的電磁環(huán)境中，電磁抗擾度問題日益凸顯，成為工業(yè)安全領域亟待解決的關鍵問題。（二）過往安全事故中電磁干擾因素的占比與教訓回顧過往的工業(yè)安全事故，不少事故的發(fā)生與電磁干擾密切相關。例如，某些生產線上的安全聯鎖系統(tǒng)因受到強電磁干擾而誤動作，導致設備驟停或誤啟動，造成了人員傷亡和財產損失。據相關統(tǒng)計，近年來因電磁干擾引發(fā)的工業(yè)安全事故占比呈上升趨勢，這些慘痛的教訓讓行業(yè)意識到加強安全相關系統(tǒng)電磁抗擾度的重要性，也推動了相關標準的制定與完善。（三）GB/T18268.32-2022在國家標準化體系中的戰(zhàn)略地位GB/T18268.32-2022作為測量、控制和實驗室用電設備電磁兼容性要求的重要組成部分，專門針對安全相關系統(tǒng)和功能安全設備的抗擾度提出要求，在國家標準化體系中具有重要的戰(zhàn)略地位。它填補了此前在特定電磁環(huán)境下工業(yè)應用中安全相關系統(tǒng)抗擾度標準的空白，為相關設備的研發(fā)、生產、檢測和應用提供了統(tǒng)一的技術規(guī)范，有助于提升我國工業(yè)安全的整體水平。（四）功能安全與電磁兼容協同防護的行業(yè)迫切性功能安全強調設備在出現故障時仍能保持安全狀態(tài)，而電磁兼容則關注設備在電磁環(huán)境中正常工作的能力。在工業(yè)場景中，兩者缺一不可。如果設備僅具備功能安全設計但電磁抗擾度不足，就可能在電磁干擾下失效，無法實現安全功能；反之，若電磁兼容性能良好但功能安全設計欠缺，也難以保障工業(yè)安全。因此，功能安全與電磁兼容的協同防護成為行業(yè)的迫切需求，GB/T18268.32-2022正是順應這一需求而制定的。二、特定電磁環(huán)境下工業(yè)應用的風險圖譜如何繪制？標準中抗擾度要求的邊界與適用場景深度剖析（一）工業(yè)場景中電磁干擾源的分類與特性分析工業(yè)場景中的電磁干擾源種類繁多，可分為自然干擾源和人為干擾源。自然干擾源主要包括雷電、靜電等，具有突發(fā)性和強破壞性；人為干擾源則有電機、變頻器、電焊機等工業(yè)設備，以及無線電通信設備等，其干擾具有持續(xù)性和多樣性。不同的干擾源具有不同的頻率、強度和波形等特性，了解這些特性是繪制風險圖譜的基礎，也是標準制定抗擾度要求的重要依據。（二）特定電磁環(huán)境參數的量化指標與測量方法為了準確描述特定電磁環(huán)境，需要明確相關的量化指標，如電場強度、磁場強度、脈沖電壓等。GB/T18268.32-2022中規(guī)定了這些參數的測量方法，確保測量結果的準確性和一致性。通過對這些參數的測量，可以掌握電磁環(huán)境的具體情況，為評估安全相關系統(tǒng)和設備所面臨的風險提供數據支持，進而繪制出精準的風險圖譜。（三）抗擾度要求的空間邊界：從實驗室到工業(yè)現場的延伸標準中抗擾度要求的空間邊界并非局限于實驗室，而是延伸到了實際的工業(yè)現場。實驗室環(huán)境下的測試可以為設備的抗擾度性能提供基礎評估，但工業(yè)現場的電磁環(huán)境更為復雜，設備的安裝布局、線纜連接等都會影響其抗擾度表現。因此，標準要求在考慮抗擾度時，要充分結合工業(yè)現場的實際情況，確保設備在實際應用場景中能夠滿足抗擾度要求。（四）適用場景的細分：流程工業(yè)與離散制造業(yè)的差異考量流程工業(yè)和離散制造業(yè)的生產模式和電磁環(huán)境存在較大差異。流程工業(yè)如化工、電力等，生產過程連續(xù)且設備密集，電磁干擾源相對穩(wěn)定；離散制造業(yè)如機械制造、汽車生產等，生產過程間斷，設備移動性強，電磁環(huán)境變化較大。GB/T18268.32-2022在制定抗擾度要求時，充分考慮了這些差異，對不同適用場景的抗擾度要求進行了細分，以確保標準的針對性和實用性。三、功能安全設備的抗擾度測試標準有何革新？從試驗方法到性能判據的全維度升級解讀（一）試驗頻率范圍的擴展：應對新興工業(yè)設備的電磁特性隨著新興工業(yè)設備如智能傳感器、工業(yè)機器人等的廣泛應用，其工作頻率范圍不斷擴大，傳統(tǒng)的抗擾度測試頻率范圍已無法滿足需求。GB/T18268.32-2022對試驗頻率范圍進行了擴展，涵蓋了更多高頻和低頻段，能夠更全面地評估功能安全設備在復雜電磁環(huán)境中的抗擾度性能，適應了新興工業(yè)設備的電磁特性。（二）脈沖干擾試驗方法的優(yōu)化：模擬真實場景的瞬態(tài)沖擊在工業(yè)現場，設備經常會受到瞬態(tài)脈沖干擾，如開關操作產生的浪涌等。為了更真實地模擬這些瞬態(tài)沖擊，標準對脈沖干擾試驗方法進行了優(yōu)化，調整了脈沖的波形、幅度和重復頻率等參數，使試驗更接近實際情況。通過這種優(yōu)化后的試驗方法，可以更準確地評估功能安全設備抵御瞬態(tài)脈沖干擾的能力。（三）性能判據的分級與量化：從“合格/不合格”到多維度評估以往的抗擾度測試性能判據多為“合格/不合格”的二元判斷，無法全面反映設備的抗擾度水平。GB/T18268.32-2022采用了分級與量化的性能判據，根據設備在不同干擾強度下的表現，將其抗擾度性能分為不同等級，并給出了相應的量化指標。這種多維度的評估方式能夠更精準地描述設備的抗擾度性能，為設備的選型和應用提供更詳細的參考。（四）測試設備與環(huán)境校準的新要求：提升試驗結果的可靠性測試設備的精度和環(huán)境的穩(wěn)定性直接影響試驗結果的可靠性。標準對測試設備的校準周期、校準方法以及測試環(huán)境的電磁屏蔽、溫度、濕度等條件提出了新的要求。通過嚴格的設備校準和環(huán)境控制，可以確保試驗結果的準確性和重復性，提高抗擾度測試的可靠性，為標準的實施提供有力保障。四、安全相關系統(tǒng)的電磁兼容性設計面臨哪些新挑戰(zhàn)？未來五年工業(yè)場景中的合規(guī)性難點與突破路徑（一）系統(tǒng)集成中的電磁耦合路徑優(yōu)化難題在安全相關系統(tǒng)的集成過程中，設備之間的線纜連接、布局等會形成復雜的電磁耦合路徑，導致電磁干擾在系統(tǒng)內部傳播。如何優(yōu)化這些耦合路徑，減少電磁干擾的影響，是系統(tǒng)電磁兼容性設計面臨的一大挑戰(zhàn)。未來五年，隨著系統(tǒng)復雜度的進一步提高，這一難題將更加突出，需要采用更先進的布線技術、屏蔽措施等進行解決。（二）多設備協同工作時的電磁兼容協同設計瓶頸工業(yè)場景中，多個安全相關設備往往需要協同工作，不同設備的電磁特性存在差異，可能會相互干擾。實現多設備協同工作時的電磁兼容協同設計，需要綜合考慮各設備的電磁發(fā)射和抗擾度性能，進行整體優(yōu)化。但目前，由于缺乏統(tǒng)一的協同設計標準和方法，這一領域存在較大的瓶頸，未來需要加強跨行業(yè)的合作與研究，制定相應的設計規(guī)范。（三）未來五年工業(yè)場景中合規(guī)性認證的動態(tài)調整壓力隨著技術的不斷發(fā)展和電磁環(huán)境的變化，相關的合規(guī)性認證標準也將進行動態(tài)調整。未來五年，安全相關系統(tǒng)的電磁兼容性合規(guī)性認證可能會面臨更嚴格的要求和更頻繁的標準更新，企業(yè)需要及時跟進這些變化，對產品進行相應的調整和改進，以滿足合規(guī)性要求。這對企業(yè)的研發(fā)能力和應變能力提出了更高的挑戰(zhàn)。（四）突破路徑：基于數字孿生的電磁兼容仿真與預驗證數字孿生技術為安全相關系統(tǒng)的電磁兼容性設計提供了新的突破路徑。通過構建系統(tǒng)的數字孿生模型，可以在虛擬環(huán)境中對系統(tǒng)的電磁兼容性進行仿真和預驗證，提前發(fā)現潛在的電磁干擾問題，并進行優(yōu)化設計。這種方法可以減少物理原型的制作和測試次數，降低研發(fā)成本，縮短研發(fā)周期，有助于應對未來工業(yè)場景中電磁兼容性設計的挑戰(zhàn)。五、如何通過標準落地實現“電磁免疫”？GB/T18268.32-2022指導下的系統(tǒng)集成與設備選型策略（一）系統(tǒng)集成中的分層防護設計：從源頭到終端的抗擾鏈構建按照GB/T18268.32-2022的要求，在系統(tǒng)集成過程中應采用分層防護設計，構建從源頭到終端的抗擾鏈。在源頭層面，對干擾源進行抑制，如采用低噪聲設備、合理布局干擾源等；在傳輸層面，對線纜進行屏蔽、接地等處理，減少干擾的傳播；在終端層面，提高設備的抗擾度性能。通過這種分層防護設計，可以全面提升系統(tǒng)的電磁抗擾能力，實現“電磁免疫”。（二）功能安全設備選型的核心參數與驗證方法在選擇功能安全設備時，應重點關注設備的抗擾度參數，如電場強度抗擾度、磁場強度抗擾度等，這些參數應符合GB/T18268.32-2022的要求。同時，需要采用標準規(guī)定的驗證方法對設備的抗擾度性能進行測試，確保設備的實際性能與標稱參數一致。此外，還應考慮設備的可靠性、穩(wěn)定性等因素，選擇綜合性能優(yōu)良的設備。（三）接地與屏蔽系統(tǒng)的標準化實施要點接地和屏蔽是提高系統(tǒng)電磁兼容性的重要措施。GB/T18268.32-2022對系統(tǒng)的接地與屏蔽系統(tǒng)提出了標準化要求，在實施過程中，應注意接地電阻的控制、接地體的布置、屏蔽材料的選擇和屏蔽層的連接等要點。確保接地系統(tǒng)的可靠性和屏蔽系統(tǒng)的有效性，能夠有效減少電磁干擾對安全相關系統(tǒng)的影響。（四）線纜布局與路由設計的抗干擾準則線纜是電磁干擾傳播的重要途徑，合理的線纜布局與路由設計可以有效降低電磁干擾。根據標準要求，應將動力線纜與信號線纜分開布置，避免平行敷設；線纜的路由應遠離強干擾源；對于敏感信號線纜，應采用屏蔽線纜并做好接地處理等。遵循這些抗干擾準則，可以減少線纜之間的電磁耦合，提高系統(tǒng)的電磁抗擾度。六、新舊標準銜接存在哪些關鍵節(jié)點？從GB/T18268舊版到2022版32部分的技術差異與過渡方案（一）抗擾度要求指標的提升幅度與適用范圍調整與GB/T18268舊版相比，2022版32部分在抗擾度要求指標上有了一定的提升，如擴大了試驗頻率范圍、提高了部分干擾類型的測試強度等。同時，適用范圍也進行了調整，更側重于特定電磁環(huán)境下的工業(yè)應用中安全相關系統(tǒng)和功能安全設備。企業(yè)在新舊標準銜接過程中，需要明確這些指標的提升幅度和適用范圍的變化，對產品進行相應的升級。（二）試驗方法與設備要求的兼容性處理新舊標準在試驗方法和設備要求上存在一定差異，如脈沖干擾試驗的波形參數、測試設備的校準要求等。為了實現新舊標準的順利銜接，需要對試驗方法和設備進行兼容性處理。對于企業(yè)而言，可以逐步更新測試設備，使其滿足新版標準的要求；在過渡期間，對于采用舊版試驗方法測試的產品，應進行補充測試或評估，確保其符合新版標準的要求。（三）已認證產品的過渡期合規(guī)策略與重新認證流程對于已經通過舊版標準認證的產品，在過渡期內需要制定相應的合規(guī)策略。企業(yè)可以對產品進行評估，判斷其是否能夠滿足新版標準的要求。如果能夠滿足，可以申請進行標準轉換，獲得新版標準的認證；如果不能滿足，則需要對產品進行改進，并按照新版標準的要求重新進行認證。重新認證流程應遵循相關認證機構的規(guī)定，確保認證過程的合規(guī)性。（四）設計文檔與工藝文件的修訂要點與時間節(jié)點新舊標準的銜接還涉及到設計文檔和工藝文件的修訂。企業(yè)需要根據新版標準的要求，對產品的設計方案、工藝流程等進行重新梳理和修訂，確保設計和生產過程符合新版標準的規(guī)定。同時，應明確修訂的時間節(jié)點，確保在過渡期內完成相關文檔的修訂工作，為產品的升級和認證提供支持。七、電磁抗擾度與功能安全的關聯性如何量化？標準中隱藏的風險評估模型與驗證邏輯（一）電磁干擾導致安全功能失效的概率計算模型GB/T18268.32-2022中隱藏著電磁干擾導致安全功能失效的概率計算模型。該模型綜合考慮了電磁干擾的強度、頻率、持續(xù)時間等因素，以及設備的抗擾度性能參數，通過一定的數學公式計算出安全功能失效的概率。這種量化的計算模型為評估電磁抗擾度與功能安全的關聯性提供了科學依據，有助于企業(yè)更準確地認識潛在的風險。（二）抗擾度等級與安全完整性等級（SIL）的映射關系標準中建立了抗擾度等級與安全完整性等級（SIL）的映射關系。不同的抗擾度等級對應著不同的SIL等級要求，抗擾度等級越高，對應的SIL等級也越高。通過這種映射關系，可以將電磁抗擾度性能與功能安全要求直接關聯起來，