轨道交通电磁兼容标准制定历史探析

陈 波,余 俊,王延哲

(1.中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所,北京 100081； 2.北京纵横机电技术开发公司,北京 100094)

对于电气产品而言，所谓电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility，EMC)是指产品自身产生电磁干扰不会影响其他产品运作，同时产品也具备足够抵抗外界干扰的能力。EMC必须包括两方面的要求：电磁干扰度(Electromagnetic Interference，EMI)和电磁抗扰度(Electromagnetic Susceptibility，EMS)[1]。

在轨道交通领域，尤其是电气化铁路普及后，供电、机车车辆、通信信号等设备构成了一个复杂的电气系统，强、弱电共存使得轨道交通的电磁兼容问题非常突出，甚至影响到行车安全。因此，各国均制定或采用了一系列轨道交通电磁兼容设计和测试标准，目前世界范围内影响力较大的有国际标准IEC 62236系列和欧洲标准EN 50121系列，日本国内直接采用IEC 62236系列[2]，中国则基于IEC 62236制定了国家标准GB/T 24338系列。本文对该系列标准的沿革进行分析探讨，了解标准制定的背景和依据，比较标准转化过程中产生的差异，加深对标准的理解，以期在生产、制造和测试过程中更好地运用标准。

1 标准演进概述

IEC 62236系列和GB/T 24338系列与EN 50121系列属于同源标准，均由5部分、6个标准组成。EN 50121系列是最早较为完整地概括铁路系统电磁兼容要求的标准[3-6]，其构成如表1所示。其中，前两个属于产品家族标准，使用中高于一般通用标准，后4个属于产品标准。

表1 EN 50121系列标准

该系轨道交通电磁兼容标准的演进如图1所示，最早可以追溯至1995年12月发布的预备标准ENV 50121：1996，经过4年预备期后CEN/CENELEC于2000年发布了正式的EN 50121系列标准，其后又在2006年、2015年和2017年分别进行了修订更新。IEC 62236的初版标准为2003年基于EN 50121：2000制定，标准结构和内容基本与EN 50121一致，限值略有修改，其后又在2008年和2018年分别进行了修订更新。我国于2009年～2011年等同或修改采用IEC 62236：2003制定了GB/T 24338系列标准，并取代了原先使用的TB/T 3034-2002《机车车辆电气设备电磁兼容性试验及其限值》和TB/T 3073-2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》等标准[7-9]。为满足欧盟EMC法规的新要求以及适应相关EMC基础标准的修订，EN 50121系列更新较为频繁。为了更好地与国际标准接轨，目前我国正基于IEC 62236：2008制定新版的GB/T 24338系列标准，并吸纳了EN 50121：2015的部分更新。

图1 轨道交通电磁兼容标准演进

2 法规背景

为了规范欧盟各成员国对电器设备电磁兼容性的管理，使欧盟各成员国关于电磁兼容的法规协调一致，欧盟委员会于1989年5月1日颁布了89/336/EEC电磁兼容指令，1996年1月1日开始强制性实施。电磁兼容问题并不是轨道交通专属，针对工业设备与家用电器的通用电磁兼容标准最早于1991年就逐步发布(主要是EN 61000系列)，但针对特定产品领域的电磁兼容标准制定则相对滞后，EN 50121系列标准的形成只是欧盟89/336/EEC电磁兼容指令在轨道交通领域的实施落地[10]。

89/336/EEC指令历经91/263/EEC、92/31/EEC、93/68/EEC和93/97/EEC等多次修订，最终被2004/108/EC指令取代，目前最新的欧盟EMC指令为2014/30/EU。根据欧盟EMC指令，制造方可以有两条途径证明产品对指令的符合性：按照合适的协调标准(一般是EN标准)进行试验或由胜任机构(Competed Body，CB)出具满足EMC要求的技术构成文件(Technical Construction File，TCF)，前者是欧盟优选途径[11]。按照欧盟委员会的要求，标准的制定将有力促进铁路市场开放和自由竞争。

但铁路系统是由机车车辆、信号装置和牵引供电等构成的复杂系统，参与制造商并不单一，系统内每个设备均需满足EMC指令要求，而且当这些子系统整合为一个铁路大系统时也不应降低其EMC性能。所以，在符合欧盟EMC指令方面，轨道交通有其自身的特点，这也决定了EN 50121系列标准的设计。

3 初制定阶段(1995年～2000年)

EN 50121系列标准由欧洲电工委员会CENELEC铁路分委会TC9X负责制定，最初的输入文件包括英国铁路工业协会RIA 18[12]和RIA 22[13]等标准。从表1的标准组成可以看出，标准对于EMC限值的规定包括两方面：一是铁路系统与其他用电用户间，二是铁路系统内使用的各设备间。

3.1 EN 50121第1部分

EN 50121第1部分中介绍了该系列标准的构成及内容。

(1)EN 50121-1描述了轨道交通的电磁行为，为整套标准规定了性能判据，同时为实现铁路基础设施和列车间的电磁兼容提供了EMC管理过程。

(2)EN 50121-2规定了整个轨道交通系统对外部的射频发射限值，定义了所用试验方法，并以图表形式给出了牵引典型场强值及射频频率的详细信息。

(3)EN 50121-3-1规定了所有类型的机车车辆的发射与抗扰度要求，包括机车、车辆和编组列车等，范围限定在机车车辆与各能量输入、输出的接口。

(4)EN 50121-3-2适用于机车车辆电气和电子设备的电磁发射与抗扰度。

(5)EN 50121-4规定了信号和通信设备的电磁发射与抗扰度限值。

(6)EN 50121-5适用于与供电系统有关的地面电气电子设备及组件的电磁发射与抗扰度。

自ENV 50121：1996始，后续标准更新包括IEC 62236和GB/T 24338的转标一直延续了5个部分、6个标准的结构，其合理性是得到普遍认可的。

整套标准的建立是基于电气化铁路与其他大型用电网络的本质差异考虑，包括：轨道交通供电配置的多样性、控制系统等子系统用电多样性、向列车大功率供电的移动受流、列车高速运行、同一影响区域的多个移动源、列车电流的波动性及方向不确定性和轨道回流等。

与CISPR标准一致，EN 50121系列标准将适用的频率范围限定为0～400 GHz。但实际上标准并未详细定义低频率限值，且仅规定了1 GHz频率以内的试验内容。同时EN 50121系列标准也不适用于以下情形：

(1)核电磁脉冲、异常工作状态和直接雷击的感应影响；

(2)铁路系统内为某种目的设置的无线发射装置；

(3)非电离辐射的生物学影响和医疗辅助设施(如心脏起搏器)；

(4)EMC安全性。

3.2 EN 50121第2部分

为了确定整个铁路系统对外的9 kHz～1 GHz频率范围射频骚扰限值，在ENV 50121-2：1996制定过程中，欧盟国家规划了一系列实车运行测试，试验线路包括德国铁路Karlsruhe至Basel区间(15 kV，16.7 Hz交流供电)、法国铁路Strasbourg至Mulhouse区间(25 kV，50 Hz交流供电)、意大利铁路Rome至Florence区间(3 kV直流供电)、英国伦敦Cheddington附近区间(25 kV，50 Hz交流供电)和Surbiton附近区间(750 V直流供电)等[14]。根据CISPR 16标准[15]，无线电收音机设备干扰的测量，一般惯于采用准峰值检波方式。但轨道交通中由于快速移动发射源(列车)和电气化铁路供电导线(长天线)潜在发射的存在，呈现出与一般无线电干扰不同的特征，准峰值方法不足以反映轨道交通对临近系统的全部干扰影响，例如列车运行受流产生的瞬态干扰可能影响轨旁地面电子设备的工作，因此峰值检波也是必要的，这与无线电通信干扰保护有所不同。ENV 50121-2：1996中的测试并没有按照准峰值方法进行，而是直接采用了峰值方法。

在双对数坐标系中，测试结果并不是直线，为便于使用需进行线性处理，如图2所示。但测试结果曲线只是试验当时当地局部EMC特性的体现，并不足以代表所有实际的运行工况。因此，为了能涵盖预期运行工况，需将曲线适当上移。从图2可见，限值曲线随频率增加而下降，这主要是因为电磁干扰能量随频率增加而降低。

图2 轨道交通对外射频骚扰限值曲线导出方法

基于上述试验方法，ENV 50121-2：1996中给出的整个轨道交通系统对外界的发射限值如图3所示。限值的设定总体上沿用了CISPR标准给出的80%/80%统计原则，即在80%的场景中，无线电干扰场强不超过限值且具有80%的置信度[16]。另外值得一提的是，首版ENV 50121：1996是欧盟预备标准，后来正式发布的EN 50121：2000在限值规定上有一些变化，如图4所示。主要差异为9 kHz频率点各条线的磁场限值下调5dB，使9～150 kHz与150 kHz～30 MHz两段限值曲线斜率更为一致；同时，将C线整体下移5 dB，加严了对750 V第三轨直流供电轨道交通对外发射的要求。

A:25 kV a.c. B:15 kV a.c.， 3 kV d.c. &1.5 kV d.c.C: 750 V d.c. 第三轨受流图3 ENV 50121-2：1996中轨道交通系统对外界射频骚扰限值曲线

图4 EN 50121-2：2000中关于铁路及变电站边界的规定

此外，EN 50121-2：2000还增加了对牵引变电所、铁路输电线路(非牵引供电电压)对外射频骚扰以及牵引变电所9 kHz以下频率发射骚扰的限值规定。其附录A中给出了牵引变电所对外电磁骚扰的测试方法，包括变电所负荷、测点布置和设备的要求等。牵引变电所对外射频骚扰的测量应在围栏外3 m处进行，如图4所示，其限值采用图5的A线(对应25 kV线路)，亦以峰值方法测量。值得一提的是，EN 50121-2：2000虽然规定了变电站围栏外3 m、距离地面1 m高处的9 kHz以下频率磁场限值，但是并未对测试设备做进一步规定，文献[5]中也描述了该限值规定，但与EN 50121-2：2000正式发布版中的规定存在差异，可见当时对于变电站外磁场发射限值的确定尚处于论证阶段。

A:25 kV a.c. B:15 kV a.c.， 3 kV d.c. &1.5 kV d.c. C:750 V d.c. 第三轨受流(干线)图5 EN 50121-2：2000中轨道交通系统对外界射频骚扰限值曲线

3.3 EN 50121第3-1部分

在标准制定之初，ENV 50121-3-1：1996对于整车射频发射限值的规定主要是基于对测试结果和部分频点的特殊考虑，因此其限值曲线走势与标准第2部分并不相同，如图6所示。

Ⅰ：慢行工况 Ⅱ：静置工况图6 ENV 50121-3-1：1996中机车车辆对外界射频骚扰限值曲线

与图3对比可知，整车射频发射限值均不高于标准第2部分的限值曲线，其中：9～150 kHz慢行工况限值与ENV 50121-2：1996中的750 V直流供电轨道交通对外发射限值一致；150 kHz以上限值大体上也是基于标准第2部分的限值水平，但是考虑到对商业A.M.广播的射频骚扰问题，限值曲线的设定总体下调了15 dB(1 MHz处下调7.5 dB)；30 MHz以上限值设定并不是一条随频率下降的斜线，这并不符合常理，但标准中对此并未做出解释。实际上，ENV 50121-3-1：1996对于慢行工况机车车辆的发射限值规定是初步的和指导性的，标准中的原文为“The limit curve for the slow moving stock is under consideration and corresponding values are only indicative.”而对于静态工况，限值曲线比慢行工况整体下降了10 dB，主要是基于牵引设备与静态变流器功率比例的考虑。同时，ENV 50121-3-1：1996中也提到了正考虑9 kHz以下磁场发射的问题，但并无实际内容。

EN 50121-3-1：2000对机车车辆发射限值做了较大的调整，主要是以EN 50121-2：2000整个轨道交通对外发射限值为基础，以保证整套标准的一致性。机车车辆发射限值分慢行工况和静置工况，按照供电电压不同包括3条曲线，如图7和图8所示。对于慢行工况，对比图7和图5可知：在9～150 kHz频段，机车车辆对外发射限值与整个轨道交通对外发射限值水平一致；在150 kHz～30 MHz频段，机车车辆对外发射限值比整个轨道交通对外发射限值整体下移5dB；在30 MHz～1 GHz频段，机车车辆对外发射限值比整个轨道交通对外发射限值整体下移10 dB。对于静置工况，与1996版预备标准原则一致，机车车辆对外发射限值在9 kHz～30 MHz频段比慢行工况整体下移10 dB，而对于30 MHz～1 GHz频段，仅在30 MHz频点下移了10 dB。慢行工况与静置工况均采用峰值方法测量。

A:25 kV a.c. B:15 kV a.c.， 3 kV d.c. &1.5 kV d.c.C:750 V & 600 V d.c.图7 EN 50121-3-1：2000中机车车辆慢行工况对外界射频骚扰限值曲线

与ENV 50121-3-1：1996相比，EN 50121-3-1：2000对于测试工况的规定更为细致，例如对于慢行工况，在1996版标准中仅做如下表述：应选择合适的速度以避免滑动接触拉弧或跳动，建议的城轨车辆试验速度为20 km/h，干线车辆为60 km/h，测试包括牵引与电制工况。而在2000版标准中，则进一步对机车车辆通过天线时的加速、减速力进行了规定，应约为最大牵引力的1/3，另外规定允许以静态试验模拟动态工况，即施加空气制动的同时施加最大牵引力的1/3进行测试，但需满足一定条件，如电制动采用与牵引相同主电路而可以免除对电制动工况的测试等。

A:25 kV a.c. B:15 kV a.c.， 3 kV d.c. &1.5 kV d.c.C:750 V & 600V d.c.图8 EN 50121-3-1：2000中机车车辆静置工况对外界射频骚扰限值曲线

EN 50121-3-1：2000中也包括机车车辆与通信信号系统的兼容性问题，包括计轴器、轨道电路和列车运行控制系统等，这些系统在不同国家的差异性往往很大，主要体现在工作频率和波形上。在标准第1部分的附录B中，对铁路基础设施和列车间的EMC管理进行了规定，主要是满足欧盟导则91/440/EEC的要求，但EN 50121-1：2000标准中的规定偏于管理层面，欧盟又于2003年发布了技术层面具体可操作的EN 50238标准。

3.4 EN 50121第3-2部分

在EN 50121的第3-1部分中并无整车抗扰度的规定，只是说明如果按照第3-2部分的要求对部件进行抗扰度测试，其组装成整车后即可满足足够的抗扰度要求，即在150 kHz～1 GHz频率范围内达到20 V/m的抗扰度水平。EN 50121-3-2依据设备的端口定义分类给出了设备发射与抗扰度要求，并以资料性附录形式列出了机车车辆中常见的设备与端口定义，多数限值遵循了工业经验并引用了其他基础标准如EN 55011、EN 55022和EN 61000-4等。

在ENV 50121-3-2：1996中，标准对设备在机车车辆中的安装位置进行了分类，例如：位置1为机车车辆外部，位置2为机械间，位置3为司机室和客室，位置4为控制电气柜内部，位置5为功率设备内部。不同的位置可能对应外壳端口不同的静电放电或射频抗扰度要求，例如因为在位置1和3移动发射装置较为普遍，且位置2、4、5较易设置外壳屏蔽，位置1和3的外壳端口射频抗扰度要求为20 V/m，而位置2、4、5则为10 V/m。但是，一般对于设备的射频发射与抗扰度要求以端口定义已经足够，位置只是补充说明限值可能的差异性，对于标准内容本身意义不大，因此在EN 50121-3-2：2000正式发布时，取消了位置定义的内容，对于位置不同导致的限值差异则以注释形式阐释。

3.5 EN 50121第4部分

EN 50121第4部分是关于铁路通信信号设备的发射与抗扰度规定，但不含机车车辆中安装的通信信号设备，且仅限于距离轨道中心3 m范围安装的铁路通信信号设备。与第3-2部分类似，EN 50121-4也是依据设备的端口定义分类给出设备的发射与抗扰度要求。ENV 50121-4：1996对于设备端口的定义较为复杂，I/O端口就分为3种，此外与第3-2部分类似定义了3种设备环境：internal、external和trackside，标准中的设备抗扰度限值表即为按照设备端口和环境分类。而在EN 50121-4：2000正式发布时，则取消了这些设备环境定义，同时简化了设备端口定义，对I/O端口进行了统一，同时增加了接地端口。此外，ENV 50121-4：1996具体列表规定了设备发射限值，而EN 50121-4：2000则是直接引用EN 50081-2：1993标准并对特殊适用性进行了补充说明，引用可以增强标准的体系性和追溯性。

3.6 EN 50121第5部分

EN 50121第5部分是关于铁路固定供电设施的发射与抗扰度规定，ENV 50121-5：1996中列出包含设备有：

(1)牵引变电所内对轨道交通系统用电的设备；

(2)轨旁的控制和整流设备，包括用于功率因数补偿和滤波的器件；

(3)除受电弓和牵引电流回路以外的轨道沿线供电接触网，包括轨道系统内牵引变电所中转换供电接触网电压的系统；

(4)轨旁的辅助电源设备，包括向货运编组站、检修站和车站供电的电源。

EN 50121-5：2000发布时新增了：

(5)与轨道牵引共用的其他非牵引供电电源。

考虑到固定设施中的高功率器件一般具备抗电磁干扰的自然特性，标准中抗扰度要求仅针对变电站、控制室中的电子设备。

除此之外，EN 50121-5：2000与预备标准相比还有如下显著变化：引用的基础标准由EN 50081系列和EN 50082系列向EN 61000-4系列转变；将牵引变电所、铁路输电线路(非牵引供电电压)对外射频骚扰以及牵引变电所9 kHz以下频率发射骚扰的限值规定的内容移至第2部分中；由于密闭空间测量的复杂性以及缺乏联系测量值与其他设备受干扰程度的精确方法，删除了地下牵引变电所的发射限值要求。

而对于牵引电流感应电压的测量，EN 50121-5：2000在预备标准基础上进一步细化，但仅属于资料性附录，拟在取得充分的经验后正式放入标准中。

4 应用发展阶段(2001年～2011年)

EN 50121系列标准于2000年获得正式发布，奠定了轨道交通电磁兼容标准体系的基础。由IEC以EN 50121：2000为基础，修改发布了IEC 62236：2003标准。在推广应用中，EN 50121标准于2006年进行了版本更新，随后IEC也跟进发布了IEC 62236：2009标准。中国国内方面，也吸收采用了IEC 62236：2003，于2010年左右制定发布了GB/T 24338系列标准。EN 50121系列标准正式发布后的十年间，在轨道交通领域获得了广泛的应用，成为轨道交通电磁兼容设计验证的重要依据。

4.1 IEC 62236：2003制定

IEC 62236：2003系列标准虽然以EN 50121：2000为基础，但并不是等同采用，而是做了一系列技术修订。EN 50121：2006则直接采用了IEC 62236：2003的这些修订，因此也可以说EN 50121系列标准自2000版至2006版的技术变化大多是在转IEC 62236时做出的。

与EN 50121：2000系列相比，IEC 62236：2003的主要通用性修改包括：

(1)为遵循IEC标准模板，文字表述上做相应调整，去掉明显具有欧盟地域性色彩的表述；

(2)将引用的EN标准对等替代为相应IEC或CISPR标准。

具体到每部分，则涉及部分技术性修改，例如：

IEC 62236-2：2003中，关于变电站围栏外部发射的测量距离，由EN 50121-2：2000中的3 m调整为10 m，将变电站的发射测量评估改为准峰值方式，并给出了准峰值限值曲线，如图9所示，同时删除了铁路与变电站边界的示意图；关于开放铁路线路的发射，则明确了测试工况为列车运行期间；关于运行列车的发射，则明确要在列车通过前与后保持充分的测量时间以便能记录最高的发射水平，对发射电场测量需同时采用天线垂直极化和水平极化方式，增加了高架铁路情况下的天线放置方式及结果换算方法。

图9 IEC 62236-2：2003中变电站对外界射频骚扰限值曲线(准峰值，10 m)

IEC 62236-3-1：2003中，关于抗扰度测试与限值的频率范围上限，由EN 50121-3-1：2000中的1 GHz调整为2 GHz，与第3-2部分中一致。对于机车车辆静态发射，改由准峰值10 m法测量，并给出了准峰值限值曲线，与第2部分一致。同时，对慢行工况限值曲线的适用情况进行了调整，增加了20 kV交流供电制式，对城市街道运行的城轨车辆发射限值暂时做了规定(静态和慢行工况)。

IEC 62236-3-2：2003中，关于抗扰度测试与限值的频率范围上限，由EN 50121-3-2：2000中的1 GHz调整为2 GHz，主要是考虑设备外壳端口对数字无线电话等设备发射电磁场的抗扰度要求。同时，对蓄电池、辅助交流输入、通信信号、测量控制等端口的传导射频骚扰的抗扰度要求按较严酷考虑，设为10 Vrms。

IEC 62236-4：2003中，关于抗扰度测试与限值的频率范围上限，也同样调整为2 GHz。由于EN 50238标准暂无对应IEC标准，修改了与信号设备兼容性的问题的表述。对于设备发射限值，进一步解释了若不满足10 m法测量时可采用3 m测量的原因，以及需特别注意的问题。

IEC 62236-5：2003中，关于抗扰度测试与限值的频率范围上限，也同样调整为2 GHz。

4.2 EN 50121：2006制定

CENELEC与IEC早在1996年就签署了德累斯顿协议(Dresden Agreement)，在电气(electrical )相关领域建立了便于达成相互共识的流程框架，旨在避免重复工作、减少标准的准备时间。例如在轨道交通电磁兼容标准制定方面，CENELEC的TC9X与IEC的TC9中参与标准制定的专家有很多重叠。因此，EN 50121：2006的修订其实更多是基于IEC 62236：2003进行的。

与IEC 62236：2003和EN 50121：2000相比，EN 50121：2006的主要通用性修改包括：

(1)为遵循EN标准模板，文字表述上做相应调整，增加标准制定的欧盟法规背景；

(2)将引用的IEC或CISPR标准对等替代为相应EN标准。

(3)增加了对标准所属类型的描述，EN 50121-1和EN 50121-2属于产品家族标准，优先于通用标准，而EN 50121-3-1、EN 50121-3-2、EN 50121-4和EN 50121-5则属于产品标准。

EN 50121：2006中，删除了频率范围的2 GHz上限，改为依据要求确定。

与IEC 62236-3-1：2003相比，EN 50121-3-1：2006细化了与第3-2部分标准协调使用的描述，允许特殊情况下设备可以依据其他EMC标准而不完全遵循第3-2部分，但需采取足够的集成措施保证系统的电磁兼容性。对于机车车辆发射测试地点选择，增加了地点记录的要求。变电站对于机车车辆发射评估的影响，增加了直流变电站的影响在空载情况下不易正确测量的提示。对于测量天线的布置，增加了以预期获得机车车辆最大发射为主要原则。同时，确定了城市街道运行的无轨电车的静态及慢行工况发射限值，如图10所示。值得注意的是，对于9～150 kHz的射频发射，IEC 62236-3-1：2003考虑到很少有设备工作在此频段而受轨道交通系统干扰，注释允许机车车辆发射值(静态和慢行工况)可以超过标准限值，只要可以证明不存在电磁兼容性问题，而EN 50121-3-1：2006则未有此注释。

Ⅰ:其它铁路车辆 Ⅱ:城市街道运行有轨或无轨电车图10 EN 50121-3-1：2006中机车车辆静置工况对外界射频骚扰限值曲线(准峰值，10 m)

与IEC 62236-3-2：2003相比，EN 50121-3-2：2006优化了各端口发射与抗扰度限值表格的内容布局。对于辅助交流或直流电源端口的发射限值，增加考虑了公用230V交流电源的电能质量等要求。对于设备外壳端口的抗扰度要求，增加考虑数字移动电话的射频电磁发射，频率上限扩至2.5 GHz。

与IEC 62236-4：2003相比，EN 50121-4：2006优化了各端口发射与抗扰度限值表格的内容布局，修改了部分表述如共模改为线对地，差模改为线对线等。对于设备外壳端口的抗扰度要求，增加考虑数字移动电话的射频电磁发射，频率上限扩至2.5 GHz，并补充了对直流磁场的抗扰度要求。同时，删除了对牵引电流感应电压的抗扰度要求，由产品功能规范书进行规定。

与IEC 62236-5：2003相比，EN 50121-5：2006的修订与第4部分类似，此处不再赘述。

4.3 IEC 62236：2008制定

IEC 62236：2008基本等同采用EN 50121：2006，技术上无重大变更，可见自1996年预备标准发布，经过十余年的应用，该系列轨道交通电磁兼容标准已趋于完善和稳定。

与EN 50121：2006相比，IEC 62236：2008为遵循IEC标准模板，文字表述及结构名称上做了相应调整，例如部分引用放入新增“参考文献”中。其他较大的差异如下：

IEC 62236：2008第2、3-1部分仍然允许9～150 kHz射频发射值(静态和慢行工况)可以超过标准限值，只要可以证明不存在电磁兼容性问题，而EN 50121：2006中未有此特例。

关于与地面通信信号设备的电磁兼容性，IEC 62236：2008中增加引用IEC 62427标准，对应EN 50121：2006中引用的EN 50238标准。

IEC 62236-4：2008中进一步优化了表格内容布局，同时对数字无线电话发射抗扰度的测试要求，增加了对IEC 61000-4-3的引用。

IEC 62236-5：2008中的修改与第4部分类似，同时进一步优化了术语定义，增加了端口分类示意图。

4.4 GB/T 24338-2009/2011制定

除GB/T 24338.4-2009是修改采用IEC 62236-3-2：2003之外，GB/T 24338.1-2009、GB/T 24338.2-2011、GB/T 24338.3-2009、GB/T 24338.5-2009和GB/T 24338.6-2009等标准均等同采用对应的IEC 62336：2003。如上所述，整套轨道交通电磁兼容标准实际上稳定于EN 50121：2006/IEC 62236：2008，因此现在回看GB/T 24338初制定时的采标有些遗憾，导致标准的可用性降低。例如：GB/T 24338.3-2009中缺少城市有轨电车、无轨电车的静态发射限值，且因笔误整车慢行工况的发射限值比IEC 62236-3-1：2003整体低10 dB[17-18]。对于试验时环境噪声的要求，GB/T 24338.3-2009表述为：“如果在规定的频率或规定的频率范围内环境噪声高于限值但小于6 dB，那么不必考虑这些频率的测量”，对比IEC 62236-3-1：2003原文可知存在翻译错误，应为“环境噪声高于(限值-6 dB)时，可不考虑这些频率测量”。

GB/T 24338.4-2009与IEC 62236-3-2：2003的技术性差异主要为：表7中的浪涌试验按IEC 60571的要求进行，改为按GB/T 17626.5的要求进行。由于GB/T 17626.5实际等同采用IEC 61000-4-5，所以GB/T 24338.4-2009的这条修改已与IEC 62236-3-2：2008一致。

GB/T 24338-2009/2011的其余5部分因为是等同采用IEC 62336：2003，标准的差异性比对不再赘述。

5 优化调整阶段(2012年～今)

随着轨道交通和通讯电子技术的发展，电磁兼容标准也出现了一定不适用性，因此时隔多年后CENELEC TC9X对EN 50121系列标准进行了较大幅度修订，并于2015年发布了EN 50121：2015，随后IEC TC9以新版EN 50121为基础进行了IEC 62336系列标准的更新，并于2018年发布了IEC 62336：2018。

2016年，CENELEC与IEC签订了法兰克福协议(Frankfurt Agreement)，进一步巩固和完善了德累斯顿协议(Dresden Agreement)，简化了投票流程，同时引入了一个新的引用系统(referencing system)以增加两者标准的可追溯性[19]。因此，在IEC在进行IEC 62236修订工作时，CENELEC针对EN 50121的工作也在进行，这便是EN 50121迅速更新至2017版的原因(部分仍在审查)。

5.1 EN 50121：2015制定

EN 50121系列标准的修订需求一则来自技术发展，二则也来自欧盟法规的更新。

5.1.1 第1部分

EN 50121-1：2015中，删除了EMC管理章节对91/440/EEC和EN 50238的引用，明确了铁路新增子系统时应考虑对电磁兼容的影响，且制定EMC计划时应引用EN 61000系列标准对EMC现象的描述。91/440/EEC指令是启动欧盟铁路改革的指导性文件，由欧共体理事会于1991年通过[20]，于2015年6月16日失效。此外，EN 50121：2015系列中，将对EMC欧盟导则89/336/EEC的引用更新为2004/108/EC，因89/336/EEC已于2007年7月9日失效。

5.1.2 第2部分

与EN 50121-2：2006相比，EN 50121-2：2015的主要技术变化包括：

(1)对标准的应用范围进一步澄清，明确对于既有铁路线，满足标准第3-1、3-2、4和5部分的发射要求，即可确保整个铁路系统满足标准第2部分的发射要求；对于新建铁路系统，可以通过实测验证对本标准第2部分的符合性。

(2)增加规范性引用的标准年份，澄清术语定义，增加缩写词定义。

(3)将原第5节和附录A的内容重组，即对运行列车和铁路变电站发射的测量方法进行整理合并。同时增加了对测量不确定度的规定，需满足EN 55016-1-1和EN 55016-1-4的要求。

(4)将9～150 kHz的磁场发射限值要求移至附录中，不再做强制规定，这主要是基于轨道交通系统外少有在该频段易被干扰的设备以及试验的低复现性考虑。

(5)对于电磁发射的数据测量方法进行了分类明确，即应根据列车运行方式和速度选择固定频率方法或频率扫描方法进行测量，但扫频方法对高速运行列车可能不适用，此时可采用FFT技术。

5.1.3 第3-1部分

与EN 50121-3-1：2006相比，EN 50121-3-1：2015的主要技术变化包括：

(1)对标准的应用范围进一步澄清，明确本部分标准规定了机车车辆对外部的发射限值，同时指出铁路系统可能存在附加的电磁兼容性要求(例如EN 50238中的规定)。

(2)增加规范性引用的标准年份，澄清术语定义，增加缩写词定义。

(3)适用性(Applicability)的澄清，进一步描述了典型工作模式的特征，并规定无需在降级运行模式进行测试。

(4)澄清对外部电信线路的干扰以及杂音电流要求，指出数字电信线路可能工作于更高工作频率并采用各种自动纠错协议，同时认为机车车辆不足以在这些频率范围内产生足够的干扰；而对于模拟电信线路，明确无一致的限值要求，原内容合并入附录A。

(5)将9～150 kHz的磁场发射限值要求移至附录中，不再做强制规定，这主要是基于如下考虑：轨道交通系统外少有在该频段易被干扰的设备，在10 m处测量发射值不能代表与轨道交通系统内部设备的电磁兼容性，且该频段内与其他铁路设备的电磁性可由其他规程或标准诸如EN 50238系列规定，此外测试的复现性较低。

(6)在测试条件中，增加了对车载蓄能牵引机车车辆的考虑，应对其充电过程的发射进行测量，并适用慢行工况限值。

5.1.4 第3-2部分

与EN 50121-3-2：2006相比，EN 50121-3-2：2015的主要技术变化包括：

(1)对标准的应用范围进一步澄清，明确指出抗扰度限值不适用于在无线电设备相关EMC标准中定义的免测频段，而本标准给出的发射限值优先于其他标准所给出的机车车辆上个别设备的发射要求。

(2)增加规范性引用的标准年份，修订端口定义(删除交流、直流牵引电源端口)，增加缩写词定义。

(3)删除了交流、直流牵引端口以及过程测量和控制端口对应的发射要求表格。

(4)公共交流电源端口的总谐波含量要求改为小于8%，依据标准为EN 61000-4-30，并由表注移入表格正文。

(5)依据EN 61000-6-4，设备外壳端口的发射要求扩展至1～6 GHz频率。

(6)设备外壳端口的抗扰度要求频率扩展至5.1～6 GHz频率。

(7)修订附录B，将原交流、直流牵引端口发射要求调整后放入。

5.1.5 第4部分

与EN 50121-4：2006相比，EN 50121-4：2015的主要技术变化包括：

(1)对标准的应用范围进一步澄清，明确本标准给出的抗扰度限值的适用范围包括联锁或运控关键设备、3 m区内设备、10 m区内且与3 m区内设备有连接的设备端口、10 m区内但线缆长度大于30 m等四类，同时指出本标准给出的抗扰度限值不适用于在无线电设备相关EMC标准中定义的免测频段。

(2)增加规范性引用的标准年份，增加了3 m区及10 m区的术语定义，增加缩写词定义。

(3)依据EN 61000-6-4，设备外壳端口的发射要求扩展至1～6 GHz频率。

(4)设备外壳端口的抗扰度要求频率扩展至5.1～6 GHz频率。

5.1.6 第5部分

与EN 50121-5：2006相比，EN 50121-5：2015的主要技术变化包括：

(1)对标准的应用范围进一步澄清，明确本标准给出的抗扰度限值的适用范围包括联锁或运控关键设备、与牵引电源导体相连的设备、3 m区内设备、10 m区内且与3 m区内设备有连接的设备端口、10 m区内但线缆长度大于30 m等五类；

(2)增加规范性引用的标准年份，增加了长总线、3 m区及10 m区的术语定义，增加缩写词定义；

(3)依据EN 61000-6-4，设备外壳端口的发射要求扩展至1～6 GHz频率；

(4)设备外壳端口的抗扰度要求频率扩展至5.1～6 GHz频率；

(5)删除9～150 kHz的磁场发射限值要求，这主要是基于轨道交通系统外少有在该频段易被干扰的设备以及试验的低复现性考虑；

(6)对完全地下铁路系统(无地面运行)，明确无测试要求。

5.2 IEC 62236：2018制定

IEC 62236：2018以EN 50121：2015为基础修订，因此自EN 50121：2006/IEC 62236：2008以来的重要技术变更得以保留，与EN 50121：2015相比删除了欧盟法规相关内容，采用了IEC标准模板，同时对标准的文字表述进行了优化，主要变化有：

所有部分依据IEC模板增加或调整了规范性引用和术语定义，并以对应的IEC或CISPR标准替代了原来的EN标准。

IEC 62236-2：2018和IEC 62236-3-1：2018中对于环境噪声的要求进行了澄清，增加了公式(环境噪声>发射限值-6 dB)形式的补充说明。

IEC 62236-3-2：2018中修正了端口定义图中的错误，此外测试条件中对于属于系统一部分的设备，其测试依据由EN 55022标准(CISPR 22)修改为CISPR 32标准。这是因为随着多媒体产品技术不断整合的发展趋势，这类产品相应的EMC标准也逐步被整合，如信息技术和音/视频设备的辐射标准：EN 55013、EN 55022和EN 55103-1被整合成统一标准EN 55032(CISPR 32)。对于外壳端口的发射测量，改为直接引用依据IEC 61000-6-4：2006，不再以表格形式列出限值细节(删除EN 50121-3-2：2015中表3)。

IEC 62236-4：2018中关于电源端口发射进一步澄清了对IEC 61000-6-4的引用，因IEC 61000-6-4中只涉及交流电源端口，故IEC 62236-4：2018明确了直流电源端口也适用该限值，并给出了限值表格(见标准中表1)。对外壳端口的工频磁场抗扰度，明确测试只针对适用频率进行，例如对于直流供电系统，则交流磁场抗扰度测试不适用。

IEC 62236-5：20018中对外壳端口的工频磁场抗扰度，明确测试只针对适用频率进行，例如对于直流供电系统，则交流磁场抗扰度测试不适用。

5.3 EN 50121：2017制定

2014年3月29日，欧盟委员会发布了修订后的EMC指令2014/30/EU，并于2014年4月18日生效，而旧有的EMC指令2004/108/EC已于2016年4月20日废除。

因此，EN 50121：2017与EMC指令的更新有关，同时也吸收了IEC对于该系列标准的修订。因其并无根本技术变更，且部分仍在审查中，本文不再展开介绍。

5.4 GB/T 24338：201X制定

因为现行GB/T 24338标准采标于IEC 62236：2003，不能代表国际上最新的轨道交通电磁兼容要求，国内对于GB/T 24338的修订需求非常迫切。因此，2014年由全国牵引电气设备与系统标准化技术委员会归口，启动了新版GB/T 24338起草工作。

GB/T 24338的修订最初依据IEC 62236：2008进行，期间因EN 50121：2015发布，IEC据此也展开IEC 62236标准更新工作，GB/T 24338标准工作组紧密跟踪国际标准更新动态，在后续修订中参考了这部分更新，因此新版GB/T 24338基本与国际最新的轨道交通电磁兼容标准状态一致，目前待批准发布。

6 结语

以EN 50121为基础的轨道交通电磁兼容标准至今已有二十余年历史，在轨道交通系统的设计、建造和验证上发挥了重要作用。本文对该系列标准的发展历史进行了探析，梳理总结了标准演进过程的主要技术变化。长期以来我国轨道交通电磁兼容标准制定状态滞后于CENELEC和IEC，但新版GB/T 24338标准制定过程中，紧密跟踪了国际标准动态，基本与最新EN 50121和IEC 62236技术状态一致，这也得益于近年来我国对国际标准制定的积极参与。可以预见，随着我国轨道交通事业的发展，对国际标准的参与度势必也会快速提高。