WWW.LIBRUS.DOBROTA.BIZ
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - собрание публикаций
 

«(МГС) INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION (ISC) ГОСТ МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ IEC 61000-4-4СТАНДАРТ Электромагнитная совместимость (ЭМС) Часть ...»

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

ГОСТ

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

IEC 61000-4-4СТАНДАРТ

Электромагнитная совместимость (ЭМС)

Часть 4-4

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ И ИЗМЕРЕНИЙ

Испытание на устойчивость к электрическим быстрым переходным процессам (пачкам) (IEC 61000 4-4:2012, ЮТ) Издание официальное Москва Стамдартинформ проектные работы ГОСТ IEC 61000-4-4—2016 Предисловие Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стан­ дартизации установлены в ГОСТ 1.0—2015 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2—2015 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосу­ дарственные. правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»

Сведения о стандарте 1 ПОДГОТОВЛЕН Закрытым акционерным обществом «Научно-испытательный центр «САМТЭС» и Техническим комитетом по стандартизации ТК 30 «Электромагнитная совместимость технических средств» на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии между­ народного стандарта, указанного в пункте 5 2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии 3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 8 декабря 2016 г. No 50)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны Код страны Сокращенное наименование национального органа по МК ИСО 3166)004-97 по МК(ИСО 3166) 004-97 по стандартизации Беларусь BY Госстандарт Республики Беларусь Киргизия KG Кыргызстамдарт Россия RU Росстандарт Украина UA Минэкономразвития Украины 4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 декабря 2016 г. No 2051-ст межгосударственный стандарт ГОСТ IEC 61000-4-4—2016 введен в действие в качество национального стандарта Российской Федерации с 1 сентября 2017 г .

5 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту IEC 61000-4-4:2012 «Электромаг­ нитная совместимость (ЭМС). Часть 4-4. Методы испытаний и измерений. Испытание на устойчивость к электрическим быстрым переходным процессам/пачкам» («Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-4: Testing and measurement techniques — Electrical fast transient/burst immunity test», IDT) .

Международный стандарт IEC 61000-4-4:2012 подготовлен подкомитетом 77В «Высокочастотные электромагнитные явления» Технического комитета ТС 7 7 IEC «Электромагнитная совместимость» .

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочного между­ народного стандарта соответствующий ему межгосударственный стандарт, сведения о котором приве­ дены в дополнительном приложении ДА 6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информацион­ ном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном инфор­ мационном указателе «Национальные стандарты». В случав пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уве­ домления и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на офи­ циальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

–  –  –





Содержание 1 Область применения

2 Нормативные с с ы л к и

3 Термины, определения и сокращения

3.1 Термины и определения

3.2 С окращ ения

4 Общие положения

5 Испытательные уров ни

6 Испытательное оборудование

6.1 Обзор.

6.2 Генератор пачек

6.3 Устройство связи/развязки для портов электропитания леременного/лостоянного то ка................8

6.4 Емкостные клещи с в я з и

7 Испытательная установка

7.1 Общие положения

7.2 Испытательное оборудование

7.3 Испытательная установка для типовых испытаний, проводимых в лабораториях

7.4 Испытательная установка для испытаний, проводимых на месте уста н о в ки

8 Процедура испытаний

8.1 Общие положения

8.2 Лабораторные опорные условия

8.3 Проведение испытаний

9 Оценка результатов испы таний

10 Протокол испы таний

Приложение А (справочное) Информация об электрических быстрых переходных процессах........... 21 Приложение В (справочное) Выбор испытательных уровней

Приложение С (справочное) Рассмотрения неопределенности измерений

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочного международного стандарта межгосударственномустандарту

Библиография

inГОСТ IEC 61000-4-4—2016

Введение Стандарты комплекса IEC 61000 публикуются отдельными частями в соответствии со следующей структурой:

- часть 1. Общие положения:

общее рассмотрение (введение, фундаментальные принципы), определения, терминология;

- часть 2. Электромагнитная обстановка:

описание электромагнитной обстановки, классификация электромагнитной обстановки, уровни электромагнитной совместимости;

- часть 3. Нормы:

нормы электромагнитной эмиссии, нормы помехоустойчивости (в тех случаях, когда они не являются предметом рассмотрения техническими комитетами, разрабатывающими стандарты на продукцию);

- часть 4. Методы испытаний и измерений:

методы измерений, методы испытаний;

- часть 5. Руководства по установке и помехоподавлению:

руководства по установке, методы и устройства помехоподавления:

- часть 6. Общие стандарты,

-ч а с т ь 9. Разное .

Каждая часть далее подразделяется на несколько частей, которые могут быть опубликованы в качестве международных стандартов или технических требований, или технических отчетов, некоторые из которых были уже опубликованы как разделы. Другие будут опубликованы с указанием номера части, за которым следует дефис, а затем номер раздела (например, IEC 61000-6-1) .

Настоящая часть представляет собой международный стандарт, который устанавливает требо­ вания помехоустойчивости и процедуры испытаний, относящиеся к электрическим быстрым переход­ ным процессам (пачкам) .

–  –  –

1 Область применения Настоящий стандарт применяется для оценки устойчивости электрического и электронного обору­ дования к повторяющимся электрическим быстрым переходным процессам. Стандарт предназначен для применения при установлении требований помехоустойчивости и процедур испытаний, относящих­ ся к электрическим быстрым переходным процессам (пачкам). Кроме того, в стандарте определены диапазоны испытательных уровней и установлены методы испытаний .

Целью настоящего стандарта является установление общих и воспроизводимых рекомендаций по оценке устойчивости электрического и электронного оборудования при воздействии электрических быстрых переходных процессов (пачек) на порты питания, сигналов, управления и заземления. Метод испытаний, установленный в настоящем стандарте, представляет собой последовательный метод оценки помехоустойчивости оборудования или системы в отношении указанного явления .

П р и м е ч а н и е — В соответствии с Руководством IEC 107 настоящий стандарт является основополагаю­ щим стандартом ЭМС для применения техническими комитетами IEC. разрабатывающими стандарты на продук­ цию. Руководство IEC 107 устанавливает также, что технические комитеты, разрабатывающие стандарты на продук­ цию. ответственны за определение необходимости применения настоящего стандарта для испытаний на помехоустойчивость и (в случае его применения) за выбор испытательных уровней и критериев качества функцио­ нирования1* .

Настоящий стандарт применяется при установлении:

- формы испытательного напряжения;

- диапазонов испытательных уровней:

- испытательного оборудования;

- процедур калибровки и проверки испытательного оборудования;

- испытательной установки:

- процедуры испытания .

Настоящий стандарт устанавливает требования к испытаниям в лаборатории и на месте эксплуа­ тации .

ТК 77 и его подкомитеты готовы к сотрудничеству с техническими комитетами IEC, разрабатывающими стандарты на продукцию, в оценке уровней конкретных испытаний на помехоустойчивость для соответствующих видов продукции .

Издание оф ициальное ГОСТ IEC 61000-4-4—2016 2 Нормативные ссылки Для применения настоящего стандарта необходимы следующие ссылочные документы. Для дати­ рованных ссылок применяют только указанное издание ссылочного документа. Для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного документа (включая все его изменения) .

IEC 60050-161:1990. International Electrotechnical Vocabulary (IEV) — Chapter 161: Electromagnetic compatibility Международный электротехнический словарь. Глава 161. Электромагнитная совместимость 3 Термины, определения и сокращения

3.1 Термины и определения В настоящем стандарте применены термины по IEC 60050-161. а также следующие термины с соот­ ветствующими определениями .

П р и м е ч а н и е — Некоторые из наиболее применимых терминов и определений IEC 60050-161 приведе­ ны ниже:

3.1.1 вспомогательное оборудование (auxiliary equipment, АЕ): Оборудование, необходимое для обеспечения испытуемого оборудования (ИО) сигналами, требуемыми для нормального функцио­ нирования. а также оборудование для проверки качества функционирования ИО .

3.1.2 пачка (burst): Последовательность ограниченного числа отдельных импульсов или колебаний ограниченной продолжительности .

[IEC 60050-161:1990.161-02-07]_________________________________________________________

3.1.3 калибровка (calibration): Совокупность операций, устанавливающих посредством ссылок на стандарты соотношение, существующее при определенных условиях между показанием и результа­ том измерения .

Примечания 1 Термин основан на подходе неопределенности измерений .

2 Соотношение между показаниями и результатами измерения в принципе может быть выражено калибро­ вочной диаграммой .

[IEC 60050-311:2001.311-01-09] 3.1.4 связь (coupling): Взаимодействие между цепями при передаче энергии из одной цепи в другую .

3.1.5 общий несимметричный режим (связи) [common mode (coupling)]: Одновременная связь со всеми линиями относительно опорной пластины заземления .

3.1.6 клещи связи (coupling clamp): Устройство с определенными размерами и характеристика­ ми. предназначенное для общей несимметричной связи возмущающего сигнала с испытуемой цепью без гальванического соединения с ней .

3.1.7 устройство связи (coupling network): Электрическая цепь, предназначенная для передачи энергии из одной цепи в другую .

3.1.8 устройство развязки (decoupling network): Электрическая цепь, предназначенная для предотвращения воздействия электрических быстрых импульсов (пачек), подаваемых на ИО. на другие устройства, оборудование или системы, не подвергаемые испытаниям .

3.1.9 ухудшение качества функционирования [degradation (of performance)]: Нежелательное откло­ нение качества функционирования любого устройства, оборудования или системы от их установлен­ ного качества функционирования .

П р и м е ч а н и е — Термин «ухудшение» может применяться как к временным, так и постоянным наруше­ ниям работы .

–  –  –

3.1.10 EFT/B: Электрические быстрые переходные процессы (пачки) .

3.1.11 электромагнитная совместимость; ЭМС (electromagnetic compatibility. ЕМС); Способность оборудования или системы удовлетворительно функционировать в своей электромагнитной обста­ новке. не создавая недопустимых электромагнитных помех чему-либо в этой обстановке .

(IEC 60050-161:1990.161-01-07] 3.1.12 ИО(Е11Т): Испытуемое оборудование .

3.1.13 опорная пластина заземления (ground reference plane): Плоская проводящая поверхность, потенциал которой используется в качестве общего опорного потенциала .

3.1.14 устойчивость к электромагнитной помехе, помехоустойчивость [immunity (to а disturbance)}: Способность устройства, оборудования или системы функционировать без ухудшения качества в присутствии электромагнитной помехи .

[IEC 60050-161:1990.161-01-20] 3.1.15 порт (port): Конкретный интерфейс ИО с внешней электромагнитной обстановкой .

3.1.16 длительность импульса (pulse width): Интервал времени между первым и последним момента­ ми. когда мгновенное значение достигает 50 % значений возрастающего и падающего фронтов импульса .

[IEC 60050-702:1992. 702-03-04, модифицировано] 3.1.17 время нарастания (rise time): Интервал времени между моментами, когда мгновенное значение импульса достигает вначале 10 %. а затем 90 % пикового значения .

[I ЕС 60050-161:1990.161 -02-05. модифи цировано] 3.1.18 переходный процесс (transient): Термин, обозначающий явление или величину, изменяющую­ ся между двумя соседними стационарными состояниями за интервал времени, короткий по сравне­ нию с полной рассматриваемой шкалой времени .

[I ЕС 60050-161:1990.161 -02-01 ] 3.1.19 несимметричный режим (связи) [unsymmetric mode (coupling)]: Связь с одиночной лини­ ей относительно опорной пластины заземления .

3.1.20 проверка (verification): Совокупность операций, которые используются для проверки системы испытательного оборудования (например, испытательного генератора и соединительных кабелей) и демонстрации того, что испытательная система функционирует в пределах допустимых отклонений характеристик, приведенных в разделе 6 .

Примечания 1 Методы, используемые при проверке, могут отличаться от методов, используемых при калибровке .

2 Для целей настоящего основополагающего стандарта ЭМС данное определение отличается от определе­ ния. приведенного в IEC 60050-311:2001.311-01 -13

3.2 Сокращения АЕ — вспомогательное оборудование;

CDN — устройство связи/развязки, GRP — опорная пластина заземления;

MU — неопределенность измерений;

РЕ — защитное заземление .

–  –  –

Испытание на устойчивость к повторяющимся быстрым переходным процессам представпяет собой испытание ИО при воздействии пачек переходных процессов, подаваемых на порты электропита­ ния. управления, сигналов и заземления. Существенными особенностями данных испытаний являются высокая амплитуда, малое время нарастания, высокая частота повторения и низкая энергия воздей­ ствующих импульсов .

Испытания должны продемонстрировать устойчивость электрического и электронного оборудо­ вания к различным переходным электромагнитным помехам, аналогичных возникающим в результате коммутационных процессов (прерываний индуктивных нагрузок, размыканий контактов реле и т. п.) .

–  –  –

Предпочтительные испытательные уровни, применимые при воздействии электрических быстрых импульсов (пачек) на порты электропитания, управления, сигналов и заземления, приведены в таб­ лице 1 .

Т а б л и ц а 1 — Испытательные уровни Выходное испытательное напряжение о режиме холостого хода и частота повторения импульсов

–  –  –

Примечания 1 При испытаниях традиционно используют частоту повторения импульсов 5 кГц. однако частота повторения 100 кГц более соответствует действительности. Технические комитеты, разрабатывающие стандарты на про­ дукцию. должны определить частоту повторения импульсов с учетом условий применения группы однородной продукции или продукции конкретного вида .

2 Для некоторых видов продукции отсутствует четкое различие между портами электропитания и ввода/вывода сигналов. В этом случае технические комитеты, должны разграничить их для целей испытаний .

Относительно выбора испытательных уровней см. приложение В .

6 Испытательное оборудование

–  –  –

П р и м е ч а н и е — Характеристики переключателя вместе с паразитными элементами схемы (индуктив­ ность и емкость) формируют необходимое время нарастания .

–  –  –

Формула идеальной кривой, представленной на рисунке 3. vEFT(f), следующая:

к„ — максимальное или пиковое значение напряжение разомкнутой цепи (к, = 1 означает нормали­ зованное напряжение):

v, = 0,92; г, = 3,5 нс; т2 = 51 нс; nEFT = 1.8 .

П р и м е ч а н и е — Вывод этой формулы приведен в IEC 62305-1:2010. приложение В .

6.2.3 Калибровочные характеристики генератора электрических быстрых импульсов (пачек) Характеристики испытательного генератора должны быть откалиброваны для того, чтобы подтвердить, что они отвечают требованиям настоящего стандарта. Для этого должны быть проведены следующие процедуры .

К выходу испытательного генератора подключают коаксиальную нагрузку сопротивлением 50 и 1000 Ом. Выходное напряжение контролируют с помощью осциллографа. Ширина полосы пропускания осциллографа на уровне 3 дБ должна быть не менее 400 МГц. Полное сопротивление испытательной нагрузки 1000 Ом может быть комплексным.

Характеристики полного сопротивления испытательной нагрузки:

- ( 5 0 1 1)Ом;

- (1000 1 20) Ом; измерение сопротивления производится на постоянном токе .

Допустимые отклонения вносимых потерь обеих испытательных нагрузок не должны превышать следующих значений:

11 дБ на частотах до 100 МГц;

13 дБ на частотах от 100 до 400 МГц .

Должны быть измерены следующие параметры:

- пиковое значение напряжения .

Для каждого напряжения из набора напряжений по таблице 2 измеряют выходное напряжение при нагрузке 50 Ом [Vp (50 Ом)). Каждое измеренное напряжение Vp (50 Ом) должно соответствовать ука­ занному в таблице 2 с допустимым отклонением *10% .

При тех же установках генератора (набор напряжений) измеряют выходное напряжение при нагрузке 1000 Ом [Ур (1000 Ом)].

Каждое измеренное напряжение Vp (1000 Ом) должно соответствовать указанному в таблице 2 с допустимым отклонением 120 %:

- время нарастания для всех напряжений из набора напряжений;

- ширина импульса для всех напряжений из набора напряжений;

- частота повторения импульсов в пределах одной пачки для любого напряжения из набора напря­ жений;

- длительность пачки импульсов для любого напряжения из набора напряжений:

- период пачки импульсов для любого напряжения из набора напряжений .

Т а б л и ц а 2 — Пиковые значения выходного напряжения и частоты повторения

–  –  –

Окончание таблицы 2 Следует принять меры, обеспечивающие сведение паразитной емкости к минимуму .

Примечание 1 — Применение нагрузочного резистора сопротивлением 1000 Ом автоматически снижает напряжение из набора напряжений на 5 %. как показано в колонке Ур (1000 Ом). Значение V„ (1000 Ом) равно значению Ув (режим холостого хода), умноженному на коэффициент 1000/1050 (отношение сопротивления испытательной нагрузки 1000 Ом и общего сопротивления цепи 1000 50) Ом) .

П р и м е ч а н и е 2 — При сопротивлении нагрузки 50 Ом измеренное выходное напряжение равно полови­ не напряжения в режиме холостого хода .

6.3 Устройство связи/развязки для портов электропитания переменного/постоянного тока 6.3.1 Характеристики устройства связи/развязки Устройство связи/развязки используется для испытаний портов электропитания переменно­ го/постоянного тока .

Схема устройства (на примере трехфазной сети электропитания переменного тока) приведена на рисунке 4 .

Типичные характеристики устройства схемы связи/развязки следующие:

- индуктивность развязки с ферритом 100 мкГн;

- конденсаторы связи 33 нФ .

Зпмпроiw m w ACiDC

–  –  –

устройства связи/развязки с использованием одиночной 50-омной нагрузки, подключенной к опорному заземлению. На рисунке 5 показано одно из пяти калибровочных измерений — калибровка L1 по отно­ шению к опорному заземлению .

П р и м е ч а н и е 1 — Отдельная проверка каждого пути связи обеспечивает правильное функционирова­ ние и калибровку каждой линии .

Следует соблюдать осторожность при использовании коаксиальных адаптеров для связи с выхо­ дом устройства связи/развязки .

Соединение между выходом устройства связи/развязки и коаксиальным адаптером должно быть как можно короче, но не более 0,1 м .

Калибровку проводят при установке значения выходного напряжения генератора 4 кВ. Генератор подключают к входу устройства связи/развязки. Каждый отдельный выход устройства связи/развязки (обычно подключаемый к ИО) последовательно нагружают на сопротивление 50 Ом. в то время как другие выходы оставляют ненагруженными. Пиковое значение напряжения и форму сигнала регистри­ руют для каждой полярности .

Время нарастания импульсов должно быть (5,5 ± 1.5) нс .

Длительность импульса должна быть (45 i 15) нс .

Пиковое значение напряжения должно быть (2 0.2) кВ в соответствии с таблицей 2 .

П р и м е ч а н и е 2 — Значения, приведенные выше, представляют собой результаты применения рассмат­ риваемого метода калибровки устройства связи/развязки .

Остаточное напряжение испытательного импульса на входах питания устройства связи/развязки при отключении и сети электропитания не должно превышать 400 В при измерении отдельно на каждом входном терминале (L,. L2. L3, N. РЕ) с одиночной нагрузкой 50 Ом. при установке генератора на 4 кВ и использовании устройства связи/развязки в общем несимметричном режиме связи, т. е. при подаче переходных процессов одновременно на все линии .

–  –  –

ГОСТ IEC 61000-4-4—2016

6.4 Емкостные клещи связи 6.4.1 Общие положения Емкостные клещи связи обеспечивают возможность подачи электрических быстрых импульсов (пачек) на испытуемые цепи без подключения к клеммам портов ИО. экранам кабелей или каким-либо иным частям ИО .

Емкость связи клещей зависит от диаметра кабеля, его материала и экрана кабеля (при наличии) .

Прибор состоит из зажимного элемента (выполненного, например, из оцинкованной стали, латуни, меди или алюминия) для размещения кабелей (плоских или круглых) испытуемой цепи, размещенного на пластине заземления. Пластина заземления должна выступать за границы зажима не менее чем на

0.1 м с каждой стороны .

Емкостные клещи должны иметь на каждом конце высоковольтный коаксиальный разъем для подключения испытательного генератора. Испытательный генератор подключают к тому концу клещей связи, который расположен ближе к ИО .

Если клещи связи имеют только один высоковольтный коаксиальный разъем, то он должен быть расположен так, чтобы высоковольтный коаксиальный разъем был максимально приближен к ИО .

Сами клещи должны быть, как можно более плотно закрыты, чтобы обеспечить максимальную емкость связи между кабелем и клещами .

Пример механической конструкции клещей связи приведен на рисунке 6.

Клещи связи должны быть следующих размеров:

- высота нижней пластины связи (100 ± 5) мм,

- ширина нижней пластины связи (140 i 7) мм:

- длина нижней пластины связи: (1000 ± 50) мм .

Метод связи с использованием клещей используют для испытаний на линиях, подключаемых к сигнальным портам и портам. Допускается использование клещейсвязи на портах электропитания, если устройство связи/развязки по 6.3 не может быть применено (см. 7.3.2.1) .

–  –  –

6.4.2 Калибровки емкостных клещей связи Для калибровки характеристик емкостных клещей связи должно быть использовано измеритель­ ное оборудование, определенное как пригодное для выполнения калибровки по 6.2.3 .

Преобразовательная пластина (см. рисунок 7) должна быть вставлена в клещи связи. Для подклю­ чения к измерительному нагрузочному аттенюатору должен быть использован соединительный адаптер с низкой индуктивностью связи с заземлением. Схема установки приведена на рисунке 8 .

–  –  –

Рисунок 8 — Калибровка емкостных клещей связи с использованием преобразовательной пластины Преобразовательная пластина состоит из металлического листа размерами 120 х 1050 мм макси­ мальной толщиной 0,5 мм. изолированного сверху и снизу диэлектрическим листом толщиной 0.5 мм .

Для того чтобы избежать контакта клещей с преобразовательной пластиной, должна быть обеспечена ее изоляция со всех сторон, выдерживающая напряжение не менее 2.5 кВ. На одном конце преобразова­ тельную пластину подключают к соединительному адаптеру, используя соединение с малым полным сопротивлением длиной не более 30 мм. Преобразовательная пластина должна быть размещена в емкостных клещах связи так, чтобы конец с соединением был совмещен с концом нижней пластины связи. Соединительный адаптер должен устанавливать соединение с низким полным сопротивлением с пластиной заземления, чтобы обеспечить заземление коаксиального измерительного нагрузочного аттенюатора 50 Ом. Расстояние между преобразовательной пластинкой и измерительным нагрузочным аттенюатором 50 Ом не должно превышать 0.1 м .

П р и м е ч а н и е — Зазор между верхней пластиной связи и преобразовательной пластиной не имеет существенного значения .

Форма сигнала должна быть откалибрована с одним резистором 50 Ом .

Калибровка клещей должна быть проведена с использованием генератора, соответствие которого требованиями 6.2.2 и 6.2.3 должно быть подтверждено .

Калибровку проводят при установке значения выходного напряжения генератора 2 кВ .

Генератор подключают к выходу клещей связи .

Пиковое значение напряжения и параметры формы сигнала регистрируют на выходе преобразо­ вательной пластины, расположенном на противоположном конце клещей .

Характеристики формы сигнала должны соответствовать следующим требованиям:

- время нарастания (5 ± 1.5) нс;

- ширина импульса (50 ± 15) нс;

- пиковое значение напряжения (1000 i 200) В .

7 Испытательная установка

7.1 Общие положения

В зависимости от места проведения испытаний различают:

- типовые испытания (испытания для подтверждения соответствия), проводимые в испытательных лабораториях,

- испытания на месте эксплуатации, проводимые после окончательной установки оборудования .

и ГОСТ IEC 61000-4-4—2016 Предпочтительным методом испытаний являются типовые испытания, проводимые в испытатель­ ных лабораториях .

ИО при испытаниях должно быть размещено в соответствии с инструкциями изготовителя по уста­ новке (при наличии) .

7.2 Испытательное оборудование 7.2.1 Общие положения

Испытательная установка включает в себя следующее оборудование (см. рисунок 9):

- опорную пластину заземления:

- устройство связи (устройство свяэи/развязки или емкостные клещи связи):

- устройство развязки (если применимо);

- испытательный генератор .

7.2.2 Проверка испытательной аппаратуры Цель проверки — убедиться в том. что испытательная установка с применением электрических быстрых переходных процессов (пачек) функционирует правильно между калибровками. Испытатель­ ная установка с применением электрических быстрых переходных процессов (пачек) включает в себя:

- генератор электрических быстрых переходных процессов (пачек);

- устройство связи/'раэвязки;

- емкостные клещи связи;

- соединительные кабели .

Чтобы проверить правильность функционирования системы должны быть проверены следующие сигналы:

- сигнал электрических быстрых переходных процессов (пачек) на выходном зажиме устройства связи/развязки;

- сигнал электрических быстрых переходных процессов (пачек) на емкостных клещах связи .

Достаточно проверить с использованием соответствующего измерительного оборудования (например, осциллографа), что быстрые переходные процессы (см. рисунок 2) присутствуют на любом уровне при условии, что ИО не подключено к системе .

Испытательные лаборатории могут самостоятельно установить контрольные опорные значения, отнесенные к этой процедуре проверки .

Пример процедуры проверки емкостных клещей связи приведен на рисунке 10 .

–  –  –

7.3 Испытательная установка для типовых испытаний, проводимых в лабораториях 7.3.1 Условия испытаний К испытаниям, проводимым в лабораториях, в которых выполнены лабораторные опорные усло­ вия по 8.1, применяют следующие требования .

Напольные ИО и оборудование, предназначенное для монтажа в других конфигурациях, если не указано иное, должны быть размещены на опорной пластине заземления и изолированы от нее подстав­ кой из непроводящего материала толщиной (0.1 ±0.05) м (см. рисунок 11). Допускается применение непроводящих валиков/роликов .

Настольное оборудование и оборудование, обычно установленное на потолках или стенах, а также встраиваемое оборудование должны быть испытаны при размещении ИО на (0.1 0.01) м выше пласти­ ны заземления .

Испытание настольного оборудования значительных размеров или нескольких систем может быть проведено на полу при сохранении тех же самых расстояний, которые имели место в испытательной кон­ фигурации настольного оборудования .

–  –  –

Рисунок 11 — Пример испытательной установки для лабораторных типовых испытаний ГОСТ IEC 61000-4-4—2016 Испытательный генератор и устройство связи/развязки должны быть соединены с опорной плас­ тиной заземления .

Пластина заземления должна представлять собой металлический лист (медный или алюминие­ вый) толщиной не менее 0.25 мм, могут быть использованы другие металлические материалы, но тол­ щиной не менее 0,65 мм .

Минимальные размеры пластины заземления должны быть 0,8 * 1 м. Фактические размеры зави­ сят от размеров ИО .

Пластина заземления должна выступать за границы ИО не менее чем на 0.1 м с каждой стороны .

Для обеспечения безопасности пластина заземления должна быть соединена с защитным заземлением (РЕ) .

ИО должно быть расположено и подключено для обеспечения функционирования по назначению и в соответствии с техническими требованиями к установке оборудования .

Минимальное расстояние между ИО и любыми другими проводящими структурами (включая гене­ ратор, вспомогательное оборудование и стены экранированной комнаты), за исключением пластины заземления, должно быть более 0.5 м .

Все кабели для ИО должны быть размещены на изолирующей подставке на высоте 0.1 м над плас­ тиной заземления. Кабели, не подвергаемые воздействию электрических быстрых переходных процес­ сов (пачек), должны проходить как можно дальше от испытуемого кабеля с тем. чтобы минимизировать связь между кабелями .

ИО должно быть присоединено к системе заземления в соответствии с требованиями изготовителя к установке: использование дополнительных заземляющих проводников не допускается .

Полное сопротивление соединений заземляющих кабелей устройства связи/развязки с опорной пластиной заземления и всех электрических соединений должно быть низкоиндуктивным .

Для подачи испытательных напряжений должны использоваться либо устройство непосредствен­ ной связи, либо емкостные клещи .

Испытательные напряжения должны быть поданы поочередно на все порты ИО. включая порты для подключения кабелей, соединяющих отдельные образцы оборудования, подвергаемые испытани­ ям. исключая случай, когда длина соединительного кабеля не позволяет провести испытание (см. рису­ н о к^ ) .

–  –  –

П р и м е ч а н и е — Длина кабеля, который должен быть испытан, обычно устанавливается техническими комитетами, разрабатывающими стандарты на продукцию .

Рисунок 12 — Пример испытательной установки, включающей а себя систему из двух напольных ИО

–  –  –

Оборудование, поставляемое без кабелей, должно быть испытано в соответствии с инструкцией по работе/установке или по сценарию наихудшего случая .

Оборудование с высокими кабельными вводами должно быть установлено, как показано на рисунке 13 .

Рисунок 13 — Пример испытательной установки для оборудования высокими кабельными вводами Для защиты вспомогательного оборудования (АЕ) и общественных распределительных сетей дол­ жны быть использованы устройства развязки или поглощающие устройства общего несимметричного режима .

При использовании емкостных клещей связи минимальное расстояние между пластинами связи клещей и любыми другими проводящими поверхностями (включая генератор), за исключением пласти­ ны заземления под клещами связи и под ИО. должно быть не менее 0.5 м .

Расстояние между любыми устройствами связи и ИО должно быть 0.5—0.6 м для настольного испытательного оборудования и (1.0 ± 0,1) м для напольного оборудования, если иное не указано в стан­ дартах. распространяющихся на продукцию. Если физически невозможно применить указанные выше расстояния, то допускается применить другие расстояния с записью в плане испытаний .

Если кабель между ИО и устройством связи съемный, то он должен быть коротким насколько это возможно, чтобы соответствовать требованиям настоящего подраздела. Если изготовитель предостав­ ляет кабель, превышающий расстояние между устройством связи и местом ввода в ИО. то излишек дли­ ны этого кабеля должен быть свернут в жгут и находиться на высоте 0,1 м над пластиной заземления .

Если в качестве устройства связи применяются емкостные клещи связи, то излишек кабеля должен быть свернут в жгут на стороне АЕ .

Части ИО с соединительными кабелями длиной менее 3 м. которые не испытываются, должны быть размещены на изолирующей подставке. Расстояния между частями ИО должно быть0.5 м. Излишекдлины кабеля должен быть свернут в жгут .

Примеры испытательных установок для испытаний в лаборатории приведены на рисунках 11— 14 .

ГОСТ IEC 61000-4-4—2016 7.3.2 Методы подачи испы тательного напряжения на ИО 7.3.2.1 Общие положения Метод подачи испытательного напряжения на ИО зависит от типа порта ИО как указано ниже .

7.3.2.2 Порты электропитания Пример испытательной установки для прямой подачи напряжения электрических быстрых пере­ ходных процессов (пачек) помех через устройство связи/развязки приведен на рисунке 14. Рисунок 14 иллюстрирует предпочтительный метод связи с портом питания .

Для оборудования, имеющего порт питания без клеммы заземления, испытательное напряжение подается только на линии L и N .

–  –  –

Рисунок 14 — Пример испытательной установки для прямой связи испытательного напряжения с портами питания переменного/постоянного тока для типовых испытаний а паборатории Если пригодное устройство связи/развязки отсутствует, например, при потребляемом переменном токе более 100 А. допускается применение следующих альтернативных методов .

- в случае общего несимметричного и несимметричного режимов связи предпочтительным явля­ ется прямой ввод с использованием конденсатора емкостью (33 ± 6,6) нФ;

- если прямой ввод непрактичен, используют емкостные клещи связи .

7.3.2.3 Сигнальные порты и порты управления На рисунке 11 и рисунке 12 показаны примеры использования емкостных клещей связи для подачи испытательного напряжения помехи на сигнальные порты и порты управления. Кабель должен быть раз­ мещен в центре клещей связи. Не испытываемое или вспомогательное подключенное оборудование следует обеспечить соответствующими развязками .

7.3.2.4 Клеммы заземления Испытательной точкой на металлическом корпусе оборудования, имеющего разъем питания с выводом для заземления, должна быть клемма защитного заземления .

Если устройство связи/развязки неприменимо, испытательное напряжение должно быть подано на соединение защитного заземления (РЕ) через конденсатор связи емкостью (33 ± 6,6) нФ .

ГОСТ IEC 61000-4-4—2016

7.4 Испытательная установка для испытаний, проводимых на месте установки 7.4.1 Обзор Испытания на месте установки проводят только по соглашению между изготовителем и заказчи­ ком. Следует учитывать, что само испытание может быть разрушительным для ИО. а другое совмещен­ ное с ним оборудование может быть повреждено или ему может быть нанесен иной ущерб .

Оборудование или система должны быть испытаны после окончания монтажных работ. Испытания на месте установки проводят без применения устройств связи/развязки для того, чтобы имитировать насколько это возможно реальную электромагнитную обстановку .

Если оборудование или система, не относящиеся к ИО. подвергаются неблагоприятному воз­ действию во время испытаний, то должны, по соглашению между изготовителем и пользователем, применяться устройства связи/развязки .

7.4.2 Испытания на портах электропитания и заземления Испытательное напряжение должно быть подано одновременно между опорной пластиной зазем­ ления и клеммами электропитания переменного или постоянного тока, а также клеммой защитного или функционального заземления на корпусе ИО (см. рисунок 15) .

цю гояте ниш ш чя "Клемме постоянного то » долям ршхытриешъи янаполнии» обрами, hfot-me ыпор(ы) с п и .

–  –  –

Рисунок 15 — Пример испытаний на месте установки на портах электропитания переменного/постоянного тока и клеммах защитного заземления стационарного напольного ИО Опорная пластина заземления, как указано в 7.3.1. должна быть установлена рядом с ИО и присое­ динена к защитному заземлению в сети электропитания .

Генератор электрических быстрых переходных процессов (пачек) должен быть расположен на пластине заземления и соединен с кондемсатором(ами) связи коаксиальным кабелем. Экран коаксиаль­ ного кабеля на его конце, подключенном к конденсатору, не должен быть присоединен к защитному заземлению. Длина соединения от конденсатора связи к портам на ИО должна быть как можно более короткой. Этосоединение должно быть неэкранированным, но хорошо изолированным. Емкость конден­ саторов связи должна быть (33 1 6,6) нФ. Остальные соединения ИО должны быть проложены в соот­ ветствии с функциональными требованиями .

7.4.3 Испытание на сигнальных портах и портах управления Предпочтительным методом подачи испытательного напряжение на сигнальные порты и порты управления является использование емкостных клещей связи. Кабель должен быть размещен в центре клещей связи. Если клещи не могут быть использованы из-за механических причин (например, размера ГОСТ IEC 61000-4-4—2016 кабеля или условий его прокладки), они должны быть заменены проводящей лентой или металлической фольгой, обертывающими линии в процессе испытания .

Альтернативным способом является подключение генератора электрических быстрых переход­ ных процессов (пачек) к клеммам линии через отдельные конденсаторы емкостью (100 1 20) пФ. заме­ няющие распределенную емкость клещей связи или устройства с фольгой или лентой .

Коаксиальный кабель, отходящий от испытательного генератора должен быть заземлен в непосредственной близости от точки соединения. Не допускается подача испытательного напряжения на разъемы (проводники под напряжением) коаксиальных или экранированных кабелей .

Испытательное напряжение должно прикладываться таким образом, чтобы защищенность оборудования, обусловленная его экранированием, не уменьшалась (см. рисунок 16 для испытательной конфигурации) .

ближе, кабелей или линий дли исль таний

–  –  –

Результаты испытаний, полученные при использовании отдельного конденсатора связи могут отличаться от результатов, полученных при использовании емкостных клещей связи или фольги. Поэто­ му испытательные уровни, установленные в разделе 5. могут быть изменены техническим комитетом, разрабатывающим стандарты на продукцию для того, чтобы принять во внимание существенные харак­ теристики установки .

По согласованию между изготовителем и потребителем при испытаниях на месте установки внешние кабели могут быть проверены при одновременной укладке всех кабелей одновременно в клещи связи .

8 Процедура испытаний

–  –  –

8.2 Лабораторные опорные условия 8.2.1 Климатические условия Если иное не установлено техническими комитетами, ответственными за разработку общих стандартов и стандартов на продукцию, климатические условия в лаборатории должны отвечать всем предельным значениям, установленным соответствующими изготовителями для функционирования ИО и испытательного оборудования .

Испытания не проводят, если на поверхности ИО или испытательного генератора из-за повышен­ ной влажности возникает конденсация влаги .

8.2.2 Электромагнитные условия Электромагнитные условия в лаборатории должна быть такими, чтобы гарантировать правильное функционирование ИО и отсутствие влияния на результаты испытаний .

8.3 Проведение испытаний Испытания должны быть проведены на осново плана испытаний, предусматривающего проверку качества функционирования ИО в соответствии с технической документацией .

ИО испытывают в нормальных рабочих условиях .

План испытаний должен устанавливать:

- тип проводимых испытаний (в лаборатории или на месте эксплуатации):

- испытательный уровень;

- режим связи (общий несимметричный режим и несимметричный режим в случае испытаний на месте эксплуатации или когда отсутствует применимое устройство связи/развязки);

- полярность испытательного напряжения (обе полярности являются обязательными);

- продолжительность испытания каждого порта (не должна быть меньше, чем время, необходимое для воздействия на ИО и ожидания его отклика, но ни в коем случав не может быть меньше 1 мин. Техни­ ческие комитеты, ответственные за разработку стандартов на продукцию, могут выбирать другую длительность испытаний);

- частоту повторения;

- порты ИО. которые должны быть испытаны;

- представительные условия эксплуатации ИО;

- последовательность подачи испытательного напряжения на порты ИО:

- вспомогательное оборудование (ВО) .

9 Оценка результатов испытаний

Результаты испытаний должны быть классифицированы с точки зрения прекращения выполнения функции или ухудшения качества функционирования ИО в сравнении с уровнем качества функциониро­ вания. определенным его изготовителем, заказчиком испытания или соглашением между изготовите­ лем и покупателем продукции .

Рекомендуется следующая классификация:

А — нормальное качество функционирования в пределах, установленных изготовителем, заказ­ чиком испытания или покупателем;

В — времонное прекращение выполнения функции или ухудшение качества функционирования, которые исчезают после прекращения воздействия помех, с восстановлением нормального функциони­ рования ИО без вмешательства оператора;

С — временное прекращение выполнения функции или ухудшение качества функционирования, коррекция которых требует вмешательства оператора или перезапуска системы;

D — прекращение выполнения функции или ухудшение качества функционирования, которые не являются восстанавливаемыми из-за повреждения оборудования (компонентов), нарушения програм­ много обеспечения или потери данных .

В технической документации изготовителя могут быть установлены воздействия на ИО. которые могут рассматриваться как незначительные и, следовательно, допустимые .

Данная классификация может быть использована в качестве руководства при определении крите­ риев качества функционирования техническими комитетами, ответственными за разработку общих стандартов и стандартов на продукцию и группы однородной продукции, или в качестве основы для соглашения о критериях качества функционирования между изготовителем и покупателем, если, напри­ мер. не существует применимого общего стандарта, стандарта на продукцию или стандарта на группу однородной продукции .

ГОСТ IEC 61000-4-4—2016 10 Протокол испытаний Протокол испытаний должен содержать все сведения, необходимые для воспроизводимости испытания.

В частности, должно быть отражено следующее:

- пункты, установленные в плане испытаний, как указано в разделе 8 настоящего стандарта;

- идентификация ИО и любого связанного с ним оборудования, например фабричная марка, тип продукции, серийный номер;

- идентификация испытательного оборудования, например фабричная марка, тип продукции, серийный номер,

- любые особые условия обстановки, в которой было проведено испытание, например экраниро­ ванное помещение:

- любые особые условия, сделавшие возможным проведение испытания;

- уровень качества функционирования, установленный изготовителем, заказчиком испытания или покупателем .

- уровень качества функционирования, установленный в общем стандарте, стандарте на продук­ цию или в стандарте на группу однородной продукции;

- любые воздействия на ИО при испытании, наблюдаемые в течение и после прекращения воз­ действия помехи, и длительность наблюдения .

- заключение о соответствии или несоответствии ИО требованиям помехоустойчивости (основан­ ное на критерии качества функционирования, установленном в общем стандарте, стандарте на продук­ цию или стандарте на группу однородной продукции, или в соглашении между изготовителем и покупателем);

- любые особые условия использования, например длина или тип кабеля, экранирование или заземление, рабочие условия, которые необходимы для достижения соответствия .

–  –  –

Электрические быстрые переходные процессы (пачки) возникают при коммутации индуктивных нагрузок .

Такие переходные процессы, обычно относящиеся к быстрым, могут характеризоваться следующими парамет­ рами:

длительностью пачки импульсов, которая определяется, прежде всего, энергией, накопленной в индуктив­ ности до начала коммутации;

частотой повторения отдельных переходных процессов;

изменяющейся амплитудой переходных процессов, составляющих пачку импульсов, которая определяется механическими и электрическими характеристиками переключающего устройства (скоростью операции разрыва­ ния цепи, способностью контакта в открытом состоянии выдерживать напряжение) .

Обычно параметры электрических быстрых переходных процессов (пачек) не определяются единственным образом характеристиками коммутирующего контакта или коммутируемой нагрузки .

А.2 А м плитуда им пул ьсо в Напряжение импульсов, измеряемое на проводниках линии, может иметь то же значение, как в точке гальва­ нического соединения этой линии с переключающим контактом. Для линий электропитания и некоторых управляю­ щих цепей это может иметь место вблизи переключающего контакта (на расстоянии около 1 м) .

При передаче помехи посредством индукции (например, через емкостную связь) амплитуда помехи будет представлять собой часть напряжения помехи, измеренного на контактах .

А.З Время нарастания Необходимо отметить, что с увеличением расстояния от источника форма импульса меняется из-за потерь при распространении, дисперсии, и отражений из-за искажений, вызванных подключенными нагрузками. Время нарастания 5 нс. установленное для испытательного генератора, является компромиссным, учитывая эффект ослабления высокочастотных составляющих при распространении импульса .

Более короткое время нарастания, например 1 нс. даст результаты испытаний с большей жесткостью, и целесообразность его применения в основном относится к оборудованию с короткими соединениями, применяе­ мому поблизости от источника электрических быстрых переходных процессов (пачек) .

П р и м е ч а н и е — Реальное время нарастания в источнике электрических быстрых переходных процессов (пачек) для напряжений от 500 В до 4 кВ и более очень близко ко времени нарастания тока электростатического разряда (воздушного), так как механизм разряда является одинаковым А.4 Д л ите л ьн ость им пульса Реальная длительность существенно отличается от того, что указано во всех редакциях настоящего стан­ дарта. Длительность, указанная в настоящем стандарте, соответствует измеренной длительности импульсов, наведенных в испытуемой цепи с учетом меньшего значения низкочастотной компоненты импульсов .

А.5 Частота повторения им п ул ьсо в

Частота повторения импульсов зависит от многих параметров, например:

- постоянной времени цепи заряда (сопротивления, индуктивности и распределенной емкости коммутируе­ мой индуктивной нагрузки);

- постоянной времени коммутирующей цепи, включая полное сопротивление линии, соединяющей нагрузку с переключающим устройством;

- скорости движения контакта при разрыве цепи;

- напряжения, выдерживаемого контактом переключающего устройства .

Отсюда следует, что частота повторения импульсов является переменной величиной, причем обычными являются ее изменения в пределах десяти раз или более .

П р и м е ч а н и е — На практике значение частоты повторения импульсов 5 кГц и 100 кГц. выбранные для испытания, могут рассматриваться как компромиссное решение, обеспечивающее проведение испытаний с учетом наиболее важных параметров электрических быстрых переходных процессов (пачек) .

ГОСТ IEC 61000-4-4—2016 А.6 Число им п ул ьсо в в пачке и дли те льн ость пачки Этот (эти) параметр (параметры) зависит(ят) от энергии, накопленной коммутируемой индуктивной нагруз­ кой. а также от напряжения, выдерживаемого коммутирующим устройством .

Число импульсов в пачке непосредственно зависит от частоты повторения импульсов и длительности пачек .

Длитепьность пачки по результатам измерений близка к 2 мс. за исключением применения герметизированного ртутного контакта, который используется не так часто, как другие типы контактов .

П р и м е ч а н и е — Для испытаний при частоте повторения импульсов 100 кГц выбрана длительность пач­ ки 0.75 мс. Соответственно 75 — число импульсов в пачке. При испытании с частотой 5 кГц длительность импульса составляет 15мс .

–  –  –

Испытательные уровни должны быть выбраны в соответствии с наиболее реальными условиями установки и окружающей электромагнитной среды. Эти уровни указаны в разделе 5 .

Испытания на помехоустойчивость проводят при выбранных испытательных уровнях для того, чтобы обеспе­ чить уровень качества функционирования оборудования, соответствующий электромагнитной обстановке, в кото­ рой оборудование, как ожидается, будет функционировать .

Для испытаний сигнальных портов и портов управления значения испытательного напряжения составляют половину амплитуды напряжений, подаваемых на порты электропитания .

На основании общей практики установки, рекомендуемый выбор испытательных уровней при испытаниях на устойчивость к электрическим быстрым переходным процессам (пачкам) в соответствии с требованиями электромагнитной обстановки, заключается а следующем .

a) Испытательный уровень 1. Хорошо защищенная электромагнитная обстановка

Установка характеризуется следующими признаками:

- подавлением электрических быстрых переходных процессов (пачек) в коммутируемых цепях электропита­ ния и управления .

- разделением между линиями силового электропитания (переменного и постоянного тока) и управляющими и измерительными цепями, подходящими от других сред, принадлежащим к более высоким уровням жесткости;

- применением экранированных кабелей электропитания с экранами, заземленными с обоих концов, и фильтрацией подаваемого электропитания .

Представителем данной электромагнитной обстановки может быть компьютерный зал .

Применимость этого уровня для испытания оборудования ограничена цепями питания для типовых испыта­ ний. и особенно линями заземлением цепей и шкафов оборудования при испытаниях на месте установки .

b ) Испытательный уровень 2. Защищенная электромагнитная обстановка

Установка характеризуется следующими признаками:

- частичным подавлением электрических быстрых переходных процессов (пачек) в цепях силового электро­ питания и управления, которые переключаются только с помощью реле (не контакторами);

- плохое разделение промышленных цепей, принадлежащих к промышленной среде, от других цепей, связанных со средами более высокого уровня жесткости;

- физическим разделением неэкранированных кабелей силового электропитания и управления от сигналь­ ных кабелей и кабелей связи .

Представителем данной электромагнитной обстановки может быть комната управления или терминал промышленного и электротехнического оборудования .

c) Испытательный уровень 3. Тиловая промышленная электромагнитная обстановка

Установка характеризуется следующими признаками:

- отсутствием подавления электрических быстрых переходных процессов (пачек) в цепях силового электро­ питания и управления, которые переключаются только с помощью реле (не контакторами);

- плохим разделением промышленных цепей от других цепей, связанных со средами более высокого уровня жесткости .

- применением специальных кабелей для питания, управления, сигнализации и линий связи .

- плохим разделением между кабелями силового электропитания, управления, сигнализации и связи;

- наличием системы заземления, использующей проводящие каналы, проводники заземления в кабельных лотках (соединенных с системой защитного заземления) и контура заземления .

Представителем данной электромагнитной обстановки может быть область промышленного технологичес­ кого оборудования .

d) Испытательный уровень 4. Тяжелая промышленная электромагнитная обстановка

Установка характеризуется следующими признаками:

- отсутствием подавления электрических быстрых переходных процессов (пачек) в цепях силового электро­ питания. управляющих и питающих цепях, которые переключаются как с помощью реле, так и контакторов;

- отсутствием разделения промышленных цепей, принадлежащих к жесткой электромагнитной обстановке, от других цепей, связанных со средами более высокого уровня жесткости;

- отсутствием разделения между кабелями силового электропитания, управления, сигнализации и связи;

- использованием многожильных кабелей совместно для цепей управления и сигнализации .

ГОСТ IEC 61000-4-4—2016 Представителем данной электромагнитной обстановки могут быть открытые зоны размещения промышлен­ ного технологического оборудования, в котором не приняты меры снижения помех, электростанции и релейные помещения на подстанциях воздушных линий высокого напряжения, газовые силовые подстанции с рабочим напряжением до 500 кВ (с типичной практикой установки) .

е) Испытательный уровень X. Специальные условия эксплуатации Условия малого или значительного электромагнитного разделения источников помех с цепями, кабелями, линиями оборудования и т. д.. и различное качество монтажных работ могут потребовать использование испыта­ тельных уровней более высоких или более низких, чем указано выше. Следует отметить, что линии от оборудова­ ния. применяемого в жесткой электромагнитной обстановке, могут проникать в зоны с менее жесткой электромагнитной обстановкой .

–  –  –

С.1 Общие полож ения Повторяемость результатов испытаний ЭМС зависит от многих факторов или воздействий, которые влияют на результаты испытаний. Эти факторы могут быть квалифицированы какслучайные или систематические эффек­ ты. Соответствие созданной с применением испытательного оборудования физической величины, применяемой при испытаниях в области электромагнитной совместимости, количественным параметрам данной величины, уста­ новленным в настоящем стандарте, подтверждают проведением ряда измерений (например, измерением времени нарастания импульса осциллографом с аттенюаторами). Результат каждого измерения включает в себя неопределенность измерений (MU) из-за несовершенства измерительных приборов, а также отсутствия повторя­ емости самой измеряемой величины .

Для того чтобы оценить MU необходимо:

а) идентифицировать источники неопределенности, связанные какс измерительным оборудованием, так и с измеряемой величиной .

Ь определить функциональную зависимость (модель измерений) между влияющими (входными) величина­ ми и измеренной(выходной)величиной .

c) получить оценку и стандартные неопределенности входных величин .

d) получить оценку интервала, содержащего, с высоким уровнем достоверности, истинное значение измеря­ емой величины .

При испытаниях на помехоустойчивость оценки и неопределенности вычисляют по параметрам величины помехи (например, время нарастания, пиковое значение и длительность импульса). Как такоаые. они описывают степень согласования величины помехи с соответствующими техническими требованиями настоящего основопо­ лагающего стандарта .

Вместе с тем эти оценки и неопределенности, полученные для конкретной величины помехи, не описывают степени согласования между смоделированным электромагнитным явлением, как оно определено в настоящем основополагающем стандарте, и реальными электромагнитными явлениями за пределами лаборатории .

Поскольку влияние параметров величины помехи на ИО априори неизвестно и в большинстве случаев харак­ тер отклика ИО на помеху является нелинейным, для величины помехи не могут быть установлены единственная оценка и значение неопределенности. Поэтому каждый из параметров величины помехи должен сопровождаться соответствующей оценкой и неопределенностью. Это приводит более, чем к одному бюджету неопределенности .

Данное приложение применяется 8 отношении неопределенности калибровки для калибровочных лаборато­ рий и тех испытательных лабораторий, которые выполняют свои собственные калибровки .

С.2 Составляю щ ие неопределенности электрических б ы стр ы х переходны х процессов (пачек) Неопределенности могут быть определены также для параметров величины помехи. Как таковые, они описы­ вают степень согласования установленного испытательного оборудования с техническими требованиями настоя­ щего основополагающего стандарта .

Ниже приведен список составляющих неопределенности, используемых при оценке влияний измерительных приборов и испытательной установки:

- показание пикового значения:

- показание при 10 %-ном уровне;

- показание при 90 %-ном уровне;

- показание при 50 %-ном уровне;

- коэффициент затухания .

- рассогласование «цепь — осциллограф»;

- составляющая неопределенности цепи «нагрузка — аттенюатор — кабель»;

- составляющая неопределенности при горизонтальном измерении осциллографом;

- составляющая неопределенности при вертикальном измерении осциллографом,

- повторяемость измерений (оценка по типу А);

- отклонения в испытательной установке (оценка по типу А);

- составляющие за счет калибровки осциллографа, аттенюатора .

Следует признать, что вклады, которые применяются при калибровке и при испытании, не могут быть одина­ ковыми. Это приводит к различным бюджетам неопределенности для каждого процесса .

ГОСТ IEC 61000-4-4—2016

С.З Н еопределенность калибровки

С.3.1 Общие положения Необходимо определите независимые бюджеты неопределенности для каждого параметра калибровки, т. е .

для значений tf. fw. При испытаниях электрическими быстрыми переходными процессами (пачками) величина помехи — это энергия импульса и спектр генератора электрических быстрых переходных процессов (пачек), кото­ рые воздействуют на ИО. Как указано а С.1 независимый бюджет неопределенности должен быть рассчитан для каждого из указанных параметров .

Общий подход к расчету неопределенности измерений импульсов приведен ниже. Примеры рассчитанных бюджетов неопределенности для указанных параметров даны в таблицах С.1— С.З. Таблицы содержат составляю­ щие бюджета неопределенности, которые в рассматриваемых примерах считаются наиболее важными, детальные сведения о составляющих (численные значения, типы распределения и т. д.) и результаты расчетов, требуемых для определения каждого бюджета неопределенности .

С.3.2 Время нарастания напряжения электрических б ы с тр ы х им п ул ьсо в (пачек) Измеряемая величина представляет собой время нарастания напряжения электрических быстрых импуль­ сов (пачек) на нагрузке 50 Ом. рассчитываемое с использованием функциональной зависимости

–  –  –

7,0 Гво %. показания при 10 % или 90 % пикового значения амплитуды соответственно. Граница ошибки определена в предположении, что частота дискретизации равна 5 ГГц и а осциллографе предусмотрена возмож­ ность интерполяции следа (треугольная функция плотности вероятности). Если это не имеет места, следует пред­ положить прямоугольную функцию плотности вероятности. Здесь рассматривается только составляющая неопределенности измерений, связанная с частотой дискретизации; для дополнительных составляющих см. С.3.5 .

Предполагается, что показание Г10ЧЬ = 0.85нс, показание Г90% 6.1 нс .

7MS: расчетное время нарастания отклика измерительной системы на скачок напряжения. Коэффициент а зависит от формы импульсного отклика измерительной системы. Диапазон 360 ± 40 является представительным для широкого класса систем, каждая из которых имеет различную форму импульсного отклика (см. С.3.6 и табли­ цу С.4). Ширина полосы частот В измерительной системы может быть получена экспериментально (прямое измеГОСТ IEC 61000-4-4—2016 рение ширины полосы) или рассчитана исходя из пропускной способности 8, каждого элемента измерительной системы (по существу, датчика напряжения, кабеля и осциллографа) с помощью следующей формулы Для полосы пропускания В предполагается оценка 400 МГц и границы ошибки 30 МГц с прямоугольной функ­ цией плотности вероятности .

6R. поправка за счет повторяемости времени нарастания от 10 % до 90 %. Эта поправка учитывает недоста­ точную повторяемость измерений времени между Гдо % и Г,0% из-за измерительного оборудования, расположения измерительной установки и непосредственно генератора электрических быстрых переходных процессов (пачек) .

Данная поправка определяется экспериментально. Это оценка типа А на основе формулы экспериментального стандартного отклонения s{qk) выборки п повторных измерений q ;

где q — среднеарифметическое значение д(. Граница ошибки s(gk) = 150 пс (единичное стандартное отклонение при нормальной функции плотности вероятности), предполагаемая оценка 0 нс .

П р и м е ч а н и е — Подобным же образом может быть получен бюджет неопределенности при нагрузке 1 кОм. В этом случае учитывается ширина полосы частот измерительной системы с датчиком напряжения 1 кОм вместо ширины полосы частот с датчиком 50 Ом .

–  –  –

где Ур„ — показание пикового значения;

А — ослабление а датчике напряжения при постоянном токе, tff? — поправка на повторяемость (относительная);

&V — вертикальная погрешность осциллографа при постоянном токе (относительная) .

В — полоса пропускания измерительной системы на уровне минус 3 дБ .

р — коэффициент, значение которого (7.0 ± 0.8) МГц .

Т а б л и ц а С.2 — Пример бюджета неопределенности измерений для пикового значения напряжения электри­ ческих быстрых переходных процессов (пачек) У, .

–  –  –

VPR: показание пикового значения напряжения. Граница ошибки определена в предположении, что осцил­ лограф имеет разрешение по вертикали 8 бит с возможностью интерполяции (треугольная функция плотности вероятности) .

А. ослабление в датчике напряжения при постоянном токе. Предполагаются значение ослабления 1000 и граница ошибки 5 % (прямоугольная функция плотности вероятности) .

6R: поправка за счет недостаточной повторяемости измерений из-за измерительной установки, измеритель­ ного оборудования и его размещения. Это оценка типа А на основе формулы экспериментального стандартного отклонения при повторных измерениях пикового значения напряжения. Предполагается оценка Ои граница ошибки 3 % (единичное стандартное отклонение) .

й V: учитывает неопределенность амплитудных измерений осциллографа при постоянном токе. Предпола­ гаемая оценка 0 и граница ошибки 2 % с прямоугольной функцией плотности вероятности .

р: коэффициент, который зависит от формы импульсного отклика измерительной системы и стандартной формы переходного процесса в окрестности его вершины (см. С.3.7). Значение 7.0 ± 0.8 является представитель­ ным для широкого класса систем, каждая из которых имеет различные формы импульсной характеристики .

6. значение оценки и границы ошибки такие же. как а С.3.2 .

Подобным жеобразом может быть получен бюджет неопределенности при нагрузке 1 кОм. В этом случае учи­ тывается ширина полосы частот измерительной системы сдатчиком напряжения 1 кОм вместо ширины полосы час­ тот с датчиком 50 Ом .

С.3.4 Д л ите л ьн ость им пул ьса напряжения электрических бы стр ы х пе р еход ны х процессов (пачек) Измеряемая величина представляет собой длительность импульса напряжения электрических быстрых переходных процессов (пачек) на нагрузке 50 Ом. вычисляемую с использованием функциональной зависимости

–  –  –

(треугольная функция плотности вероятности). Если это не имеет места, следует предположить прямоугольную функцию плотности вероятности. Здесь рассматривается только составляющая неопределенности измерений, связанная с частотой дискретизации; для дополнительных составляющих, см. С.3.5. Предполагается, что показание Г50ч я * 3.5 нс. показание Г50% 54.5 нс .

.У? поправка за счет недостаточной повторяемости измерений разности 7J0 ^ f и Тю % R из-за измери­ тельного оборудования, расположения измерительной установки и непосредственно испытательного генератора электрических быстрых переходных процессов (пачек). Она определяется экспериментально. Это оценка типа А на основе формулы экспериментального стандартного отклонения при повторных измерениях пикового значения напряжения. Предполагается оценка 0 нс и граница ошибки s(jk) = 1.5 нс (единичное стандартное отклонение функции нормальной плотности вероятности) .

р: значение оценки и границы ошибки такие же. как в С.3.3 .

В: значение оценки и границы ошибки такие же. как в С.3.2 .

Подобным же образом может быть получен бюджет неопределенности при нагрузке 1 кОм. В этом случае учитывается ширина полосы частот измерительной системы сдатчиком напряжения 1 кОм вместо ширины полосы частот с датчиком 50 Ом .

С.3.5 Д опо л ни те льны е составляю щ ие неопределенности при изм ерении времени Частота дискретизации, обычно значение этой неопределенности равно половине величины, обратной час­ тоте дискретизации осциллографа. Распределение может быть принято треугольным (к - 2.45), если осуществля­ ется интерполяция следа для получения значения времени при заданном уровне следа (см. руководство осциллографа). Если это не имеет места, следует предположить прямоугольную функцию плотности вероятности с к. равным 1,73 .

Ошибка временной развертки и мерцания; технические характеристики осциллографа могут быть приняты в качестве неопределенностей с прямоугольными распределениями. Обычно эти составляющие незначительны .

Вертикальное разрешение: составляющая зависит от вертикального разрешения по амплитуде ЛА и крутиз­ ны следа dAldt. Неопределенность связана с половиной ширины разрешения и равна (&Ai2)i(dAldt). Если осу­ ществляется интерполяция следа (см. руководство осциллографа) используется треугольное распределение плотности вероятности, в противном случае используется прямоугольное распределения. Эта составляющая чаще всего незначительна .

С.3.6 Искажение времени нарастания из-за ограниченной ш ирины п о ло сы частот изм ерительной систем ы Искажение времени нарастания оценивают по обычному правилу объединения времен нарастания при последовательном соединении двух невзаимодействующих систем и монотонном возрастании их переходных функций при воздействии скачка напряжения, т. е .

(С-1) Ь в V' 1 гм* .

где г„, — время нарастания сигнала на выходе измерительной системы (искаженное время нарастания);

I, — время нарастания сигнала на входе измерительной системы;

ГМ5 — время нарастания переходной функции измерительной системы .

Важно отметить, что вывод (С. 1 )основывается на следующем определении времени нарастания

–  –  –

пороговых значений или уравнения (С.2)). но и от формы импульсной характеристики измерительной системы .

Разумная оценка п может быть получена как среднее арифметическое значений, указанных а таблице С.4. мини­ мального значения (321 • 10-3) и максимального значения (399 • 1 0 '3). т.е. 360 10-3. Далее следует предположить, что если отсутствует информация об измерительной системе, помимо ее ширины полосы частот, то равновероятны любые значения и между 321 • 10~3 и 399 10_3. Таким образом, предполагается, что а — случайная величина, име­ ющая прямоугольную функцию плотности вероятности с нижней и верхней границами 321 10~3 и 399 • 1 0 '3 соот­ ветственно.

Стандартная неопределенность а количественно определяет:

а) нейтральность к математической модели, принятой для определения времени нарастания, и

б) нейтральность к форме импульсной характеристики .

Т а б л и ц а С.4 — Коэффициента (формула (С.4)]для различных однонаправленных импульсных характеристик, соответствующих одной и той же ширине полосы частот системы в

–  –  –

С.3.7 Искажения п и ко в о го значения и д ли те льн ости им пул ьса из-за ограниченной ш ирины полосы частот изм ерительной системы Искаженную форму импульса v ^ f ) на выходе измерительной системы получают с использованием интегра­ ла свертки

–  –  –

Следует обратить внимание на то. что слагаемое первого порядка в (С.6) отсутствует, т. к. v '(fp) * 0. Далее v"fp) 0. потому что точки вогнутости находятся внизу (максимум сигнала}, и v” (fp) 0. поскольку для стандартных форм сигналов время нарастания меньше времени спада. Подставляя (С.6) в (С.5) и после упрощений с учетом того, что ширина полосы частот измерительной системы является большой по отношению к полосе частот входного сигнала (так что члены степенного ряда, порядок которых больше двух, пренебрежимо малы), получаем (С.7) где Ур(5 — пиковое значение выходного импульса;

А — ослабление в измерительной системе при постоянном токе;

–  –  –

Следовательно (С.10)

-sr С.4 К алибровка устройства связи При калибровке параметров электрических быстрых переходных процессов (пачек) на выходе устройств сеязи/развязки используются те же самые образцы измерительного оборудования (аттенюаторы, осциллографы и т. д.). а также некоторые адаптеры для подключения данного оборудования к конкретным клеммам устройства сеязи/развязки .

П р и м е ч а н и е — Из-за пониженного качества функционирования указанных адаптеров на высокой частоте, трудно провести надежные высокочастотные измерения этих адаптеров и. следовательно, правильно определить составляющие неопределенности измерений .

Рекомендуется следующая процедура для квалификации адаптеров:

- измерить сопротивления заземляющего проводника на постоянном токе: сопротивление должно быть менее 0.4 Ом;

- измерить сопротивления внутреннего проводника на постоянном токе: сопротивление должно быть менее

0.4 Ом;

- измерить сопротивления между внутренним проводником и заземлением на постоянном токе. Это сопро­ тивление должно иметь «бесконечное» значение; должна быть предусмотрена достаточная изоляция, выдержива­ ющая воздействие применяемых электрических быстрых переходных процессов (пачек) (2 кВ или более);

- охарактеризовать влияние этих адаптеров. Для этого установить опорные значения, подключив 50-омный коаксиальный конец адаптера к коаксиальному выходу генератора электрических быстрых переходных процессов (пачек) (но не к выходу устройства схемы связи/развязки) и измерить параметры импульса. Затем включить между выходом генератора и нагрузкой 50 Ом два адаптера, соединенных «лицом к лицу» и снова измерить параметры импульса. Значение параметров импульса с использованием и без использования пары адаптеров на линии оцени­ вается на достаточном числе импульсов. Разность между измеряемыми параметрами импульса (которая представ­ ляет собой вносимые потери адаптеров, которые могут быть компенсированы), является мерой дополнительной неопределенности измерений, вызываемой адаптерами. Расчетные значения равны 4 % для амплитуд напряже­ ния. 60 пс — для времени нарастания и 4 нс — для длительности импульса .

- определить неопределенность адаптера пачки, равную наибольшему значению наблюдаемой разности (предполагается прямоугольное распределение) .

Несмотря на то. что влияние адаптеров было охарактеризовано с использованием пары адаптеров, деление на два наблюдаемой разности значений (с использованием и без использования лары адаптеров на линии) в насто­ ящее время не рекомендуется .

С.5 Применение неопределенностей изм ерений в критерии соответствия генератора электрических б ы с тр ы х пе реход ны х пр о це ссов (пачек) Как правило, для того, чтобы гарантировать, что генератор соответствует установленным к нему требовани­ ям. результаты калибровки не должны выходить за пределы допустимых отклонений характеристик, установлен­ ные в настоящем стандарте (допустимые отклонения не уменьшаются с учетом неопределенностей измерений) .

ГОСТ IEC 61000-4-4—2016

–  –  –

IEC 60050-311 2001 International Electrotechnical Vocabulary — Electrical and electronic measurements and measuring instruments — Part 311: General terms relating to measurements (Международный электротехнический словарь. Электрические и электронные измерения и измерительные приборы. Часть 311. Общие термины, относящиеся к измерениям) IEC 60050-702:1992 International Electrotechnical Vocabulary — Chapter 702: Oscillations, signals and related devices (Международный электротехнический словарь. Глава 702. Колебания, сигналы и связан­ ные с ними устройства) IEC 61000-4-2:2008 Electromagnetic compatibility (EM C )— Part 4-2: Testing and measurement techniques — Electrostatic discharge нптипЛу test [Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4-2. Методы испытаний и измерений .

Испытание на устойчивость к электростатическому разряду) IEC 61000-4-4:2004 Electromagnetic compatibility (EM C )— Part 4-4: Testing and measurement techniques — Amendment 1 (2010) Electrical fast transienUburst enmunrty test [Электромагнитная совместимость (ЭМС) — Часть 4-4. Методы испытаний и измерений .

Испытание на устойчивость к электрическим быстрым переходным процессам/лачкам) Изменение 1 (2010) IEC 61000-4-5:2005 Electromagnetic compatibility (EM C )— Part 4-5: Testing and measurement techniques — Surge immunity test [Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4-5. Методы испытаний и измерений .

Испытание на устойчивость к выбросу напряжения) IEC Guide 107 Electromagnetic compatibility — Guide to the drafting of electromagnetic compatibility publi­ cations Электромагнитная совместимость. Руководство no разработке публикаций по электро­ магнитной совместимости ГОСТ IEC 61000-4-4—2016 УДК 621.396/.397.001.4:006.354 МКС 33.100.20 ЮТ Ключевые слова: электромагнитная совместимость, электрическое и электронное оборудование, устойчивость к электромагнитным помехам, электрические быстрые переходные процессы (пачки), требования, методы испытаний, неопределенность измерений, методы калибровки

–  –  –






Похожие работы:

«ПЕРЕЧЕНЬ организаций по ТОиР АТ ЗС МТУ Росавиации, имеющих сертификат соответствия и сфера их деятельности по состоянию на август 2015г. 1 ООО Сибирь Техник в а/п Толмачево Сертификат соответствия № 20211501...»

«Ответы на часто возникающие вопросы (FAQ – frequently asked questions) при недостаточном опыте работы с ИСПП Модеус Доступ на сайт: http://www.pprog.ru/index.php Доступ в ИСПП: http://modeus.pprog.ru/index.php Попытка заполнить с...»

«90-10266S81 110 Благодарим за покупку одного из лучших подвесных двигателей. Вы сделали разумное вложение, которое позволит вам получать удовольствие от плавания на судне. Ваш подвесной двигате...»

«Турникеттрипод электромеханический PERCo-TTR-04.1 РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ Турникет-трипод электромеханический PERCo-TTR-04.1 Руководство по эксплуатации СОДЕРЖАНИЕ 1  Назначение 2  Условия эксплуатации 3  Основные технические характеристики 4  Комплект поставки 5  Кра...»

«Министерство образования и науки Республики Казахстан Костанайский государственный университет имени А. Байтурсынова Кафедра машиностроения Исинтаев Т.И., Медведев М.Ю. ДИНАМИКА МЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ Практикум Костанай, 2017 ББК 22.21 я73 УДК 621 (075.8) И 85 РЕЦЕНЗЕНТЫ Баймухамедов М...»

«Цифровая Обработка Сигналов №4/2012 УЧРЕДИТЕЛИ: ЦИФРОВАЯ ЗАО "Инструментальные системы" ОБРАБОТКА ФГУП "НИИ радио" СИГНАЛОВ В НОМЕРЕ: Научно-технический журнал Пономарева О.В., Пономарев А.В., № 4/2012 Пономарева Н...»

«TAJIKISTAN INDUSTRIAL MODERNIZATION AND COMPETITIVENESS IMPROVEMENT OF CARPET WEAVING, EMBROIDERY AND TEXTILE SECTORS SECOND COLLECTION OF UNIDO’S PROJECT PILOT BENEFICIARY ENTERPRISES ВТОРАЯ ОБЪЕДИН...»

«ОСНОВНАЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА ПОДГОТОВКИ БАКАЛАВРА по направлению 44.03.03 "Специальное (дефектологическое) образование" профиль: "Сурдопедагогика (Начальное образование детей с нарушением слуха)" Б. 1.27 Технологи...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" Инженерная школа природных ресурсов (ИШПР) Направление подготовки (специальность)21.04.01 "Н...»

«МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ Тема: Современные представления о здоровье, здоровом образе жизни Цели занятия: 1. Сформировать представление о здоровье, его уровнях, физиологических механизмах, лежащих в основе формирования индивидуального здоровья.2. Сформировать представление о здоровом образе жизни. 3. Из...»

«Турникет-трипод тумбовый электромеханический PERCo-TTD-03.1 Руководство по эксплуатации Турникет-трипод тумбовый электромеханический PERCo-TTD-03.1 Руководство по эксплуатации РОСС. RU.МЛ02.В01152 ТУ 4372-007-88226999-2009 СОДЕРЖАНИЕ 1 Назначение 2 Усл...»

«Щитова О. Г., Щитов А. Г., Хуа Кай. Когнитивное моделирование цветообозначения. УДК: 811.161.1’276.6: 7.023+811.581’276.6:7.023 DOI 10.23951/1609-624X-2018-6-81-87 КОГНИТИВНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЦВЕТООБОЗНАЧЕНИЯ В РУССКОМ И КИТАЙСКО...»







 
2019 www.librus.dobrota.biz - «Бесплатная электронная библиотека - собрание публикаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.