ГОСТ IEC 61000-4-30-2017. Межгосударственный стандарт. Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4-30. Методы испытаний и измерений. Методы измерений качества электрической энергии

Приложение C

(справочное)

 

КОНДУКТИВНАЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ЭМИССИЯ

В ПОЛОСЕ ЧАСТОТ ОТ 2 ДО 150 кГц

 

C.1 Общие положения

 

Целью приложения C является рассмотрение методов измерения, которое в контексте качества электрической энергии представляет собой обзор кондуктивной электромагнитной эмиссии в виде напряжения в полосе частот от 2 до 150 кГц. Предполагается, что эта электромагнитная эмиссия существует в квазиустановившемся состоянии, хотя может включать сигналы, модулированные по амплитуде. Следует подчеркнуть, что целью приложения C является представление обзора методов измерения, которые противопоставляются точным методам измерения.

Дополнительные сведения об электромагнитной эмиссии и восприимчивости в этой полосе частот приведены в IEC 61000-4-19:2014, приложение A. Приложение A представляет собой общие рекомендации, так как понимание методов измерения в этой полосе частот находится еще в развитии.

Для применений, в которых необходимы детализированные измерения, такие как при измерении электромагнитной эмиссии при типовых испытаниях или измерениях с целью оценки соответствия, следует рассматривать методы измерения по IEC 61000-4-7 и/или CISPR 16.

Примечание 1 - Полезная информация об измерениях в полосе частот от 2 до 150 кГц приведена в IEC 61000-4-7:2002, приложение B (от 2 до 9 кГц), и в CISPR 16 (от 9 до 150 кГц).

Примечание 2 - Методы испытаний на помехоустойчивость для электромагнитной эмиссии в полосе от 2 до 150 кГц приведены в IEC 61000-4-19.

Примечание 3 - Методы измерения для полосы частот от 2 до 9 кГц по IEC 61000-4-7 являются информативными, необязательными. Методы измерения для рассматриваемой полосы частот в CISPR 16 фокусированы на электромагнитной эмиссии от испытуемого оборудования (EUT) и не адресованы непосредственно исследованиям и мониторингу качества электрической энергии. В CISPR 16 измерения на месте эксплуатации рассматриваются применительно к испытуемому оборудованию.

Примечание 4 - Данная полоса частот является сравнительно новым рассмотрением в контексте качества электрической энергии, в результате чего возможны расхождения между стандартами. Например, в IEC 61000-4-7 рассматриваются напряжения "фаза-нейтраль", в то время как в CISPR 16 рассматриваются напряжения "фаза-земля" (в приложении C не установлены методы физического подключения для измерительных каналов). Кроме того, методы измерения по CISPR 16 могут не воспроизводить точно характеристики некоторых испытательных сигналов помехоустойчивости по IEC 61000-4-19 из-за быстрой модуляции этих испытательных сигналов. Это лишь примеры; могут быть найдены другие различия между стандартами.

Примечание 5 - Сведения о значениях электромагнитной эмиссии в полосе частот от 2 до 150 кГц приведены в IEC 61000-2-4:2002, раздел C.3, где указано, например, что для систем с U_din = 230 В, "несколько нарушений были отмечены в сетях" от электромагнитной эмиссии в пределах (0,46 - 3,45) В. Для той же самой полосы частот от 2 до 9 кГц в IEC 61000-2-2:2002, B.2.3, предлагается опорный уровень для любого участка частот 200 Гц, равный 0,69 В.

 

Пользователей настоящего стандарта следует информировать о том, что в будущем издании стандарта содержание приложения C может стать обязательным.

На измерения в данной полосе частот могут в значительной степени влиять преобразователи при их применении. Рекомендации в отношении влияния преобразователей приведены в IEC TR 61869-103.

 

C.2 Метод измерения в полосе частот от 2 до 9 кГц

 

Метод измерения в полосе частот от 2 до 9 кГц, включая требования для класса A и класса S, на рассмотрении. Может быть рассмотрен метод измерения по IEC 61000-4-7:2002, приложение B.

 

C.3 Метод измерения в полосе от 9 до 150 кГц

 

Метод измерения в полосе частот от 9 до 150 кГц, включая требования для класса A и класса S, на рассмотрении.

Первый метод, находящийся на рассмотрении, представляет собой метод по CISPR 16-1-2. CISPR 16-1-2 акцентирует внимание на измерении помехоустойчивости и электромагнитной эмиссии для испытуемого оборудования (EUT) и может не быть оптимизированным для измерений на месте эксплуатации. Для целей исследований и мониторинга качества электрической энергии не месте эксплуатации метод по CISPR 16 может быть сложным и дорогостоящим для применения из-за измерений без временных промежутков и требований к точности. Метод измерения по CISPR 16 в контексте качества электрической энергии на месте эксплуатации может приводить к большим объемам результатов измерения. Однако объем сведений при измерениях на месте эксплуатации по CISPR 16 может быть необходимым для координации с уровнями, установленными в различных стандартах ЭМС.

Второй метод, находящийся на рассмотрении, представляет собой расширение метода по IEC 61000-4-7:2002, приложение B, от существующего предельного значения частоты 9 кГц до предельного значения 150 кГц.

Третий метод, находящийся на рассмотрении, представлен в примечании, приведенном ниже. Этот метод, хотя менее полный и менее точный, чем метод по CISPR 16-1-2, может быть более приемлемым для применений к качеству электрической энергии на месте эксплуатации, менее затратным при использовании, а также может избежать переполнения объема результатами измерения.

Однако этот метод может не обеспечить получение достаточных данных для координации с уровнями, установленными различными стандартами IEC. Также из-за интервалов между измерениями этот метод не является приемлемым для измерения амплитудно-модулированных сигналов, период изменения которых меньше, чем двойной интервал между измерениями. Кроме того, если для этого метода измерения выбраны сегменты частот 2 кГц, то затрудняется разделение электромагнитных явлений в одном и том же частотном сегменте.

При подготовке будущего издания настоящего стандарта могут быть рассмотрены другие методы.

Примечание - Третий метод измерения для полосы частот от 2 до 150 кГц, находящийся на рассмотрении, заключается в следующем.

Полоса частот от 9 до 150 кГц может быть разделена на равные частотные сегменты. Полоса частот сегмента может быть равна целому числу участков по 200 Гц, предпочтительно либо 200 Гц, либо 2 кГц. Для целей данного метода измерения приемлема обработка в полосе частот ниже 9 кГц до 150 кГц. Если ширина частотного сегмента выбрана равной 2 кГц, то обработка может проводиться в полосе от 8 до 150 кГц. В течение каждого интервала 10/12 периодов может быть определено минимальное, среднее и максимальное среднеквадратичные значения напряжения в каждом частотном сегменте в полосе частот от 9 до 150 кГц. Дополнительно может быть зарегистрировано максимальное значение в любом сегменте любого канала.

Приведенный ниже пример конструкции демонстрирует сущность метода измерения, а также содержит сведения о диапазоне измерений и неопределенности измерений.

a) Измерения в полосе частот от 9 до 150 кГц могут быть проведены в каждом канале с использованием последовательно включенных высокочастотного и низкочастотного фильтров. Высокочастотный фильтр может быть двухполюсным с точкой 3 дБ на частоте 1,5 кГц или выше. Низкочастотный фильтр может быть четырехполюсным с точкой 3 дБ на частоте 200 кГц. Диапазон измерений после фильтров может быть по меньшей мере +/- 50 В (мгновенное значение) с разрешением 12 бит или более.

b) Измерения в полосе частот от 9 до 150 кГц могут быть проведены на выходе последовательных фильтров на одинаково разнесенных интервалах времени, так что в течение каждого интервала 10/12 периодов проводятся 32 приблизительно равноотстоящих друг от друга измерения. В кросс-канальной синхронизации нет необходимости. При частоте выборки 1,024 МГц каждое измерение может состоять из 512 отсчетов.

c) Для полосы частот от 9 до 150 кГц 512 отсчетов могут быть подвергнуты дискретному преобразованию Фурье или эквивалентному преобразованию, что дает 256 частотных участков с разнесением 2 кГц. Низшие 4 участка и верхний 181 участок не рассматриваются. Значения оставшегося 71 участка представляют собой значения электромагнитной эмиссии для полосы частот от 8 до 150 кГц. Эти значения могут быть выведены как среднеквадратичные значения.

d) Для полосы частот от 9 до 150 кГц в каждом интервале 10/12 периодов формируются 32 комплекта данных, состоящих из указанного 71 частотного участка. В каждом интервале 10/12 периодов могут быть зарегистрированы минимальное, среднее и максимальное значение для каждого из 32 комплектов среднеквадратичных значений, состоящих из 71 частотного участка. Дополнительно в каждом интервале 10/12 периодов может быть выведено единственное среднеквадратичное максимальное значение для каждого из 71 частотного участка по всем каналам.

 

C.4 Диапазон измерений и неопределенность измерений

 

Диапазон измерений и неопределенность измерений для классов A и S находятся на рассмотрении.

Может быть рассмотрен диапазон измерений, равный по меньшей мере 200% наибольшего применимого уровня помехоустойчивости, установленного в IEC 61000-4-19:2014, таблица 1. Кроме того, может быть рассмотрена неопределенность измерений, равная по меньшей мере 10% наименьшего применимого уровня помехоустойчивости, установленного в IEC 61000-4-19:2014, таблица 1.

Для кондуктивной электромагнитной эмиссии в полосе частот 2 - 9 кГц дополнительные сведения приведены в IEC 61000-4-7.

 

C.5 Объединение

 

Метод объединения по времени, в том числе для классов A и S, находится на рассмотрении.

Примечание 1 - В течение каждого интервала объединения могут быть рассмотрены минимальное, максимальное и среднее значения. Усредненное среднеквадратичное значение может быть использовано, например, для определения типичного уровня электромагнитной эмиссии. Максимальное среднеквадратичное значение может быть использовано, например, для определения электромагнитной эмиссии наихудшего случая. Разность между минимальным и максимальным значениями может быть использована, например, для обнаружения присутствия амплитудной модуляции. Отдельное максимальное среднеквадратичное значение может быть использовано для установления предельных 95% значений наихудшего случая.

Примечание 2 - Методы измерения могут формировать большие объемы данных, которые в зависимости от применения могут быть сохранены, переданы по средствам связи, подвергнуты анализу и/или архивированы. В зависимости от применения объем данных может быть уменьшен. Для уменьшения объема данных могут быть применены статистические методы в пункте измерения, или сохранены лишь экстремальные и усредненные значения, или сохранены детализированные сведения только в случае превышения пороговых значений, или использованы другие методы.

Примечание 3 - В основном при объединении результатов измерения в полосе частот от 2 до 150 кГц могут быть использованы интервалы объединения по 4.5.