ГОСТ IEC 61000-4-5-2017. Межгосударственный стандарт. Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4-5. Методы испытаний и измерений. Испытание на устойчивость к выбросу напряжения
6.2 Комбинированный генератор выбросов 1,2/50 мкс
6.2.1 Общие положения
Замысел настоящего стандарта в том, что формы выходных импульсов соответствуют требованиям в точках, где они прикладываются к ИО. Формы импульсов определены в виде напряжения в режиме холостого хода и тока в режиме короткозамкнутого выхода генератора и поэтому должны измеряться без подключения ИО. В случае питания изделия от источника переменного или постоянного тока, когда выброс напряжения прикладывают к линиям питания переменного или постоянного тока, формы выходных импульсов должны соответствовать требованиям таблиц 4, 5 и 6. В том случае, когда выбросы напряжения подают непосредственно с выхода генератора, формы импульсов должны соответствовать требованиям таблицы 2. Не предполагается, чтобы формы импульсов соответствовали требованиям как на выходе генератора, так и на выходе устройства связи/развязки одновременно, но только тогда, когда это применимо к ИО.
Настоящий генератор предназначен для генерации выбросов, имеющих длительность:
- фронта напряжения холостого хода 1,2 мкс;
- импульса напряжения холостого хода 50 мкс;
- фронта тока при коротком замыкании выхода 8 мкс;
- импульса тока при коротком замыкании выхода 20 мкс.
Упрощенная схема генератора приведена на рисунке 1. Значения элементов RS1, RS2, Rm, Lr и Cc выбирают таким образом, чтобы генератор формировал выброс напряжения 1,2/50 мкс в режиме холостого хода и выброс тока 8/20 мкс в режиме короткого замыкания.
U - источник высокого напряжения; RC - зарядный резистор;
Cc - накопительный конденсатор; RS - резисторы, формирующие
форму импульса; Rm - резистор, согласующий полное
сопротивление; Lr - индуктивность, формирующая
время нарастания; Switch - выключатель
Рисунок 1 - Упрощенная схема
комбинированного генератора выбросов
Отношение пикового выходного напряжения холостого хода к пиковому значению тока короткого замыкания для одного и того же выходного порта комбинированного генератора выбросов должно рассматриваться в качестве эффективного выходного полного сопротивления.
Для указанного генератора отношение определяет эффективное выходное полное сопротивление 2 Ом.
Когда выход генератора подключен к ИО, форма импульса напряжения и тока является функцией входного полного сопротивления ИО. Это сопротивление может изменяться во время приложения выбросов напряжения к оборудованию либо из-за надлежащей работы установленных устройств защиты, либо пробоя зазоров или компонентов, если защитные устройства отсутствуют или неисправны. Таким образом, импульсы напряжения 1,2/50 мкс и импульсы тока 8/20 мкс должны обеспечиваться на одном и том же выходе генератора в соответствии с требованиями нагрузки.
6.2.2 Рабочие характеристики генератора
Полярность | положительная и отрицательная |
Фазовый сдвиг | в диапазоне от 0 до 360° по отношению к фазовому углу напряжения в линии электропитания переменного тока ИО с допуском +/- 10° |
Частота следования импульсов | 1 раз в минуту или чаще |
Пиковое выходное напряжение в режиме холостого хода | регулируемое в диапазоне от 0,5 кВ до требуемого испытательного уровня |
Форма импульса напряжения | см. таблицу 2 и рисунок 2 |
Допуск установки выходного напряжения | см. таблицу 3 |
Выходной пиковый ток в режиме короткого замыкания | в зависимости от установленного пикового напряжения (см. таблицы 2 и 3) |
Форма импульса тока | см. таблицу 2 и рисунок 3 |
Примечание - Временные параметры действительны для тока короткого замыкания на выходе генератора без резистора 10 Ом (см. 6.3). | |
Допуск установки выходного тока в режиме короткого замыкания | см. таблицу 3 |
Таблица 2
Определения параметров импульсов 1,2/50 и 8/20 мкс
| Длительность фронта Tf, мкс | Длительность Td, мкс |
Напряжение холостого хода | Tf = 1,67·T = 1,2 +/- 30% | Td = Tw = 50 +/- 20% |
Ток короткого замыкания | Tf = 1,25·Tr = 8 +/- 20% | Td = 1,18·Tw = 20 +/- 20% |
Таблица 3
Соотношение между пиковым значением напряжения
холостого хода и пиковым значением тока короткого замыкания
Пиковое напряжение в режиме холостого хода +/- 10% на выходе генератора, кВ | Пиковый ток в режиме короткого замыкания +/- 10% на выходе генератора, кА |
0,5 | 0,25 |
1,0 | 0,5 |
2,0 | 1,0 |
4,0 | 2,0 |
Следует использовать генератор с незаземленным выходом.
Длительность фронта: Tf = 1,67·T = 1,2 мкс +/- 30%.
Длительность: Td = Tw = 50 мкс +/- 20%.
Примечание - Значение 1,67 является обратной величиной разности между пороговыми значениями 0,9 и 0,3.
Рисунок 2 - Форма импульса напряжения холостого хода
(1,2/50 мкс) на выходе генератора без подключения УСР
Требование к величине отрицательного выброса применяют только к выходу генератора. На выходе УСР ограничений на величину отрицательного или положительного выброса не устанавливают.
Длительность фронта: Tf = 1,25·Tr = 8 мкс +/- 20%.
Длительность: Td = 1,18·Tw = 20 мкс +/- 20%.
Примечание 1 - Значение 1,25 является обратной величиной разности между пороговыми значениями 0,9 и 0,1.
Примечание 2 - Значение 1,18 получено из эмпирических данных.
Рисунок 3 - Форма импульса тока короткого замыкания
(8/20 мкс) на выходе генератора без подключения УСР
Требование к величине отрицательного выброса применяют только к выходу генератора. На выходе УСР ограничений на величину отрицательного или положительного выброса не устанавливают.
6.2.3 Калибровка генератора
Характеристики испытательного генератора должны быть откалиброваны для того, чтобы установить, что они соответствуют требованиям настоящего стандарта. Для этого проводят следующую процедуру (см. также приложение G).
Выход генератора должен быть подключен к измерительной системе с достаточной шириной полосы пропускания, достаточными возможностями по напряжению и току для мониторинга характеристик сигналов. Приложение E содержит информацию о ширине полосы выбросов напряжения.
Если для измерения тока короткого замыкания используют трансформатор тока (пробник), он должен быть выбран таким образом, чтобы не происходило насыщение магнитопровода. Нижняя (минус 3 дБ) угловая частота пробника должна быть менее 100 Гц.
Характеристики генератора должны быть измерены с помощью внешнего конденсатора 18 мкФ, подключенного последовательно с выходом как при разомкнутой цепи (нагрузка не менее 10 кОм), так и при условиях короткого замыкания при том же установленном напряжении. Если конденсатор 18 мкФ встроен в генератор, внешний конденсатор 18 мкФ для калибровки не требуется.
Все рабочие характеристики, указанные в 6.2.2, за исключением сдвига фаз, должны выполняться на выходе генератора. Характеристики сдвига фаз должны выполняться на выходе УСР при 0°, 90°, 180° и 270° для одной полярности.
Примечание - В случае добавления дополнительного внутреннего или внешнего резистора к выходу генератора для увеличения эффективного полного сопротивления источника с 2 Ом, например до 12 или 42 Ом в соответствии с требованиями испытательной установки, длительность фронта и длительность испытательных импульсов на выходе устройства связи могут быть значительно изменены.
Подписаться на обновления