ГОСТ IEC 61000-4-5-2017. Межгосударственный стандарт. Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4-5. Методы испытаний и измерений. Испытание на устойчивость к выбросу напряжения

6.4 Калибровка устройств связи/развязки

6.4.1 Общие положения

Для того чтобы результаты испытаний с разными УСР были сравнимы, последние должны проходить периодическую калибровку. Для этого необходима следующая процедура для измерения наиболее существенных характеристик УСР. Параметры импульса, измеренные на порте УСР, подключаемом к ИО, зависят от источника генератора и действительны только для конкретной испытанной комбинации "генератор/УСР".

Измерительное оборудование, используемое для калибровки УСР, должно отвечать тем же требованиям, что предъявляют к калибровке генератора (см. 6.2.3).

6.4.2 Калибровка УСР для портов электропитания переменного/постоянного тока с номинальным потребляемым током не более 200 А на линию

Характеристики УСР должны быть измерены в условиях холостого хода (нагрузка не менее 10 кОм) и в условиях короткого замыкания (менее 0,1 Ом) при том же установленном напряжении.

Остаточное импульсное напряжение, измеренное между испытуемыми линиями и землей на порте питания переменного/постоянного тока устройства развязки без подключения ИО и питающей сети, не должно превышать 15% от максимального применяемого испытательного напряжения или двух раз от номинального пикового напряжения УСР, в зависимости от того, что больше.

Нежелательное импульсное напряжение, измеренное между линиями, не подверженными испытаниям, и землей без подключения ИО и питающей сети не должно превышать 15% от максимального применяемого испытательного напряжения (холостой ход).

Примечание - Из-за структуры УСР значительная часть испытательного напряжения может появиться как напряжение "провод-провод" во время связи "провод-земля". Это напряжение может быть выше соответствующего испытательного уровня "провод-провод" в случае высокого полного сопротивления ИО (см. 7.3 для дополнительной информации).

Все характеристики, указанные в 6.3.2, таблицах 4, 5, 6, должны быть выполнены на выходе УСР в режиме холостого хода порта питания переменного/постоянного тока.

6.4.3 Калибровка УСР для соединительных линий

6.4.3.1 Общие положения

Рекомендовано и достаточно проводить калибровку УСР для соединительных линий в той же конфигурации (с установлением тех же самых элементов связи и развязки), которая будет использована при проведении испытаний.

Остаточное импульсное напряжение, измеренное между испытуемыми линиями и землей на порте подключения вспомогательного оборудования УСР без подключения ИО и вспомогательного оборудования, должно быть измерено и зарегистрировано таким образом, чтобы пользователи УСР могли определить, достаточна ли защита для использования с конкретным вспомогательным оборудованием.

6.4.3.2 Калибровка УСР для несимметричных соединительных линий

Измерения производят с импульсом, приложенным к одной цепи связи за один раз.

Максимальную амплитуду, длительность фронта и длительность импульса измеряют для номинального импульсного напряжения и тока УСР на выходном порте ИО в соответствии с таблицей 7.

Таблица 7

Сводная таблица процесса калибровки УСР

для несимметричных соединительных линий

	Связь	Измерение	Сторона вспомогательного оборудования	Сторона испытуемого оборудования
Выброс напряжения со стороны ИО	Один провод-земля	Одиночная линия. Пиковое напряжение, длительность фронта, длительность	Все линии замкнуты на PE	Холостой ход
Выброс тока со стороны ИО	Один провод-земля	Одиночная линия. Пиковое напряжение, длительность фронта, длительность	Все линии замкнуты на PE	Короткое замыкание
Выброс напряжения со стороны ИО	Один провод-провод	Одиночная линия. Пиковое напряжение, длительность фронта, длительность	Все линии замкнуты на PE	Холостой ход
Выброс тока со стороны ИО	Один провод-провод	Одиночная линия. Пиковое напряжение, длительность фронта, длительность	Все линии замкнуты на PE	Короткое замыкание
Остаточное напряжение со стороны вспомогательного оборудования (с элементами защиты)	Один провод-земля	Одна линия - PE за один раз. Пиковое напряжение	Холостой ход	Холостой ход

Входы устройства развязки со стороны вспомогательного оборудования должны быть закорочены на защитное заземление для измерения импульсного напряжения и импульсного тока на выходном порте ИО.

Величина остаточного напряжения зависит от требований к защите вспомогательного оборудования. Поэтому никаких норм в настоящем стандарте не установлено.

Целью настоящего процесса калибровки является проверка надлежащего функционирования компонентов, насыщения развязывающих дросселей, развязывающего эффекта устройства развязки, нагрузочной способности по току и эффекта связи устройства связи. Метод связи, описанный в приведенных выше пунктах, оказывает влияние на форму импульсов напряжения и тока. Параметры для калибровки определены в таблице 8.

Таблица 8

Характеристики выбросов на ИО порте УСР

для несимметричных соединительных линий

Метод связи	Выходное напряжение генератора <a>, <b>, <c>, кВ	V_oc на выходе ИО УСР +/- 10%, кВ	Длительность фронта (напряжение) T_f T_f = 1,67·T_r +/- 30%, мкс	Длительность (напряжение) T_d T_d = T_w +/- 30%, мкс	I_sc на выходе ИО УСР +/- 20%, А	Длительность фронта (ток) T_f T_f = 1,25·T_r +/- 30%, мкс	Длительность (ток) T_d T_d = 1,18·T_w +/- 30%, мкс
"Провод-земля" R = 40 Ом CD = 0,5 мкФ	4	4	1,2	38	87	1,3	13
"Провод-земля" R = 40 Ом CD = GDT	4	4	1,2	42	95	1,5	48
"Провод-провод" R = 40 Ом CD = 0,5 мкФ	4	4	1,2	42	87	1,3	13
"Провод-провод" R = 40 Ом CD = GDT	4	4	1,2	47	95	1,5	48
<a> Рекомендуется калибровать УСР при самом высоком номинальном напряжении импульса, так как это позволит свести к минимуму эффекты переключения шума, создаваемого ограничительными устройствами и газоразрядными трубками. Значение для настройки генератора, приведенное в таблице, составляет 4 кВ. Если УСР рассчитано на другое максимальное импульсное напряжение, калибровку следует осуществлять при этом максимальном номинальном импульсном напряжении. Спецификация пикового тока короткого замыкания должна быть адаптирована соответствующим образом. Например, если максимальное напряжение 1 кВ, значение тока короткого замыкания, показанное в настоящей таблице, должно быть умножено на 1/4. <b> При связи с помощью газовых разрядников, ограничительных или лавинных устройств возникает определенный шум переключения, влияющий на форму импульса. Работа с максимально возможным импульсным напряжением позволит свести к минимуму влияние шума на результаты измерений. Рекомендуется пренебречь шумами переключения для измерений времен фронтов и значений длительности. <c> В таблице приведены значения для комбинированного генератора выбросов напряжения с идеальными значениями. Если комбинированный генератор выбросов имеет значения параметров, близкие к допустимым значениям, то отклонения параметров УСР могут приводить к генерированию значений за пределами допусков для комбинации "генератор/УСР".

6.4.3.3 Калибровка УСР для симметричных соединительных линий

Калибровочные измерения должны быть выполнены, как показано в таблице 9, при номинальном импульсном напряжении УСР. Максимальная амплитуда, длительность фронта и длительность выброса должны быть измерены на выходном порте ИО в соответствии с таблицей 9.

Таблица 9

Сводная таблица процесса калибровки УСР

для симметричных соединительных линий

	Связь	Измерение	Сторона вспомогательного оборудования	Сторона испытуемого оборудования
Выброс напряжения на стороне ИО	Синфазный режим. Все провода - земля. Тракт 40 Ом <a>	Все линии замкнуты вместе. Пиковое напряжение, длительность фронта, длительность выброса	Все линии замкнуты на PE	Холостой ход. Все линии соединены между собой
Выброс тока на стороне ИО	Синфазный режим. Все провода - земля. Тракт 40 Ом <a>	Все линии замкнуты вместе. Пиковый ток, длительность фронта, длительность выброса	Все линии замкнуты на PE	Все линии замкнуты на PE
Остаточное напряжение на стороне вспомогательного оборудования (с элементами защиты)	Синфазный режим. Все провода - земля. Тракт 40 Ом <a>	Каждая линия - PE поочередно. Пиковое напряжение	Холостой ход	Холостой ход
<a> Тракт 40 Ом означает, что полное сопротивление передачи всегда 40 Ом. Это значит, что для связи с одной парой используют 80 Ом на линию или 40 Ом на пару, для связи с двумя парами используют 160 Ом на линию или 80 Ом на пару, для связи с четырьмя парами используют 320 Ом на линию или 160 Ом на пару.

Таблица 10

Характеристики импульсов перенапряжения на порте

ИО УСР для симметричных соединительных линий

Метод связи

Выходное напряжение генератора <a>, <b>, <c>, кВ

V_oc на выходе ИО УСР +/- 10%, кВ

Длительность фронта (напряжение) T_f

T_f = 1,67·T_r +/- 30%, мкс

Длительность (напряжение) T_d

T_d = T_w +/- 30%, мкс

I_sc на выходе ИО УСР +/- 20%, А

Длительность фронта (ток) T_f

T_f = 1,25·T_r +/- 30%, мкс

Длительность (ток) T_d

T_d = 1,18·T_w +/- 30%, мкс

Синфазный режим CD <d>. Тракт 40 Ом

1,2

1,5

<a> Рекомендуется калибровать УСР при самом высоком номинальном напряжении импульса, так как это позволит свести к минимуму эффекты переключения шума, создаваемого ограничительными устройствами и газоразрядными трубками. Значение для настройки генератора, показанное в таблице, составляет 2 кВ. Если УСР рассчитано на другое максимальное импульсное напряжение, калибровку следует осуществлять при этом максимальном номинальном импульсном напряжении. Спецификация пикового тока короткого замыкания должна быть адаптирована соответствующим образом. Например, если максимальное напряжение 4 кВ, значение тока короткого замыкания, показанное в настоящей таблице, должно быть умножено на 2.

<b> При связи с помощью газовых разрядников, ограничительных или лавинных устройств возникает определенный шум переключения, влияющий на форму импульса. Работа с максимально возможным импульсным напряжением позволит свести к минимуму влияние шума на результаты измерений. Рекомендуется пренебречь шумами переключения для измерений времен фронтов и значений длительности.

<c> В таблице приведены значения для комбинированного генератора выбросов напряжения с идеальными значениями. Если комбинированный генератор выбросов имеет значения параметров, близкие к допустимым значениям, то отклонения параметров УСР могут приводить к генерированию значений за пределами допусков для комбинации "генератор/УСР".

<d> Устройство связи может быть основано на конденсаторах, газовых разрядниках, ограничительных или лавинных устройствах или использовать любой способ, который обеспечивает прохождение полезных сигналов и правильное функционирование ИО и в то же время соответствие параметрам формы импульсов настоящей таблицы.

Входы устройства развязки к вспомогательному оборудованию должны быть закорочены на PE для измерений напряжения и тока на выходном порте ИО.

Рекомендуется, чтобы напряжение холостого хода между проводами разных пар также измерялось. Дифференциальное напряжение между парами может порождать ложные отказы в ИО, которое предназначено для работы в сетях с высокой степенью симметрии. Нормы для этого значения не устанавливаются, так как допуск зависит от конструкции ИО.