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

Приложение C

(справочное)

 

ПОЯСНЕНИЯ

 

C.1 Различное полное сопротивление источника

 

Выбор источника полного сопротивления генератора зависит:

- от типа кабелей/проводников/линий (электропитания переменного тока, электропитания постоянного тока, соединительный и т.д.);

- длины кабелей/линий;

- условий применения оборудования (в помещениях или вне их);

- схемы подачи испытательного напряжения ("провод-провод" или "провод-земля").

Полное сопротивление 2 Ом представляет собой полное сопротивление источника низковольтной сети электропитания. Применяют генератор с эффективным выходным сопротивлением 2 Ом.

Полное сопротивление 12 Ом (10 + 2 Ом) представляет собой полное сопротивление источника низковольтной сети электропитания и земли. При испытаниях применяют генератор с последовательно подключенным дополнительным резистором 10 Ом.

Эффективное полное сопротивление 42 Ом (40 + 2 Ом) представляет собой полное сопротивление между всеми другими линиями и землей. При испытаниях применяют генератор с последовательно подключенным дополнительным резистором сопротивлением 40 Ом.

Примечание - Порты постоянного тока, предназначенные для подключения к преобразователям мощности переменного/постоянного тока (например, подключение блока питания постоянного тока ноутбука), не рассматриваются в качестве портов низковольтного питания. Если питание постоянного тока подается по проводникам, включенным в сигнальный кабель, то эти соединения не считаются портами низковольтного питания.

 

В некоторых странах (например, США) другие стандарты, не относящиеся к стандартам IEC, могут требовать испытания линий переменного тока в соответствии с рисунками 5 и 7 при полном сопротивлении 2 Ом, что является более жесткими испытаниями.

 

C.2 Применение испытаний

 

C.2.1 Помехоустойчивость на уровне оборудования

Испытание проводят в лабораторных условиях на отдельно взятом образце оборудования. Помехоустойчивость ИО при таких испытаниях относится к помехоустойчивости на уровне оборудования.

Испытательное напряжение не должно превышать установленной способности изоляции ИО выдерживать воздействие высоких напряжений.

C.2.2 Помехоустойчивость на уровне системы

Предпочтительные испытательные уровни приведены в таблицах B.1 и B.2.

Испытания, проведенные в лабораторных условиях, относятся к отдельному ИО, но его помехоустойчивость не обязательно обеспечивает помехоустойчивость системы, которая включает это ИО. Для того чтобы обеспечить помехоустойчивость на уровне системы, рекомендуется проведение испытания на системном уровне, чтобы смоделировать реальную установку. Эта моделируемая установка должна состоять из отдельных ИО и также должна включать в себя защитные устройства (устройства защиты от выбросов напряжения), если их использование требуется инструкцией по применению системы или обусловлено оператором системы/сети. Следует использовать реальную длину и тип соединительных линий, поскольку это может повлиять на общий уровень защиты системы.

Простое добавление внешних устройств защиты от выбросов напряжения, которое не согласовано с другими внутренними устройствами защиты от выбросов напряжения, может не дать эффекта и привести к ухудшению или улучшению общего уровня защиты системы.

Дополнительную информацию о защитных устройствах от выбросов напряжения можно получить в международных стандартах серий IEC 61643 и IEC 62305-1.

Целью настоящего испытания является как можно более точное моделирование условий установки, для функционирования в которых предназначено ИО.

Основное внимание при испытаниях уделяется имитированию условий установки ИО с максимальным приближением к эксплуатационным.

В условиях реальной установки могут быть применены более высокие уровни напряжения при условии, что энергия выбросов напряжения должна быть ограничена установленными защитными устройствами в соответствии с их характеристиками ограничения тока.

Испытание на уровне системы также предназначено для того, чтобы показать, что вторичные эффекты, вызываемые защитными устройствами (изменение формы сигнала, режима, амплитуды напряжения или тока), не оказывают неприемлемого воздействия на ИО. Для проверки отсутствия "дефектных окон" в ИО при определенном испытательном напряжении необходимо проводить испытания с последовательным увеличением испытательного напряжения до требуемого уровня. Это определенное испытательное напряжение определяется рабочими точками защитных элементов или защитных устройств внутри ИО (IEC 61643-21:2000 и Изменение 2: 2012, 6.2.1.8).

 

C.3 Классификация установки

 

Класс 0	Хорошо защищенная электрическая обстановка, часто внутри специального помещения. Все входящие кабели обеспечены средствами защиты (первичной и вторичной) от перенапряжений. Блоки электронного оборудования соединены между собой качественно разработанной системой заземления, которая существенно не подвержена влиянию энергетической установки или молниевых разрядов. Электронное оборудование имеет выделенный источник электропитания (см. таблицу B.1). Напряжение импульса не может превысить 25 В.
Класс 1	Частично защищенная электрическая обстановка. Все входящие в помещение кабели обеспечены средствами (первичной) защиты от перенапряжений. Блоки оборудования соединены между собой системой заземления, которая существенно не подвержена влиянию энергетической установки или молниевых разрядов. Электронные устройства имеют собственный источник электропитания, к которому не подключено другое оборудование. Операции переключения могут создавать напряжения помех внутри помещения. Напряжение импульса не может превысить 500 В. Требования настоящего класса обеспечивает испытательный уровень 1, как определено в таблице 1.
Класс 2	Электрическая обстановка, в которой кабели хорошо разделены, даже на коротких участках. Оборудование заземляют через отдельное соединение с системой заземления энергетической установки, которое может быть подвергнуто воздействию напряжения помех, генерируемого самой установкой или молниевыми разрядами. Источник электропитания электронного оборудования отделен от других цепей, как правило, путем выделения трансформатора для сети электропитания. Незащищенные цепи присутствуют в установке, но они хорошо разделены, и их количество ограничено. Напряжение импульса не может превысить 1 кВ. Требования настоящего класса обеспечивает испытательный уровень 2, как определено в таблице 1.
Класс 3	Электрическая обстановка при параллельной прокладке силовых и сигнальных кабелей. Оборудование заземляют через общее соединение с системой заземления энергетической установки, которое может быть подвергнуто воздействию напряжения помех, генерируемого самой установкой или молниевыми разрядами. Ток из-за короткого замыкания на землю, переключений и молниевых разрядов в силовой установке может создавать напряжения помех с относительно большими амплитудами в системе заземления. Защищенное электронное оборудование и менее чувствительное электрооборудование присоединены к общей системе электропитания. Соединительные кабели могут быть частично проложены вне помещения, но проходить вблизи шин заземления. В установке присутствуют индуктивные нагрузки, не обеспеченные средствами помехоподавления, и обычно не существует никакого разделения различных полевых кабелей. Напряжение импульса не может превысить 2 кВ. Требования настоящего класса обеспечивает испытательный уровень 3, как определено в таблице 1.
Класс 4	Электрическая обстановка, в которой соединительные линии проложены как наружные кабели совместно с силовыми кабелями и кабели используют как для электронных, так и для электрических цепей. Оборудование подключено к системе заземления силовой установки, которая может подвергаться воздействию напряжения помех, генерируемого самой установкой или молниевыми разрядами. Токи в диапазоне килоампер из-за короткого замыкания на землю, переключений и молниевых разрядов в силовой установке могут создавать напряжения помех с относительно большими амплитудами в системе заземления. Сеть электропитания может быть одной и той же как для электронного, так и прочего электрооборудования. Соединительные кабели проложены как наружные кабели даже к высоковольтному оборудованию. Частным случаем указанной обстановки является подключение электронного оборудования к телекоммуникационной сети в густонаселенных районах. Систематически сооружаемая сеть заземления между электронным оборудованием отсутствует, и система заземления состоит только из труб, кабелей и т.п. Напряжение импульса не может превысить 4 кВ. Требования настоящего класса обеспечивает испытательный уровень 4, как определено в таблице 1.
Класс 5	Электрическая обстановка для электронного оборудования, подключенного к кабелям связи и воздушным линиям электропередач в малонаселенном районе. Все эти кабели и линии снабжены средствами (первичной) защиты от перенапряжения. Распределенная система заземления между электронным оборудованием отсутствует (открытая электроустановка). Напряжения импульса помехи, вызванные короткими замыканиями (токи не более 10 кА) и молниевыми разрядами (токи не более 100 кА), могут быть экстремально высокими.
Класс x	Особые условия, указанные в техническом описании изделия.

 

C.4 Минимальный уровень помехоустойчивости для портов, подключенных к источникам электропитания переменного/постоянного тока

 

Минимальный уровень помехоустойчивости при подключении к сетям электропитания должен быть:

- связь "провод-провод": 0,5 кВ;

- связь "провод-земля": 1 кВ.

 

C.5 Помехоустойчивость на уровне оборудования для портов, подключенных к соединительным линиям

 

Испытания воздействием выбросов напряжения на соединительных линиях необходимы только для наружных соединений (вне шкафа/корпуса).

Если имеется возможность проведения испытаний на уровне системы (ИО с подключенными кабелями соединительных линий), нет необходимости в испытаниях на уровне оборудования, особенно в тех случаях, когда экранирование соединительных кабелей является одной из защитных мер. Если изготовитель оборудования не осуществляет установку оборудования на месте эксплуатации, им должны быть определены допустимые уровни напряжений помех на входных и выходных зажимах оборудования (особенно для интерфейсов сопряжения с технологическим оборудованием).

Изготовитель оборудования должен испытать его на основе определенных испытательных уровней для подтверждения помехоустойчивости на уровне оборудования, например с установленной вторичной защитой в портах ИО для уровня 0,5 кВ. Пользователи оборудования или лица, ответственные за установку, должны затем применить меры (например, экранирование, электрическое соединение элементов оборудования, защитное заземление), необходимые для обеспечения того, чтобы напряжение помехи, вызванное, например, молниевыми разрядами, не превышало выбранного уровня устойчивости.