государственный стандарт ГОСТ IEC 61000-4-5-2014

РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Электромагнитная совместимость Часть 4-5

Методы испытаний и измерений ИСПЫТАНИЯ НА УСТОЙЧИВОСТЬ К МИКРОСЕКУНДНЫМ ИМПУЛЬСАМ БОЛЬШОЙ ЭНЕРГИИ

Электрамагштная сумяшчальнасць Частка 4-5

Метады выпрабаванняу i вымярэнняу ВЫПРАБАВАНН1 НА УСТОЙЛ1ВАСЦЬ ДА М1КРАСЕКУНДНЫХ 1МПУЛЬСАУ ВЯЛ1КАЙ ЭНЕРГИ

(IEC 61000-4-5:2005, ЮТ)

Издание официальное

as

Предисловие

Евразийский совет по стандартизации, метрологии и сертификации (ЕАСС) представляет собой региональное объединение национальных органов по стандартизации государств, входящих в Содружество Независимых Государств. В дальнейшем возможно вступление в ЕАСС национальных органов по стандартизации других государств.

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Порядок разработки, принятия, применения, обновления и отмены».

Сведения о стандарте

1 ВНЕСЕН Госстандартом Республики Беларусь

2 ПРИНЯТ Евразийским советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол 67-П от 30 мая 2014 г.)

За принятие стандарта проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97 Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97 Сокращенное наименование национального органа по стандартизации Армения AM Минэкономики Республики Армения Беларусь BY Госстандарт Республики Беларусь Кыргызстан KG Кыргызстандарт Молдова MD Молдова-Стандарт Таджикистан TJ Т аджи кстандарт Узбекистан UZ Узстандарт Украина UA Минэкономразвития Украины

3 Подготовлен на основе СТБ МЭК 61000-4-5-2006.

4    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту IEC 61000-4-5:2005 Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-5: Testing and measurement techniques - Surge immunity test (Электромагнитная совместимость (EMC). Часть 4-5. Методы испытаний и измерений. Испытание на устойчивость к микросекундным импульсам большой энергии).

Международный стандарт разработан подкомитетом IEC/SC 77А «Низкочастотные явления» технического комитета по стандартизации IEC/TC 77 «Электромагнитная совместимость» Международной электротехнической комиссии (IEC).

Перевод с английского языка (еп).

Официальные экземпляры международного стандарта, на основе которого подготовлен настоящий межгосударственный стандарт, и международных стандартов, на которые даны ссылки, имеются в Национальном фонде ТИПА.

В разделе «Нормативные ссылки» и тексте стандарта ссылки на международные стандарты актуализированы.

Степень соответствия - идентичная (ЮТ)

5    ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Госстандарта Республики Беларусь от 11 ноября 2014 г. № 50 непосредственно в качестве государственного стандарта Республики Беларусь с 1 января 2015 г.

6    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ (с отменой СТБ МЭК 61000-4-5-2006)

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных (государственных) стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных (государственных) органов по стандартизации.

© Госстандарт, 2014

Настоящий стандарт не может быть воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Госстандарта Республики Беларусь

ГОСТ IEC 61000-4-5-2014

Длительность фронта импульса: Т\ = 1,67 х Т = 1,2 мкс ± 30 %.

Длительность импульсов по половине амплитудного значения: Т₂ = 50 мкс ± 20 %.

Примечание - Форма импульса напряжения при отсутствии нагрузки на выходе УСР может иметь значительные отклонения, как показано на рисунке 3.

Рисунок 2 - Форма импульса напряжения (1,2/50 мкс) на выходе генератора в режиме холостого хода при отсутствии соединения с устройством связи/развязки (определение формы импульса в соответствии с IEC 60060-1)

Длительность фронта импульса: 7i = 1,25 х Т = 8 мкс ± 20 %.

Длительность импульсов по половине амплитудного значения: Т₂ = 20 мкс + 20 %.

Примечание - Отклонение 30 % от требуемого значения применяют только к выходу генератора. На выходе УСР не устанавливают ограничений на отклонение от требуемого значения.

Рисунок 3 - Форма импульса тока (8/20 мкс) в режиме короткого замыкания выхода генератора при отсутствии соединения с устройством связи/развязки (определение формы импульса в соответствии с IEC 60060-1)

7

6.1.2    Калибровка ИГ МИП

Для обеспечения получения сравнимых результатов испытаний, проводимых с применением различных ИГ, ИГ МИП должен периодически калиброваться. С этой целью необходима следующая процедура измерений наиболее существенных характеристик ИГ МИП.

Выход ИГ МИП подключают к измерительной системе, обладающей достаточной полосой частот и максимально допустимым напряжением для измерения параметров импульсов.

Характеристики ИГ МИП должны измеряться в режиме холостого хода (нагрузка не менее 10 кОм) и в режиме короткого замыкания выхода генератора (нагрузка не более 0,1 Ом) при одном и том же зарядном напряжении.

Все определения формы импульса, а также характеристик функционирования, установленные в 6.1.1 и 6.1.2 соответственно, должны выполняться для выхода генератора.

Примечания

1    Когда дополнительный внутренний или внешний резистор добавляется на выходе генератора для увеличения эффективного полного сопротивления от 2 до 42 Ом в соответствии с требованиями схемы организованного места для испытаний, тогда длительность фронта импульсов и длительность импульсов по половине амплитудного значения на выходе устройства связи/развязки могут существенно измениться.

2    Характеристики комбинированного ИГ МИП, приведенные в настоящем разделе, могут использоваться при проверке.

6.2    Комбинированный ИГ МИП (10/700 мкс)

Этот генератор предназначен для формирования МИП, имеющих следующие характеристики: в режиме холостого хода длительность переднего фронта импульса напряжения МИП составляет 10 мкс, длительность импульса напряжения МИП по половине амплитудного значения составляет 700 мкс.

Упрощенная схема ИГ МИП приведена на рисунке 4. Значения для различных компонентов должны быть выбраны таким образом, чтобы ИГ обеспечивал параметры импульса напряжения 10/700 мкс.

Si

U- источник высокого напряжения; Rc-зарядный резистор; Сс - накопительный конденсатор; Rs - резисторы, формирующие форму импульса; Rm - резистор, согласующий полное сопротивление; Cs - конденсатор, формирующий длительность переднего фронта; Si - переключатель, который замыкается при применении внешних резисторов.

Рисунок 4 - Упрощенная схема комбинированного ИГ МИП 10/700 - 5/320 мкс в соответствии с рекомендациями МСЭ серии К

6.2.1 Характеристики и параметры комбинированного ИГ МИП

Полярность    положительная    и отрицательная;

Интервал между импульсами    1 раз в минуту или чаще;

Пиковое выходное напряжение в режиме    регулировка    в    диапазоне от 0,5 кВ до

холостого хода    требуемого испытательного уровня;

Форма импульса напряжения МИП    см. таблицу 4 и    рисунок 5;

Погрешность установки выходного напряжения    см. таблицу 5;

ГОСТ IEC 61000-4-5-2014

Выходной пиковый ток в режиме короткого замыкания выхода генератора

Погрешность установки выходного тока в режиме короткого замыкания выхода генератора

Эффективное выходное полное сопротивление

Примечание - Эффективное выходное полное сопротивление, как правило, состоит из внутренних сопротивлений 15 Ом (R_mi) и 25 Ом (Rm2)- Резистор R_m2 может быть исключен, шунтирован или закорочен и заменен внешними связующими резисторами, когда применяется введение помехи в несколько проводов (см. рисунок 14).

Длительность фронта импульса: 7^ = 1,67 х Т= 10 мкс ± 30 %.

Длительность импульсов по половине амплитудного значения: Т₂ = 700 мкс ± 20 %.

Длительность фронта импульса: Т-\ = 1,25 х Т = 5 мкс ± 20 %.

Длительность импульсов по половине амплитудного значения: Т₂ = 320 мкс ± 20 %.

Рисунок 6 - Форма импульса тока (5/320 мкс) в режиме короткого замыкания выхода генератора (определение формы импульса в соответствии с IEC 60060-1)

9

Таблица 4 - Определение параметров формы импульса МИП 10/7000 - 5/320 мкс

Определяемый импульс При измерениях в соответствии с МСЭ-Т серии К и IEC 60060-1 При измерениях в соответствии с IEC 60469-1 Длительность фронта, мкс Длительность импульса по половине амплитудного значения, мкс Время нарастания (10%-90%), мкс Длительность импульса (50 % - 50 %), мкс Напряжение в режиме холостого хода 10% ±30% 700 % ± 20 % 6,5 % ± 30 % 700 % ± 20 % Ток в режиме короткого замыкания 5 % ± 20 % 320 % ± 20 % 4 % ± 20 % 300 % ± 20 %

Примечание - В стандартах IEC форма импульса 10/700 мкс в общем определяется в соответствии с IEC 60060-1, как показано на рисунках 5 и 6. Другие стандарты IEC при определении формы импульса руководствуются IEC 60469-1, как указано в таблице 4. Оба определения формы импульсов справедливы для настоящего стандарта, такие импульсы формируются одним генератором.

Таблица 5 - Соотношение между пиковым напряжением в режиме холостого хода и пиковым током в режиме короткого замыкания выхода генератора

Пиковое напряжение в режиме холостого хода ±10 % Пиковый ток в режиме короткого замыкания выхода генератора ±10 % 0,5 кВ 12,5 А 1,0 кВ 25 А 2,0 кВ 50 А 4,0 кВ 100 А

Примечание - Пиковый ток в режиме короткого замыкания выхода генератора должен быть измерен при разомкнутом положении выключателя S1 на рисунке 4.

Пиковый ток в режиме короткого замыкания выхода генератора должен быть таким, как показано в таблице 5, когда установлено соответствующее пиковое напряжение в режиме холостого хода.

6.2.2 Калибровка ИГ МИП

Для обеспечения получения сравнимых результатов испытаний, проводимых с применением различных ИГ, ИГ МИП должен периодически калиброваться. С этой целью необходима следующая процедура измерений наиболее существенных характеристик ИГ МИП.

Выход ИГ МИП подключают к измерительной системе, обладающей достаточной полосой частот и линейностью для измерения параметров импульсов.

Характеристики ИГ МИП должны измеряться в режиме холостого хода (нагрузка не менее 10 кОм) и в режиме короткого замыкания выхода генератора (нагрузка не более 0,1 Ом) при одном и том же зарядном напряжении.

Все определения формы импульса, а также характеристик функционирования, установленные в 6.2.1 и 6.2.2 соответственно, должны выполняться для выхода генератора.

Примечание - Характеристики комбинированного ИГ МИП, приведенные в настоящем разделе, могут использоваться при проверке.

6.3 Устройства связи/развязки

Каждое устройство связи/развязки (УСР) состоит из схемы развязки и связующего элемента, как указано в примерах на рисунках 7-15.

ГОСТ IEC 61000-4-5-2014

Источник

питания

переменного

тока

LI, L2, L3 - фазные провода; N - нейтральный провод; РЕ - защитное заземление; S2 - переключатель. Переключатель S2 используется для выбора конкретных линий для испытания.

Рисунок 10 - Пример организованного места для испытаний при подаче МИП по схеме «провод - земля» с использованием емкостной связи на ИО, питание которого осуществляется от трехфазной сети переменного тока (в соответствии с 7.2)

ГОСТ IEC 61000-4-5-2014

1)    Переключатель SI:

-    «провод - земля» в положении 0;

-    «провод - провод» в положениях 1-4.

2)    Переключатель S2:

-    во время проведения испытаний в положениях 1-4, при этом не должен совпадать с соответствующим положением переключателя S1.

3)    L = 20 мГн; Ri представляет собой резистивную часть катушки индуктивности L.

Рисунок 11 - Пример организованного места для испытаний при подаче МИП по схемам «провод - провод» и «провод - земля» с использованием емкостной связи на неэкранированные соединительные линии (в соответствии с 7.3)

14

ГОСТ IEC 61000-4-5-2014

1)    Переключатель SI:

-    «провод - земля» в положении 0;

-    «провод - провод» в положениях 1-4.

2)    Переключатель S2:

-    во время проведения испытаний в положениях 1-4, при этом не должен совпадать с соответствующим положением переключателя S1.

3)    L = 20 мГн; Rl представляет собой резистивную часть катушки L

Рисунок 12 - Пример организованного места для испытаний при подаче МИП по схемам

«провод - провод» и «провод - земля» с использованием связи через разрядники на неэкранированные несимметричные линии (в соответствии с 7.3)

15

ГОСТ IEC 61000-4-5-2014

Содержание

Введение..................................................................................................................................................IV

1    Область применения.............................................................................................................................1

2    Нормативные ссылки............................................................................................................................2

3    Термины и определения.......................................................................................................................2

4    Общие положения.................................................................................................................................3

4.1    Коммутационные переходные процессы в системе электропитания........................................3

4.2    Переходные процессы из-за разрядов молний............................................................................4

4.3    Имитация переходных процессов.................................................................................................4

5    Испытательные уровни.........................................................................................................................4

6    Испытательное оборудование.............................................................................................................4

6.1    Комбинированный ИГ МИП (1,2/50 мкс)........................................................................................5

6.2    Комбинированный ИГ МИП (10/700 мкс).......................................................................................8

6.3    Устройства связи/развязки...........................................................................................................10

7    Организованное место для проведения испытаний.........................................................................22

7.1    Испытательное оборудование.....................................................................................................22

7.2    Организованное место для испытаний при подаче МИП на цепи электропитания................22

7.3    Организованное место для испытаний при подаче МИП на неэкранированные

несимметричные соединительные линии..................................................................................22

7.4    Организованное место для испытаний при подаче МИП на неэкранированные

симметричные соединительные линии связи............................................................................23

7.5    Организованное место для испытаний при подаче МИП в высокоскоростные линии

связи...............................................................................................................................................23

7.6    Организованное место для испытаний при подаче МИП на экранированные линии............23

7.7    Организованное место для испытаний при подаче МИП между корпусами ВО и ИО,

входящих в систему......................................................................................................................26

7.8    Режимы работы испытуемого оборудования.............................................................................26

8    Методы испытаний..............................................................................................................................27

8.1    Условия испытаний в исмпытательной лаборатории................................................................27

8.2    Применение МИП в испытательной лаборатории.....................................................................27

9    Оценка результатов испытаний.........................................................................................................28

10    Протокол испытаний..........................................................................................................................28

Приложение А (справочное) Выбор испытательных уровней............................................................30

Приложение В (справочное) Пояснения...............................................................................................32

Приложение С (справочное) Рекомендации по достижению помехоустойчивости для оборудования, подключенного к низковольтным системам электропитания.............................................................................................................35

Библиография.........................................................................................................................................37

ГОСТ IEC 61000-4-5-2014

Расчет значения сопротивлений R_m2, когда применяется комбинированный ИГ МИП (1,2/50 мкс).

Пример для п = 4:

Rm2 = 4 х 40 Ом = 160 Ом, максимальное значение 250 Ом.

Расчет значения сопротивлений R_m2, когда применяется комбинированный ИГ МИП (10/700 мкс).

Внутренний согласующий резистор R_m2 (25 Ом) заменяется внешним R^ = л х 25 Ом для провода (для л-провод-ников с п > 2).

Пример для л = 4:

R_m2 = 4 х 25 Ом = 100 Ом, максимальное значение R_m2 не должно превышать 250 Ом.

L = 20 мГн; для эффективной компенсации тока могут применяться все 4 сердечника или только пара, как показано на рисунке.

Ri_: значение сопротивления зависит от допустимого затухания передаваемого сигнала.

Примечание - Показанные газовые разрядники могут быть заменены фиксирующей схемой так, как показано на рисунке 13.

Рисунок 14 - Пример организованного места для испытаний при подаче МИП по схеме «провод - земля» с использованием связи через разрядники на неэкранированные несимметричные линии (линии связи) (в соответствии с 7.4)

17

Введение

Стандарты серии 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 помехоэмиссии

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

Руководство по установке Методы помехоподавления и устройства Часть 6:    Общие стандарты

Часть 9:    Разное

Каждая часть подразделяется на разделы, которые могут быть опубликованы как международные стандарты или как технические отчеты, некоторые из которых уже опубликованы как разделы. Другие будут опубликованы с дополнительной цифрой, следующей за тире и вторым номером, идентифицирующим подраздел (например, IEC 61000-6-1).

Настоящая часть представляет собой международный стандарт, который устанавливает требования помехоустойчивости и методы применительно к напряжениям и токам микросекундных импульсных помех большой энергии.

Настоящий межгосударственный стандарт представляет прямое применение международного стандарта IEC 61000-4-5:2005 с изменением А1:2001. Поправка Сог 1:2009 в настоящем стандарте не учтена, так как она касается только IEC 61000-4-5:2005 на французском языке.

IV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Электромагнитная совместимость Часть 4-5 Методы испытаний и измерений ИСПЫТАНИЯ НА УСТОЙЧИВОСТЬ К МИКРОСЕКУНДНЫМ ИМПУЛЬСАМ БОЛЬШОЙ ЭНЕРГИИ

Элекграмагштная сумяшчальнасць Частка 4-5 Метады выпрабаванняу i вымярэнняу ВЫ ПРАВ АВАН HI НА УСТОЙЛ1ВАСЦЬ ДА М1КРАСЕКУНДНЫХ 1МПУЛЬСАУ ВЯЛIКАЙ ЭНЕРГМ

Electromagnetic compatibility (EMC)

Part 4-5

Testing and measurement techniques. Surge immunity test

Дата введения 2015-01-01

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования помехоустойчивости, методы испытаний и рекомендованные степени жесткости испытаний для оборудования к однонаправленным микросекундным импульсным помехам большой энергии (МИП), вызываемых перенапряжениями, возникающими в результате коммутационных переходных процессов и молниевых разрядов. Отдельные степени жесткости испытаний определяются для различных условий электромагнитной обстановки и условий эксплуатации. Настоящие требования разработаны для применения к электротехническому и электронному * оборудованию.

Целью стандарта является установление общей основы для оценки качества функционирования электротехнического и электронного оборудования при воздействии на них МИП. Методы испытаний, приведенные в настоящей части IEC 61000, описывают унифицированный метод оценки помехоустойчивости оборудования или системы к определенному воздействию.

Примечание - Как установлено в IEC Руководство 107, настоящий стандарт является основным стандартом по электромагнитной совместимости и предназначен для применения всеми техническими комитетами IEC, ответственными за конкретные виды продукции. IEC Руководство 107 также устанавливает, что технические комитеты IEC, разрабатывающие стандарты на конкретные виды продукции, несут ответственность за определение необходимости применения настоящего стандарта при испытаниях и (в случае его применения) за выбор степеней жесткости и критериев качества функционирования испытываемого оборудования. Технический комитет ТК 77 и его подкомитеты сотрудничают с техническими комитетами IEC, разрабатывающими стандарты на конкретные виды продукции, в оценке уровня испытаний для соответствующих видов продукции.

Настоящий стандарт устанавливает:

-    степени жесткости испытаний;

-    испытательное оборудование;

-    состав организованных мест для испытаний;

-    методы испытаний.

Целью приведенных лабораторных испытаний является выявление реакции испытуемого оборудования (ИО) в определенных режимах функционирования на воздействие МИП, создаваемых коммутационными процессами и молниевыми разрядами, при определенных уровнях воздействия.

Настоящий стандарт не применяют при испытаниях прочности изоляции ИО в условиях воздействия высоковольтных напряжений. Прямые воздействия токов, создаваемых молниевыми разрядами, т. е. прямое попадание молнии, не рассматриваются настоящим стандартом.

* Включает также и радиоэлектронное оборудование.

Издание официальное

2    Нормативные ссылки

Стандарты, на которые даются ссылки, являются обязательными при применении настоящего стандарта. Если при ссылке указана дата, то применяют только приводимое издание. Если стандарт, на который дается ссылка, не датирован, то применяется его последнее издание, включая все изменения и поправки к нему.

IEC 60050-161 Международный электротехнический словарь (МЭС). Глава 161. Электромагнитная совместимость

IEC 60060-1 Методы испытаний высоким напряжением. Часть 1. Общие определения и требования к испытаниям

IEC 60469-1 Техника и аппаратура импульсная. Часть 1. Термины и определения, относящиеся к импульсной технике и аппаратуре

3    Термины и определения

В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    лавинные устройства (avalanche device): Диод, газовый разрядник или другой компонент, предназначенный для пробоя и соединения при определенном напряжении.

3.2    калибровка (calibration): Регулировка функционирования, которая устанавливает в соответствии со стандартами соотношение, которое существует при определенных условиях между показаниями индикатора и результатом измерения [МЭС 311-01-09].

Примечания

1    Этот термин основан на понятии «неопределенности».

2    Соотношение между показаниями индикатора и результатом измерения может быть выражено в виде калибровочной диаграммы.

3.3    фиксирующее устройство (clamping device): Диод, варистор или другие компоненты, которые предназначены для приведения применяемого напряжения при превышении определенного уровня.

3.4    комбинированный генератор волны (combination wave generator): Генератор формы импульса напряжения 1,2/50 или 10/700 мкс в режиме холостого хода и соответствующей формы импульса тока 8/20 или 5/320 мкс в режиме короткого замыкания выхода генератора.

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

3.6    устройство развязки (decoupling network): Электрическое устройство, предназначенное для защиты от воздействия МИП, подаваемых на испытуемое оборудование, устройства, оборудование или системы, неподвергаемые испытаниям.

3.7    длительность (duration): Абсолютное значение временного интервала, в течение которого специальная форма импульса или параметр существует или длится [IEC 60469-1].

3.8    эффективное выходное полное сопротивление (effective output impedance (of a surge generator)): Отношение пикового напряжения в режиме холостого хода генератора к пиковому току в режиме короткого замыкания выхода генератора.

3.9    электрическая установка (electrical installation): Сборка совместно действующего электрического оборудования с согласованными характеристиками, чтобы соответствовать назначению [МЭС 826-10-01].

3.10    ИО (EUT): Испытуемое оборудование.

3.11    длительность фронта импульса напряжения МИП (front time surge voltage): Длительность переднего фронта импульса напряжения МИП 7i, которая является условным параметром, определяемая умножением на 1,67 интервала Т между отсчетами, когда импульс составляет 30 % и 90 % пикового значения (см. рисунки 2 и 5).

длительность фронта импульса тока МИП (front time surge current): Длительность переднего фронта импульса тока МИП Т], которая является условным параметром, определяемая умножением на 1,25 интервала Т между отсчетами, когда импульс составляет 10 % и 90 % пикового значения (см. рисунки 3 и 6) [IEC 60060-1, 24.3 измененный].

3.12    эталонная земля (ground (reference)): Часть Земного шара, рассматриваемая как проводник, электрический потенциал которого условно принимается как ноль, находящийся вне зоны влияния любых заземленных устройств [МЭС 195-01-01].

3.13    высокоскоростные линии связи (high speed communication lines): Входные/выходные линии, которые работают на передающих частотах свыше 100 кГц.

2

ГОСТ IEC 61000-4-5-2014

3.14    устойчивость (immunity): Способность устройства, оборудования или системы безотказно функционировать при наличии электромагнитных помех.

3.15    соединительные линии (interconnection lines): Линии ввода-вывода и линии связи.

3.16    первичная защита (primary protection): Средства, предотвращающие распространение большей части энергии помехи за установленные границы.

3.17    длительность фронта (время нарастания) импульса (rise time): Интервал времени между моментами, когда мгновенное значение импульса впервые достигает соответствующего нижнего и верхнего пределов [МЭС 161-02-05].

Примечание - Если не оговорено иное, то нижний и верхний уровни фиксированы на 10 % и 90 % пикового значения.

3.18    вторичная защита (secondary protection): Средства, с помощью которых подавляется энергия помехи, прошедшая через первичную защиту. Вторичной защитой может служить отдельно применяемое устройство или элементы, входящие в состав ИО, обладающие заданными характеристиками.

3.19    импульс тока, напряжения или мощности при распространении волны (surge): Волна тока, напряжения или мощности переходного процесса, распространяющаяся вдоль линии или цепи и характеризующаяся быстрым нарастанием и медленным снижением [МЭС 161-08-11].

3.20    симметричные линии (symmetrical lines): Пара симметрично располагающихся проводников с потерями на преобразование от дифференциального к общему режиму более 20 дБ.

3.21    система (system): Совокупность взаимосвязанных устройств, созданная для выполнения установленной функции [МЭС 351-11-01 измененный].

Примечание - Под системой рассматривают отделенную от окружающей среды и других внешних систем воображаемую поверхность, которая пересекает линии связи между ними и рассматриваемой системой. Из-за этих линий связи система подвергается воздействию окружающей среды, взаимодействиям от других внешних систем или сама воздействует на окружающую среду или внешние системы.

3.22    длительность импульса Т₂ (time to half-value Т₂): Интервал времени между моментом условной точки отсчета Oi и моментом, когда напряжение или ток уменьшаются до половины пикового значения [IEC 60060-1, 18.1.6 измененный].

Примечание - Интервал времени на половине значения импульса напряжения или тока МИП Т₂является условным параметром.

3.23    переходной процесс (transient): Отношение или обозначение явления или величина, которая изменяется между двумя следующими друг за другом устойчивыми состояниями в течение короткого временного интервала, сравниваемого с рассматриваемой временной шкалой [МЭС 161-02-01 измененный].

3.24    проверка (verification): Установленная процедура, которая используется для проверки системы испытательного оборудования (например, испытательный генератор и соединительные кабели) для демонстрации того, что испытательная система функционирует в пределах значений, приведенных в разделе 6.

Примечания

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

2    Процедура, приведенная в 6.1.2 и 6.2.2, предназначена для гарантии корректной работы испытательного генератора и другого оборудования, необходимого для создания организованного места для испытаний таким образом, чтобы соответствующей формы импульс подводился к ИО.

3    Для применения настоящего основного стандарта по ЭМС это определение отличается от определения, приведенного в МЭС 311-01-13.

3.25    условная точка отсчета Oi (virtual Origin Oi): Для формы импульса напряжения МИП - это момент, на котором прямая линия, проведенная через 30 % и 90 % пикового значения напряжения, пересекает координату оси времени. Для формы импульса тока МИП - это момент, на котором прямая линия, проведенная через 10 % и 90 % пикового значения тока, пересекает координату оси времени.

4    Общие положения

4.1 Коммутационные переходные процессы в системе электропитания

Коммутационные переходные процессы в системе электропитания могут быть разделены на группы, связанные с:

а) переключениями в мощных системах электроснабжения, например коммутацией конденсаторных батарей;

3

b)    переключениями в системах электроснабжения малой мощности в непосредственной близости от ИО или с изменениями нагрузки в электрических распределительных системах;

c)    резонансными колебаниями напряжения в электрических сетях, обусловленными работой таких переключающих приборов, как тиристоры;

d)    некоторыми повреждениями в системах, такими как короткие замыкания цепей на землю и дуговые разряды на систему заземления электрических установок.

4.2    Переходные процессы из-за разрядов молний

Процессы образования МИП при молниевых разрядах сводятся к следующему:

a)    при непосредственном ударе молнии в наружную (вне здания) цепь образуется напряжение МИП вследствие протекания большого тока разряда через сопротивление цепи заземления или полное сопротивление наружной цепи;

b)    при косвенном ударе молнии (внутри облака, между облаками или в находящиеся вблизи объекты) образующиеся электромагнитные поля индуцируют напряжения или токи в проводниках наружных и (или) внутренних цепей;

c)    при ударе молнии в грунт разрядный ток, протекая по земле, может создать разность потенциалов в системе заземления электрических установок.

Быстрые изменения напряжения или протекания тока при срабатывании противомолниевых защитных устройств могут также приводить к образованию МИП во внутренних цепях.

4.3    Имитация переходных процессов

Характеристики испытательного генератора (ИГ) МИП установлены таким образом, что ИГ МИП с максимальным подобием мог имитировать указанные выше явления.

Если источник помех и ИО находятся в одной цепи, например в цепи электропитания (непосредственная связь), ИГ МИП имитирует источник с низким полным сопротивлением, подключенный к портам ИО.

Если источник помех не находится в цепи, подключенной к ИО (косвенная связь), ИГ МИП может имитировать источнике высоким полным сопротивлением.

5 Испытательные уровни

Предпочтительные испытательные уровни приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Испытательные уровни

Испытательный уровень Значение импульса напряжения в режиме холостого хода ИГ ±10 %, кВ 1 0,5 2 1,0 3 2,0 4 4,0 X Специальное Примечание - «X» может быть любой испытательный уровень ниже, выше или между другими испытательными уровнями. Соответствующий испытательный уровень может быть установлен в стандарте на оборудование конкретного вида.

Испытательные уровни выбирают в соответствии с условиями эксплуатации ИО. Классы условий эксплуатации приведены в разделе В.З.

Для всех напряжений, начиная с самого низкого испытательного уровня, качество функционирования ИО должно быть подтверждено (см. 8.2).

Для выбора испытательных уровней для различных интерфейсов ИО см. приложение А.

6 Испытательное оборудование

Применяют два типа комбинированных ИГ МИП. В зависимости от типа испытуемого порта каждый из них имеет собственное частное применение (см. раздел 7). Комбинированный ИГ МИП (10/700 мкс) используется для испытания портов, предназначенных для подключения к симметричным линиям связи.

Комбинированный ИГ МИП (1,2/50 мкс) используется во всех других случаях, а также для испытания портов, предназначенных для подключения линий электропитания и коротких сигнальных соединений.

4

ГОСТ IEC 61000-4-5-2014

6.1 Комбинированный ИГ МИП (1,2/50 мкс)

Цель настоящего стандарта - показать, что форма выходных импульсов МИП соответствует требованиям в тех точках, где они прикладываются к ИО. Форма импульса напряжения МИП определяется в режиме холостого хода, форма импульса тока МИП определяется в режиме короткозамкнутого выхода генератора и поэтому измерения производят без подключения ИО. В случае питания изделия от источника переменного или постоянного тока, когда МИП применяют к линиям питания переменным или постоянным током, то выход должен соответствовать требованиям таблиц 6 и 7. В случае, когда МИП подают прямо с выхода генератора МИП, то формы импульсов напряжения и тока МИП должны соответствовать требованиям таблицы 2. Не обязательно, чтобы формы импульсов напряжения и тока МИП соответствовали требованиям как на выходе генератора МИП, так и на выходе устройства связи/развязки соответственно, но только когда это применимо к ИО. Форма импульсов напряжения и тока МИП должна соответствовать требованиям без подключения ИО.

Этот генератор предназначен для формирования МИП, имеющих следующие характеристики: в режиме холостого хода длительность переднего фронта импульса напряжения МИП составляет 1,2 мкс, а длительность импульса напряжения МИП по половине амплитудного значения составляет 50 мкс; в режиме короткого замыкания выхода длительность переднего фронта импульса тока МИП составляет 8 мкс, а длительность импульса тока МИП по половине амплитудного значения составляет 20 мкс.

Упрощенная схема комбинированного ИГ МИП приведена на рисунке 1. Значения Rsi, Rs2, Rm, L_r и C_c должны быть выбраны таким образом, чтобы ИГ МИП формировал импульс напряжения 1,2/50 мкс (в режиме холостого хода) и импульс тока 8/20 мкс (в режиме короткого замыкания).

Для удобства отношение пикового выходного напряжения в режиме холостого хода к пиковому току в режиме короткого замыкания выхода комбинированного генератора может рассматриваться как эффективное выходное полное сопротивление. ИГ должен иметь эффективное выходное полное сопротивление 2 Ом.

Примечание - Форма импульсов напряжения и тока МИП зависят от входного полного сопротивления ИО.

Это полное сопротивление может изменяться в течение воздействия МИП на оборудование вследствие либо собственно работы встроенных защитных устройств, либо дугового разряда или пробоя компонента, если защитные устройства отсутствуют или не работают. Поэтому форма импульсов напряжения 1,2/50 мкс и тока 8/20 мкс должны получаться на одном и том же выходе генератора при требуемой нагрузке.

U- источник высокого напряжения; Rc- зарядный резистор; Сс - накопительный конденсатор; Rs - резисторы, формирующие форму импульса; Rm - резистор, согласующий полное сопротивление; Lr - индуктивность, формирующая время нарастания

Рисунок 1 - Упрощенная схема комбинированного ИГ МИП 1,2/50 - 8/20 мкс

5

6.1.1 Характеристики и параметры комбинированного ИГ МИП

положительная и отрицательная;

должен изменяться от 0° до 360° относительно фазового угла напряжения в линии электропитания переменного тока ИО с погрешностью ±10°;

1 раз в минуту или чаще;

регулировка в диапазоне от 0,5 кВ до требуемого испытательного уровня; см. таблицу 2 и рисунок 2; см.таблицу 3;

в зависимости от установленного пикового напряжения (см. таблицу 2 и рисунок 3); см. таблицу 2 и рисунок 3; см.таблицу 3;

2 Ом ±10%.

Таблица 2 - Определение параметров формы импульса МИП 1,2/50 - 8/20 мкс

Определяемый импульс При измерениях в соответствии с IEC 60060-1 При измерениях в соответствии с IEC 60469-1 Длительность фронта, мкс Длительность импульса по половине амплитудного значения, мкс Время нарастания 10 % - 90 %, мкс Длительность импульса 50 % - 50 %, мкс Напряжение в режиме холостого хода 1,2% ±30% 50 % ± 20 % 1 % ± 30 % 50 % ± 20 % Ток в режиме короткого замыкания 8 % + 20 % 20 % + 20 % 6,4 % ± 20 % 16%+ 20%

Примечание - В стандартах IEC форма импульса 1,2/50 и 8/20 мкс в общем определяется в соответствии с IEC 60060-1, как показано на рисунках 2 и 3. Другие стандарты IEC основываются на определении формы импульса в соответствии с IEC 60469-1, как указано в таблице 2. Оба определения формы импульсов справедливы для настоящего стандарта и такие импульсы формируются одним генератором.

Таблица 3 - Соотношение между пиковым напряжением в режиме холостого хода и пиковым током в режиме короткого замыкания выхода генератора

Пиковое напряжение в режиме холостого хода ±10 % Пиковый ток в режиме короткого замыкания выхода генератора ±10 % 0,5 кВ 0,25 кА 1,0 кВ 0,5 кА 2,0 кВ 1,0 кА 4,0 кВ 2,0 кА

Пиковый ток в режиме короткого замыкания выхода генератора должен быть таким, как указано в таблице 3, когда установлено соответствующее пиковое напряжение в режиме холостого хода. Генератор должен применяться с незаземленным выходом.