ГОСТ 30804.4.2-2013
Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к электростатическим разрядам. Требования и методы испытаний

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ (МГС) INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION (ISC)
	ГОСТ
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ	30804.4.2—
СТАНДАРТ	2013
	(IEC 61000-4-2:2008)

Совместимость технических средств электромагнитная

УСТОЙЧИВОСТЬ К ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИМ

РАЗРЯДАМ

Требования и методы испытаний

(IEC 61000-4-2:2008, MOD)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2014

Предисловие

1    ПОДГОТОВЛЕН Закрытым акционерным обществом «Научно-испытательный центр «САМТЭС» и Техническим комитетом по стандартизации ТК 30 «Электромагнитная совместимость технических средств»

2    ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 25 марта 2013 г. № 55-П)

За принятие 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 Киргизия KG Кыргызстандарт Молдова MD Молдова-Стандарт Россия RU Росстандарт Узбекистан UZ Узстандарт

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 июля 2013 г. № 398-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 30804.4.2-2013 (IEC 61000-4-2:2008) введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2014 г.

5    Настоящий стандарт модифицирован по отношению к международному стандарту IEC 61000-4-2:2008 Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-2: Testing and measurement techniques - Electrostatic discharge immunity test (Электромаг-нитная совместимость (ЭМС). Часть 4-2. Методы испытаний и измерений. Испытания на устойчивость к электростатическим разрядам).

Международный стандарт IEC 61000-4-2:2008 разработан подкомитетом 77 В «Высокочастотные электромагнитные явления» Технического комитета МЭК ТК 77 «Электромагнитная совместимость».

IEC 61000-4-2:2008 (второе издание) отменяет и заменяет первое издание IEC 61000-4-2:1995 и изменения 1 (1998 г.) и 2 (2000 г.) к первому изданию.

Перевод с английского языка (ел).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования международного стандарта для приведения в соответствии с ГОСТ 1.5-2001 (подраздел 3.6).

Ссылки на международные стандарты, которые приняты в качестве межгосударственных стандартов, заменены в разделе «Нормативные ссылки» и тексте стандарта ссылками на соответствующие межгосударственные стандарты.

Дополнительные фразы и слова, внесенные в текст стандарта для уточнения области распространения и объекта стандартизации, выделены полужирным курсивом.

Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам приведены в дополнительном приложении ДА.

Степень соответствия - модифицированная (MOD).

Стандарт разработан на основе применения ГОСТ Р 51317.4.2-2010 (МЭК 61000-4-2:2008)

6    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок- в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

© Стандартинформ, 2014

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ 30804.4.2-2013

Примеры рабочего места для испытаний настольных ТС приведены на рисунке 4, напольных ТС -на рисунке 5.

Одним из методов верификации оборудования для создания электростатических разрядов является наблюдение искрового разряда, подаваемого на пластину связи методом воздушного разряда. Проверяется создание небольших искровых разрядов при низком напряжении и больших искровых разрядов при более высоком напряжении. До проведения данной проверки важно провести проверку контакта провода заземления и его размещение.

Применение такого метода верификации имеет следующее обоснование. Поскольку форма импульса разрядного тока испытательного генератора обычно существенно не изменяется внезапно во время эксплуатации (например, время нарастания и длительность импульса, как правило, не изменяются), то сбои в испытательном генераторе наиболее вероятны из-за того, что напряжение на разрядный электрод не подается или отсутствует контроль напряжения. Любой из кабелей, сопротивлений или соединений может быть поврежден или утрачен, что приводит к отсутствую разряда. Верификацию оборудования для создания электростатических разрядов проводят до начала испытаний.

7 Рабочее место для испытаний

7.1    Испытательное оборудование

Рабочее место для испытаний состоит из испытательного генератора, испытуемого ТС и вспомогательного испытательного оборудования, необходимого для воздействия следующими прямыми и непрямыми электростатическими разрядами:

a)    контактными разрядами на проводящие поверхности испытуемого ТС и пластины связи;

b)    воздушными разрядами на изолированные поверхности испытуемого ТС.

В зависимости от места проведения испытания разделяют на проводимые в испытательных лабораториях и на месте эксплуатации оборудования.

Предпочтительным видом испытаний являются типовые испытания на соответствие, проводимые в испытательной лаборатории.

Испытуемое ТС должно быть установлено и смонтировано в соответствии с технической документацией изготовителя.

7.2    Рабочее место для испытаний, проводимых в испытательных лабораториях

7.2.1 Требования к испытаниям

При проведении испытаний в испытательных лабораториях и выполнении условий по 8.1 должны соблюдаться следующие правила.

На полу лаборатории должна быть установлена пластина заземления - металлический лист (медный или алюминиевый) толщиной не менее 0,25 мм. Допускается использовать другие материалы, при этом толщина листа должна быть не менее 0,65 мм.

Пластина заземления должна выступать за контур испытуемого ТС или горизонтальной пластины связи (если таковая имеется) с каждой стороны не менее чем на 0,5 м и должна быть соединена с системой защитного заземления.

Испытуемое ТС должно быть установлено и подключено в соответствии с функциональными требованиями.

Расстояние между испытуемым ТС и стенами помещения, а также любыми металлическими предметами должно быть не менее 0,8 м.

Испытуемое ТС и испытательный генератор (включая любой внешний источник питания) должны быть подключены к системе защитного заземления в соответствии с требованиями по эксплуатации, установленными изготовителем. Дополнительные соединения с защитным заземлением не допускаются.

Силовой и сигнальный кабели должны быть размещены в соответствии с условиями установки ТС.

Провод заземления испытательного генератора должен быть соединен с пластиной заземления. В случае, если длина провода превышает длину, необходимую для подачи разрядов на

7

выбранные точки, то излишнюю часть провода заземления необходимо разместить на непроводящей пластине за пределами пластины заземления. Провод заземления должен располагаться не ближе 0,2 м к другим проводящим частям, за исключением пластины заземления.

Примечание - Допускается соединять провод заземления с металлической стеной испытательной лаборатории, если стена электрически подсоединена к пластине заземления.

Соединения заземляющих проводов с пластиной заземления, а также все другие соединения должны обладать возможно более низким сопротивлением, что достигается, например, с помощью механических клещей для высокочастотного соединения.

Если требуются пластины связи, например, для непрямого применения разрядов, они должны быть изготовлены из металлических листов (медных или алюминиевых) толщиной не менее 0,25 мм (допускается использовать другие материалы, при этом толщина листа должна быть не менее 0,65 мм) и подключены к пластине заземления с помощью провода, имеющего на каждом конце резисторы сопротивлением 470 кОм. Резисторы должны выдерживать напряжение электростатического разряда. Резисторы и провода должны быть изолированы, чтобы избежать короткого замыкания, когда провод прикасается к пластине заземления.

Примечание - Резисторы сопротивлением 470 кОм, применяемые в проводах заземления вертикальной и горизонтальной пластин связи (см. рисунки 4-8), используются для того, чтобы предотвратить исчезновение заряда, поданного на пластину, сразу же после разряда испытательного генератора. Сохранение зарядов увеличивает влияние электростатических разрядов на испытуемые ТС. Резисторы должны выдерживать максимальное напряжение электростатического разряда, подаваемого на испытуемое оборудование во время испытания. Резисторы должны быть размещены близко к концу провода заземления, чтобы создать распределенное сопротивление.

Для имитации непрямого воздействия электростатических разрядов на расположенные рядом ТС, корпусы которых имеют защитное заземление, дополнительно должны быть проведены испытания при подключении вертикальной пластины связи к пластине заземления проводом заземления длиной 2 м без резисторов

Дополнительные требования для различных видов оборудования приведены ниже.

7.2.2 Настольные ТС

Рабочее место для испытаний представляет из себя стол из непроводящего материала высотой (0,8 ± 0,08) м, установленный на пластину заземления.

На столе должна быть размещена горизонтальная пластина связи размерами (1,6 ± 0,02) ■ (0,8 ± 0,02) м. Испытуемое ТС и кабели должны быть изолированы от плоскости связи изоляционной опорой толщиной (0,5 ± 0,05) мм.

Примечание - Рекомендуется обеспечивать постоянство изолирующих свойств изоляционной

опоры.

Если испытуемое ТС слишком велико, чтобы его можно было располагать на расстоянии не менее 0,1 м от всех сторон горизонтальной пластины связи, должна быть использована дополнительная идентичная горизонтальная пластина связи, размещенная на расстоянии (0,3 ± 0,02) м от первой горизонтальной пластины связи. В этом случае должен использоваться стол большего размера или допускается использовать два стола. Горизонтальные пластины связи не должны касаться друг друга и должны быть соединены с пластиной заземления проводами с резисторами. Съемные монтажные ножки испытуемого оборудования следует оставлять на местах.

Пример рабочего места для испытаний настольных ТС в условиях испытательной лаборатории приведен на рисунке 4.

^ В соответствии с принятой системой испытаний на устойчивость к электростатическим разрядам.

ГОСТ 30804.4.2-2013

Рисунок 4 - Пример рабочего места для испытаний настольных ТС в условиях испытательной лаборатории

7.2.3 Напольные ТС

Испытуемое ТС должно быть изолировано от пластины заземления изолирующей пластиной толщиной 0,05-0,15 м. Кабели испытуемого ТС должны быть изолированы от пластины заземления изоляционной подставкой толщиной (0,5 ± 0,05) мм. Изоляция кабелей должна выступать за край изоляции испытуемого ТС.

Пример рабочего места для испытаний напольных ТС в условиях испытательной лаборатории приведен на рисунке 5.

Съемные монтажные ножки испытуемого ТС следует оставлять на местах.

9

Размеры в метрах Типовое

Рисунок 5 - Пример рабочего места для испытаний напольных ТС в условиях испытательной лаборатории

7.2.4 Незаземленные ТС

7.2.4.1 Общие сведения

Рабочее место для испытаний, описанное в настоящем подпункте, применяют при испытаниях ТС (оборудования или частей оборудования), которые по своим техническим характеристикам или конструкции не могут быть подключены к системе заземления. К таким ТС относят портативные устройства с питанием от батарей (внутренних или внешних), с зарядным устройством или без него (незаземлен-ный кабель электропитания), а также оборудование с двойной изоляцией (оборудование класса II).

Обоснование

Электростатический заряд, передаваемый незаземленному ТС или незаземленной его части, не может исчезнуть сам по себе, как у оборудования класса I с электропитанием от электрической сети. Если заряд не снят до приложения следующего электростатического импульса, существует вероятность того, что напряжение оборудования возрастет в два раза по сравнению с заданным. Следовательно, такой тип оборудования или его части могут получить сверхвысокий заряд путем накопления электростатических разрядов.

Обычное рабочее место для испытаний незаземленных ТС должно быть идентично указанным в

7.2.2 и 7.2.3.

ГОСТ 30804.4.2-2013

Для имитации единичного электростатического разряда (воздушного или контактного) заряд на испытуемом ТС должен быть снят до каждого приложения электростатического разряда.

При этом заряд необходимо снять с металлической точки или той части испытуемого ТС, на которую будет подан импульс электростатического разряда, например, разъема, штырька зарядного устройства батарей, металлических антенн, до подачи каждого очередного импульса электростатического разряда.

Если воздействию электростатического разряда подвергаются одна или несколько доступных металлических частей, необходимо снять заряд с той точки, на которую будет подаваться электростатический разряд, так как ничего не известно о сопротивлении между этой частью и другими доступными частями оборудования.

Для снятия разряда рекомендуется использовать кабель с резисторами сопротивлением 470 кОм, аналогичный тому, который используется с вертикальной и горизонтальной пластинами связи (см. 7.2).

Поскольку емкость между испытуемым ТС и горизонтальной пластиной связи (для настольных ТС) и между испытуемым ТС и пластиной заземления (для напольных ТС) зависит от размера испытуемого ТС, кабель с резисторами может оставаться установленным во время испытания, если это возможно. В кабеле с резисторами один резистор должен быть подсоединен как можно ближе к точке подачи электростатического разряда. Второй резистор должен быть подсоединен ближе к концу кабеля, соединенного с горизонтальной пластиной связи для настольного ТС (см. рисунок 6) или с пластиной заземления для напольного ТС (см. рисунок 7). Наличие кабеля с резисторами может повлиять на результаты испытаний некоторых видов испытуемых ТС. Предпочтительней проводить испытания воздействием электростатического разряда при отсоединенном кабеле, если в достаточной степени уменьшается заряд между подачей последовательных разрядов.

В качестве вариантов допускается использовать следующие процедуры:

-    увеличение временных интервалов между подачей последовательных разрядов для обеспечения естественного исчезновения заряда на испытуемом ТС;

-    принудительное снятие заряда с испытуемого ТС с применением проводящей щетки с дополнительными нагрузочными резисторами (например, 2 х 470 кОм) в заземленном кабеле.

Примечание - При сомнении в исчезновении заряда, полученного испытуемым ТС, целесообразно применять для мониторинга заряда неконтактный измеритель электрического поля. Повторное воздействие электростатическим разрядом считают допустимым, если заряд на испытуемом ТС уменьшился до 10 % первоначального значения.

11

Источник Размеры в метрах

Рисунок 6 - Пример рабочего места для испытаний незаземленных настольных ТС

ГОСТ 30804.4.2-2013

Размеры в метрах

для разряда на испытуемое ТС Рисунок 7 - Пример рабочего места для испытаний незаземленных напольных ТС

7.2.4.2    Настольные ТС

Настольное ТС без металлических соединений с пластиной заземления должно быть установлено, как указано в 7.2.2 и на рисунке 4.

Если в испытуемом ТС имеется металлическая доступная часть, на которую подается электростатический разряд, эта часть должна быть соединена с горизонтальной пластиной связи кабелем с резисторами (см. рисунок 6).

7.2.4.3    Напольные ТС

Напольное ТС без металлических соединений с пластиной заземления должно быть установлено, как указано в 7.2.3 и на рисунке 5.

Если в испытуемом ТС имеется металлическая доступная часть, на которую подается электростатический разряд, эта часть должна быть соединена с горизонтальной пластиной связи кабелем с резисторами (см. рисунок 7).

7.3    Рабочее место для испытаний, проводимых на месте эксплуатации

Испытания ТС на месте эксплуатации проводят только по согласованию между изготовителем и потребителем. При этом необходимо учитывать тот факт, что расположенное рядом оборудование может быть непреднамеренно подвергнуто воздействию.

13

Примечание - При испытаниях на устойчивость к электростатическим разрядам на месте эксплуатации испытуемое ТС может подвергнуться старению. Среднее время работы на отказ многих современных электронных схем значительно сокращается, если они повергаются воздействию электростатических разрядов. Сбои могут не возникать сразу после воздействия электростатических разрядов. Однако такие электронные устройства могут быть чаще подвержены сбоям, чем устройства, на которые не оказывалось воздействие. Поэтому может быть принято решение не проводить на месте эксплуатации испытания воздействием электростатических разрядов.

При проведении данных испытаний следует испытывать ТС на последнем этапе их установки после монтажа и окончательной наладки.

Для того, чтобы упростить подсоединение заземляющего провода ИГ, пластину заземления укладывают на пол вблизи испытуемого ТС на расстоянии около 0,1 м. Пластина заземления должна быть медной или алюминиевой, толщиной не менее 0,25 мм. Допускается использование других металлов, при этом толщина листа должна быть не менее 0,65 мм. Пластина заземления должна быть шириной 0,3 м и длиной 2 м, если ее применение возможно с учетом характеристик места размещения испытуемого ТС.

Пластину заземления соединяют с защитным заземлением. Там, где это невозможно, пластину заземления следует соединять с клеммой заземления испытуемого оборудования (при наличии).

Заземляющий провод испытательного генератора должен быть соединен с пластиной заземления в точке, ближайшей к испытуемому ТС. Если испытуемое ТС установлено на металлическом столе, стол должен быть соединен с пластиной заземления проводом, имеющим на каждом конце резисторы 470 кОм для предотвращения накопления заряда.

Незаземленные металлические части ТС испытывают в соответствии с 7.2.4. Кабель с резисторами должен быть соединен с пластиной заземления в точке, ближайшей к испытуемому оборудованию.

Пример рабочего места для испытаний напольных ТС на месте эксплуатации приведен на рисунке 8.

Рисунок 8 - Пример рабочего места для испытаний напольных ТС на месте эксплуатации

ГОСТ 30804.4.2-2013

8 Методы испытаний

8.1    Условия испытаний в лаборатории

8.1.1    Условия окружающей среды

Для уменьшения влияния параметров окружающей среды на результаты испытаний их следует проводить в климатических условиях и условиях электромагнитной обстановки в соответствии с 8.1.2 и 8.1.3.

8.1.2    Климатические условия

Испытания при воздействии воздушных электростатических разрядов следует проводить при следующих климатических условиях:

-    температуре окружающей среды 15 ⁰ С - 35 ⁰ С;

-    относительной влажности 30 % - 60 %;

-    атмосферном давлении 86,0 - 106 кПа (860 - 1060 мбар).

Примечание - Испытания ТС, эксплуатируемых в особых климатических условиях, допускается проводить при других климатических условиях.

8.1.3    Электромагнитная обстановка

Электромагнитная обстановка в лаборатории не должна влиять на функционирование испытуемого ТС и результаты испытаний.

8.2    Режимы работы испытуемых технических средств

Программа и программные средства испытаний должны обеспечивать функционирование испытуемого ТС в основных режимах работы. Допускается использование при испытаниях специального программного обеспечения. При этом должна быть установлена правильность функционирования испытуемого ТС.

При проведении испытаний на соответствие испытуемое ТС должно функционировать непрерывно в режиме (при программном цикле) наибольшей восприимчивости к электростатическим разрядам, который должен быть определен во время предварительных испытаний.

Если необходимо применение средств контроля, они должны быть отсоединены от испытуемого ТС с тем, чтобы снизить вероятность некорректных показаний.

8.3    Проведение испытаний

8.3.1    Воздействие электростатическими разрядами

Испытания должны быть проведены при прямом и непрямом воздействиях электростатическими разрядами на испытуемое ТС в соответствии с программой испытаний, которая должна включать в себя:

-    условия работы испытуемого ТС;

-    условия испытаний ИТС в качестве настольного или напольного оборудования;

-    точки, к которым должны быть приложены разряды;

-    указание о том, какой разряд (контактный или воздушный) должен быть приложен к каждой точке;

-    степень жесткости испытаний;

-    число разрядов, приложенных к каждой точке для полного выполнения испытания;

-    необходимость проведения испытаний на месте эксплуатации.

Допускается проведение исследовательских испытаний для определения отдельных положений программы испытаний.

Примечания

1    При необходимости предоставить значения неопределенности измерений см. приложение Е.

2    Способ определения источника расхождения для случаев расхождений результатов испытаний приведен в приложении F.

8.3.2    Прямое воздействие электростатическими разрядами

Электростатические разряды должны быть поданы только к тем точкам и поверхностям испытуемого ТС, которые доступны обслуживающему персоналу при эксплуатации испытуемого ТС. Установлены следующие исключения, согласно которым электростатические разряды не подают на точки, указанные ниже:

15

a)    точки и поверхности, доступные только при техническом обслуживании. В этом случае в технической документации должны быть указаны процедуры исключения влияния электростатических разрядов;

b)    точки и поверхности, доступные только при проведении обслуживания испытуемого ТС конечным пользователем. Примером таких точек (точек редкого доступа) могут служить контакты батарей при зарядке батарей, кассета в телефонном аппарате с автоответчиком и т. д;

c)    точки и поверхности испытуемого ТС, не доступные после окончания монтажа оборудования и указанные в эксплуатационных документах, например, нижняя часть ТС или часть, прилегающая к стене, или зоны за установленными соединителями;

d)    контакты коаксиальных и многоштырьковых соединителей с металлическим патроном соединителя. При этом доступные контакты в непроводящем соединителе (например, в пластиковом) должны испытываться только воздушным электростатическим разрядом.

При подаче электростатических разрядов на соединители должны рассматриваться шесть случаев их подачи, указанные в таблице 4.

Таблица 4 - Случаи подачи электростатических разрядов на соединители

Патрон соединителя Материал покрытия Воздушный разряд на Контактный разряд на 1 Металлический Нет Не применяют Патрон 2 Металлический Изолированный Покрытие Патрон 3 Металлический Металлический Не применяют Патрон и покрытие 4 Изолированный Нет а) Не применяют 5 Изолированный Изолированный Покрытие Не применяют 6 Изолированный Металлический Не применяют Покрытие а) Если в стандарте на конкретную продукцию установлено требование испытания отдельных штырьков изо- лированного соединения, применяют метод воздушного разряда. Примечание - Если используется покрытие для экранирования штырьков соединителей от электро- статических разрядов, на покрытии или на устройстве, которое находится рядом с соединителем, на котором ис- пользуется покрытие, должна быть нанесена предупреждающая информация относительно электростатических разрядов.

е) контакты соединителей или другие доступные части, восприимчивые по своим функциональным характеристикам к электростатическим разрядам, которые имеют предупреждающие надписи, например, радиочастотные входы для проведения измерений, выполнения функции приема и других функций связи.

Обоснование - многие порты соединителей, предназначенные для обработки высокочастотных цифровых или аналоговых сигналов, не могут иметь устройства, эффективно защищающие от перенапряжения при электростатических разрядах. В ряде случаев для защиты аналоговых сигналов могут применяться полосовые фильтры. Однако во многих случаях диоды, защищающие от перенапряжений, имеют большую паразитную емкость, препятствующую их применению на частотах работы испытуемого оборудования.

Если ТС содержит точки и поверхности, на которые электростатические разряды не подают, то в сопроводительной документации должны быть предусмотрены специальные процедуры уменьшения влияния электростатических разрядов. Степень жесткости испытаний не должна превышать значения, указанного в технической документации с тем, чтобы избежать повреждения ТС.

Испытание должно проводиться подачей одиночных разрядов. На каждую выбранную точку должно быть подано не менее 10 одиночных разрядов с полярностью, соответствующей наибольшей восприимчивости испытуемого ТС.

Примечание - Минимальное число подаваемых разрядов зависит от вида испытуемого ТС. Для ТС с синхронизированными схемами число разрядов должно быть больше.

Рекомендуется устанавливать временной интервал длительностью 1 с между последовательными одиночными разрядами. Более длительные интервалы используют при определении нарушений функционирования испытуемого ТС.

Примечание - Точки, на которые должны подаваться разряды, могут быть установлены с помощью исследования, проведенного при частоте повторения 20 разрядов в секунду или более.

ГОСТ 30804.4.2-2013

Содержание

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

2    Нормативные ссылки...................................................................................................................................1

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

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

5    Степени жесткости испытаний....................................................................................................................3

6    Испытательный генератор...........................................................................................................................3

6.1    Общие положения.................................................................................................................................3

1.2    Технические характеристики и качество функционирования испытательного генератора..............4

6.3    Верификация оборудования для создания электростатических разрядов.......................................6

7    Рабочее место для испытаний....................................................................................................................7

7.1    Испытательное оборудование..............................................................................................................7

7.2    Рабочее место для испытаний, проводимых в испытательных лабораториях.................................7

7.3    Рабочее место для испытаний, проводимых на месте эксплуатации..............................................13

8    Методы испытаний.....................................................................................................................................15

8.1    Условия испытаний в лаборатории....................................................................................................15

8.2    Режимы работы испытуемых технических средств...........................................................................15

8.3    Проведение испытаний........................................................................................................................15

9    Оценка результатов испытаний ................................................................................................................18

10    Протокол испытаний.................................................................................................................................18

Приложение А(справочное) Пояснения.......................................................................................................19

Приложение В (обязательное) Калибровка системы измерения тока и измерение разрядного тока....23 Приложение С (справочное) Пример датчика тока, соответствующего требованиям приложения В....28 Приложение D (справочное) Излучаемые поля при электростатических разрядах,

создаваемых человеком, держащим металлический предмет,

и испытательным генератором электростатических разрядов............................................33

Приложение Е (справочное) Обсуждение вопросов    неопределенности измерений...............................39

Приложение F (справочное) Различия в результатах испытаний

и применение расширенной стратегии.................................................................................45

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии межгосударственных стандартов

ссылочным международным стандартам.............................................................................46

ГОСТ 30804.4.2-2013

Испытательный генератор располагают перпендикулярно к поверхности, на которую подают разряд, что улучшает повторяемость результатов испытаний. Если невозможно расположить испытательный генератор перпендикулярно к поверхности при подаче разряда, условия испытания электростатическим разрядом должны быть отражены в протоколе испытаний.

Провод заземления испытательного генератора должен располагаться на расстоянии не менее 0,2 м от испытуемого ТС во время подачи разряда, причем оператор не должен держать провод заземления в руках.

При контактных разрядах следует сначала прикоснуться наконечником разрядного электрода к испытуемому оборудованию, а затем замкнуть разрядный ключ.

В случае, если проводящие поверхности испытуемого оборудования окрашены, необходимо выполнять следующие требования.

Если изготовитель оборудования не указывает, что покрытие предназначено для изоляции, необходимо проколоть покрытие наконечником испытательного генератора для осуществления контакта с проводящей поверхностью. Покрытие, указанное изготовителем как изолирующее, должно подвергаться испытанию только воздушными разрядами. Испытания контактными разрядами на таких поверхностях не проводят.

При воздушных разрядах испытательный генератор следует, по возможности, быстрым движением приблизить до прикосновения к испытуемому ТС (не вызывая механических повреждений поверхности). После каждого воздействия разрядом наконечник разрядного электрода испытательного генератора необходимо удалять от испытуемого ТС. Затем испытательный генератор настраивают для подготовки к следующему единичному разряду. Эту процедуру повторяют до завершения подачи всех разрядов. При испытаниях воздушным разрядом разрядный ключ, который используется для контактного разряда, должен быть замкнут.

8.3.3 Непрямое воздействие электростатическими разрядами

8.3.3.1    Электростатические разряды на ТС, расположенные рядом с испытуемым ТС

Электростатические разряды на объекты и оборудование, расположенные около испытуемого

ТС, имитируют подачей разрядов испытательного генератора на пластины связи по методу контактного разряда.

В дополнение к испытаниям, описанным в 8.3.2, должно быть установлено соответствие требованиям 8.3.3.2 и 8.3.3.3.

Для имитации непрямого воздействия электростатических разрядов на расположенные рядом ТС дополнительно проводят испытания при подключении вертикальной пластины связи к пластине заземления проводом заземления без резисторов.

8.3.3.2    Горизонтальная пластина связи

Разряды на горизонтальную пластину связи подают на ребро пластины связи при горизонтальном расположении оси разрядного электрода испытательного генератора.

На переднее ребро горизонтальной пластины связи, напротив центральной точки каждого блока испытуемого ТС (если возможно) и на расстоянии 0,1 м от лицевой стороны испытуемого ТС должны быть поданы не менее 10 одиночных разрядов (с полярностью, соответствующей наибольшей восприимчивости испытуемого ТС). Во время подачи разряда ось разрядного электрода должна быть перпендикулярной к переднему ребру пластины связи. Разрядный электрод должен контактировать с ребром горизонтальной пластины связи при включении разрядного ключа (см. рисунок 4).

В стандартах на ТС конкретного вида может быть установлено требование, чтобы при подаче разрядов на горизонтальную пластину связи были подвергнуты воздействию все стороны испытуемого ТС.

8.3.3.3    Вертикальная пластина связи

На центр вертикального ребра пластины связи (см. рисунки 4 и 5) должны быть поданы не менее 10 одиночных разрядов (с полярностью, соответствующей наибольшей восприимчивости испытуемого ТС). Пластину связи размерами (0,5 х 0,5) м устанавливают параллельно испытуемому ТС на расстоянии 0,1 м от него.

Электростатические разряды должны подаваться на пластину связи при ее размещении против каждой из четырех сторон испытуемого ТС. Считают, что вертикальная пластины связи в одном положении может воздействовать на поверхность испытуемого ТС размерами (0,5 ■ 0,5) м.

17

Введение к IEC 61000-4-2:2008

Стандарты серии МЭК 61000 публикуются отдельными частями в соответствии со следующей структурой:

-часть 1. Основы:

общее рассмотрение (введение, фундаментальные принципы), определения, терминология;

-    часть 2. Электромагнитная обстановка: описание электромагнитной обстановки, классификация электромагнитной обстановки, уровни электромагнитной совместимости;

-часть3. Нормы:

нормы эмиссии электромагнитных помех,

нормы помехоустойчивости (в той степени, в какой они не являются предметом рассмотрения техническими комитетами, разрабатывающими стандарты на продукцию);

-часть4. Методы испытаний и измерений: методы измерений, методы испытаний;

-    часть 5. Руководства по установке и помехоподавлению: руководства по установке,

руководства по помехоподавлению;

-    часть 6. Общие стандарты;

-    часть 9. Разное

Каждая часть подразделяется на разделы, которые могут быть опубликованы как международные стандарты либо как технические условия или технические отчеты. Некоторые из указанных разделов опубликованы. Другие будут опубликованы с указанием номера части, за которым следует дефис, а затем второй номер, указывающий раздел (например, 61000-6-1).

Настоящая часть IEC 61000 является международным стандартом, устанавливающим требования помехоустойчивости и методы испытаний, относящиеся к электростатическим разрядам.

Основными изменениями стандарта IEC 61000-4-2:2008 по сравнению с IEC 61000-4-2:1995 (с изменениями) являются:

-установление требований к датчику тока при расширении полосы частот до 4 ГГц с примером датчика тока, соответствующего установ-ленным требованиям;

-    включение сведений об излучаемых полях при электростатических разрядах, создаваемых человеком, держащим металлический предмет, и генератором электростатических разрядов;

-    рассмотрение вопросов неопределенности измерений с примерами бюджетов неопределенности.

IV

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

Совместимость технических средств электромагнитная УСТОЙЧИВОСТЬ К ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИМ РАЗРЯДАМ

Требования и методы испытаний

Electromagnetic compatibility of technical equipment. Immunity to electrostatic discharge. Requirements and test methods

Дата введения - 2014-01-01

1    Область применения

Настоящий стандарт распространяется на электротехнические, электронные и радиоэлектронные^ изделия и оборудование (далее - технические средства) и устанавливает требования и методы испытаний технических средств (ТС) на устойчивость к электростатическим разрядам как при прямом воздействии электростатических разрядов от оператора, так и непрямом воздействии от оператора на предметы и оборудование, расположенные вблизи ТС. Стандарт устанавливает степени жесткости испытаний, учитывающие различные условия окружающей среды и эксплуатации ТС, а также устанавливает процедуры испытаний.

Целью настоящего стандарта является установление общих правил оценки качества функционирования оборудования, подвергающегося воздействию электростатических разрядов.

Настоящий стандарт устанавливает:

-    типовую форму тока разряда;

-    степени жесткости испытаний;

-    испытательное оборудование;

-    рабочее место для испытаний;

-    методы испытаний;

-    процедуры калибровки;

-    неопределенность измерений.

В настоящем стандарте приведены методы проведения испытаний в лабораторных условиях и на месте эксплуатации оборудования после его окончательной установки.

Настоящий стандарт не устанавливает испытаний конкретной аппаратуры или систем. Его главной задачей является обеспечение всех заинтересованных технических комитетов по стандартизации, разрабатывающих стандарты на продукцию, общими ссылочными данными. Технические комитеты по стандартизации (пользователи или изготовители ТС) несут ответственность за выбор видов и степеней жесткости испытаний, применяемых для ТС.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована ссылка на следующий стандарт:

ГОСТ 30372-95 Совместимость технических средств электромагнитная. Термины и определения.

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

^ Радиоэлектронные изделия и оборудование выделены из состава электронных изделий и оборудования в целях соблюдения принятой терминологии

Издание официальное

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 30372, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    метод воздушного разряда (air discharge method): Метод испытаний, при котором разрядный наконечник испытательного генератора, находящийся под напряжением, постепенно приближают к испытуемому ТС (ИТС) до возникновения разряда в воздухе между испытательным генератором и ИТС.

3.2    антистатический материал (antistatic material): Материал для защиты от статического электричества, минимизирующий накопление заряда при соприкосновении или отделении от такого же или другого подобного материала.

3.3    калибровка (calibration): Совокупность операций, устанавливающих посредством ссылки на требования стандартов зависимость, существующую при определенных условиях, между показанием и результатом измерения.

3.4    испытания на соответствие требованиям (conformance test): Испытания представительного образца ТС с целью определения соответствия разработанного и изготовленного ТС требованиям настоящего стандарта.

3.5    метод контактного разряда (contact discharge method): Метод испытаний, при котором разрядный наконечник испытательного генератора во время разряда находится в соприкосновении с ИТС и разряд производится при помощи разрядного ключа внутри испытательного генератора.

3.6    пластина связи (coupling plane): Металлический лист или пластина, которые подвергаются электростатическому разряду для имитации воздействия электростатических разрядов на объекты, находящиеся рядом с ИТС. При испытаниях применяют горизонтальную и вертикальную пластины связи.

3.7    ухудшение качества функционирования (degradation of performance): Нежелательное изменение качества функционирования ТС в сравнении с уровнем качества функционирования, установленным изготовителем.

Примечание - Термин «ухудшение» может применяться как квремен-ным, так и постоянным нарушениям работы.

3.8    прямое воздействие (direct application): Электростатический разряд непосредственно на ИТС.

3.9    электромагнитная совместимость (electromagnetic compatibility): Способность ТС функционировать с заданным качеством в заданной электромагнитной обстановке и не создавать недопустимых электромагнитных помех другим ТС.

3.10    электростатический разряд (electrostatic discharge): Импульсный перенос электростатического заряда между телами с разными электростатическими потенциалами.

3.11    накопительный конденсатор (energy storage capacitor): Конденсатор испытательного генератора, емкость которого соответствует электрической емкости тела человека.

Примечание - Может представлять собой дискретный элемент или распределенную емкость.

3.12    пластина заземления [ground reference plane (GRP)]: Плоская проводящая пластина, потенциал которой используется в качестве общего заземляющего проводника.

3.13    время удержания заряда (holding time): Промежуток времени, в течение которого снижение испытательного напряжения, вызванное утечкой в накопительном конденсаторе, не превышает 10 %.

3.14    устойчивость к электромагнитной помехе [immunity (to disturbance)]: Способность ТС сохранять заданное качество функционирования при воздействии на них электромагнитных помех.

3.15    непрямое воздействие (indirect application): Электростатический разряд на пластину связи, размещенную вблизи ИТС, имитирующий разряд от обслуживающего персонала на объекты, расположенные вблизи ИТС.

3.16    время нарастания (rise time): Промежуток времени между моментами, когда мгновенное значение импульса достигает установленных низкого и высокого предельных значений.

Примечание - Если не установлены иные значения, в качестве низкого и высокого предельных значений принимают 0,1 и 0,9 пикового значения импульса.

3.17    верификация (verification): Комплекс операций для проверки испытательного оборудования (например, испытательного генератора и соединительных кабелей), а также для демонстрации того, что испытательная система функционирует.

Примечание - Методы, используемые для верификации, отличаются от методов калибровки.

ГОСТ 30804.4.2-2013

4    Общие положения

Настоящий стандарт распространяется на ТС (оборудование, системы, подсистемы и периферийные устройства), которые могут подвергаться воздействию электростатических разрядов в реальных условиях окружающей среды и эксплуатации, таких, например, как низкая относительная влажность воздуха, использование покрытий с низкой проводимостью (искусственное волокно), одежды из винила и т.п. (подробная информация приведена в приложении А, подраздел А.1).

Примечание - Более точным термином, отражающим данный процесс, является термин «импульсный разряд статического электричества». Тем не менее, термин «электростатический разряд» широко применяется и поэтому используется в наименовании настоящего стандарта.

5    Степени жесткости испытаний

Для испытаний оборудования на устойчивость к электростатическим разрядам устанавливают степени жесткости испытаний, указанные в таблице 1.

Предпочтительным методом испытаний является метод контактного электростатического разряда. Метод воздушного электростатического разряда используют в случаях, когда невозможно применить контактный разряд. Степени жесткости испытаний и значения испытательного напряжения для каждого вида разрядов приведены в таблице 1. Для каждого метода испытаний приведены различные значения напряжения ввиду различия методов испытаний. Однако это не означает, что жесткость испытаний будет одинаковой для разных методов.

Подробные сведения, касающиеся различных параметров, которые могут влиять на уровни напряжений, до которых может быть заряжено тело человека, приведены в приложении А, раздел А.2. В приложении А, раздел А.4, приведены примеры применения степеней жесткости испытаний, соответствующих различным условиям эксплуатации ТС.

При применении метода воздушного электростатического разряда испытания проводят со всеми степенями жесткости, приведенными в таблице 1, включая заданную степень жесткости. При применении метода контактного электростатического разряда испытания проводят с заданной степенью жесткости, если только иное не установлено техническими комитетами по стандартизации, разрабатывающими стандарты на продукцию.

Таблица 1- Степени жесткости испытаний

Контактный разряд Воздушный разряд Степень жесткости Испытательное напряжение, кВ Степень жесткости Испытательное напряжение, кВ 1 2 1 2 2 4 2 4 3 6 3 8 4 8 4 15 х1) Специальное х1) Специальное ^ X- открытая степень жесткости испытаний. Испытательное напряжение должно быть указано в технической документации на ТС конкретного вида. Если установлено более высокое испытательное напряжение, чем указано для степеней жесткости, необходимо использовать специальное испытательное оборудование.

6 Испытательный генератор

6.1 Общие положения

Основными элементами испытательного генератора являются:

-    зарядный резистор R_c,

-    накопительный конденсатор C_s;

-    распределенная емкость C_d;

-    разрядный резистор R_d;

-    индикатор испытательного напряжения;

-    разрядный ключ;

-    зарядный ключ;

3

-    сменные наконечники разрядного электрода (см. рисунок 3);

-    провод заземления испытательного генератора;

-    источник электропитания.

Упрощенная схема испытательного генератора приведена на рисунке 1. Детали конструкции испытательного генератора на рисунке 1 не показаны.

Контакт заземления Примечания 1    Cd - распределенная емкость между испытательным генератором и его окружением. 2    Значение Cd + Cs должно быть равно 150 пФ. 3    Значение /^должно быть равно 330 Ом.

Рисунок 1 - Упрощенная схема испытательного генератора

Схема испытательного генератора, представленная на рисунке 1, не детализирована, и требования к элементам генератора не установлены, учитывая, что испытательный генератор должен соответствовать требованиям 6.2 при оценке в соответствии с процедурами, установленными в приложении В.

6.2 Технические характеристики и качество функционирования испытательного генератора

Испытательный генератор должен соответствовать требованиям, установленным в таблицах 2 и 3. Идеальная форма разрядного тока испытательного генератора представлена на рисунке 2 и там же приведены измерительные точки, применительно к которым установлены требования таблиц 2 и 3.

Соответствие испытательного генератора требованиям таблиц 2 и 3 должно быть подтверждено методами, установленными в приложении Б.

Таблица 2 - Общие требования

Параметр Значение Выходное (испытательное) напряжение, контактный разряд (см. примечание 1) По меньшей мере, от 1 до 8 кВ (номинальное) Выходное (испытательное) напряжение, воздушный разряд (см. примечание 1) По меньшей мере, от 2 до 15 кВ (номинальное) (см. примечание 3) Погрешность индикации выходного напряжения + 5 % Полярность выходного напряжения Положительная и отрицательная Время удержания заряда > 5 с Вид разряда Одиночный разряд (см. примечание 2) Примечания 1    Выходное (испытательное) напряжение измеряют на разрядном электроде испытательного генератора. 2    Испытательный генератор должен обеспечивать для исследовательских целей частоту последовательных импульсов не менее 20 разрядов в секунду. 3    В применении испытательного генератора напряжением воздушного разряда 15 кВ нет необходимости, если максимальное используемое испытательное напряжение ниже этого значения.

Форма и размеры разрядных электродов испытательного генератора должны соответствовать приведенным на рисунке 3.

Допускается применение изолирующего покрытия электродов, при этом должны соблюдаться требования, предъявляемые к форме разрядного тока.

Корпус генератора

\

08 ± 1

Для испытаний методом воздушного разряда используют испытательный генератор, применяемый при проведении испытаний методом контактного разряда, при этом разрядный ключ должен быть замкнут. Испытательный генератор должен быть снабжен закругленным наконечником в соответствии с рисунком За. Поскольку используется один и тот же испытательный генератор, требования, относящиеся к методу воздушного разряда, дополнительно не приводятся.

Длина провода заземления испытательного генератора должна быть (2 ± 0,05) м, а его конструкция должна обеспечивать выполнение требований к форме генерируемых импульсов разрядного тока. Длину провода заземления измеряют от корпуса генератора до конца точки соединения. Изоляция провода заземления испытательного генератора должна исключать утечку разрядного тока на обслуживающий персонал или через проводящие поверхности при испытаниях на устойчивость к электростатическим разрядам.

Провод заземления, использующийся при испытаниях, должен быть тем же самым или идентичным проводу, использующемуся во время калибровки.

При недостаточной длине провода заземления испытательного генератора (например, при значительной высоте испытуемых ТС) допускается использовать провод заземления испытательного генератора длиной до 3 м при обеспечении выполнения требований к форме генерируемых импульсов разрядного тока.

6.3 Верификация оборудования для создания электростатических разрядов

Целью верификации является подтверждение того, что оборудование, установленное на рабочем месте для испытаний на устойчивость к электростатическим разрядам, функционирует. Оборудование, установленное на рабочем месте для испытаний на устойчивость к электростатическим разрядам, включает в себя:

-    испытательный генератор электростатических разрядов;

-    провод заземления;

-    резисторы сопротивлением 470 кОм;

-    пластину заземления;

-    все соединения, образующие путь разрядного тока.