ГОСТ Р 51317.4.11-99 (МЭК 61000-4-11-94)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Совместимость технических средств электромагнитная

УСТОЙЧИВОСТЬ К ДИНАМИЧЕСКИМ ИЗМЕНЕНИЯМ НАПРЯЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

Требования и методы испытаний

Издание официальное

ГОССТАНДАРТ РОССИИ Москва

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации в области электромагнитной совместимости технических средств (ТК 30)

2    ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 28 декабря 1999 г. № 720-ст

3    Настоящий стандарт содержит аутентичный текст международного стандарта МЭК 61000-4-11 (1994—07), иэд. 1 «Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4. Методы испытаний и измерений. Раздел 11. Испытания на устойчивость к провалам напряжения, кратковременным прерываниям и изменениям напряжения» с дополнительными требованиями, отражающими потребности экономики страны

4    ВЗАМЕН ГОСТ Р 50627-93

© И ПК Издательство стандартов, 2000

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Госстандарта России

ГОСТ Р 51317.4.11-99 (МЭК 61000-4-11-94)

Содержание

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

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

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

3    Общие положения ............................2

4    Определения ..............................2

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

5.1    Провалы, прерывания и выбросы напряжения электропитания...........2

5.2    Постепенные изменения напряжения электропитания..............₄

6    Испытательное оборудование ........................2

6.1    Испытательные генераторы........................$

6.2    Источник электропитания........................ ^

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

8    Методы испытаний ............................7

8.1    Условия испытаний в испытательной лаборатории ...............₇

8.2    Проведение испытаний .........................₇

9    Результаты испытаний и протокол испытаний ..................g

Приложения

А Сведения о параметрах провалов и прерываний напряжения в электрических сетях.....д

Б Испытательное оборудование ........................д

В Пояснения к схеме испытаний........................Ю

Г Библиография..............................^2

III

Введение

Стандарт МЭК 61000-4-11—94 является частью стандартов МЭК серии 61000 «Электромагнитная совместимость» согласно следующей структуре:

Часть 1 Основы

Общее рассмотрение (введение, фундаментальные принципы)

Определения, терминология Часть 2 Электромагнитная обстановка

Описание электромагнитной обстановки Классификация электромагнитной обстановки Уровни электромагнитной совместимости Часть 3 Нормы

Нормы помсхоэмиссии

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 помсхоподавлснию 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 отчеты.

Эти стандарты и отчеты будут опубликованы в хронологическом порядке и соответствующим образом пронумерованы.

Настоящий раздел является международным стандартом, который устанавливает требования помехоустойчивости и методы испытаний, относящиеся к провалам напряжения, кратковременным прерываниям, выбросам и постепенным изменениям напряжения.

IV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Совместимость технических средств электромагнитная

УСТОЙЧИВОСТЬ К ДИНАМИЧЕСКИМ ИЗМЕНЕНИЯМ НАПРЯЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

Требования и методы испытаний

Electromagnetic compatibility of technical equipment.

Immunity to dynamic changes of power supply voltage. Requirements and test methods

Дата введения 2001—01—01

1    Область применения

Настоящий стандарт распространяется на электротехнические, электронные и радиоэлектронные изделия и оборудование (далее в тексте — технические средства), подключаемые к низковольтным электрическим сетям переменного тока (напряжением не более 1000 В), и устанавливает степени жесткости и методы испытаний на устойчивость к воздействию динамических изменений напряжения электропитания следующего вида:

-    провалов,

-    прерываний,

-    выбросов,

а также к воздействию постепенных изменений напряжения электропитания.

Настоящий стандарт применяют для технических средств (ТС) с номинальным потребляемым током не более 16 А в одной фазе.

Настоящий стандарт не распространяется на ТС, подключаемые к электрическим сетям постоянного тока или переменного тока частотой 400 Гц.

Цель настоящего стандарта заключается в установлении общих правил оценки помехоустойчивости ТС при динамических и постепенных изменениях напряжения электропитания.

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

Требования настоящего стандарта, за исключением установленных в 5.2, являются обязателыиями.

Содержание стандарта МЭК 61000-4-11—94 набрано прямым шрифтом, дополнительные требования к стандарту МЭК 61000-4-11,отражающие потребности экономики страны,— курсивом.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на [ 1], [2] и следующие стандарты:

ГОСТ Р 8.568-97 Государственная система обеспечения единства измерений. Аттестация испытательного оборудования. Основные положения

ГОСТ 14777— 76 Радиопомехи индустриальные. Термины и определения

ГОСТ 30372-95/ГОСТ Р 50397-92 Совместимость технических средств электромагнитная. Термины и определения

Издание официальное

2-698

ГОСТ Р 51318.22— 99 (СИСПР 22—97) Совместимость технических средств электромагнитная. Радиопомехи индустриальные от оборудования информационных технологий. Нормы и методы испытаний

3    Общие положения

ТС подвергаются воздействию динамических изменений (провалов, прерываний и выбросов) и постепенных изменений напряжения элеюропитания.

Провалы, прерывания и выбросы напряжения появляются из-за повреждений электрических сетей и оборудования или из-за внезапного резкого изменения нагрузки. В определенных случаях могут возникнуть два или более последовательных провала или прерывания. Постепенные изменения напряжения вызываются медленно изменяющимися нагрузками в сети электропитания.

Динамические изменения напряжения случайны по своей природе и могут иметь различную амплитуду и длительность. Провалы напряжения и кратковременные прерывания не всегда являются скачкообразными, так как существует время реакции вращающихся частей электрических машин и защитных элементов, подключенных к сетям электропитания. Если разветвленные (распределенные) сети электропитания внезапно отключаются (локально внутри предприятия или в целом регионе), то напряжение на ТС будет уменьшаться постепенно из-за наличия множества вращающихся частей электрических машин, которые подсоединены к сетям электропитания. В течение некоторого периода времени вращающиеся машины будут работать как генераторы, посылающие электропитание в сеть.

ТС некоторых видов являются более чувствительными к постепенным изменениям напряжения, чем к динамическим изменениям. Большинство устройств обработки данных имеет встроенные электронные схемы контроля пропадания электропитания для защиты и сохранения информации во внутренней памяти с тем, чтобы после восстановления электропитания устройство обработки данных могло начать работать соответствующим образом. Некоторые электронные схемы контроля пропадания электропитания реагируют недостаточно быстро на постепенное уменьшение напряжения в сети электропитания. В результате напряжение питания на интегральных схемах уменьшается до уровня ниже минимального рабочего напряжения прежде, чем активизируется электронная схема контроля пропадания электропитания, вследствие чего данные могут быть утеряны или искажены. Когда напряжение электропитания восстановится, устройство обработки данных нс сможет правильно начать работу до тех пор, пока не будет проведена перезагрузка или перепрограммирование внутренней памяти.

В настоящем стандарте установлены методы испытаний при воздействии динамических и постепенных изменений напряжения электропитания.

Требования устойчивости к постепенным изменениям напряжения электропитания не являются обязательными для ТС всех видов и должны устанавливаться в необходимых случаях техническими комитетами по стандартизации в стандартах на ТС конкретного вида.

4    Определения

В настоящем стандарте применяют термины, установленные в ГОСТ 14777, ГОСТ30372/ГОСТ Р 50397, а также следующие.

4.1    Динамическое изменение напряжения электропитания — помеха, представляющая собой ступенчатое кратковременное отклонение напряжения электропитания за регламентированный нижний или верхний предел, длительностью от полупериода частоты переменного тока до нескольких секунд с последующим возвращением к исходному значению.

4.2    Постепенное изменение напряжения электропитания — помеха, представляющая собой плавное изменение напряжения электропитания до более высокого или более низкого значения относительно установленного уровня напряжения.

2

ГОСТ Р 51317.4.11-99 (МЭК 61000-4-11-94)

5 Степени жесткости испытаний

5.1 Провалы, прерывания и выбросы напряжения электропитания

Изменение напряжения имеет ступенчатый характер. На рисунке 1 показаны динамические изменения напряжения во времени.

Для испытаний ТС на устойчивость к динамическим изменениям напряжения электропитания устанавливают степени жесткости испытаний, указанные в таблице 1.

Степени жесткости испытаний на устойчивость к динамическим изменениям напряжения электропитания и методы испытаний устанавливают в стандартах на ТС конкретного вида и в технической документации на ТС в соответствии с настоящим стандартом.

Таблица I— Степени жесткости испытаний

Вид динамических изменений напряжения электропитания Степень жесткости испытаний Параметр испытательного воздействия Испытательное напряжение, % UlJ.±5% Амп-tumyda динамических изменений напряжения, % и" Длительность динамических изменений напряжения, периоды (мс) Провалы напряжения 1 70 30 10(200) 2 70 30 25(500) 3 70 30 50(1000) 4 70 30 100(2000) X" Специальное Специальная Специальная Прерывания на пряже- 1 0» 100 1(20) ния 2 0» 100 5(100) 3 0» 100 10(200) 4 <У> 100 25(500) X» Специальное Специальная Специальная Выбросы напряжения 1 120 20 10(200) 2 120 20 25(500) 3 120 20 50(1000) 4 120 20 100(2000) Х2> Специальное Специальная Специахьная

“ UH— номинальное напряжение электропитания. &\я случаев, когда суммарное допустимое отклонение напряжения электропитания превышает 20 % номинального напряжения, испытания проводят для верхнего и нижнего допустимых уровней. Значения испытательных напряжений указаны при отсутствии нагрузки на выходе испытательного генератора. 22 X представляет собой открытую степень жесткости испытаний, которая может быть установлена в стандартах на ТС конкретного вида и в технической документации на ТС. Испытательное напряжение 0% С/ соответствует полному прерыванию напряжения электропитания. Испытательное напряжение от 0 до 20% Ин может рассматриваться как полное прерывание

По согласованию между потребителем и изготовителем, для открытой степени жесткости испытаний могут быть выбраны отличные от установленных в таблице 1 значения параметров испытательных воздействий в соответствии с дополнительными испытательными напряжениями и длительностями провалов и прерываний напряжения электропитания, приведенными в таблице 2.

Сведения о параметрах провалов и прерываний напряжения в электрических сетях даны в приложении А.

3

Таблица 2 — Дополнительные испытательные напряжения и длительности провалов и прерываний напряжения электропитания

Испытательное напряжение, % U , ±5 % Амплитуда провалов и прерываний напряжения, % Un Длительность провалов и прерываний напряжения, периоды 0 100 0,5* 1 5 10 25 50 Специальная 40 60 70 30

5.2 Постепенные изменения напряжения электропитания

При испытаниях ТС на устойчивость к постепенным изменениям напряжения электропитания осуществляют изменения напряжения электропитания относительно номинального напряжения U_H.

Примечание — Постепенное изменение напряжения происходит за короткий промежуток времени и может возникнуть из-за изменения нагрузки или накопленной энергии в системах электроснабжения.

Предпочтительные длительность изменений напряжения и время, в течение которого пониженное напряжение должно быть выдержано при испытаниях, приведены в таблице 3. Скорость изменения должна быть постоянной, однако напряжение может быть ступенчатым. Ступени должны располагаться от нулевого пересечения и не должны превышать 10 % U_M. Ступени менее 1 % U„ рассматриваются как случай постоянной скорости изменения напряжения.

Таблица 3 — Временные характеристики постепенных изменений напряжения электропитания

Испытательное напряжение, % и ±5 % Длительность понижения напряжения, с, ±20 % Время выдержки при пониженном напряжении, с, ±20 % Длительность нарастания напряжения, с, ±20 % 40 2 1 2 0 2 1 2 X X X Примечания 1 X представляет собой открытое значение, которое может быть установлено в стандартах на ТС конкретного вида и в технической докуме»ггации на ТС. 2 Значения испытательных напряжений указаны при отсутствии нагрузки на выходе испытательного генератора

На рисунке 2 показаны постепенные изменения напряжения.

4

ГОСТ Р 51317.4.11-99 (МЭК 61000-4-11-94)

6 Испытательное оборудование

6.1    Испытательные генераторы

Ниже приведены характеристики испытательных генераторов (ИГ) динамических изменений напряжения (ИГ ДИН) и постепенных изменений напряжения (ИГ ПИН).

Примеры схем ИГ приведены в приложении Б.

Уровни индустриальных радиопомех, создаваемых ИГ ЛИН и ИГ ПИН, должны соответствовать требованиям ГОСТ Р 51318.22 для оборудования класса Б.

6.1.1    Характеристики ИГ ДИН

Выходное напряжение . Нагрузочная способность Отклонение напряжения при изменении нагрузки на выходе генератора: от 0 до 16 А при номинальном напряжении 220 В от 0 до 23 А при испытательном напряжении 70 % Ч......................... от 0 до 40 А при испытательном напряжении 40 % Значение пикового нагрузочного тока (тока кратковременного короткого замыкания)........ Положительный и отрицательный выброс при ступенчатом изменении напряжения на выходе ИГ и сопротивлетги нагрузки 100 Ом.......... Время нарастания (и спада) ступенчатого изменения напряжения на выходе ИГ при сопротивлении нагрузки 1000м.................. Фазовый сдвиг (при необходимости)........ Погрешность установки фазы ступенчатого изменения напряжения по отношению к фазе напряжения электропитания................ Период повторения динамических изменений напряжения ......................

В соответствии с таблицами 1, 2 16 А (срсднсквадратичсское значение) в одной фазе при номинальном напряжении Ue ш 220 В. ИГ должен выдерживать ток 23 А при испытательном напряжении 70 % UK и 40 А при испытательном напряжении 40 % UM для длительности до 5 с Менее 5 % Менее 7 % Менее 10 % Не менее 400 А при номинальном напряжении на выходе ИГ Менее 5 % величины ступенчатого изменения напряжения От I до 5 мкс От 0 до 360 град Менее ±10 град. От I до 20 с

---

Для испытаний ТС с номинсыьным потребляемым током до 8 А (в одной фазе) допускается применять ИГ ДИН со следующими характеристиками, отличающимися от характеристик ИГ ДИН с нагрузочной способностью 16 А (в одной фазе):

6.1.2 Характеристики ИГ ПИН

номинальном напряжении Н_щ - 220 В. ИГ должен выдерживать ток 40 А при испытательном напряжении 40 % U_t для длительности до 5 с

Отклонение напрязкения при изменении нагрузки:

от 0 до 16 А при номинальном напряжении 220 В . . Менее 5% от 0 до 40 А при испытательном напряжении 40 %

£/,........................ Менее    10%

Временные характеристики ИГ ПИН........ В    соответствии    с    таблицей    3

Для испытаний ТС с номинальным потребляемым током до 8 А (в одной фазе) допускается применять ИГ ПИН со следующими характеристиками, опиичающимися от характеристик ИГ ПИН с нагрузочной способностью 16 А (в одной фазе):

Нагрузочная способность.............. 8    А    (среднеквадратическое    значение)    в    одной    фазе    при

номинальном напряжении 1/ = 220 В. ИГ должен выдерживать ток 20 А при испытательном напряжении 40 % I/ для длительности до 5 с

Отклонение напряжения при изменении нагрузки:

от 0 до 8 А при номинальном напряжении 220 В . Менее 5 % от 0 до 20 А при испытательном напряжении 40 %

U_n........................ Менее    10%

6.1.3 Проверка характеристик ИГ ДИН и ИГ ПИН

При проверке характеристик ИГ ДИН и ИГ ПИН должны быть измерены их параметры, приведенные в 6.1.1 и 6.1.2.

Пиковый нагрузочный ток ИГ ДИН определяется непосредственным измерением тока в режиме кратковременного короткого замыкания нагрузки либо измерением выходного полного сопротивления ИГ ДИН при длительности ступенчатого изменения напряжения от 1 до 5 мкс.

Пример возможной схемы проверки пикового тока ИГ ДИН приведен в приложении В.

При испытаниях допускается применять ИГ ДИН, значение пикового нагрузочного тока которого меньше установленного значения (400А). При этом измеряемый пиковый потребляемый ток испытуемого технического средства (ИТС) должен быть менее 70 % от максимального пикового нагрузочного тока ИГ, который определяют согласно приложению В. Пиковый потребляемый ток ИТС должен быть измерен как при первоначальном включении, так и после пятисекундного выключения, используя процедуру, описанную в приложении В.

Характеристики переключения ИГ ДИН должны быть измерены при нагрузке 100 Ом с соответствующей рассеиваемой мощностью.

Время нарастания и спада, а также положительный и отрицательный выбросы должны быть определены при ступенчатом изменении напряжения при фазовом угле 90 и 270 град от 0 до 100 % и_и и от 100 до 0 % U„.

Проверка фазового сдвига производится от 0 до 360 град с дискретностью 45 град при переключении от 0 до 100 %, от 100 до 0 %, от 100 до 70 %, от 70 до 100 %, от 100 до 40 % и от 40 до 100 % номинального напряжения электропитания.

ИГ ДИН и ИГ ПИН должны быть аттестованы по ГОСТ Р 8.568.

6.2 Источник электропитания

Частота испытательного напряжения должна находиться в пределах ±2 % относительно номинальной частоты сети электропитания.

7 Рабочесе место для испытаний

Испытания должны проводиться при подключении ИТС к ИГ ДИН кабелем электропитания минимальной длины, установленной в технической документации на ИТС. Если длина кабеля нс установлена в технической документации на ИТС, применяют возможно более короткий кабель, подходящий для применения ИТС.

6