ГОСТ IEC 61000-4-14-2016 Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4-14. Методы испытаний и измерений. Испытание оборудования с потребляемым током не более 16 А на фазу на устойчивость к колебаниям напряжения

ГОСТ IEC 61000-4-14-2016

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Электромагнитная совместимость (ЭМС)

Часть 4-14

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ И ИЗМЕРЕНИЙ

Испытание оборудования с потребляемым током не более 16 А на фазу на устойчивость к колебаниям напряжения

Electromagnetic compatibility (EMC). Part 4-14. Testing and measurement techniques. Voltage fluctuation immunity test for equipment with input current not exceeding 16 A per phase

МКС 33.100.20

Дата введения 2017-06-01

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Закрытым акционерным обществом "Научно-испытательный центр "САМТЭС" и Техническим комитетом по стандартизации ТК 30 "Электромагнитная совместимость технических средств" на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии международного стандарта, указанного в пункте 5

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

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 29 февраля 2016 г. N 85-П)

За принятие проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 октября 2016 г. N 1461-ст межгосударственный стандарт ГОСТ IEC 61000-4-14-2016 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июня 2017 г.

5 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту IEC 61000-4-14:2009* "Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4-14. Методы испытаний и измерений. Испытание оборудования с потребляемым током не более 16 А на фазу на устойчивость к колебаниям напряжения" ["Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-14: Testing and measurement techniques - Voltage fluctuation immunity test for equipment with input current not exceeding 16 A per phase, IDT].

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - .

Международный стандарт IEC 61000-4-14:2009 подготовлен Подкомитетом 77A "Низкочастотные электромагнитные явления" Технического комитета ТК 77 IEC "Электромагнитная совместимость".

Настоящая объединенная версия IEC 61000-4-14:2009 включает в себя первое издание, опубликованное в 1999 г., изменение 1 (2001 г.) и изменение 2 (2009 г.).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

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, уведомления и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Введение

Стандарты серии МЭК 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 электромагнитной эмиссии, 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:

руководства по установке, методы и устройства помехоподавления;

- часть 6. Общие стандарты;

- часть 9. Разное.

Каждая часть далее подразделяется на несколько частей, которые могут быть опубликованы в качестве международных стандартов, или технических требований, или технических отчетов, некоторые из которых были уже опубликованы как разделы. Другие будут опубликованы с указанием номера части, за которым следует дефис, а затем номер раздела (например, IEC 61000-6-1).

1 Область применения

Настоящий стандарт является основополагающим стандартом в области электромагнитной совместимости (ЭМС). Стандарт распространяется на испытания электрического и электронного оборудования на помехоустойчивость в их электромагнитной обстановке. Рассматриваются только кондуктивные явления, включая испытания на помехоустойчивость оборудования, подключенного к общественным и промышленным сетям электропитания.

Настоящий стандарт устанавливает основу для оценки помехоустойчивости электрического и электронного оборудования, подвергаемого воздействию колебаний напряжения положительной и отрицательной полярностей, характеризующихся малым размахом изменений напряжения.

Колебания напряжения рассматриваются в настоящем стандарте без учета фликера, являющегося физиологическим явлением, обусловленным колебаниями яркости света.

Настоящий стандарт распространяется на электрическое и/или электронное оборудование с номинальным потребляемым током не более 16 А на фазу.

Стандарт не применяют для электрического и/или электронного оборудования, подключаемого к распределительным электрическим сетям постоянного тока или переменного тока частотой 400 Гц. Испытания, относящиеся к этим сетям, будут установлены в других стандартах IEC.

Испытательные уровни, учитывающие конкретные условия электромагнитной обстановки при эксплуатации оборудования и критерии качества функционирования оборудования при испытаниях на помехоустойчивость, устанавливают в стандартах на оборудование конкретного вида, в стандартах на группы оборудования или в общих стандартах. При этом необходимо учитывать, что практика применения оборудования большинства видов не свидетельствует об их восприимчивости к колебаниям напряжения электропитания. Соответственно, частые проведения испытаний применительно к этому явлению не требуются.

2 Нормативные ссылки

Для применения настоящего стандарта необходимы следующие ссылочные документы*. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного документа. Для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного документа (включая все его изменения).

________________

* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - .

IEC 60050 (161):1990, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) - Chapter 161: Electromagnetic compatibility

Международный электротехнический словарь. Глава 161. Электромагнитная совместимость

IEC 60068-1, Environmental testing - Part 1: General and guidance

Испытания на внешние воздействующие факторы. Часть 1. Общие положения и руководство

IEC 61000-2-4, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 2: Environment - Section 4: Compatibility levels in industrial plants for low-frequency conducted disturbances

Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 2-4. Электромагнитная обстановка. Уровни совместимости на промышленных предприятиях для низкочастотных кондуктивных помех

3 Общие положения

3.1 Влияния колебаний напряжения

Колебания напряжения электропитания могут оказывать влияние на электрическое и электронное оборудование. Результаты воздействия колебаний напряжения могут, например, включать в себя:

- ухудшение качества функционирования оборудования, использующего элементы памяти (например, конденсаторы);

- потери функций систем управления;

- нестабильность внутренних напряжений и токов оборудования;

- увеличение пульсаций выпрямленного напряжения.

3.2 Источники

К низковольтным распределительным электрическим сетям подключается значительное число бытовых электрических приборов. Однако колебания напряжения, вызываемые в указанных сетях бытовыми приборами, как правило, не являются значительными.

Колебания напряжения в электрических сетях, чаще всего могут быть вызваны:

a) продолжительными, но случайными изменениями энергопотребления мощного промышленного оборудования, например такого, как:

1) машины для контактной электросварки;

2) прокатные станы;

3) мощные электродвигатели с переменными нагрузками;

4) дуговые печи;

5) оборудование для дуговой электросварки;

b) единичными включениями и выключениями мощного оборудования (например, электрических двигателей);

c) ступенчатыми изменениями напряжения при переключениях ответвлений трансформаторов напряжения.

Эти колебания, создаваемые в промышленной обстановке, могут воздействовать на большое число потребителей. Такое оборудование может функционировать непрерывно или включаться в работу редко. Полное сопротивление низковольтных распределительных электрических сетей может изменяться в широких пределах, поэтому условия передачи помех будут разными для различных сетей.

4 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями. Они применимы только в области колебаний напряжения, не все из них включены в IEC 60050-161.

4.1 устойчивость к электромагнитной помехе, помехоустойчивость (immunity): Способность устройства, оборудования или системы функционировать без ухудшения качества в присутствии электромагнитной помехи.

[IEV 161-01-20]

4.2 колебания напряжения (voltage fluctuations): Серия изменений напряжения или периодические изменения огибающей напряжения.

[IEV 161-08-05]

5 Испытательные уровни

Данное испытание применимо ко всему оборудованию, предназначенному для подключения к общественным электрическим сетям, промышленным сетям и системам электроснабжения электростанций и восприимчивому к этому виду помех.

Полагают, что ступенчатые изменения напряжения являются наиболее возмущающим видом колебаний напряжения.

Испытуемое оборудование (ИО) вначале функционирует при установившемся напряжении электропитания и затем подвергается воздействию последовательных ступенчатых изменений напряжения электропитания в соответствии с рисунком 1а.

Величину начального напряжения электропитания устанавливают равной: , , .

Примечание - - номинальное напряжение.

Значение ступени изменения напряжения устанавливают следующим образом.

Класс 1: в установлении требования устойчивости нет необходимости.

Класс 2: для оборудования, предназначенного для подключения к общественным сетям или другим электрическим сетям с малым уровнем помех. Этот испытательный уровень установлен для класса 2.

Класс 3: для оборудования, подключаемого к электрическим сетям с высоким уровнем помех (например, промышленным сетям). Этот испытательный уровень установлен для класса 3.

Классы 1, 2, 3 определены в приложении А.

В таблице 1 приведены испытательные уровни для различных начальных напряжений: , , .

Таблица 1 - Испытательные уровни

Период повторения и длительность колебаний напряжения устанавливают: 5 с, 2 с (см. рисунок 1d).

Изменение от начального напряжения до испытательного напряжения или обратно от испытательного напряжения к начальному напряжению осуществляется пятью последовательными шагами изменения напряжения в течение пяти последовательных периодов сетевого напряжения (см. рисунок 1d). Каждый шаг изменения напряжения равен . Шаг изменения напряжения происходит в течение радиан периода номинальной частоты (т.е. 5 мс для 50 Гц), см. рисунки 1b и 1с.

Для падающих изменений напряжения шаг напряжения начинается при фазовом угле 270° и заканчивается при фазовом угле 360°, см. рисунок 1b.

Для возрастающих изменений напряжения шаг напряжения начинается при фазовом угле 180° и заканчивается при фазовом угле 270°, см. рисунок 1с.

представляет собой открытый испытательный уровень. Его значение может быть установлено в стандарте на продукцию, для того чтобы учесть ситуации иные, чем нормальные рабочие условия сетей.

Все испытательные уровни могут быть предложены техническими комитетами, разрабатывающими стандарты на продукцию, но для оборудования, подключаемого к общественным системам электроснабжения, испытательные уровни не должны быть ниже, чем установленные для класса 2.

Примечание - Не следует превышать верхнее и нижнее предельные значения рабочего напряжения, установленные изготовителем продукции.

6 Испытательное оборудование

6.1 Испытательный генератор

В испытательном генераторе должны быть предусмотрены меры по предупреждению эмиссии значительных помех, которые могут быть созданы в электрической сети или могут повлиять на результаты испытаний.

6.2 Характеристики и качество функционирования испытательного генератора

Таблица 2 - Характеристики испытательного генератора

6.3 Проверка испытательного генератора

Допускается применение испытательных генераторов с различной нагрузочной способностью по выходной мощности.

Испытательный генератор должен быть проверен на соответствие характеристикам и требованиям, приведенным в таблице 2.

Качество функционирования испытательного генератора должно быть проверено с резистивной нагрузкой, потребляющей ток (среднеквадратичное значение), не превышающий нагрузочной способности генератора. Например, испытательный генератор 230 В/16 А должен быть проверен с нагрузкой 14,3 Ом.

Кроме того, при проверке нагрузочной способности генератора по току должен быть обеспечен коэффициент амплитуды не менее 3 при подаче на однофазную нагрузку, потребляющую ток (среднеквадратичное значение), не превышающий нагрузочной способности генератора. Пример пригодной для генератора 230 В/16 А нагрузки при проверке приведен на рисунке 4.

7 Испытательная установка

Испытательная конфигурация для имитации сетевого питания показана на рисунке 3.

Допускается использование генераторов формы и усилителей мощности.

Испытания трехфазных ИО проводят с использованием трех синхронизированных генераторов.

8 Процедура испытаний

Испытания оборудования конкретного вида должны быть проведены в соответствии с подготовленным планом испытаний.

Рекомендуется, чтобы в план испытаний были включены следующие разделы:

- описание ИО;

- сведения о возможных соединителях (разъемах, зажимах и т.д.) и соответствующих кабелях и периферийных устройствах;

- входные порты электропитания ИО;

- представительные режимы функционирования ИО;

- критерий качества функционирования ИО при испытаниях, установленный в технической документации;

- описание испытательной установки.

При отсутствии источников сигналов, обеспечивающих функционирование ИО, допускается заменять их имитаторами.

При проведении испытаний регистрируют ухудшение качества функционирования ИО. Технические средства, используемые при проведении мониторинга, должны быть способны установить изменение режима и характеристик функционирования ИО в течение и после проведения испытаний. После проведения каждой группы испытаний должен быть проведен функциональный контроль работоспособности ИО.

8.1 Климатические условия

Если иное не установлено техническими комитетами, ответственными за разработку общих стандартов и стандартов на продукцию, климатические условия в лаборатории должны отвечать всем предельным значениям, установленным соответствующими изготовителями для функционирования ИО и испытательного оборудования.

Испытания не проводят, если на поверхности ИО или испытательного генератора из-за повышенной влажности возникает конденсация влаги.

Примечание - Если считается, что существуют достаточные основания для демонстрации того, что явление, относящееся к области применения настоящего стандарта, вызывается климатическими условиями, то данные сведения должны быть приняты во внимание техническим комитетом, ответственным за разработку настоящего стандарта.

8.2 Проведение испытаний

Оборудование должно быть испытано для каждой установленной комбинации испытательного уровня и длительности испытаний при подаче испытательного напряжения, представляющего собой три последовательности ступенчатых изменений напряжения, между которыми должны быть два интервала по 60 с (см. рисунок 2).

Испытания проводят при каждом представительном режиме функционирования ИО.

Длительность испытания устанавливают в стандарте на оборудование конкретного вида. Для трехфазного оборудования подачу испытательных напряжений осуществляют в трех фазах. Ступенчатые изменения напряжения осуществляют последовательно в каждой фазе при одних и тех же фазовых углах .

9 Оценка результатов испытаний

Результаты испытаний должны быть классифицированы с точки зрения прекращения выполнения функции или ухудшения качества функционирования ИО в сравнении с уровнем качества функционирования, определенным его изготовителем, заказчиком испытания или соглашением между изготовителем и покупателем продукции.

Рекомендуется следующая классификация:

А - нормальное качество функционирования в пределах, установленных изготовителем, заказчиком испытания или покупателем.

В - временное прекращение выполнения функции или ухудшение качества функционирования, которые исчезают после прекращения воздействия помех, с восстановлением нормального функционирования ИО без вмешательства оператора.

С - временное прекращение выполнения функции или ухудшение качества функционирования, коррекция которых требует вмешательства оператора или перезапуска системы.

D - прекращение выполнения функции или ухудшение качества функционирования, которые не являются восстанавливаемыми из-за повреждения оборудования (компонентов), нарушения программного обеспечения или потери данных.

В технической документации изготовителя могут быть установлены воздействия на ИО, которые могут рассматриваться как незначительные и, следовательно, допустимые.

Данная классификация может быть использована в качестве руководства при определении критериев качества функционирования техническими комитетами, ответственными за разработку общих стандартов и стандартов на продукцию и группы однородной продукции, или в качестве основы для соглашения о критериях качества функционирования между изготовителем и покупателем, если, например, не существует применимого общего стандарта, стандарта на продукцию или стандарта на группу однородной продукции.

10 Отчет об испытаниях

Отчет об испытаниях должен содержать все сведения, необходимые для воспроизведения испытания. В частности, должно быть отражено следующее:

- пункты, установленные в плане испытаний, как указано в разделе 8 настоящего стандарта;

- идентификация ИО и любого связанного с ним оборудования, например фабричная марка, тип продукции, серийный номер;

- идентификация испытательного оборудования, например фабричная марка, тип продукции, серийный номер;

- любые особые условия обстановки, в которой было проведено испытание, например экранированное помещение;

- любые особые условия, сделавшие возможным проведение испытания;

- уровень качества функционирования, установленный изготовителем, заказчиком испытания или покупателем;

- уровень качества функционирования, установленный в общем стандарте, стандарте на продукцию или в стандарте на группу однородной продукции;

- любые воздействия на ИО при испытании, наблюдаемые в течение и после прекращения воздействия помехи, и длительность наблюдения этих воздействий;

- обоснование решения "соответствует/не соответствует" (основанное на критерии качества функционирования, установленном в общем стандарте, стандарте на продукцию или в стандарте на группу однородной продукции, или в соглашении между изготовителем и покупателем);

- любые особые условия использования, например длина или тип кабеля, экранирование или заземление, рабочие условия, которые необходимы для достижения соответствия.

Рисунок 1а - Испытательная диаграмма

Примечание - - среднеквадратичное значение, на рисунке показано мгновенное напряжение.

Рисунок 1b - Пример шага напряжения при падающем напряжении

Примечание - - среднеквадратичное значение, на рисунке показано мгновенное напряжение.

Рисунок 1с - Пример шага напряжения при возрастающем напряжении

Рисунок 1d - Пример полного колебания напряжения

Рисунок 1 - Пример испытательных последовательностей колебаний напряжения

Рисунок 2 - Пример последовательного применения колебаний напряжения

Рисунок 3 - Схема однофазного испытательного оборудования с усилителем мощности

- испытательный генератор; - вывод фазного напряжения; - нейтраль; - мостовой выпрямитель: - электролитический конденсатор 11000 мкФ ±20%; - резистор 61 Ом ±1%; - дополнительный резистор

Примечание - должно быть выбрано так, чтобы общее последовательное сопротивление (сумма сопротивления резистора , сопротивления обмотки , внутреннего сопротивления двух диодов и внутреннего сопротивления конденсатора ) было равно 92 мОм (±10%).

Рисунок 4 - Пример нагрузки генератора при проверке

Приложение А
(справочное)

Классы электромагнитной обстановки

Классы электромагнитной обстановки приведены по IEC 61000-2-4.

Класс 1

Данный класс применяется для электромагнитной обстановки в защищенных системах электроснабжения и характеризуется более низкими уровнями электромагнитной совместимости, чем уровни электромагнитной совместимости в системах электроснабжения общего назначения. Он соответствует применению оборудования, восприимчивого к помехам в питающей сети, например контрольно-измерительного лабораторного оборудования, отдельных средств управления технологическими процессами и защиты, образцов вычислительной техники некоторых видов и т.д.

Примечания

1 Класс 1 электромагнитной обстановки обычно соответствует применению оборудования, которое требует защиты от помех с помощью систем бесперебойного питания, фильтров или устройств подавления сетевых помех.

2 В некоторых случаях при применении оборудования, обладающего повышенной восприимчивостью к помехам, может быть необходимо установление более низких уровней электромагнитной совместимости, чем те, которые соответствуют классу 1 электромагнитной обстановки. В этом случае уровни электромагнитной совместимости согласовываются в каждом конкретном случае (контролируемая электромагнитная обстановка).

Класс 2

Данный класс обычно применяется для электромагнитной обстановки в точках общего присоединения и точках внутрипроизводственного присоединения для промышленных условий эксплуатации оборудования. Уровни электромагнитной совместимости данного класса идентичны аналогичным для систем электроснабжения общего назначения. Поэтому оборудование, предназначенное для подключения к электрическим сетям общего назначения, допускается применять в условиях данного класса промышленной электромагнитной обстановки.

Класс 3

Данный класс электромагнитной обстановки применяется только для точек внутрипроизводственного присоединения в промышленных условиях эксплуатации оборудования. Он имеет более высокие уровни электромагнитной совместимости, чем аналогичные для класса 2 в отношении некоторых электромагнитных явлений, вызывающих помехи. Электромагнитная обстановка должна быть отнесена к классу 3 в том случае, если имеет место любое из следующих условий:

- питание большей части нагрузки осуществляется через преобразователи;

- использование электросварочного оборудования;

- частые пуски электродвигателей большой мощности;

- быстрые изменения нагрузок в электрических сетях.

Примечание - При функционировании некоторых образцов промышленного оборудования, таких как дуговые печи и мощные преобразователи, которые обычно питаются от отдельного фидера, часто создаются помехи, уровни которых превышают значения, соответствующие классу 3 (жесткая электромагнитная обстановка). В таких специальных случаях уровни электромагнитной совместимости должны быть согласованы.

Класс электромагнитной обстановки для новых промышленных предприятий или при модернизации существующих предприятий не может быть определен заранее и должен учитывать характеристики применяемого оборудования и технологических процессов.

Приложение ДА
(справочное)

Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов межгосударственным стандартам

Таблица ДА.1

_______________

В Российской Федерации действует ГОСТ Р 50397-2011 (МЭК 60050-161:1990) "Совместимость технических средств электромагнитная. Термины и определения".

Библиография

Электронный текст документа

и сверен по:

, 2016