ГОСТ IEC 61800-3-2016 Системы силовых электрических приводов с регулируемой скоростью. Часть 3. Требования к электромагнитной совместимости и специальные методы испытаний.

                  

ГОСТ IEC 61800-3-2016

 

 МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

 

 

 СИСТЕМЫ СИЛОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРИВОДОВ С РЕГУЛИРУЕМОЙ СКОРОСТЬЮ

 

 Часть 3

 

 Требования к электромагнитной совместимости и специальные методы испытаний

 

 Adjustable speed electrical power drive systems. Part 3. EMC requirements and specific test methods

 

 

МКС 29.200; 33.100

Дата введения 2023-07-01

 

      

     

 

 Предисловие

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

 

Сведения о стандарте

 

1 ПОДГОТОВЛЕН Научно-производственным республиканским унитарным предприятием "Белорусский государственный институт стандартизации и сертификации" (БелГИСС) на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5

 

2 ВНЕСЕН Государственным комитетом по стандартизации Республики Беларусь

 

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 28 июня 2016 г. N 49)

 

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

Беларусь

BY

Госстандарт Республики Беларусь

Казахстан

KZ

Госстандарт Республики Казахстан

Киргизия

KG

Кыргызстандарт

Россия

RU

Росстандарт

Таджикистан

TJ

Таджикстандарт

Узбекистан

UZ

Узстандарт

 

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31 августа 2021 г. N 887-ст межгосударственный стандарт ГОСТ IEC 61800-3-2016 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2023 г.

 

5 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту IEC 61800-3:2012* "Системы силовых электрических приводов с регулируемой скоростью. Часть 3. Требования к электромагнитной совместимости и специальные методы испытаний" ("Adjustable speed electrical power drive systems - Part 3: EMC requirements and specific test methods", IDT).

 

 

           

Международный стандарт разработан Техническим комитетом IEC/TC 22/SC 22G "Регулируемые скоростные системы электроприводов с полупроводниковыми силовыми преобразователями" Международной электротехнической комиссии (IEC).

 

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

 

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"

 

 

      1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования электромагнитной совместимости (ЭMC) к системам электрического привода (СЭП) в соответствии с определением 3.1, предназначенным для регулирования скорости вращения электрических двигателей переменного и постоянного тока. Требования установлены к СЭП с преобразователями входного и/или выходного напряжений переменного тока (напряжение "линия-линия") до 35 кВ (среднеквадратическое значение).

 

Настоящий стандарт распространяется на СЭП, применяемые в жилых, коммерческих и промышленных зонах, за исключением применений для электрической тяги и электрических транспортных средств. СЭП могут быть подключены как к промышленным электрическим сетям, так и к низковольтным электрическим сетям общего назначения. Промышленные сети получают питание от отдельных распределительных трансформаторов, которые обычно расположены около или внутри производственной зоны и питают только промышленных потребителей. Промышленные сети могут также получать питание от собственного электрического генерирующего оборудования. СЭП могут быть непосредственно присоединены к низковольтным электрическим сетям общего назначения с заземленной нейтралью, к которым также подключаются бытовые потребители.

 

СЭП, на которые распространяется настоящий стандарт, включают широкую номенклатуру СЭП мощностью от нескольких сотен ватт до сотен мегаватт. СЭП часто входят в большую систему. Настоящий стандарт не регламентирует системные аспекты, но содержит рекомендации по данному вопросу в справочных приложениях.

 

Требования ЭМС выбраны так, чтобы обеспечивать должный уровень электромагнитной совместимости для СЭП в жилых, коммерческих и промышленных зонах. Установленные требования не учитывают, однако, те экстремальные случаи, которые могут иметь место с исключительно малой вероятностью. Изменения характеристик электромагнитной совместимости СЭП, происходящие в аварийных режимах, в настоящем стандарте не рассматриваются.

 

Целью настоящего стандарта является определение норм и методов испытаний СЭП с учетом их предполагаемого применения. Настоящий стандарт содержит требования к помехоустойчивости и требования к электромагнитной эмиссии от СЭП.

 

Примечание 1 - Электромагнитная эмиссия может оказывать влияние на другое электронное оборудование (например, радиоприемники, измерительную аппаратуру и вычислительную технику). Помехоустойчивость необходима, чтобы защитить СЭП от непрерывных и кратковременных кондуктивных и излучаемых помех, включая электростатические разряды. Требования к электромагнитной эмиссии и помехоустойчивости согласованы друг с другом и с реальной электромагнитной обстановкой при эксплуатации СЭП.

 

Настоящий стандарт устанавливает минимально необходимые требования электромагнитной совместимости для СЭП.

 

Требования к помехоустойчивости установлены в соответствии с классификацией электромагнитной обстановки. Требования к низкочастотной электромагнитной эмиссии установлены в соответствии с характеристиками электрических сетей. Требования к высокочастотной электромагнитной эмиссии установлены в соответствии с четырьмя категориями предполагаемого применения СЭП, которые охватывают условия электромагнитной обстановки, и введения в действие.

 

В качестве стандарта, распространяющегося на продукцию конкретного вида, настоящий стандарт может быть применен для оценки соответствия СЭП. Стандарт может быть также применен для оценки соответствия СЭП или основных модулей привода (ОМП) (см. 3.1), которые могут быть маркированы в отдельности.

 

Настоящий стандарт включает в себя:

 

- требования оценки соответствия продукции, подлежащей размещению на рынке;

 

- рекомендуемую инженерную практику (см. 6.5) для случаев, когда уровни высокочастотной электромагнитной эмиссии не могут быть измерены прежде, чем оборудование будет размещено на рынке (такие СЭП определены в 3.2.6 как категория С4).

 

Примечание 2 - В первом издании IEC 61800-3 было указано, что предполагаемое применение СЭП может потребовать проведения конструкторских работ для введения в эксплуатацию. Для этого в указанный стандарт было введено понятие "режим ограниченного распределения". Оборудование, для регулирования которого применялось понятие "режим ограниченного распределения", регулируется в настоящем стандарте путем введения категорий С2 и С4 (см. 3.2).

 

Настоящий стандарт распространяется на конкретную продукцию, содержит полный комплект требований ЭМС и предназначен для применения при оценке соответствия требованиям ЭМС продукции категорий C1, С2 и C3 при размещении их на рынке (см. 3.2.3-3.2.5).

 

Радиочастотную электромагнитную эмиссию от оборудования категории С4 оценивают только при установке оборудования в месте размещения по назначению. Следовательно, такое оборудование должно оцениваться как стационарная установка, для которой в настоящем стандарте приведены правила инженерной практики (см. 6.5 и приложение E), хотя не установлены нормы электромагнитной эмиссии (за исключением случаев возникновения разногласий).

 

Настоящий стандарт не устанавливает каких-либо требований безопасности для СЭП, таких, например, как защита против электрического поражения персонала, координация изоляции и соответствующие диэлектрические испытания, безопасная эксплуатация или предотвращение опасных последствий аварий. Настоящий стандарт не устанавливает также требований безопасности или функциональной безопасности, связанных с воздействием электромагнитных помех.

 

В особых случаях, когда вблизи СЭП применяется высокочувствительная аппаратура, могут потребоваться дополнительные меры для снижения электромагнитной эмиссии от СЭП ниже установленных норм или дополнительные меры по повышению помехоустойчивости высокочувствительной аппаратуры.

 

Настоящий стандарт ЭМС, распространяющийся на СЭП, имеет преимущество перед всеми требованиями общих стандартов ЭМС, при этом дополнительных испытаний по ЭМС не требуется. Если СЭП является частью оборудования, на которое распространяются требования отдельно разработанного стандарта ЭМС, распространяющегося на конкретную продукцию, то этот стандарт имеет преимущество перед настоящим стандартом.

 

 

      2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты [для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных ссылок - последнее издание (включая все изменения)]:

 

IEC 60050-131:2002, International Electrotechnical Vocabulary (IEV). Chapter 131. Circuit theory (Международный электротехнический словарь. Часть 131. Теория электрических цепей)

 

IEC 60050-151:2001, International Electrotechnical Vocabulary (IEV). Chapter 151. Electrical and magnetic devices (Международный электротехнический словарь. Часть 151. Электрические и магнитные устройства)

 

IEC 60050-161:1990, International Electrotechnical Vocabulary (IEV). Chapter 161. Electromagnetic compatibility (Международный электротехнический словарь. Глава 161. Электромагнитная совместимость)

 

IEC 60146-1-1:1991, Semiconductor convertors. General requirements and line commutated convertors. Part 1-1: Specifications of basic requirements (Преобразователи полупроводниковые. Общие требования к преобразователям с линейной коммутацией. Часть 1-1. Технические условия на основные требования)

 

IEC 60364-1:2001, Electrical installations of buildings. Part 1: Fundamental principles, assessment of general characteristics, definitions (Электрические установки в зданиях. Часть 1. Фундаментальные принципы, оценка общих характеристик, обозначений)

 

IEC 60664-1:1992, Insulation co-ordination for equipment within low-voltage systems. Part 1: Principles, requirements and tests (Координация изоляции для оборудования низковольтных систем. Часть 1. Принципы, требования и испытания)

 

IEC 61000-1-1, Electromagnetic compatibility (EMC). Part 1: General. Section 1. Application and interpretation of fundamental definitions and terms (Электромагнитная совместимость. Часть 1. Общие положения. Раздел 1. Применение и интерпретация основных определений и терминов)

 

IEC/TR 61000-2-1:1990, Electromagnetic compatibility (EMC). Part 2: Environment. Section 1. Description of the environment. Electromagnetic environment for low-frequency conducted disturbances and signalling in public power supply systems (Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 2. Условия окружающей среды. Раздел 1. Описание условий окружающей среды. Электромагнитная обстановка, влияющая на низкочастотные кондуктивные помехи и прохождение сигналов в системах коммунального электроснабжения)

 

IEC 61000-2-2:2002, Electromagnetic compatibility (EMC). Part 2: Environment. Section 2. Compatibility levels for low-frequency conducted disturbances and signalling in public lowvoltage power supply systems (Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 2-2. Условия окружающей среды. Уровни совместимости для низкочастотных кондуктивных помех и передача сигналов в низковольтных системах коммунального электроснабжения)

 

IEC 61000-2-4:2002, Electromagnetic compatibility (EMC). Part 2-4: Environment. Compatibility levels in industrial plants for low-frequency conducted disturbances (Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 2-4. Условия окружающей среды. Уровни совместимости в промышленных установках для низкочастотных кондуктивных помех)

 

IEC/TR3 61000-2-6:1995, Electromagnetic compatibility (EMC). Part 2: Environment. Section 6. Assessment of the emission levels in the power supply of industrial plants as regards lowfrequency conducted disturbances (Электромагнитная совместимость (ЭMC). Часть 2. Условия окружающей среды. Раздел 6. Оценка уровней излучения для низкочастотных кондуктивных помех в энергоснабжении промышленных предприятий)

 

IEC 61000-3-2:2014, Electromagnetic compatibility (EMC). Part 3: Limits. Section 2. Limits for harmonic current emissions (equipment with input current <16 A per phase) [Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 3-2. Нормы. Нормы эмиссии гармонических составляющих тока (оборудование с потребляемым током < или =16 А в одной фазе)]

 

IEC 61000-3-3:2013, Electromagnetic compatibility (EMC). Part 3-3: Limits. Limitation of voltage changes, voltage fluctuations and flicker in public low-voltage supply systems for equipment with rated current
16 A per phase and subject to conditional connection (Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 3-3. Нормы. Ограничение изменений, колебаний напряжения и фликера в коммунальных низковольтных системах электроснабжения для оборудования с номинальным током < или = 16 А в одной фазе, которое не подлежит условному соединению)
 

IEC/TS 61000-3-4:1998, Electromagnetic compatibility (EMC). Part 3: Limits. Section 4. Limitation of emission of harmonic currents in low-voltage power supply systems for equipment with rated current greater than 16 A (Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 3-4. Нормы. Ограничение излучения синусоидальных токов в низковольтных системах электроснабжения для оборудования с номинальным током более 16 А)

 

IEC 61000-3-11:2000, Electromagnetic compatibility (EMC). Part 3-11: Limits. Limitation of voltage changes, voltage fluctuations and flicker in public low-voltage supply systems for equipment with rated current
75 A and subject to conditional connection (Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 3-11. Нормы. Ограничение изменений, колебаний напряжения и фликера в низковольтных системах электроснабжения для оборудования с номинальным током <=75 А, которое подлежит условному соединению)
 

IEC 61000-4-2, Electromagnetic compatibility (EMC). Part 4-2: Testing and measurement techniques. Electrostatic discharge immunity test (Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4-2. Методы испытаний и измерений. Испытание на устойчивость к электростатическому разряду)

 

IEC 61000-4-3:2010, Electromagnetic compatibility (EMC). Part 4-3: Testing and measurement techniques. Radiated, radio-frequency, electromagnetic field immunity test (Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4-3. Методы испытаний и измерений. Испытание на устойчивость к излучаемому радиочастотному электромагнитному полю)

 

IEC 61000-4-4:2012, Electromagnetic compatibility (EMC). Part 4: Testing and measurement techniques. Section 4. Electrical fast transient/burst immunity test (Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4-4. Методы испытаний и измерений. Испытание на устойчивость к электрическим быстрым переходным процессам/пачкам импульсов)

 

IEC 61000-4-5:2014, Electromagnetic compatibility (EMC). Part 4: Testing and measurement techniques. Section 5. Surge immunity test (Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4-5. Методы испытаний и измерений. Испытание на устойчивость к импульсам перенапряжения)

 

IEC 61000-4-6:2013, Electromagnetic compatibility (EMC). Part 4-6: Testing and measurement techniques. Immunity to conducted disturbances, induced by radio-frequency fields (Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4-6. Методы испытаний и измерений. Устойчивость к кондуктивным помехам, наведенным радиочастотными полями)

 

IEC 61000-4-8:2009, Electromagnetic compatibility (EMC). Part 4-8: Testing and measurement techniques. Power frequency magnetic field immunity test (Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4-8. Методы испытаний и измерений. Испытание на устойчивость к магнитному полю промышленной частоты)

 

IEC 61000-4-11:2004, Electromagnetic compatibility (EMC). Part 4-11: Testing and measurement techniques. Voltage dips, short interruptions and voltage variations immunity tests (Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4-11. Методы испытаний и измерений. Испытание на устойчивость к провалам, кратковременным прерываниям и изменениям напряжения)

 

IEC 61000-4-13:2009, Electromagnetic compatibility (EMC). Part 4-13: Testing and measurement techniques. Harmonics and interharmonics including mains signalling at a.c. power port, low frequency immunity tests (Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4-13. Методы испытаний и измерений. Испытание на помехоустойчивость к низким частотам гармоник и интергармоник, включая передачу сигналов на сеть электропитания переменного тока)

 

IEC 61000-4-34:2009, Electromagnetic compatibility (EMC). Part 4-34: Testing and measurement techniques. Voltage dips, short interruptions and voltage variations immunity tests for equipment with input current more than 16 A per phase (Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4-34. Методы испытаний и измерений. Испытания на помехоустойчивость к падению напряжения, кратким прерываниям и изменениям напряжения оборудования, работающего от тока сети более 16 А на фазу)

 

IEC 61800-1:1997, Adjustable speed electrical power drive systems. Part 1: Rating specifications for low voltage d.c. power drive systems (Системы силовых электрических приводов с регулируемой скоростью. Часть 1. Общие требования. Номинальные технические характеристики низковольтных систем силовых электрических приводов постоянного тока с регулируемой скоростью)

 

IEC 61800-2:1998, Adjustable speed electrical power drive systems. Part 2: General requirements. Rating specifications for low voltage adjustable frequency a.c. power drive systems (Системы силовых электрических приводов с регулируемой скоростью. Часть 2. Общие требования. Номинальные технические характеристики низковольтных систем силовых электрических приводов переменного тока с регулируемой частотой)

 

IEC 61800-4:2002, Adjustable speed electrical power drive systems. Part 4: General requirements. Rating specifications for a.c. power drive systems above 1000 V and not exceeding 35 kV (Системы силовых электрических приводов с регулируемой скоростью. Часть 4. Общие требования. Номинальные технические характеристики систем силовых приводов переменного тока свыше 1000 В, но не более 35 кВ)

 

CISPR 11:2003, Industrial, scientific and medical (ISM) radio-frequency equipment. Electromagnetic disturbance characteristics. Limits and methods of measurement (Оборудование высокочастотное промышленное, научное и медицинское (ISM). Характеристики электромагнитных помех. Нормы и методы измерения)

 

CISPR 14, Electromagnetic compatibility. Requirements for household appliances, electric tools and similar apparatus (Совместимость электромагнитная. Требования к бытовой аппаратуре, электрическому инструменту и аналогичным приборам)

 

CISPR 16-1:2002, Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and methods. Part 1: Radio disturbance and immunity measuring apparatus (Технические условия на приборы для измерения радиопомех и помехоустойчивости и методы. Часть 1. Приборы для измерения радиопомех и помехоустойчивости)

 

CISPR 22:2008, Information technology equipment. Radio disturbance characteristics. Limits and methods of measurement (Оборудование информационных технологий. Характеристики радиопомех. Нормы и методы измерений)

 

 

      3 Термины и определения

3.1 Определения, относящиеся к установкам и их составным частям

 

Основные части СЭП в соответствии с определениями, приведенными ниже, а также остальные элементы установки представлены на рисунке 1.

 

 

 

 

     

Рисунок 1 - Определения, относящиеся к установке и ее составу

3.1.1 основной модуль привода; ОМП (basic drive module; BDM): Электронный силовой преобразователь и связанные с ним устройства управления, подключенные между источником электропитания и двигателем. ОМП обеспечивает передачу электрической энергии от источника электропитания к двигателю и может обеспечить передачу электрической энергии от двигателя к источнику электропитания. ОМП обеспечивает управление некоторыми или всеми из перечисленных ниже характеристик, связанных с электрической энергией, передаваемой к двигателю и на выходе двигателя:

 

- сила тока;

 

- частота;

 

- напряжение;

 

- скорость;

- момент;

 

- сила;

 

- положение.

 

3.1.2 полный модуль привода; ПМП (complete drive module; CDM): Модуль привода, включающий в себя, но не ограниченный, ОМП и расширения, такие как защитные устройства, трансформаторы и вспомогательное оборудование. Однако двигатель и датчики, которые механически связаны с осью двигателя, не включают в состав ПМП.

 

3.1.3 система электрического привода; СЭП (power drive system; PDS): Система, состоящая из одного или большего числа ПМП и двигателя или двигателей. Любые датчики, механически связанные с осью двигателя, также являются частью СЭП, однако оборудование, приводимое в движение, не включают в состав СЭП.

 

3.1.4 установка (installation): Оборудование или несколько образцов оборудования, включающие в себя по меньшей мере СЭП и оборудование, приводимое в движение.

 

3.2 Применение по назначению

 

3.2.1 первая электромагнитная обстановка (first environment): Электромагнитная обстановка помещений (зданий) в жилых зонах, включая также обстановку учреждений, непосредственно подключенных без промежуточных трансформаторов к низковольтным электрическим сетям, питающим здания в жилых зонах.

 

Примечание - Примерами мест размещения, относящихся к первой электромагнитной обстановке, являются дома в жилых зонах, жилые помещения, коммерческие предприятия и офисы в жилых зданиях.

 

3.2.2 вторая электромагнитная обстановка (second environment): Электромагнитная обстановка всех учреждений, помещений, кроме тех, которые непосредственно подключены к низковольтным электрическим сетям, питающим здания в жилых зонах.

 

Примечание - Примерами мест размещения, относящихся ко второй электромагнитной обстановке, являются промышленные зоны, технические зоны, размещенные в любых зданиях, получающие питание от специально предназначенных для этого трансформаторов.

 

3.2.3 СЭП категории C1 (PDS of category C1): СЭП с номинальным напряжением менее 1000 В, предназначенные для применения в первой электромагнитной обстановке. PDS of rated voltage less than 1000 V, intended for use in the first environment.

 

3.2.4 СЭП категории С2 (PDS of category C2): СЭП с номинальным напряжением менее 1000 В, не имеющие вилки для подключения к сети и не являющиеся передвижными устройствами, которые при применении в первой электромагнитной обстановке подлежат установке и подключению исключительно профессионалами.

 

Примечание - К профессионалам относят человека (организацию), обладающего необходимой компетентностью в вопросах установки и (или) введения в действие систем электрического привода, включая аспекты электромагнитной совместимости СЭП.

 

3.2.5 СЭП категории C3 (PDS of category C3): СЭП с номинальным напряжением менее 1000 В, предназначенные для применения во второй электромагнитной обстановке и не предназначенные для применения в первой электромагнитной обстановке.

 

3.2.6 СЭП категории С4 (PDS of category C4): СЭП с номинальным напряжением не менее 1000 В или с номинальным током не менее 400 А или предназначенные для применения в составе сложных систем во второй электромагнитной обстановке.

 

3.3 Места размещения, порты и интерфейсы

 

3.3.1 место эксплуатации (для испытаний) [in situ (for test)]: Место, где оборудование установлено конечным пользователем для его применения по назначению.

3.3.2 измерительная площадка [test site (radiation)]: Площадка, отвечающая требованиям, обеспечивающим правильное измерение электромагнитных полей, излучаемых испытуемым устройством в условиях испытаний.

 

[IEV 161-04-28]

 

3.3.3 порт (port): Доступ (подход) к устройству или сети, в котором могут быть поданы или приняты электромагнитная энергия или сигналы или в котором могут быть обнаружены или измерены изменения устройства или сети.

 

[IEV 131-12-60]

 

Примечание - Разновидности портов СЭП представлены на рисунке 2.

 

3.3.4 порт корпуса (enclosure port): Физическая граница СЭП, через которую могут излучаться или проникать электромагнитные поля (см. рисунок 2).

 

3.3.5 порт измерения и управления (port for process measurement and control): Порт ввода/ вывода для провода или кабеля, через который осуществляется взаимосвязь СЭП с процессом.

 

3.3.6 порт электропитания (power port): Порт, который соединяет СЭП с источником электропитания, обеспечивающим также питание другого оборудования.

 

3.3.7 основной порт электропитания (main power port): Порт электропитания, через который обеспечивается питание СЭП той электрической энергией, которая после электрического силового преобразования преобразуется двигателем в механическую энергию.

 

3.3.8 вспомогательный порт электропитания (auxiliary power port): Порт электропитания, через который обеспечивается питание исключительно вспомогательных устройств СЭП, включая вынесенные цепи в месте эксплуатации (при их наличии).

 

3.3.9 механическая связь (mechanical link): Механическое соединение между валом двигателя СЭП и оборудованием, приводимым в движение.

 

3.3.10 сигнальный интерфейс (signal interface): Соединение ввода/вывода линии, подключающей основной модуль привода или полный модуль привода (ОМП/ПМП) к другой части СЭП (см. рисунок 2).

 

 

 

 

     

Рисунок 2 - Внутренние интерфейсы СЭП и примеры портов

3.3.11 интерфейс электропитания (power interface): Соединения, необходимые для распределения электрической энергии внутри СЭП (см. рисунок 3 и пояснение в E.1).

 

Примечание - Интерфейсы питания СЭП могут иметь различные формы и расширения.

 

- Внутри ПМП/ОМП

 

Интерфейс электропитания может быть подключен для подачи электрической энергии от одной части ПМП/ОМП к другой. Один интерфейс электропитания может быть общим для разных СЭП. Для примера см. рисунки 3 и 4.

 

На рисунке 3 представлен интерфейс электропитания, который подает электроэнергию от входного преобразователя, где энергия переменного тока преобразовывается в другую форму (здесь - в энергию постоянного тока), к выходному инвертору, где энергия преобразовывается из промежуточной формы (здесь - постоянный ток) в другую форму (здесь - в переменный ток), после которого энергия может быть непосредственно подана к электродвигателям переменного тока.

 

На рисунке 4 представлен интерфейс электропитания, который подает энергию от вторичной обмотки трансформатора (который является частью ПМП) к отдельным ОМП.

 

 

 

 

     

Рисунок 3 - Интерфейсы электропитания СЭП с общей шиной постоянного тока

 

 

 

 

 

Рисунок 4 - Интерфейсы электропитания с общим входным трансформатором

- Внутри СЭП

 

Необходимо отметить, что соединение между инвертором и двигателем или двигателями также представляет собой интерфейс электропитания. Это последний интерфейс электропитания перед преобразованием в механическую энергию.

 

3.3.12 ТОП, ТВП, ТП (PCC, IPC, PC): Определения приведены в IEC 61000-2-4.

 

Примечание - Краткие пояснения:

 

- ТОП - точка общего присоединения;

 

- ТВП - точка внутризаводского присоединения;

 

- ТП - точка присоединения (для любого из этих случаев).

 

3.4 Компоненты СЭП

 

3.4.1 преобразователь (ОМП) [converter (of the BDM)]: Блок, который преобразует форму электрической энергии, подаваемой из сети к форме, необходимой для обеспечения питания двигателя (двигателей) путем изменения одной или большего числа величин: напряжение, сила тока и/или частота.

 

Примечание 1 - Преобразователь включает в себя электронные коммутирующие устройства и связанные с ними вспомогательные цепи коммутации. Он управляется транзисторами или тиристорами или любыми иными переключающими полупроводниковыми приборами.

Примечание 2 - Преобразователь может быть с линейной коммутацией, с естественной коммутацией или самокоммутирующимся преобразователем и может состоять, например, из одного или большего числа выпрямителей или инверторов.

 

3.4.2 (электрический) двигатель [(electric) motor]: Электрическая машина, которая преобразует электрическую энергию в механическую.

 

[IEV 151-13-41]

 

Примечание - В контексте требований настоящего стандарта двигатель включает в себя все датчики, установленные на нем, выполняющие функции по поддержанию рабочего режима и взаимодействия с ПМП.

 

3.4.3 субкомпоненты (СЭП) [sub-component (of the PDS)]: В контексте требований настоящего стандарта составные части СЭП могут быть подразделены на субкомпоненты, каждый из которых представляет собой конструктивную часть оборудования, способную функционировать автономно при выполнении функции, определенной изготовителем.

 

Примечание - Примером субкомпонента является блок управления ПМП.

 

3.5 Термины, относящиеся к электромагнитным явлениям

 

3.5.1 отклонение напряжения (voltage deviation): Разность, выражаемая, как правило, в процентном отношении, между напряжением в данный момент времени в данной точке системы и опорным напряжением, таким как номинальное напряжение, среднее значение действующего напряжения, заявленное напряжение электропитания.

 

[IEV 604-01-17]

 

3.5.2 изменение напряжения (voltage change): Изменение среднеквадратического или пикового значения напряжения между двумя последовательными уровнями, удерживающимися в течение определенных, но нерегламентированных интервалов времени.

 

Примечание - Для конкретных применений должен быть установлен выбор среднеквадратического или пикового значения напряжения.

 

[IEV 161-08-01]

 

3.5.3 колебание напряжения (voltage fluctuation): Серия изменений напряжения или продолжительное изменение среднеквадратического или пикового значения напряжения.

 

Примечание - Для конкретных применений должен быть установлен выбор среднеквадратического или пикового значения напряжения.

 

[IEV 161-08-05]

 

3.5.4 провал напряжения (voltage dip): Внезапное снижение напряжения в точке электрической системы, за которым следует восстановление напряжения после короткого интервала, от нескольких циклов до нескольких секунд.

 

[IEV 604-01-25, IEV 161-08-10]

 

 

      4 Общие требования

4.1 Общие условия

 

Все электромагнитные явления должны рассматриваться по отдельности с точки зрения электромагнитной эмиссии или помехоустойчивости. Нормы установлены для условий, которые не принимают во внимание кумулятивные эффекты различных электромагнитных явлений.

 

Для реальной оценки состояния ЭМС должна быть выбрана типичная конфигурация СЭП.

 

Применение испытаний для оценки помехоустойчивости конкретной СЭП зависит от ее конфигурации, портов, ее технологии и рабочих условий (см. приложения).

 

4.2 Испытания

 

4.2.1 Условия

 

Различие между типовыми, периодическими и специальными испытаниями установлено в IEC 60146-1-1 и IEC 61800-2. Если не установлено иное, все испытания в соответствии с настоящим стандартом являются типовыми. Оборудование должно соответствовать требованиям ЭМС при испытаниях методами, установленными в настоящем стандарте.

 

Примечание 1 - С учетом действующего национального законодательства, относящегося к радиопередачам, некоторые испытания на помехоустойчивость могут быть проведены в условиях, ограничивающих выбор мест их проведения.

 

При необходимости должны быть приняты меры защиты против любых непреднамеренных последствий общих процессов, которые могут явиться результатом нарушения функционирования оборудования при проведении испытаний в области ЭМС.

 

При проведении испытаний ПМП подключают к двигателю, рекомендуемому изготовителем, с использованием кабеля и выполнением правил заземления, установленных изготовителем. В качестве альтернативного варианта допускается (с согласия изготовителя) применение пассивной нагрузки (резистивной или резистивно-индуктивной) (например, при оценке низкочастотной электромагнитной эмиссии).

 

Примечание 2 - При измерении высокочастотных электромагнитных помех применение пассивной нагрузки может стать невозможным из-за необходимости имитировать симметричные и общие несимметричные емкости и виды связи.

 

Описания испытаний, методов испытаний, характеристик испытаний и испытательных установок приведены в ссылочных стандартах и не повторяются здесь. Однако требуемые для практического применения настоящего стандарта дополнительные требования и информация или специфические методы испытаний приведены в настоящем стандарте.

 

4.2.2 Протокол испытаний

 

Результаты испытаний должны быть зарегистрированы в протоколе испытаний. Протокол испытаний должен ясно и однозначно представлять всю необходимую информацию об испытаниях (например, режим нагрузки, прокладка кабеля и т.д.). Техническое описание и определение установленных норм для принятых критериев приемки должны обеспечиваться производителем и отмечаться в протоколе испытаний.

 

В протоколе испытаний должна быть приведена утвержденная программа испытаний. Число присоединяемых к СЭП выходных устройств должно быть выбрано так, чтобы смоделировать реальные условия эксплуатации и гарантировать, что при проведении испытаний будут учтены все возможные виды оконечных устройств. Испытания должны проводиться при номинальном питающем напряжении и при необходимости воспроизводиться.

 

4.3 Документация для пользователя

 

Выбор норм и структуры настоящего стандарта основывается на понимании ответственности наладчика и пользователя СЭП за соблюдение рекомендаций изготовителя, относящихся к обеспечению ЭМС.

 

Изготовитель должен передать наладчику ОМП, ПМП или пользователю СЭП документацию, необходимую для правильной установки ОМП, ПМП или СЭП в составе типичной системы или процесса в обстановке по предназначению. Документация должна включать в себя все предупреждения, относящиеся к электромагнитной эмиссии в соответствии с 6.1 и таблицей 13. Документация должна также включать в себя предупреждения по 5.3.2, если помехоустойчивость ОМП, ПМП или СЭП не соответствует второй обстановке.

Примечание 1 - Применительно к электромагнитной эмиссии СЭП (или ОМП, или ПМП) с пониженным уровнем электромагнитной эмиссии категорий C1 и C2 всегда могут применяться вместо оборудования с повышенным уровнем эмиссии, такого как оборудование, соответствующее категории C3.

 

Примечание 2 - Категории оборудования в части электромагнитной эмиссии устанавливают независимо от категорий в части помехоустойчивости. Например, заявление, что СЭП имеет категорию C1 по электромагнитной эмиссии, не должно означать, что помехоустойчивость СЭП соответствует именно первой электромагнитной обстановке.

 

Если для выполнения установленных норм необходимы специальные меры обеспечения ЭМС, эти меры должны быть четко установлены в документации пользователя. С учетом условий применения эти меры могут включать в себя:

 

- значение минимального и максимального допустимого полного сопротивления сети электропитания;

 

- использование экранированных и специальных кабелей (силовых и/или управления);

 

- требования к соединению экранов кабелей;

 

- значение максимальной допустимой длины кабелей;

 

- разделение кабелей;

 

- использование внешних устройств, таких, например, как фильтры;

 

- правильное присоединение к функциональному заземлению.

 

Если в различной обстановке необходимо применять различные устройства или соединения, это должно быть установлено.

 

Перечень вспомогательного оборудования (например, дополнений или расширений), которое может быть добавлено к СЭП для обеспечения соответствия требованиям помехоустойчивости и/или электромагнитной эмиссии, должен быть доступен.

 

Перечень может также отражаться в некоторых разделах протокола испытаний, с тем чтобы уточнить заключительные рекомендуемые мероприятия.

 

 

      5 Требования помехоустойчивости

5.1 Общие условия

 

5.1.1 Критерии приемки (критерии качества функционирования)

 

Качество функционирования системы связано с функциями, выполняемыми ОМП или ПМП, или СЭП в целом, установленными изготовителем.

 

Качество функционирования субкомпонента связано с функциями, выполняемыми субкомпонентами ОМП или ПМП, или СЭП, установленными изготовителем.

Для демонстрации помехоустойчивости качество функционирования субкомпонента при воздействии помех может быть проверено в качестве альтернативы испытаниям по проверке качества функционирования системы (см. 5.1.2).

 

Хотя в соответствии с требованиями настоящего стандарта испытания субкомпонентов (компонентов ПМП/ОМП) допустимы, такие испытания не предназначены для отдельной оценки соответствия субкомпонентов.

 

Критерии приемки применяются для проверки качества функционирования СЭП при воздействии внешних электромагнитных помех. С точки зрения ЭМС любая установка в соответствии с рисунком 1 должна функционировать должным образом. Так как СЭП является частью функционального ряда более сложных технологических процессов, влияние на эти процессы изменений качества функционирования СЭП трудно предсказать. Вместе с тем основные аспекты работы больших систем следует отражать в плане ЭМС (см. приложение Е).

 

Главными функциями СЭП являются превращение электрической энергии в механическую и обработка информации, необходимой для этого.

 

Для СЭП и для ее субкомпонентов применяют критерии приемки/качества функционирования A, B и C при воздействии помехи конкретного вида, указанные в таблице 1.

 

Критерии приемки применительно к каждому электромагнитному явлению установлены в 5.2 и 5.3.

 

5.1.2 Выбор вида критерия качества функционирования

 

5.1.2.1 Общие или специальные характеристики качества функционирования системы

 

"Критерии приемки/критерии качества функционирования", соответствующие общим характеристикам качества функционирования системы (см. соответствующую графу таблицы 1), должны быть определены с учетом особенностей применения и конфигурации СЭП. Ответственность за определение указанных критериев приемки несет изготовитель СЭП.

 

К специальным характеристикам качества функционирования системы относят крутящий момент. Испытания по проверке крутящего момента проводят только в том случае, если это точно установлено в технической документации на оборудование. В этом случае испытания по проверке крутящего момента могут быть проведены как прямые, так и косвенные. При прямых испытаниях измеряют возмущения крутящего момента с использованием измерителя момента, защищенного в отношении ЭМС.

 

Качество функционирования в части крутящего момента может быть определено с учетом способности системы поддерживать постоянство потребляемого тока или скорости в пределах установленных допусков при воздействии электромагнитных помех (см. также 5.1.3). Поэтому испытания с измерением тока могут быть использованы в качестве косвенных испытаний по проверке крутящего момента. Для целей оценки соответствия требованиям ЭМС, если не согласовано применение иных методов, считают, что выходной ток силового преобразователя с достаточной точностью представляет крутящий момент. В качестве альтернативы при проведении косвенных испытаний допускается использовать измерение скорости при условии, что установлена полная инерция системы.

 

5.1.2.2 Качество функционирования субкомпонентов

 

Испытания субкомпонентов с целью проверки качества функционирования субкомпонентов проводят в тех случаях, если СЭП не может быть введена в действие и испытана на измерительной площадке вследствие ограничений, связанных с конструктивными размерами СЭП, потребляемым током, номинальными параметрами электроснабжения или условиями нагрузки. В любом случае испытательная установка должна быть защищенной от воздействия помех на СЭП или на испытуемый субкомпонент при наивысшей степени жесткости испытаний.

 

Испытания по проверке функций сбора и обработки информации, включая функции, выполняемые вспомогательным оборудованием (при их наличии), проводят только в случаях, если СЭП имеет соответствующие порты и интерфейсы. Испытания с целью проверки качества функционирования субкомпонентов, проводимые в соответствии с таблицей 1, при наличии соответствующих функций, считают достаточными для определения соответствия требованиям настоящего стандарта.

 

 

Таблица 1 - Критерии приемки СЭП в отношении воздействия электромагнитных помех

 

 

 

 

Вид характеристики

Критерий приемки/критерий качества функционирования
 

качества функционирования

A

B

C

Общие характеристики качества функционирования системы

Отсутствуют заметные изменения рабочих характеристик.

 

Функционирование в соответствии с назначением в пределах установленных допусков

Заметные изменения (видимые или слышимые) рабочих характеристик.

 

Самовосстановление нормального функционирования

Выключение оборудования, изменения рабочих характеристик.

 

Срабатывание защитных устройств
.
 

Отсутствует самовосстановление нормального функционирования

Специальные характеристики качества функционирования системы.

 

Крутящий момент

Изменения крутящего момента в пределах установленных допусков

Временное изменение крутящего момента вне пределов установленных допусков.

 

Самовосстановление нормального функционирования

Исчезновение крутящего момента.

 

Отсутствует самовосстановление нормального функционирования

Характеристики качества функционирования субкомпонента.

 

Функционирование силовой электроники и цепей подключения двигателя

Отсутствуют нарушения функционирования силовых полупроводниковых элементов

Временный сбой, который не приводит к непредвиденному отключению СЭП

Отключение, вызванное срабатыванием защитных устройств
.
 

Отсутствуют потери хранимых программ.

 

Отсутствуют потери программ пользователя.

 

Отсутствуют потери настроек.

 

Отсутствует самовосстановление нормального функционирования

Характеристики качества функционирования субкомпонента.

 

Функционирование устройства сбора и обработки информации

Передача данных и обмен информацией с внешними устройствами не нарушены

Временные нарушения обмена данными, но отсутствуют ошибки в показаниях внутренних и внешних устройств, которые могли бы вызвать остановку

Ошибки при передаче данных, потеря данных и информации.

 

Отсутствуют потери хранимых программ.

 

Отсутствуют потери программ пользователя.

 

Отсутствуют потери настроек.

 

Отсутствует самовосстановление нормального функционирования

Характеристики качества функционирования субкомпонента.

 

Функционирование дисплеев и панелей управления

Отсутствие видимых изменений информации на дисплее, допускаются незначительные колебания яркости свечения светодиодов или небольшое дрожание символов

Видимые временные изменения информации, нежелательное свечение светодиодов

Отключение дисплеев, постоянная потеря информации или недопустимый режим работы, очевидные ошибки отображения информации.

 

Отсутствуют потери хранимых программ.

 

Отсутствуют потери программ пользователя.

 

Отсутствуют потери настроек

Критерии приемки A, B и C. Фальш-старты не допускаются. Фальш-стартом является непреднамеренное изменение логического состояния "ОСТАНОВЛЕН", которое может вызвать работу двигателя.
 
Критерий приемки C. Функция может быть восстановлена оператором (ручной перезапуск). Для преобразователей с линейной коммутацией, работающих в режиме инвертора, допускается срабатывание предохранителей.
 

 

5.1.3 Условия проведения испытаний

 

Нагрузка при испытаниях должна быть в пределах, установленных изготовителем, и действительное значение нагрузки должно быть отражено в протоколе испытаний.

 

Испытание с целью проверки характеристик крутящего момента, а также функций систем сбора и обработки информации требует применения специального испытательного оборудования с необходимой устойчивостью к паразитным связям и воздействию испытательных помех. Такое испытательное оборудование может использоваться, только если помехоустойчивость испытательной установки подтверждена опорными измерениями. Оценка нарушений крутящего момента может быть выполнена датчиком крутящего момента, или измерением или вычислением тока, или другими косвенными методами; для этого на месте испытаний необходимо иметь адаптированную помехоустойчивую нагрузку.

 

При испытаниях с целью проверки функций систем сбора и обработки информации необходимо иметь соответствующее оборудование для моделирования передачи или оценки данных. Оборудование должно иметь достаточную помехоустойчивость для нормальной работоспособности в период испытаний.

 

Поскольку двигатель проверяется изготовителем в соответствии с требованиями действующих стандартов, электрические двигатели СЭП, за исключением датчиков, не нуждаются в дополнительных испытаниях на помехоустойчивость. Поэтому, когда двигатель присоединен к ОМП/ПМП в период испытаний, испытания на помехоустойчивость самого двигателя не требуются.

 

Там, где порты существуют, они должны быть испытаны, включая имеющиеся дополнительные приспособления. Испытания должны быть однозначно определенными и воспроизводимыми от порта к порту. В случае если несколько датчиков, портов управления или сигнальных интерфейсов имеют одинаковую конфигурацию (расположение), достаточно провести испытание только одного датчика, порта или интерфейса такого типа.

 

Минимальные требования, испытания и критерии приемки, соответствующие 5.1.1, установлены в 5.2 и 5.3.

 

5.2 Основные требования помехоустойчивости. Низкочастотные электромагнитные помехи

 

5.2.1 Общие принципы

 

Установленные в настоящем пункте требования применяют при обеспечении устойчивости СЭП к низкочастотным электромагнитным помехам.

 

Изготовитель должен продемонстрировать соответствие требованиям помехоустойчивости с использованием испытаний, расчетов или имитации. Если не установлено иное, достаточно подтвердить, что силовая цепь будет соответствовать установленным критериям приемки и что номинальные значения, установленные для входных цепей (фильтров и т.д.), не превышены.

 

Примечание 1 - Число видов электромагнитных помех не должно соответствовать установленному в общих стандартах ЭМС, но вместе с тем является важным при конструировании силовой цепи СЭП. Провести испытания применительно ко всем видам электромагнитных помех трудно, особенно при потребляемом токе свыше 16 А и входном напряжении свыше 400 В. Однако многолетний опыт показывает, что при правильном функционировании силовой цепи устройства управления и вспомогательное оборудование, как правило, являются устойчивыми к электромагнитным помехам. Это обусловлено естественными развязками, имеющимися в СЭП. Примерами таких развязок являются те, которые обеспечиваются системой электроснабжения и постоянными времени вспомогательных процессов, таких как вентиляция.

 

В эксплуатационных документах на СЭП должно быть указано о соответствии требованиям настоящего стандарта. Если соответствие демонстрируется проведением испытаний, должны учитываться соответствующие основополагающие стандарты серии IEC 61000-4 (см. В.7).

 

Примечание 2 - Условия эксплуатации, связанные с сетевым и вспомогательным электроснабжением (при наличии), уже включены в условия эксплуатации СЭП в соответствии с требованиями IEC 61800-1, или IEC 61800-2, или IEC 61800-4. Условия эксплуатации, связанные с сетевым и вспомогательным электроснабжением, включают в себя изменения частоты, скорость изменения частоты, изменения напряжения, колебания напряжения, несимметрию напряжений, гармоники и коммутационные провалы.

 

5.2.2 Гармоники и коммутационные провалы/искажения напряжения

 

5.2.2.1 Низковольтные СЭП. Искажения напряжения

 

СЭП, ОМП или ПМП должны выдерживать испытания с уровнями помехоустойчивости, установленными в таблицах 23, 24 и 25. Следует проверить, чтобы эти уровни не превышали номинальных характеристик входных цепей (фильтров и т.д.). Анализ коммутационных провалов должен быть проведен во временной области. Допускается проверка помехоустойчивости изготовителем путем расчетов, имитации или испытаний, как указано в 5.2.1. Если выбран метод проверки путем испытаний, они должны быть проведены с применением СЭП с подключенным двигателем. Для оборудования с номинальным потребляемым током менее 16 А на фазу применяют методы, установленные в IEC 61000-4-13.

 

Примечание - Расчет вклада коммутационных провалов в полный коэффициент гармонических искажений с применением анализа в частотной области не выявляет некоторые виды вредных эффектов, см. B.1.

 

 

 

Таблица 23* - Минимальные требования помехоустойчивости для коэффициента полных гармонических искажений на портах электропитания низковольтных СЭП

 

 

 

 

 

 

Электромаг-

Первая обстановка

Вторая обстановка

Критерий приемки

нитное явление

Ссылочный документ

Испыта-

тельный уровень

Ссылочный документ

Испыта-

тельный уровень

(критерий качества функционирования)

Гармоники - суммарный коэффициент гармонических составляющих (THD)

IEC 61000-2-2

8%

IEC 61000-2-4 Класс 3

12%

A

 

Таблица 24 - Минимальные требования помехоустойчивости для отдельных гармоник на портах электропитания низковольтных СЭП

 

 

 

 

 

 

Электромаг-

Первая обстановка

Вторая обстановка

Критерий

нитное явление. Порядок гармоники

Ссылочный документ

Испыта-

тельный уровень

Ссылочный документ

Испыта-

тельный уровень

приемки (критерий качества функциони-

рования)

2

IEC 61000-4-13

3%

IEC 61000-4-13

5%

A

3

Класс 2

8%

Класс 3

9%

 

4

 

1,5%

 

2%

 

5

 

9%

 

12%

 

Четные гармоники

6
50
 

 

Требования не установлены

 

1,5%

 

7

 

7,5%

 

10%

 

9

 

2,5%

 

4%

 

11

 

5%

 

7%

 

13

 

4,5%

 

7%

 

15

 

Требования не установлены

 

3%

 

17

 

3%

 

6%

 

19

 

2%

 

6%

 

21

 

Требования не установлены

 

2%

 

23

 

2%

 

6%

 

25

 

2%

 

6%

 

27

 

Требования не установлены

 

2%

 

29

 

1,5%

 

5%

 

31

 

1,5%

 

3%

 

33

 

Требования не установлены

 

2%

 

35

 

1,5%

 

3%

 

37

 

1,5%

 

3%

 

39

 

Требования не установлены

 

2%

 

Примечание 1 - Испытательные уровни для отдельных гармоник соответствуют уровням для класса 2 по IEC 61000-4-13 (это приблизительно в 1,5 раза превышает уровни электромагнитной совместимости по IEC 61000-2-4).

 

 

Примечание 2 - Испытательные уровни для отдельных гармоник соответствуют уровням для класса 3 по IEC 61000-4-13 (это приблизительно в 1,5 раза превышает уровни электромагнитной совместимости по IEC 61000-2-4).

 

 

Таблица 25 - Минимальные требования помехоустойчивости для коммутационных провалов на портах электропитания низковольтных СЭП

 

 

 

 

 

 

Электромагнитное

Первая обстановка

Вторая обстановка

Критерий

явление

Ссылочный документ

Испыта-

тельный уровень

Ссылочный документ

Испыта-

тельный уровень

приемки (критерий качества функциони-

рования)

Коммутационные провалы

Отсутствует

Требования отсутствуют

IEC 60146-1-1

 Класс B

Глубина=40%

 

Общая площадь=250%, градусов

A

 

5.2.2.2 СЭП номинальным напряжением свыше 1000 В. Искажения напряжения

 

5.2.2.2.1 Основной порт электропитания

 

СЭП или ОМП/ПМП должны выдерживать испытания с уровнями помехоустойчивости, установленными в таблице 3. При этом необходимо убедиться, что указанные уровни не приводят к превышению номинальных параметров входных цепей (фильтров и т.д.). Анализ коммутационных провалов проводят во временной области. Изготовитель может проверить помехоустойчивость расчетами, имитацией или испытаниями в соответствии с 5.2.1.

 

Примечание - Расчет вклада коммутационных провалов в полный коэффициент гармонических искажений с применением анализа в частотной области не выявляет некоторые виды вредных эффектов (см. B.1).

 

 

Таблица 3 - Минимальные требования помехоустойчивости для гармоник и коммутационных провалов/искажений напряжения на основных портах электропитания СЭП с номинальным напряжением свыше 1000 В

 

 

 

 

Электромагнитное явление

Ссылочный документ

Испытательный уровень

Критерий приемки (критерий качества функционирования)

Гармоники (включая THD и гармоники отдельных порядков)

IEC 61000-2-4

 

 Класс 3

Уровень электромагнитной совместимости

A
 

Кратковременные гармоники (менее 15 с)

IEC 61000-2-4

 

 Класс 2

В 1,5 раза больше постоянного уровня электромагнитной совместимости

A
 

Коммутационные провалы

IEC 60146-1-1

Глубина 40%
(класс B) Площадь
= 125%, градус (класс C)
 
A
 
Класс C по IEC 60146-1-1 применяют к первичной обмотке трансформатора.
 

 

5.2.2.2.2 Вспомогательный порт электропитания

 

Вспомогательные порты электропитания СЭП должны выдерживать при испытаниях на помехоустойчивость испытательные уровни для второй электромагнитной обстановки, установленные в таблицах 23, 24 и 25 и соответствовать критериям, указанным в этих таблицах. При этом необходимо убедиться, что указанные уровни не приводят к превышению номинальных параметров входных цепей (фильтров и т.д.). Анализ коммутационных провалов проводят во временной области. Изготовитель может проверить помехоустойчивость расчетами, имитацией или испытаниями в соответствии с 5.2.1.

 

Примечание - Расчет вклада коммутационных провалов в полный коэффициент гармонических искажений с применением анализа в частотной области не выявляет некоторые виды вредных эффектов (см. B.1).

 

5.2.3 Отклонения напряжения, провалы и кратковременные прерывания

 

5.2.3.1 Низковольтные СЭП (отклонения напряжения)

 

СЭП или ОМП/ПМП должны выдерживать испытания с уровнями помехоустойчивости, установленными в таблице 5. Изготовитель может проверить помехоустойчивость расчетами, имитацией или испытаниями в соответствии с 5.2.1.

 

 

Таблица 5 - Минимальные требования помехоустойчивости для отклонений напряжения, провалов и кратковременных прерываний напряжения на портах электропитания низковольтных СЭП

 

 

 

 

 

 

 

 

Электромагнитное

Первая обстановка

Вторая обстановка

Критерий

явление

Ссылочный документ

Испытательный уровень

Ссылочный документ

Испытательный уровень

приемки (критерий качества функцио-

нирования)

Отклонения напряжения (более 60 с)

IEC 61000-2-2

±10%
 

IEC 61000-2-4

 

Класс 2

±10%
 
A
 
Провалы напряжения
 

IEC 61000-4-11

 

Класс 2

 

или

 

IEC 61000-4-34

Остаточное напряжение

Периоды

IEC 61000-4-11

 

Класс 3

 

или

 

IEC 61000-4-34

Остаточное напряжение

Периоды

C
 

 

Класс 2
 

0%

1

Класс 3
 

0%

1

 

 

 

70%

25/30
 

 

40%

10/12
 

 

 

 

 

 

 

70%

25/30
 

 

 

 

 

 

 

80%

250/300
 

 

Кратковременные прерывания напряжения

IEC 61000-4-11

 

Класс 2

 

или

 

IEC 61000-4-34

Остаточное напряжение

Периоды

IEC 61000-4-11

 

Класс 3

 

или

 

IEC 61000-4-34

Остаточное напряжение

Периоды

C
 

 

Класс 2
 

0%

250/300
 
Класс 3
 

0%

250/300
 

 

"Отклонение напряжения" представляет собой изменение номинального напряжения электропитания. Испытания трехфазных СЭП на устойчивость к отклонениям напряжения требуют проводить увеличение или уменьшение напряжения одновременно в трех фазах.
 
Если напряжение ниже номинального, максимальные номинальные значения выходной мощности - скорости и/или крутящего момента - могут быть уменьшены, т.к. они зависят от напряжения.
 
"х/у периодов" означает "испытания с x периодов при частоте 50 Гц" и "испытания с y периодов при частоте 60 Гц".
 
Для преобразователей с линейной коммутацией, работающих в режиме инвертора, допускают срабатывание предохранителей.
 
Для портов электропитания с номинальным током более 75 А допускается применение метода испытаний на устойчивость к провалам напряжения в соответствии с 7.5 IEC 61400-21:2008.
 
IEC 61000-4-11 применяют для оборудования с номинальным током, не превышающим 16 А, и IEC 610004-34 применяют для оборудования с номинальным током, превышающим 16 А.
 

 

Примечание 1 - Следует учитывать, что СЭП применяют для преобразования энергии, а провалы напряжения представляют собой потери имеющейся энергии. Поэтому для обеспечения безопасности может быть необходимым расцеплять двигатель СЭП даже при воздействии провалов напряжения амплитудой 30% или 50% длительностью 0,3 с.

 

Примечание 2 - Снижение входного напряжения продолжительностью даже несколько миллисекунд может привести к перегоранию плавких вставок предохранителей у тиристорных преобразователей с линейной коммутацией, работающих в режиме рекуперации.

 

Примечание 3 - Влияние провалов напряжения (снижения энергии) на технологический процесс трудно определить без подробного знания этого процесса. Этот результат определяется конструкцией системы и ее номинальными характеристиками и может быть, в общем, наибольшим, если потребление мощности в СЭП (включая потери) превышает имеющуюся мощность.

 

Там, где это возможно и не представляет опасности, функционирование СЭП при кратковременных провалах напряжения может быть проверено путем включения и выключения сетевого электропитания при стандартных рабочих условиях (см. В.6.1).

 

Изготовитель должен установить в эксплуатационных документах ухудшение качества функционирования СЭП при воздействии провалов и кратковременных прерываний напряжения.

 

Примечание 4 - Улучшение путем использования агрегатов бесперебойного питания, генераторов горячего резерва, АВР могут привести к значительному увеличению размера и стоимости СЭП и могут снизить КПД установки или коэффициент мощности в сети. Использование такой операции, как автоматический рестарт, может приводить к снижению безопасности и не относится к области применения настоящего стандарта.

 

5.2.3.2 СЭП номинальным напряжением свыше 1000 В (отклонения напряжения)

 

5.2.3.2.1 Основной порт электропитания

 

Основной порт электропитания СЭП должен выдерживать при испытаниях на помехоустойчивость испытательные уровни, установленные в таблице 6. Изготовитель может проверить помехоустойчивость расчетами, имитацией или испытаниями в соответствии с 5.2.1.

 

 

Таблица 6 - Минимальные требования помехоустойчивости для отклонений напряжения, провалов и кратковременных прерываний напряжения на основных портах электропитания СЭП с номинальным напряжением свыше 1000 В

 

 

 

 

 

Электромагнитное явление

Ссылочный документ

Испытательный уровень

Критерий приемки (критерий качества функционирования)

Отклонения напряжения более 1 мин

IEC 61000-2-4

 

Класс 3

±10%

A
 

Отклонения напряжения не более 1 мин

IEC 61000-2-4

 

Класс 3

+10%/-15%

A
 

Провалы напряжения

 

Остаточное напряжение

Периоды

C
 

 

 

0%

1

 

 

 

40%

10/12
 

 

 

 

70%

25/30
 

 

 

 

80%

250/300
 

 

Кратковременные прерывания напряжения

 

Остаточное напряжение

Периоды

C
 

 

 

0%

250/300
 

 

"Отклонение напряжения" представляет собой изменение номинального напряжения электропитания. Испытания трехфазных СЭП на устойчивость к отклонениям напряжения требуют проводить увеличение или уменьшение напряжения одновременно в трех фазах.
 

При отклонении напряжения любой шаг изменения напряжения не должен превышать 12% номинального напряжения, и интервалы времени между шагами должны быть не менее 2 с.

 

 

Если напряжение ниже номинального, максимальные номинальные значения выходной мощности - скорости и/или момента - могут быть уменьшены, т.к. они зависят от напряжения.

 

 

Типичные значения глубины и длительности провалов напряжения приведены в IEC 61000-2-8.
 
"х/у периодов" означает "испытания с x периодов при частоте 50 Гц" и "испытания с y периодов при частоте 60 Гц".
 
Для преобразователей с линейной коммутацией, работающих в режиме инвертора, допускают срабатывание предохранителей.
 

 

Изготовитель должен установить в эксплуатационных документах ухудшение качества функционирования СЭП при воздействии провалов и кратковременных прерываний напряжения.

 

5.2.3.2.2 Вспомогательный порт электропитания

 

Вспомогательные порты электропитания СЭП должны выдерживать при испытаниях на помехоустойчивость испытательные уровни, установленные в таблице 7. Изготовитель может проверить помехоустойчивость расчетами, имитацией или испытаниями в соответствии с 5.2.1.

 

 

Таблица 7 - Минимальные требования помехоустойчивости для отклонений напряжения, провалов и кратковременных прерываний напряжения на вспомогательных низковольтных портах электропитания СЭП

 

 

 

 

 

Электромагнитное явление

Ссылочный документ

Испытательный уровень

Критерий приемки (критерий качества функционирования)

Отклонения напряжения более 1 мин

IEC 61000-2-4

 

Класс 3

±10%

A

Отклонения напряжения не более 1 мин

IEC 61000-2-4

 

Класс 3

От +10% до -15%

A

Провалы напряжения

IEC 61000-4-11

 

или

 

 

Остаточное напряжение

Периоды

C

 

 

0%

1

 

 

 

40%

10/12
 

 

 

 

70%

25/30
 

 

 

 

80%

250/300
 

 

Кратковременные прерывания напряжения

IEC 61000-4-11

 

Класс 3

Остаточное

 

напряжение

Периоды

C

 

или

 

IEC 61000-4-34

 

Класс 3
 

0%

250/300
 

 

"х/у периодов" означает "испытания с x периодов при частоте 50 Гц" и "испытания с y периодов при частоте 60 Гц".
 
IEC 61000-4-11 применяют для оборудования с номинальным током, не превышающим 16 A, и IEC 61000-4-34 применяют для оборудования с номинальным током, превышающим 16 A.
 

 

5.2.4 Несимметрия напряжений и отклонения частоты

5.2.4.1 Низковольтные СЭП

 

Определения и пояснения, относящиеся к оценке несимметрии напряжений, приведены в B.5.2.

 

СЭП или ОМП/ПМП должны соответствовать требованиям помехоустойчивости при испытательных уровнях, установленных в таблице 8. Изготовитель может проверить помехоустойчивость расчетами, имитацией или испытаниями в соответствии с 5.2.1. При верификации должны быть созданы условия номинальной нагрузки.

 

 

Таблица 8 - Минимальные требования помехоустойчивости для несимметрии напряжений и отклонений частоты на портах электропитания низковольтных СЭП

 

 

 

 

 

 

Электро-

Первая обстановка

Вторая обстановка

Критерий

магнитное явление

Ссылочный документ

Испытательный уровень

Ссылочный документ

Испытательный уровень

приемки (критерий качества функциони-

рования)

Несимметрия напряжений
 

IEC 61000-2-2

2% - коэффициент обратной последовательности напряжений

IEC 61000-2-4

 

Класс 3

3% - коэффициент обратной последовательности напряжений

A

Отклонения частоты

IEC 61000-2-2

±2%

IEC 61000-2-4

±2%

 

±4%, если электроснабжение отделено от общественных распределительных сетей

A

Скорость изменения частоты

 

1%/с

 

±1%/с

 

2%/с, если электроснабжение отделено от общественных распределительных сетей

A

Не применяют для однофазных СЭП.
 

 

5.2.4.2 СЭП с номинальным напряжением свыше 1000 В

 

5.2.4.2.1 Основной порт электропитания

 

Определения и пояснения, относящиеся к оценке несимметрии напряжений, приведены в B.5.2.

 

СЭП или ОМП/ПМП должны соответствовать требованиям помехоустойчивости при испытательных уровнях, установленных в таблице 9. Изготовитель может проверить помехоустойчивость расчетами, имитацией или испытаниями. При верификации должны быть созданы условия номинальной нагрузки.

 

 

Таблица 9 - Минимальные требования помехоустойчивости для несимметрии напряжений и отклонений частоты на основных портах электропитания СЭП с номинальным напряжением свыше 1000 В

 

 

 

 

Электромагнитное явление

Ссылочный документ

Испытательный уровень

Критерий приемки (критерий качества функционирования)

Несимметрия напряжений

IEC 61000-2-4

 

Класс 2

2% - коэффициент обратной последовательности напряжений

A
 

Отклонения частоты

IEC 61000-2-4

±2%

A
 

 

 

±4%, если электроснабжение отделено от общественных распределительных сетей

A
 

Скорость изменения

 

±1%/с

A
( )
 

частоты

 

2%/с, если электроснабжение отделено от общественных распределительных сетей

A
 

 

5.2.4.2.2 Вспомогательный порт электропитания

Определения и пояснения, относящиеся к оценке несимметрии напряжений, приведены в B.5.2.

 

Вспомогательные порты электропитания СЭП должны выдерживать при испытаниях на помехоустойчивость испытательные уровни, установленные в таблице 10. Изготовитель может проверить помехоустойчивость расчетами, имитацией или испытаниями.

 

 

Таблица 10 - Минимальные требования помехоустойчивости для несимметрии напряжений и отклонений частоты на вспомогательных портах электропитания низкого напряжения СЭП

 

 

 

 

Электромагнитное явление

Ссылочный документ

Испытательный уровень

Критерий приемки (критерий качества функционирования)

Несимметрия напряжений

IEC 61000-2-4

 

Класс 3

3% - коэффициент обратной последовательности напряжений

A

Отклонения частоты

IEC 61000-2-4

±2%

 

A

 

 

±4%, если электроснабжение отделено от общественных распределительных сетей

A

 

5.2.5 Влияние системы электроснабжения. Магнитные поля

 

Не требуется проведение испытаний на помехоустойчивость в соответствии с IEC 61000-4-8 (см. A.3.1 для пояснений).

 

5.3 Основные требования помехоустойчивости. Высокочастотные электромагнитные помехи

 

5.3.1 Условия

 

Минимальные требования помехоустойчивости при проведении испытаний с воздействием высокочастотных помех и критерии приемки установлены в таблицах 11 и 12. Критерии приемки установлены в 5.1.1. Пояснения приведены в A.3.

 

5.3.2 Первая электромагнитная обстановка

 

Испытательные воздействия с уровнями в соответствии с таблицей 11 должны быть поданы на СЭП, предназначенные для применения в первой электромагнитной обстановке.

 

Если ПМП/ОМП сконструированы так, чтобы уровни помехоустойчивости соответствовали таблице 11, то в инструкции по эксплуатации на это оборудование должно быть письменное предупреждение о том, что оно не предназначено для использования в промышленных установках.

 

Таблица 11 - Минимальные требования помехоустойчивости для СЭП, предназначенных для применения в первой обстановке

 

 

 

 

 

Порт

Электромагнитное явление

Основопола-

гающий стандарт, устанавливающий метод испытаний

Испытательный уровень

Критерий приемки (критерий качества функциони-

рования)

Корпус

Электростатические разряды

IEC 61000-4-2

4 кВ (контактный разряд) или 8 кВ (воздушный разряд), если подача контактного разряда невозможна

В

 

Радиочастотное электромагнитное поле, амплитудная модуляция

IEC 61000-4-3,

см. также 5.3.4

От 80 МГц до 1000 МГц

3 В/м

 

80%-ная амплитудная модуляция (1 кГц)

A

 

Радиочастотное электромагнитное поле, амплитудная модуляция

IEC 61000-4-3,

см. также 5.3.4

От 1,4 ГГц до 2,0 ГГц

 3 В/м

 

80%-ная амплитудная модуляция (1 кГц)

A

 

Радиочастотное электромагнитное поле, амплитудная модуляция

IEC 61000-4-3,

см. также 5.3.4

От 2,0 ГГц до 2,7 ГГц

1 В/м

 

80%-ная амплитудная модуляция (1 кГц)

A

Порты электропитания (за

Наносекундные импульсные помехи

IEC 61000-4-4

1 кВ/5 кГц
 

B

исключением вспомогательных портов электропитания постоянного тока

Микросекундные импульсные помехи большой энергии
1,2/50 мкс, 8/20 мкс
 

IEC 61000-4-5

1 кВ
 
2 кВ
 

B

напряжением менее 60 В)

Радиочастотные помехи, наведенные электромагнитным полем, общий несимметричный режим

IEC 61000-4-6,

см. также 5.3.4

От 0,15 МГц до 80 МГц

3 В

 

80%-ная амплитудная модуляция (1 кГц)

A

Интерфейсы электропитания

Наносекундные импульсные помехи
 

IEC 61000-4-4

1 кВ/5 кГц

Емкостные клещи связи

B

Порты линий измерения и управления процессами

Наносекундные импульсные помехи
 

IEC 61000-4-4

0,5 кВ/5 кГц Емкостные клещи связи

B

 

Радиочастотные

IEC 61000-4-6,

От 0,15 МГц до 80

A

Вспомогательные порты электропитания постоянного тока напряжением менее 60 В

помехи, наведенные электромагнитным полем, общий несимметричный режим
 

см. также 5.3.4

МГц

3 В

 

80%-ная амплитудная модуляция (1 кГц)

 

При воздействии на порты электропитания с номинальным током менее 100 А применяют непосредственный ввод помехи с использованием устройства связи и устройства разрядки. При воздействии на порты электропитания с номинальным током, равным или превышающим 100 А, применяют непосредственный ввод помехи или емкостные клещи связи без использования устройства разрядки. При использовании емкостных клещей связи испытательный уровень должен быть 2 кВ/5 кГц.
 
Требование устанавливают только для портов с потребляемым током менее 63 А в условиях облегченной нагрузки в соответствии с 5.1.3. Не допускается превышение номинального импульсного напряжения прочности основной изоляции (см. IEC 60664-1).
 
Ввод помехи по схеме "линия-линия".
 
Ввод помехи по схеме "линия-земля".
 
Требование устанавливают только для портов или интерфейсов, общая длина подключаемых кабелей которых в соответствии с технической документацией изготовителя превышает 3 м.
 

 

5.3.3 Вторая электромагнитная обстановка

 

Испытательные воздействия с уровнями в соответствии с таблицей 12 должны быть поданы на СЭП, предназначенные для применения во второй электромагнитной обстановке. Испытательные воздействия с этими уровнями подают также на низковольтные порты или низковольтные интерфейсы (электропитания, сигналов) СЭП номинальным напряжением свыше 1000 В.

 

Примечание - Примерами низковольтных портов и интерфейсов СЭП номинальным напряжением свыше 1000 В являются:

 

- низковольтный порт корпуса вспомогательного, контрольного и защитного оборудования;

 

- низковольтный порт низковольтного электропитания СЭП;

 

- низковольтный интерфейс вспомогательного электропитания, распределяемого между основными компонентами СЭП;

 

- низковольтный интерфейс сигналов, подаваемых основным компонентам СЭП;

 

- низковольтный порт сигналов технологических процессов СЭП.

 

 

Таблица 12 - Минимальные требования помехоустойчивости для СЭП, предназначенных для применения во второй обстановке

 

 

 

 

 

Порт

Электромагнитное явление

Основополагающий

стандарт, устанавливающий метод испытаний

Испытательный уровень

Критерий приемки (критерий качества функциони-

рования)

Корпус

Электростатические разряды

IEC 61000-4-2

4 кВ (контактный разряд) или 8 кВ (воздушный разряд), если подача контактного разряда невозможна

B

 

Радиочастотное электромагнитное поле, амплитудная модуляция

IEC 61000-4-3,

см. также 5.3.4

От 80 МГц до 1000 МГц

10 В/м

 

80%-ная амплитудная модуляция (1 кГц)

A

 

Радиочастотное электромагнитное поле, амплитудная модуляция

IEC 61000-4-3,

см. также 5.3.4

От 1,4 ГГц до 2,0 ГГц

3 В/м

 

80%-ная амплитудная модуляция (1 кГц)

A

 

Радиочастотное электромагнитное поле, амплитудная модуляция

IEC 61000-4-3,

см. также 5.3.4

От 2,0 ГГц до 2,7 ГГц

1 В/м

 

80%-ная амплитудная модуляция (1 кГц)

A

Порты электропитания

Наносекундные импульсные помехи

IEC 61000-4-4

2 кВ/5 кГц
 

B

(за исключением вспомогательных портов электропитания постоянного тока

Микросекундные импульсные помехи большой энергии
1,2/50 мкс, 8/20 мкс
 

IEC 61000-4-5

1 кВ
 
2 кВ
 

B

напряжением менее 60 В)

Радиочастотные помехи, наведенные электромагнитным полем, общий несимметричный режим
 

IEC 61000-4-6,

см. также 5.3.4

От 0,15 МГц до 80 МГ

10 В

 

80%-ная амплитудная модуляция (1 кГц)

A

Интерфейсы электропитания

Наносекундные импульсные помехи
 

IEC 61000-4-4

2 кВ/5 кГц

 

Емкостные клещи связи

B

Порты сигнальных интерфейсов

Наносекундные импульсные помехи
 

IEC 61000-4-4

1 кВ/5 кГц

 

Емкостные клещи связи

B

 

Радиочастотные помехи, наведенные электромагнитным полем, общий несимметричный режим
 

IEC 61000-4-6,

 

см. также 5.3.4

От 0,15 МГц до 80 МГц

10 В

 

80%-ная амплитудная модуляция (1 кГц)

A

Порты линий измерения и управления процессами

Наносекундные импульсные помехи
( )
 

IEC 61000-4-4

2 кВ/5 кГц

 

Емкостные клещи связи

B

 

Микросекундные импульсные помехи большой энергии
1,2/50 мкс, 8/20 мкс
 

IEC 61000-4-5

1 кВ
 

B

Вспомогательные порты электропитания постоянного тока напряжением менее 60 В

Радиочастотные помехи, наведенные электромагнитным полем, общий несимметричный режим
 

IEC 61000-4-6,

см. также 5.3.4

От 0,15 МГц до 80 МГц

10 В

 

80%-ная амплитудная модуляция (1 кГЦ)

A

При воздействии на порты электропитания с номинальным током менее 100 А применяют непосредственный ввод помехи с использованием устройства связи и устройства разрядки. При воздействии на порты электропитания с номинальным током, равным или превышающим 100 А, применяют непосредственный ввод помехи или емкостные клещи связи без использования устройства разрядки. При использовании емкостных клещей связи испытательный уровень должен быть 4 кВ/5 кГц.
 
Требование устанавливают только для портов с потребляемым током менее 63 А в условиях облегченной нагрузки в соответствии с 5.1.3. Не допускается превышение номинального импульсного напряжения прочности основной изоляции (см. IEC 60664-1).
 
Ввод помехи по схеме "линия-линия".
 
Ввод помехи по схеме "линия-земля".
 
Требование устанавливают только для портов или интерфейсов, общая длина подключаемых кабелей которых в соответствии с технической документацией изготовителя превышает 3 м.
 
Требование устанавливают только для портов, общая длина подключаемых кабелей которых в соответствии с технической документацией изготовителя превышает 30 м. Если используется экранированный кабель, применяют прямую подачу помехи на экран кабеля. Для полевых шин или других сигнальных интерфейсов, в которых использование устройств защиты от импульсных перенапряжений является непрактичным по техническим причинам, требования не устанавливают. Требования также не устанавливают, если нормальное функционирование испытуемого оборудования не может быть обеспечено из-за влияния устройств связи - развязки.
 

Электромагнитные явления непригодны для применения при испытаниях портов номинальным напряжением изоляции свыше 1000 В. Такие порты для упрощения именуются высоковольтными портами СЭП номинальным напряжением свыше 1000 В.

 

Примечание - Примерами высоковольтных портов СЭП номинальным напряжением свыше 1000 В являются:

 

- высоковольтный порт корпуса трансформатора, секции преобразователя и двигателя;

 

- высоковольтный порт первичной обмотки трансформатора;

 

- высоковольтный интерфейс высоковольтного электропитания, распределяемого между основными компонентами СЭП;

 

- высоковольтный интерфейс высоковольтных сигналов, подаваемых основным компонентам СЭП.

 

5.3.4 Помехоустойчивость при воздействии электромагнитных полей

 

СЭП, имеющие:

 

- номинальное напряжение не выше 500 В;

 

- номинальный ток не выше 200 А;

 

- общую массу не более 250 кг и

 

- высоту, ширину и глубину не более 1,9 м,

 

подлежат испытаниям по IEC 61000-4-3 и IEC 61000-4-6, см. 5.3.2 и 5.3.3 настоящего стандарта.

 

Если СЭП имеет большие размеры или более высокие номинальные параметры, чем указано выше, то изготовитель может:

 

- провести испытания СЭП по IEC 61000-4-3 и IEC 61000-4-6 либо

 

- провести испытания субкомпонентов СЭП, восприимчивых к воздействию электромагнитного поля, по IEC 61000-4-3 и IEC 61000-4-6.

 

Если размеры двигателя слишком велики для его введения в действие на измерительной площадке, он может быть заменен на двигатель меньших размеров при условии, что это не скажется отрицательно на функционировании ОМП/ПМП.

 

Если испытывают исключительно субкомпоненты, то дополнительно проводят испытания по воздействию на СЭП излучений устройств радиосвязи, обычных для промышленного применения СЭП, как указано в A.3.2.2 приложения A. Результаты этих испытаний действительны лишь для конкретного места размещения, установленного оборудования и частот испытаний.

5.4 Применение требований помехоустойчивости. Статистические аспекты

 

При выборе критерия приемки для конкретного испытания СЭП необходимо понимать, что результат испытаний носит вероятностный характер. В зависимости от критерия приемки и назначения СЭП вероятностный характер результатов испытаний должен быть учтен путем установления числа испытательных воздействий или продолжительности испытаний.

 

Требования помехоустойчивости в 5.3 должны проверяться типовыми испытаниями на представительном образце. Изготовитель или поставщик должны обеспечить поддержание качества продукции в отношении ЭМС путем использования системы качества.

 

Результаты измерений, полученные для СЭП, установленной в месте эксплуатации, а не на измерительной площадке, должны рассматриваться как относящиеся исключительно к этой установке.

 

 

      6 Требования электромагнитной эмиссии

6.1 Общие требования электромагнитной эмиссии

 

Измерения должны проводиться в рабочем режиме, обеспечивающем наибольший уровень эмиссии в полосе частот измерений, соответствующем нормальному применению.

 

Суммарные сведения о требованиях электромагнитной эмиссии в соответствии с классификацией СЭП (см. 3.2) приведены в таблице 13.

 

 

Таблица 13 - Сведения о требованиях электромагнитной эмиссии

 

 

 

 

Категория

Низкочастотные помехи (порт электропитания)

Напряжение помех (порт электропитания)

Излучаемые помехи (порт корпуса и другие порты)

C1

Оценка соответствия продукции

 

Требования: 6.2.2, 6.2.3.1, или 6.2.3.2, или 6.2.3.3, 6.2.4, 6.2.5.

 

Условия нагрузки B.2.3.3 и B.3.2.

 

Первая электромагнитная обстановка

Оценка соответствия продукции: 6.4.1.1 - таблица 14

Оценка соответствия продукции: 6.4.1.3 - таблица 15;

 

и 6.4.1.2;

 

и 6.4.1.4

C2

Оценка соответствия продукции

 

Требования: 6.2.2, 6.2.3.1, или 6.2.3.2, или 6.2.3.3, 6.2.4, 6.2.5.

 

Условия нагрузки B.2.3.3 и B.3.2.

 

Первая электромагнитная обстановка или электрические сети общего пользования

Оценка соответствия продукции: 6.4.1.1 - таблица 14.

 

Предупреждение в эксплуатационной документации

Оценка соответствия продукции: 6.4.1.3 - таблица 15;

 

и 6.4.1.2;

 

и 6.4.1.4.

 

Предупреждение в эксплуатационной документации

C3

Требования: 6.2.2, 6.2.3.4, 6.2.4, 6.2.5.

 

Условия нагрузки B.2.3.3 и общие правила B.3.3 и B.4.

 

Вторая электромагнитная обстановка

Оценка соответствия продукции: 6.4.2.1 и 6.4.2.2 - таблица 17.

 

Предупреждение в эксплуатационной документации

Оценка соответствия продукции: 6.4.2.3 и 6.4.2.4 - таблица 18.

 

Предупреждение в эксплуатационной документации

C4

Инженерная практика

 

Требования: 6.2.2, 6.2.3.4, 6.2.4, 6.2.5.

 

Условия нагрузки B.2.3.3 и общие правила B.3.3 и B.4.

 

Вторая электромагнитная обстановка

Инженерная практика:

 

либо 6.4.2.1 и 6.4.2.2 - таблица 17,

 

либо 6.5.1 - план ЭМС и 6.5.2 - таблицы 19 и 20

Инженерная практика:

 

либо 6.4.2.1 и 6.4.2.3 - таблица 18,

 

либо 6.5.1 - план ЭМС и 6.5.2 - таблицы 21 и 22

 

6.2 Основные нормы низкочастотных электромагнитных помех

 

6.2.1 Метод оценки соответствия

 

Соответствие установленным требованиям может быть проверено расчетами, имитацией или испытаниями.

 

6.2.2 Коммутационный провал

 

Коммутационные провалы измеряют на портах электропитания с использованием осциллографа (см. B.1.1). Коммутационные провалы создаются управляемыми преобразователями с линейной коммутацией (см. 2.5.4.1 IEC 60146-1-1).

 

Если известно, что входные цепи СЭП не создают коммутационных провалов или создают провалы лишь крайне малой амплитуды (например, диодные выпрямители), коммутационные провалы не учитывают.

 

Примечание 1 - На практике создание коммутационных провалов следует рассматривать в основном при применении тиристорных преобразователей (линейно коммутируемых). Практическим примером оборудования, которое может быть подвержено воздействию провалов, являются фильтры для защиты от радиопомех. Они могут быть перегружены или подвергнуты повторяющимся перегрузкам.

 

Примечание 2 - Диодный выпрямитель представляет собой неуправляемый преобразователь с линейной коммутацией, который создает коммутационные провалы пренебрежимо малой амплитуды. Коммутационные провалы в зависимости от реализации ШИМ могут создавать некоторые самокоммутируемые преобразователи (например, непрямые преобразователи источников напряжения инверторного типа с активным окончанием фронта).

 

Если коммутационные провалы необходимо учитывать, изготовитель должен предоставить пользователю в эксплуатационной документации следующие сведения:

 

- значение реактивного сопротивления любого устройства развязки, которое включено в СЭП;

 

- значения реактивного сопротивления дополнительных устройств развязки (при их наличии), которые могут быть применены вне СЭП для подавления радиопомех (см. B.1.2 приложения B).

 

Следует учитывать рекомендации по этому вопросу, приведенные в B.1.3.

 

6.2.3 Гармоники и интергармоники

 

6.2.3.1 Низковольтные электрические сети общего пользования. Оборудование, относящееся к области применения IEC 61000-3-2

 

Оборудование может содержать одну или несколько СЭП, а также другие нагрузки.

 

Если СЭП представляет собой оборудование, относящееся к области применения по IEC 61000-3-2, то применяют требования этого стандарта. Однако если в состав оборудования, относящегося к области применения по IEC 61000-3-2, включены одна или несколько СЭП, требования данного стандарта применяют к комплектному оборудованию, а не к отдельным СЭП. Изготовитель оборудования несет ответственность за определение границы системы и подсистем, к которым применяют требования IEC 61000-3-2, и метода, применяемого при оценке соответствия оборудования установленным требованиям.

 

6.2.3.2 Низковольтные электрические сети общего пользования. Оборудование, относящееся к области применения IEC 61000-3-12

 

Если СЭП представляет собой оборудование, относящееся к области применения по IEC 61000-3-12, то применяют требования данного стандарта. Однако если в состав оборудования, относящегося к области применения IEC 61000-3-12, включены одна или несколько СЭП, требования данного стандарта применяют к комплектному оборудованию, а не к отдельным СЭП. Изготовитель оборудования несет ответственность за определение границы системы и подсистем, к которым применяют требования IEC 61000-3-12, и метода, применяемого при подтверждении соответствия оборудования установленным требованиям.

 

6.2.3.3 Низковольтные электрические сети общего пользования. Оборудование, не относящееся к области применения IEC 61000-3-2 или IEC 61000-3-12

 

Для оборудования, не относящегося к области применения IEC 61000-3-2 или IEC 61000-3-12 (номинальный ток свыше 75 А), следует применять рекомендации, установленные в IEC 61000-3-4 и в B.4. Если по техническим или экономическим причинам, указанным в приложениях B и C настоящего стандарта, рекомендации, указанные в IEC 61000-3-4 для ступени 1 или ступени 2, не могут быть применены, то следует использовать ступень 3 с учетом приложения B.

 

Изготовитель должен отразить в документации на СЭП или представить по требованию сведения об уровнях гармонических составляющих тока при номинальных рабочих условиях в процентах номинального тока основной частоты на порте электропитания. Эти сведения могут быть получены путем расчетов, имитации и испытаний.

 

При расчетах или имитации предполагают, что суммарный коэффициент гармонических составляющих подаваемого напряжения должен быть менее 1%. Внутреннее полное сопротивление электрической сети полагают чисто индуктивным. Если конкретное место размещения СЭП неизвестно, то при расчетах гармонических токов полагают, что СЭП подключена к точке присоединения с наибольшим значением
, допускаемым изготовителем СЭП:
 
 

где
- ток короткого замыкания в точке присоединения;
 
- номинальный потребляемый ток СЭП.
 
Если изготовитель не устанавливает максимальное значение
, то
полагают равным 250. Если конкретное место размещения СЭП известно, то используют значение полного сопротивления электрической сети в месте размещения СЭП.
 

Изготовитель должен рассчитать гармонические составляющие тока до 40-го порядка. Кроме того, должен быть рассчитан полный коэффициент гармонических составляющих тока (с учетом гармоник до 40-го порядка).

 

Рекомендации по расчету гармоник приведены в A.1 и A.2 IEC 61000-2-6. Рекомендации по суммированию гармоник от различных источников приведены в 7.4 IEC 61000-2-6.

 

Воздействие интергармоник рассмотрено в B.4.3. Методы расчета приведены в приложении С IEC 61000-2-6.

 

6.2.3.4 Промышленные электрические сети

 

Если СЭП предназначена для использования в установке, которая не подключается непосредственно к общественной низковольтной электрической сети, требования IEC 61000-3-2 и IEC 61000-3-12 не применяют. В этом случае должен быть использован приемлемый подход, в котором рассматривается установка в целом (см. B.4).

 

Примечание - К установке в целом, подключаемой к электрическим сетям напряжением свыше 1000 В, могут быть применены правила поставщика электрической энергии, обычно основанные на требованиях IEC 61000-3-6. Эти правила применяют для установки, а не для отдельных образцов оборудования. Данные правила обычно учитывают реальный гармонический состав тока и искажения напряжения в системе. Эффективный и простой подход представлен в таблице B.2.

 

Если СЭП имеет номинальное напряжение свыше 1000 В, эмиссия гармонических токов от основного и вспомогательного портов электропитания должна рассматриваться по отдельности.

 

6.2.4 Колебания напряжения

 

6.2.4.1 Условия

 

Оборудование может содержать одну или несколько СЭП, а также другие нагрузки, способные вызвать колебания напряжения.

 

Примечание 1 - Колебания напряжения могут быть вызваны, например, частым изменением нагрузки СЭП или субгармониками асинхронных двигателей при восстановлении скольжения. Колебания напряжения могут быть также вызваны интергармониками с частотами, несколько отличающимися от основной частоты или частот доминирующих гармоник. Колебания напряжения, как правило, вызываются циклоконвертерами или инверторами источников питания. (См. B.4.3 и B.6.2.) Интергармоники не превышают уровней электромагнитной совместимости, установленных в IEC 61000-2-4 или IEC 61000-2-12.

 

Примечание 2 - Колебания напряжения зависят от полного сопротивления установки и рабочего цикла нагрузки. При некоторых применениях пользователь может уменьшить колебания напряжения путем регулирования рабочего цикла нагрузки, путем изменения ускорения двигателя или другими методами.

 

Примечание 3 - Большинство колебаний напряжения зависят от конкретной установки. Поэтому решение этих системных вопросов должно быть возложено на пользователя. Уровни электромагнитной совместимости, приведенные в IEC 61000-2-4 для изменений напряжения, не должны быть превышены, принимая во внимание суммарный эффект от всего оборудования.

 

6.2.4.2 СЭП, относящиеся к области применения по IEC 61000-3-3 и IEC 61000-3-11

 

Если СЭП представляет собой оборудование, относящееся к области применения по IEC 61000-3-3, применяют требования данного стандарта. Однако если в состав оборудования, относящегося к области применения по IEC 61000-3-3, включены одна или несколько СЭП, требования данного стандарта применяют к комплектному оборудованию, а не к отдельным СЭП.

 

Если СЭП представляет собой оборудование, относящееся к области применения по IEC 61000-3-11, применяют требования данного стандарта. Однако если в состав оборудования, относящегося к области применения по IEC 61000-3-11, включены одна или несколько СЭП, требования данного стандарта применяют к комплектному оборудованию, а не к отдельным СЭП.

 

Примечание - Применение норм колебаний напряжения, установленных в IEC 61000-3-3 и 61000-3-11, возможно лишь в том случае, если известны характеристики нагрузки, представляющей собой оборудование, приводимое в движение. Поэтому только конструктор машины, приводимой в движение, и/или пользователь способны оценить соответствие нормам колебаний напряжения.

 

6.2.4.3 СЭП, не относящиеся к области применения по IEC 61000-3-3 и IEC 61000-3-11

 

Для оборудования, не относящегося к области применения по IEC 61000-3-3 и IEC 61000-3-11, создаваемые колебания напряжения в основном зависят от условий нагрузки, и настоящий стандарт требований не устанавливает.

 

Примечание - К комплектной установке могут быть применены правила, устанавливаемые местными органами власти.

 

6.2.5 Эмиссия гармоник общего несимметричного режима (низкочастотные общие несимметричные напряжения)

 

Частота коммутации преобразователей СЭП часто соответствует полосе звуковых частот, в частности полосе частот, обычно используемой в телефонах и системах передачи данных. Для устранения риска воздействия перекрестных помех на кабели телефонов, систем связи и т.д. в эксплуатационных документах на установку должно быть указано, что кабель интерфейса питания должен быть проложен отдельно от сигнальных кабелей, или должны быть установлены альтернативные методы помехоподавления.

 

6.3 Условия измерений высокочастотных электромагнитных помех

 

6.3.1 Общие требования

 

6.3.1.1 Общие условия

 

Основной причиной создания высокочастотных электромагнитных помех (индустриальных радиопомех) может быть скорость изменения напряжения или тока. Для этого вида электромагнитной эмиссии определяющим является значение du/dt, вызываемое СЭП, и оно может быть получено при выходных токах, меньших, чем номинальный ток СЭП. Поэтому испытания на радиопомехи проводят при малых нагрузках. Испытания должны быть проведены на всех соответствующих портах, а их результаты должны быть однозначно определены и воспроизводимы при последовательных испытаниях каждого порта. Метод испытаний должен соответствовать требованиям 6.2-6.4 и раздела 7 CISPR 11. Особое внимание следует обратить на способ заземления.

 

Нагрузка должна соответствовать предельным значениям, установленным изготовителем, действительные условия нагрузки должны быть отражены в протоколе испытаний.

 

6.3.1.2 Кондуктивные электромагнитные помехи

 

Измерительное оборудование для оценки напряжения радиопомех на сетевых зажимах (порте электропитания) включает в себя эквивалент сети электропитания (50 Ом/50 мкГн, см. CISPR 16-1 и CISPR 11) при возможности применения эквивалента сети либо пробник напряжения, соответствующий требованиям CISPR 16-1, если эквивалент сети неприменим.

 

Для измерений напряжения сетевых помех СЭП на месте эксплуатации должен быть использован пробник напряжения без использования эквивалента сети (см. пункт 6.2.3 CISPR 11). Пробник напряжения также применяют, если потребляемый ток СЭП превышает 100 А, или входное напряжение СЭП не менее 500 В, или если СЭП имеет в своем составе преобразователь с линейной коммутацией (см. A.4.1.2).

 

6.3.1.3 Излучаемые электромагнитные помехи

 

Измерения излучаемых радиопомех от оборудования категорий C1 и C2 проводят на измерительной площадке, соответствующей требованиям CISPR 16-1.

 

Предпочтительным местом испытаний оборудования категории C3 является измерительная площадка, соответствующая требованиям CISPR 16-1. Однако если это практически невозможно с учетом массы, размеров и потребляемой мощности СЭП, испытания могут быть проведены в местах, не соответствующих требованиям к измерительным площадкам. Проведение испытаний в этих местах должно быть обосновано в протоколе испытаний.

 

Измерительные расстояния должны соответствовать требованиям 5.2.2 и 7.2.3 CISPR 16-1.

 

6.3.2 Требования к соединениям

 

Если СЭП испытывают на измерительной площадке, то испытательная установка, включая расположение и длины силовых и управляющих кабелей, должна соответствовать размещению оборудования при его применении (применениях) по назначению, определенному изготовителем и описанному в эксплуатационной документации (см. 4.3). Испытательная установка должна быть точно определена в протоколе испытаний.

 

Если СЭП испытывают на месте эксплуатации, то размещение кабелей и устройство заземления должны быть такими же, как при эксплуатации.

 

6.4 Основные нормы высокочастотных электромагнитных помех

 

6.4.1 Оборудование категорий C1 и C2

 

6.4.1.1 Напряжение радиопомех на портах электропитания

 

Нормы напряжения радиопомех на сетевых зажимах (портах электропитания) установлены в таблице 14.

 

 

Таблица 14 - Нормы напряжения радиопомех на сетевых зажимах в полосе частот 150 кГц - 30 МГц

 

 

 

 

 

Полоса

Категория C1

Категория C2

частот, МГц

Квазипиковое значение, дБ(мкВ)

Среднее значение, дБ(мкВ)

Квазипиковое значение, дБ(мкВ)

Среднее значение, дБ(мкВ)

0,15
0,50
 

66

 

Уменьшение в зависимости от логарифма частоты до 56

56

 

Уменьшение в зависимости от логарифма частоты до 46

79

66

0,5
5,0
 

56

46

73

60

5,0
30,0
 

60

50

73

60

 

Если СЭП не соответствует нормам категории C1, в эксплуатационной документации должно быть приведено следующее предупреждение:

 

 

Внимание

 

 

При использовании в бытовой обстановке это оборудование может нарушать функционирование других технических средств в результате создаваемых радиопомех. В этом случае может потребоваться принятие дополнительных мер по снижению помех.

 

Примечание - Высокочастотную фильтрацию в общем несимметричном режиме обеспечивают введением емкостных путей связи к земле. Если нейтральный проводник в системе электропитания изолирован от земли или соединен с землей через высокое полное сопротивление (система электропитания информационных технологий, как указано в 312.2.3 IEC 60364-1), эти емкостные пути связи могут быть вредными (см. D.2.2).

 

6.4.1.2 Порты измерения и управления процессами

 

Если порты измерения и управления процессами предназначены для подключения к полевым шинам, то эти порты должны соответствовать требованиям к кондуктивным радиопомехам, установленным в стандартах на полевые шины.

 

Порты измерения и управления процессами, предназначенные для подключения к сетям электросвязи общего пользования, рассматривают как порты связи. К этим портам применяют нормы кондуктивных радиопомех, установленные в CISPR 22 для класса B.

 

6.4.1.3 Электромагнитная радиация. Порт корпуса

 

Нормы радиопомех, излучаемых СЭП (порт корпуса, см. определение термина 3.3.4 и рисунок 2), установлены в таблице 15.

 

 

Таблица 15 - Нормы излучаемых радиопомех в полосе частот 30-1000 МГ

 

 

 

Полоса частот, МГц

Категория C1

Категория C2

 

Напряженность электрического поля, квазипиковое значение, дБ(мкВ/м)

Напряженность электрического поля, квазипиковое значение, дБ(мкВ/м)

30
230
 

30

40

230
1000
 

37

47

Примечание - Измерительное расстояние 10 м.

 

 

Если измерения напряженности поля для категории C1 не могут быть проведены при измерительном расстоянии 10 м из-за высоких уровней внешнего шума или по другим причинам, допускается проводить эти измерения на расстоянии 3 м. При использовании измерительного расстояния 3 м результаты измерений приводят к расстоянию 10 м вычитанием 10 дБ из результатов измерений. В этом случае должны быть приняты меры для избежания эффектов ближнего поля, особенно для СЭП значительного размера и на частотах, близких к 30 МГц.

 

 

 

 

Если СЭП не соответствует нормам категории C1, в эксплуатационной документации должно быть приведено следующее предупреждение:

 

 

Внимание

 

 

При использовании в бытовой обстановке это оборудование может нарушать функционирование других технических средств в результате создаваемых радиопомех. В этом случае может потребоваться принятие дополнительных мер по снижению помех.

 

6.4.1.4 Электромагнитная эмиссия от интерфейсов электропитания

 

Для СЭП, предназначенных для применения в первой электромагнитной обстановке при ограничении электромагнитной эмиссии, применяют указанные ниже способы:

 

a) Измерения на интерфейсах электропитания допускается не проводить, если длина соответствующих кабелей менее 2 м или если применяется экранированный кабель. Кабель должен иметь высокое качество экранирования на высокой частоте, непрерывную экранировку по всей длине и как минимум соединенную с ПМП и двигателем по окружности.

 

b) Электромагнитная эмиссия должна быть проверена измерением напряжения радиопомех на интерфейсе электропитания в СЭП в соответствии с CISPR 14, и при этом применяют нормы, установленные в таблице 16.

 

c) Если применяемые методы помехоподавления не позволяют провести проверку электромагнитной эмиссии в соответствии с перечислением b) (например, при применении методов подавления общих несимметричных помех), то эффективность методов помехоподавления может быть проверена установлением связи между сетевым входным кабелем и сетевым кабелем двигателя при измерении помех на сетевых зажимах в соответствии с 6.4.1.1. Эта связь должна быть установлена при размещении испытуемого оборудования и эквивалента сети на расстоянии 1 м прокладкой кабеля двигателя параллельно сетевому кабелю на расстоянии не более 10 см по длине не менее 0,6 м.

 

 

Таблица 16 - Нормы напряжения радиопомех на сетевом интерфейсе

 

 

 

Полоса частот, МГц

Измерения при номинальном значении выходного тока

 

Квазипиковое значение, дБ(мкВ)

Среднее значение, дБ(мкВ)

0,15
0,5
 

80

70

0,50
30
 

74

64

 

6.4.2 Оборудование категории C3

 

6.4.2.1 Информационные требования

 

Если СЭП не соответствует нормам категорий C1 или C2, то в эксплуатационной документации должно быть установлено, что:

 

- СЭП данного типа не предназначены для подключения к низковольтным общественным электрическим сетям, питающим электрической энергией жилые здания;

 

- при подключении СЭП к таким сетям ожидается влияние радиопомех.

 

Изготовитель должен подготовить инструкцию по монтажу и применению СЭП, включающую в себя рекомендации по помехоподавляющим устройствам.

 

6.4.2.2 Напряжение помех на порте электропитания

 

Нормы радиопомех на сетевых зажимах (портах электропитания) СЭП установлены в таблице 17.

 

Такие же нормы применяют для низковольтных портов электропитания СЭП с номинальным напряжением свыше 1000 В.

 

 

Таблица 17 - Нормы напряжения радиопомех на сетевых зажимах в полосе частот 150 кГц - 30 МГц. СЭП, применяемые во второй электромагнитной обстановке. СЭП категории C3

 

 

 

 

Размер СЭП
 

Полоса частот, МГц

Квазипиковое значение, дБ (мкВ)

Среднее значение, дБ (мкВ)

100 A
 
0,15
0,50
 

100

90

 

0,5
5,0
 

86

76

 

5,0
30,0
 

90

80

 

 

Уменьшение в зависимости от логарифма частоты до 70

Уменьшение в зависимости от логарифма частоты до 60

100 A
 
0,15
0,50
 

130

120

 

0,5
5,0
 

125

115

 

5,0
30,0
 

115

105

Нормы не применяют к порту электропитания, функционирующему при напряжении свыше 1000 В.

Размеры СЭП подразделяют на две группы в соответствии с номинальным током (
) порта.
 

 

См. также D.2.

 

Для СЭП с током свыше 100 A, не имеющих специально сконструированных трансформаторов для устранения риска воздействия перекрестных помех на сигнальные кабели, в инструкции по монтажу должно быть указано, что кабель интерфейса питания должен быть проложен отдельно от сигнальных кабелей, или установлены альтернативные методы помехоподавления.

 

6.4.2.3 Порты измерения и управления процессами

 

Если порты измерения и управления процессами предназначены для подключения к полевым шинам, то эти порты должны соответствовать требованиям к кондуктивной эмиссии, установленным в соответствующих стандартах, распространяющихся на указанные полевые шины.

 

Порты измерения и управления процессами, предназначенные для подключения к сетям электросвязи общего пользования, рассматривают как порты связи. К этим портам применяют нормы кондуктивной эмиссии, установленные в CISPR 22 для класса A.

 

6.4.2.4 Излучаемые электромагнитные помехи. Порт корпуса

 

Нормы излучаемых СЭП радиопомех (порт корпуса, см. определение термина 3.3.4 и рисунок 2) установлены в таблице 18.

 

 

Таблица 18 - Нормы излучаемых радиопомех в полосе частот 30-1000 МГц. СЭП, применяемые во второй электромагнитной обстановке. СЭП категории C3

 

 

Полоса частот, МГц

Нормы, квазипиковое значение, дБ (мкВ/м)

30
230
 

50

230
1000
 

60

Примечание - Измерительное расстояние 10 м.

 

 

 

 

Примечание - Таблица 18 будет пересмотрена в будущем с учетом работ, проводимых Специальным международным комитетом по радиопомехам (CISPR/B).

 

6.4.2.5 Интерфейс электропитания

 

Для СЭП, предназначенных для применения во второй электромагнитной обстановке, инструкции по монтажу и применению должны содержать необходимые сведения по монтажу интерфейса электропитания, как установлено в 4.3.

 

6.5 Инженерная практика

 

6.5.1 СЭП категории C4

 

Для СЭП категории C4 должны использоваться следующие процедуры.

 

Общие условия. Существуют некоторые применения, для которых не представляется возможным по техническим причинам обеспечить соответствие СЭП нормам, установленным в таблицах 17 и 18. К ним относятся применения со значительными номинальными параметрами СЭП и специальными техническими требованиями:

 

- напряжение свыше 1000 В;

 

- ток свыше 400 А;

 

- подключение к сетям, изолированным от земли или подключаемым к земле через большое полное сопротивление (системы IT в соответствии с 312.2.3 IEC 60364-1);

 

- применение, когда требуемое динамическое функционирование ограничено в результате фильтрации.

 

При указанных применениях оборудования категории С4 пользователь и изготовитель должны совместно подготовить план ЭМС для обеспечения соответствия требованиям ЭМС при применении по назначению (см. приложение Е). В этом случае пользователь определяет характеристики ЭМС обстановки, включающей установку в целом и ее окружение (см. рисунок 5). Изготовитель должен подготовить информацию о типичных уровнях электромагнитной эмиссии, устанавливаемой СЭП. В случае влияния помех применяют методы и процедуры по 6.5.2.

 

Примечание - Примерами общих методов помехоподавления, применяемых в соответствии с планом ЭМС, являются: широкое применение фильтров, использование специальных трансформаторов, разнесение кабелей и т.д.

 

Фильтрование в IT-электрических сетях. Применение фильтров в СЭП, подключаемых к промышленным распределительным электрическим сетям, изолированным от земли или подключенным к земле через высокое полное сопротивление, может вызвать риск нарушения безопасности. В случае использования IT-электрических сетей в сложных промышленных системах нормы электромагнитной эмиссии не могут быть установлены. Разнообразие возможных решений, основанных на знании систем, не может быть стандартизовано. Основные рассматриваемые явления связаны с условиями возникновения неисправностей и утечкой тока в фильтрах:

 

a) Короткое замыкание на землю на стороне двигателя СЭП. Это может вызвать срабатывание систем мониторинга и привести к непреднамеренной остановке процесса;

 

b) Короткое замыкание на землю на стороне двигателя, которое может привести к воздействию общего несимметричного напряжения на расположенное поблизости оборудование;

 

c) Ложное обнаружение неисправности системой мониторинга из-за увеличенной емкости на землю, которое будет приводить к непреднамеренной остановке процесса.

 

Решение должно быть основано на анализе каждого конкретного случая.

 

6.5.2 Нормы помех вне границы установки для СЭП категории С4. Пример распространения помех

 

6.5.2.1 Общие положения

 

Для СЭП, применяемых во второй электромагнитной обстановке, пользователь должен принять меры к тому, чтобы повышенный уровень помех не оказывал влияния на соседние низковольтные электрические сети, даже если распространение помех происходит через электрическую сеть среднего напряжения.

 

В случае влияния помех в соседней низковольтной электрической сети или в случае разногласий между пользователем СЭП (например, внутри установки 2, см. рисунок 5) и пользователем оборудования - рецептора помех в другой электрической сети (например, внутри установки 1) необходимо в первую очередь установить, что наблюдается влияние помех на оборудование - рецептор (установка 1), когда работает СЭП - предполагаемый эмиттер помех (установка 2).

 

6.5.2.2 Влияние помех из-за проводимости

 

Измерения в этом случае проводят на низковольтной вторичной обмотке трансформатора среднего напряжения установки (установка 1), где применяется оборудование - рецептор помех (см. рисунок 5 для точки измерения). При этом должны быть выполнены требования таблиц 19-21, включая сохранение внешнего шума на установленном уровне.

 

 

 

 

     

Рисунок 5 - Распространение помех

Примечание - Данный метод может быть применен к различным частям одной и той же установки при использовании СЭП номинальным напряжением свыше 1000 В применительно к нормам, указанным в плане ЭМС. В этом случае измерения напряжений при распространении помех проводят на низковольтной вторичной обмотке высоковольтного трансформатора (часть 1 установки), электрически ближайшей к СЭП, рассматриваемой как эмиттер помех (см. рисунок 6 для точки измерения).

 

 

 

 

     

Рисунок 6 - Распространение помех в установке, включающей в себя СЭП номинальным напряжением свыше 1000 В

Если установка (см. рисунок 5) применяется в первой электромагнитной обстановке, напряжение помех должно соответствовать нормам, установленным в таблице 19.

 

 

Таблица 19 - Нормы распространения напряжений радиопомех (вне СЭП, в первой электромагнитной обстановке)

 

 

 

Полоса частот, МГц

Квазипиковое значение, дБ (мкВ)

Среднее значение, дБ (мкВ)

0,15
0,50
 

66

 

Уменьшение в зависимости от логарифма частоты до 56

56

 

Уменьшение в зависимости от логарифма частоты до 46

0,5
5,0
 

56

46

5,0
30,0
 

60

50

 

Если установка 1 на рисунке 5 или часть 1 установки на рисунке 6 применяется во второй электромагнитной обстановке, напряжение помех должно соответствовать нормам, установленным в таблице 20.

 

 

Таблица 20 - Нормы распространения напряжений радиопомех (вне СЭП, во второй электромагнитной обстановке)

 

 

 

Полоса частот, МГц

Квазипиковое значение, дБ(мкВ)

Среднее значение, дБ (мкВ)

0,15
0,50
 

79

66

0,5
5,0
 

73

60

5,0
30,0
 

73

60

 

Если в отсутствие функционирования СЭП - предполагаемого источника помех - уровни внешнего шума превышают нормы, установленные в таблицах 19 и 20, а при функционировании СЭП могут быть выявлены частоты, на которых уровни радиопомех превышают измеренные уровни шума, то считают, что данная СЭП может рассматриваться как не соответствующая нормам радиопомех.

 

6.5.2.3 Влияние помех из-за электромагнитного излучения

 

6.5.2.3.1 Излучения на частотах свыше 30 МГц

 

В случае влияния помех уровни излучаемых радиопомех должны быть измерены на расстоянии 10 м от границы установки, если влияние помех выявлено в первой электромагнитной обстановке, и на расстоянии 30 м от границы установки, если влияние помех выявлено во второй электромагнитной обстановке. Измеренные значения напряженности поля должны соответствовать таблице 21.

 

Таблица 21 - Нормы распространения излучаемых радиопомех на частотах свыше 30 МГц

 

 

Полоса частот, МГц

Напряженность электрического поля, квазипиковое значение, дБ (мкВ/м)

30
230
 

30

230
1000
 

37

 

Если в отсутствие функционирования СЭП - предполагаемого источника помех - уровни внешнего шума превышают нормы, установленные в таблице 21, а при функционировании СЭП могут быть выявлены частоты, на которых уровни радиопомех превышают измеренные уровни шума, то считают, что данная СЭП может рассматриваться как не соответствующая нормам радиопомех.

 

Уровни излучаемых радиопомех от СЭП должны быть снижены до значений меньших, чем установленные нормы, или до меньших уровней внешнего шума, в зависимости от того, что больше.

 

См. также A.4.3.

 

6.5.2.3.2 Излучения на частотах 0,15-30 МГц

 

В случае влияния помех уровни излучаемых радиопомех должны быть измерены на расстоянии 10 м от границы установки, если влияние помех выявлено в первой электромагнитной обстановке, и на расстоянии 30 м от границы установки, если влияние помех выявлено во второй электромагнитной обстановке.

 

При измерениях используют рамочную антенну по CISPR 16-1. Измеренные значения напряженности поля не должны превышать норм, установленных в таблице 22 на частотах выявленного влияния помех.

 

 

Таблица 22 - Нормы излучаемых радиопомех на частотах ниже 30 МГц

 

 

Полоса частот, МГц

Напряженность магнитного поля, выраженная в единицах напряженности электрического поля, квазипиковое значение, дБ (мкВ/м)

0,15
0,49
 

75

0,49
3,95
 

65

3,95
20
 

50

20
30
 

40

 

6.6 Применение требований электромагнитной эмиссии. Статистические аспекты

 

Настоящий подраздел применяют только к СЭП категорий С1, С2, С3.

 

Соответствие СЭП категорий С1, С2, С3 проверяют проведением типовых испытаний на одном репрезентативном образце. Изготовитель или поставщик должны обеспечить с помощью системы качества поддержание характеристик ЭМС производимых СЭП.

 

В случае разногласий СЭП категорий С1, С2, С3 должны рассматриваться как не соответствующие требованиям настоящего стандарта только в том случае, если продукция не соответствует требованиям статистической оценки, установленным в разделе 11 CISPR 11. Поэтому оценка должна быть проведена на аттестованной измерительной площадке.

 

Приложение A

(справочное)

 

 Методы ЭМС

A.1 Общий обзор явлений, относящихся к ЭМС

 

A.1.1 Электромагнитные явления

 

Сведения о многих электромагнитных явлениях приведены в IEC 61000-2-5. Определения низкочастотных электромагнитных явлений приведены в IEC 61000-2-1.

 

При функционировании СЭП к установившемуся состоянию процесса добавляются гармонические составляющие из-за нелинейности преобразователя и/или инвертора и высокочастотные электромагнитные явления из-за быстрого переключения силовых электронных устройств преобразователя и/или инвертора. Поэтому СЭП может создавать как низкочастотные, так и высокочастотные электромагнитные помехи.

 

С другой стороны, аппараты или системы, находящиеся вблизи СЭП, могут создавать низкочастотные и высокочастотные помехи, которые могут воздействовать на функционирование СЭП.

 

Электромагнитные помехи, которые должны рассматриваться при введении в действие и эксплуатации СЭП, использующих силовую электронику, могут быть классифицированы. Каждое из электромагнитных явлений может рассматриваться в качестве низкочастотной или высокочастотной помехи. В настоящем стандарте границу между низкими и высокими частотами принимают равной 9 кГц в соответствии с документами Международного союза электросвязи (МСЭ).

 

Для СЭП рассматривают:

 

- основные частоты менее 9 кГц, специально создаваемые для обеспечения питания двигателя;

 

- в качестве вторичного явления - частоты более 9 кГц, которые могут использоваться в системах управления, например в широтно-импульсном модуляторе, управляющем инвертором, в микропроцессорных генераторах.

 

В каждом случае идентифицируются кондуктивные и излучаемые электромагнитные помехи.

 

В отношении проводимости интерес представляют:

 

- несимметричное напряжение, характеризующее помехи, возникающие между входными (выходными) выводами оборудования;

 

- общее несимметричное напряжение, характеризующее помехи, возникающие между средней точкой входных или выходных выводов оборудования и землей или опорным заземляющим соединением.

 

Приведенный выше текст является пояснением к помехам, вызванным проводимостью; определения приведены в IEC 60050(161).

 

В отношении излучения интерес представляют:

 

- электромагнитное поле в ближней зоне: расстояние до (паразитного) передатчика менее
;
 
- электромагнитное поле в дальней зоне: расстояние до (паразитного) передатчика более
,
 
где
- длина волны рассматриваемого сигнала.
 

При изучении электромагнитной совместимости системы рассматривают каждый из этих случаев с точки зрения электромагнитной эмиссии и устойчивости к электромагнитным помехам.

 

В таблице A.1 обобщена эта классификация.

 

 

Таблица A.1 - Обзор явлений, относящихся к ЭМС

 

 

 

 

 

 

Частота

Распространение помех

Связь

Электромагнитная эмиссия

Устойчивость к электромагнитным помехам

Низкие частоты 0
9 кГц
 

Проводимость

Общий несимметричный режим

 

Гармоники, кратные трем (нулевая последовательность)

 

Дифференциальные токи

Напряжение промышленной частоты

 

 

Симметричный режим

 

Гармоники, интергармоники и коммутационные провалы

 

Последовательности сетевых сигналов

Коммутационные провалы

 

Колебания напряжения

 

Провалы напряжения и кратковременные перерывы питания

 

Импульсные перенапряжения

 

Фазовые колебания

 

Несимметричные напряжения

 

Отклонения частоты

 

Составляющие постоянного тока в сетях

Низкие частоты

Излучение

Поле ближней зоны

Магнитная связь

Магнитное поле

Магнитное поле

0
9 кГц
 

 

 

Емкостная связь

Электрическое поле

Электрическое поле

 

 

Поле дальней зоны

 

 

 

Высокие частоты 9 кГц
 

Проводимость

Общий несимметричный режим

 

Наведенные радиочастотные напряжения и токи

Наведенные радиочастотные напряжения и токи

 

Однонаправленные переходные процессы

 

 

Симметричный режим

 

 

Наведенные радиочастотные напряжения и токи

 

Однонаправленные переходные процессы

 

Излучение

Поле ближней зоны

 

Электрическое поле (большое полное сопротивление)

 

Магнитное поле (низкое полное сопротивление)

Импульсные магнитные поля (переносные радиопередатчики)

 

Переносные радиопередатчики

 

 

Поле дальней зоны

 

Электромагнитные поля

Радиочастотные электромагнитные поля

Широкий спектр

 

Воздушный разряд

 

Контактный разряд

 

 

 

Примечание - В настоящем стандарте граница между низкими и высокими частотами равна 9 кГц в соответствии с установившейся практикой МЭК. Эта терминология не относится к вещательным полосам частот.

 

 

 

 

Опыт промышленной эксплуатации показал, что основными причинами несовместимости являются кондуктивные электромагнитные помехи; возможное исключение составляют помехи от переносных радиопередатчиков. В настоящем стандарте рассматриваются помехи, специфичные для применения СЭП.

 

А.1.2 Уровни электромагнитной совместимости

 

Для обеспечения ЭМС электромагнитная эмиссия от оборудования и электромагнитные помехи, воспринимаемые этим оборудованием, должны быть измерены и охарактеризованы. Различные уровни величин, относящихся к электромагнитным помехам и устойчивости к электромагнитным помехам, которые должны быть известны, представлены на рисунке A.1.

 

A.1.3 Применение СЭП и ЭМС

 

Область применения СЭП слишком велика, чтобы составить полный перечень применений. Тем не менее примеры, приведенные в тексте приложения, показывают, что условия электромагнитной обстановки очень различны. Как следует из определения, электромагнитная совместимость в большей степени зависит от окружающей электромагнитной обстановки, чем от характеристик самого оборудования. Любая эффективная инженерная практика должна учитывать это обстоятельство. Например, ограничение электромагнитной эмиссии в жилых зданиях должно отличаться от ограничений эмиссии, касающихся прокатного стана на промышленном предприятии.