ГОСТ Р 51317.4.2-99 Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к электростатическим разрядам. Требования и методы испытаний.
ГОСТ Р 51317.4.2-99
(МЭК 61000-4-2-95)
Группа Э02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Совместимость технических средств электромагнитная
УСТОЙЧИВОСТЬ К ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИМ РАЗРЯДАМ
Требования и методы испытаний
Electromagnetic compatibility of technical equipment. Immunity
to electrostatic discharge. Requirements and test methods
ОКС 33.100
ОКСТУ 0020
Дата введения 2001-01-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации в области электромагнитной совместимости технических средств (ТК 30)
2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 24 декабря 1999 г. N 699-ст
3 Настоящий стандарт содержит аутентичный текст международного стандарта МЭК 61000-4-2 (1995-01), изд.1 "Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4. Методы испытаний и измерений. Раздел 2. Испытания на устойчивость к электростатическим разрядам" с дополнительными требованиями, отражающими потребности экономики страны
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Введение
Стандарт МЭК 61000-4-2-95 является частью стандартов МЭК серии 61000 "Электромагнитная совместимость" согласно следующей структуре:
Часть 1 Основы
Общее рассмотрение (введение, фундаментальные принципы)
Определения, терминология
Часть 2 Электромагнитная обстановка
Описание электромагнитной обстановки
Классификация электромагнитной обстановки
Уровни электромагнитной совместимости
Часть 3 Нормы
Нормы помехоэмиссии
Нормы помехоустойчивости (в тех случаях, когда они не являются предметом рассмотрения техническими комитетами, разрабатывающими стандарты на продукцию)
Часть 4 Методы испытаний и измерений
Методы измерений
Методы испытаний
Часть 5 Руководства по установке и помехоподавлению
Руководства по установке
Руководства по помехоподавлению
Часть 6 Общие стандарты
Часть 9 Разное
Каждая часть подразделяется на разделы, которые могут быть опубликованы как международные стандарты либо как технические отчеты. Эти стандарты и отчеты будут опубликованы в хронологическом порядке и соответствующим образом пронумерованы.
Настоящий раздел является международным стандартом, который устанавливает требования помехоустойчивости и методы испытаний, относящиеся к электростатическим разрядам.
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на электротехнические, электронные и радиоэлектронные изделия и оборудование (далее в тексте - технические средства) и устанавливает требования и методы испытаний технических средств (ТС) на устойчивость к электростатическим разрядам (ЭСР) как при прямом воздействии ЭСР от оператора, так и непрямом воздействии от оператора на расположенные вблизи ТС предметы и оборудование. Стандарт устанавливает степени жесткости испытаний, которые относятся к различным условиям эксплуатации ТС, а также методы испытаний.
Целью стандарта является установление общих правил оценки помехоустойчивости ТС, подвергающихся воздействию электростатических разрядов.
Настоящий стандарт устанавливает:
- типовую форму тока разряда;
- степени жесткости испытаний;
- испытательное оборудование;
- рабочее место для испытаний;
- методы испытаний.
В стандарте приведены методы проведения испытаний в лабораторных условиях и испытаний на месте эксплуатации ТС после их окончательной установки.
Настоящий стандарт не устанавливает испытаний для конкретных ТС или систем. Его главной задачей является обеспечение всех заинтересованных технических комитетов по стандартизации, разрабатывающих стандарты на продукцию, общими ссылочными данными. Технические комитеты по стандартизации (или изготовители ТС) несут ответственность за выбор видов и степеней жесткости испытаний, применяемых для ТС.
Степени жесткости испытаний на устойчивость к электростатическим разрядам и методы испытаний устанавливают в стандартах и технической документации на ТС конкретного вида (типа) в соответствии с настоящим стандартом.
Требования настоящего стандарта являются обязательными.
Содержание стандарта МЭК 61000-4-2-95 набрано прямым шрифтом, дополнительные требования к стандарту МЭК 61000-4-2, отражающие потребности экономики страны, - курсивом.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ Р 8.568-97 Государственная система обеспечения единства измерений. Аттестация испытательного оборудования. Основные положения
ГОСТ 14777-76 Радиопомехи индустриальные. Термины и определения
ГОСТ 30372-95/ГОСТ Р 50397-92 Совместимость технических средств электромагнитная. Термины и определения
ГОСТ Р 51318.22-99 (СИСПР 22-97) Совместимость технических средств электромагнитная. Радиопомехи индустриальные от оборудования информационных технологий. Нормы и методы испытаний
3 Общие положения
ТС и системы могут подвергаться ЭСР в реальных условиях окружающей среды и эксплуатации, таких, как низкая относительная влажность, использование покрытий с низкой проводимостью (искусственное волокно), одежды из винила и т.п. (более подробную информацию см. в разделе A.1 приложения А).
Испытания, установленные настоящим стандартом, предназначены для качественной оценки работоспособности ТС при воздействии на них ЭСР.
Примечание. Строго говоря, более точным термином, отражающим этот процесс, является термин "импульсный разряд статического электричества". Тем не менее термин "электростатический разряд" широко применяется и поэтому он используется в настоящем стандарте.
4 Определения
В настоящем стандарте применяют термины, установленные в ГОСТ 14777, ГОСТ 30372/ГОСТ Р 50397, а также следующие:
4.1 Электромагнитная совместимость - способность ТС функционировать с заданным качеством в заданной электромагнитной обстановке и не создавать недопустимых электромагнитных помех другим ТС.
4.2 Качество функционирования - совокупность свойств и параметров, характеризующих работоспособность ТС при воздействии внешних электромагнитных помех.
4.3 Снижение качества функционирования - нежелательное ухудшение установленных рабочих характеристик ТС или системы.
4.4 Электростатический разряд - импульсный перенос электростатического заряда между телами с разными электростатическими потенциалами.
4.5 Антистатический материал - материал для защиты от статического электричества, минимизирующий накопление заряда при соприкосновении или отделении от другого материала.
4.6 Накопительный конденсатор - конденсатор испытательного генератора (ИГ), емкость которого соответствует электрической емкости тела человека.
4.7 ИТС - испытуемое техническое средство.
4.8 Пластина заземления - заземленный металлический лист или пластина, используемые в качестве общего заземляющего проводника для ИТС, ИГ и вспомогательного оборудования.
4.9 Пластина связи - металлический лист или пластина, которые подвергаются электростатическому разряду при имитации непрямого воздействия электростатических разрядов на ИТС.
4.10 Время удержания заряда - промежуток времени до разряда, в течение которого снижение выходного напряжения ИГ, вызванное утечкой в накопительном конденсаторе, не превышает 10%.
4.11 Устойчивость к электромагнитной помехе (помехоустойчивость) - способность ТС сохранять заданное качество функционирования при воздействии на него внешних помех с регламентируемыми значениями параметров.
4.12 Метод контактного разряда - метод испытаний, при котором разрядный наконечник ИГ во время разряда находится в соприкосновении с ИТС и разряд производится при помощи разрядного ключа внутри ИГ.
4.13 Метод воздушного разряда - метод испытаний, при котором разрядный наконечник ИГ, находящийся под напряжением, постепенно приближают к ИТС до возникновения разряда в воздухе между ИГ и ИТС.
4.14 Прямое воздействие - электростатический разряд непосредственно на ИТС.
4.15 Непрямое воздействие - электростатический разряд на пластину связи, размещенную вблизи ИТС, имитирующий разряд от обслуживающего персонала на объекты, расположенные вблизи ИТС.
5 Степени жесткости испытаний
Для испытаний ТС на устойчивость к ЭСР (далее в тексте - испытания) устанавливают степени жесткости, указанные в таблице 1 (1a - контактный разряд, 1б - воздушный разряд).
Таблица 1 - Степени жесткости испытаний
1а - контактный разряд | 1б - воздушный разряд | ||
Степень жесткости | Испытательное напряжение, кВ | Степень жесткости | Испытательное напряжение, кВ |
1 |
2 |
1 |
2 |
2 | 4 | 2 | 4 |
3 | 6 | 3 | 8 |
4 | 8 | 4 | 15 |
Х* | Специальное | Х* | Специальное |
_______________ * Х - открытая степень жесткости испытаний. Испытательное напряжение должно быть указано в стандартах на ТС конкретного вида и в технической документации на ТС. Если установлено более высокое испытательное напряжение, чем указано для степеней жесткости 1-4, необходимо использовать специальное испытательное оборудование | |||
Предпочтительным методом испытаний является метод контактного разряда (далее в тексте - контактный разряд). Методом воздушного разряда (далее в тексте - воздушный разряд) пользуются в случаях, когда невозможно применить контактный разряд.
Качество функционирования ТС при более низких испытательных напряжениях должно быть не ниже, чем при заданной степени жесткости испытаний.
Рекомендации по выбору степеней жесткости испытаний, соответствующих различным условиям эксплуатации ТС, а также сведения о влиянии относительной влажности и материалов покрытий на уровень напряжения, до которого может быть заряжено тело человека, приведены в приложении А.
6 Испытательный генератор
Основными элементами ИГ ЭСР являются:
- индикатор испытательного напряжения;
- разрядный ключ;
- сменные наконечники разрядного электрода;
- провод заземления ИГ;
- источник электропитания.
Упрощенная схема ИГ приведена на рисунке 1.
ИГ должен отвечать требованиям, указанным в 6.1 и 6.2.
6.1 Технические характеристики ИГ
Накопительная емкость
| 150 пФ±10%
|
Разрядное сопротивление
| 330 Ом±10%
|
Зарядное сопротивление, МОм
| От 50 до 100
|
Выходное напряжение (см. примечание 1), кВ
| До 8 (номинальное) для контактного разряда; до 15 (номинальное) для воздушного разряда
|
Погрешность индикации выходного напряжения, %
| ±5
|
Полярность выходного напряжения
| Положительная и отрицательная (переключаемая)
|
Время удержания заряда, с, не менее
| 5 |
Вид разряда (см. примечание 2)
| Одиночный разряд (время между последовательными разрядами не менее 1 с)
|
Типовая форма импульса разрядного тока | См. 6.2 и рисунок 2. |
Примечания
1 Выходное (испытательное) напряжение измеряется на накопительном конденсаторе при разомкнутой цепи разряда.
2 ИГ должен обеспечивать для исследовательских целей частоту последовательных импульсов не менее 20 Гц.
Уровень индустриальных радиопомех, создаваемых включенным ИГ при отсутствии электростатических разрядов, должен соответствовать требованиям ГОСТ Р 51318.22 для оборудования класса Б.
Накопительный конденсатор, разрядный резистор и разрядный ключ ИГ должны быть размещены как можно ближе к разрядному наконечнику. Размеры разрядных наконечников приведены на рисунке 3.
Для испытания методом воздушного разряда используют тот же самый ИГ, при этом разрядный ключ должен быть замкнут. ИГ должен быть снабжен закругленным наконечником, приведенным на рисунке 3.
Длина провода заземления ИГ должна быть 2 м, а его конструкция должна обеспечивать выполнение требований 6.2 к форме генерируемых импульсов разрядного тока. Изоляция провода заземления ИГ должна исключать утечку разрядного тока на обслуживающий персонал или через проводящие поверхности при значениях испытательных напряжений, указанных в таблице 1.
При недостаточной длине провода заземления ИГ для обеспечения испытаний ТС (например, при высоких ТС) допускается использовать провод заземления ИГ длиной до 3 м. При этом форма импульса разрядного тока ИГ должна соответствовать требованиям 6.2.
6.2 Проверка характеристик ИГ
При проверке характеристик ИГ в режиме контактного разряда с включенным проводом заземления ИГ параметры импульса разрядного тока должны соответствовать приведенным в таблице 2.
Таблица 2 - Параметры импульса разрядного тока
Степень жесткости | Испытательное напряжение, кВ | Ток первого максимума ±10%, А | Время нарастания  , нс | Ток разряда (±30%) при 30 нс, А | Ток разряда (±30%) при 60 нс, А |
1 |
2 |
7,5 |
От 0,7 до 1 |
4 |
2 |
2 | 4 | 15 | " 0,7 " 1 | 8 | 4 |
3 | 6 | 22,5 | " 0,7 " 1 | 12 | 6 |
4 | 8 | 30 | " 0,7 " 1 | 16 | 8 |
Типовая форма импульса разрядного тока ИГ приведена на рисунке 2.
Величины параметров импульса разрядного тока должны быть проверены при помощи измерительных приборов с полосой пропускания 1000 МГц.
При проверке технических характеристик ИГ наконечник разрядного электрода должен быть в непосредственном контакте с датчиком тока, а генератор должен работать в режиме контактного разряда.
Типовая установка для контроля технических характеристик ИГ с использованием камеры Фарадея приведена на рисунке 4. Полоса пропускания датчика тока должна быть не менее 1000 МГц. Подробные сведения о возможной конструкции датчика тока приведены в приложении Б.
Допускается использовать установки, имеющие размеры, отличные от тех, которые указаны на рисунке 4, и размещать датчик тока за пределами камеры Фарадея. При этом расстояние между датчиком и точкой заземления ИГ должно составлять 1 м, а провод заземления ИГ должен быть уложен в виде петли возможно большего размера.
Установка для проверки технических характеристик ИГ должна иметь метрологические характеристики, обеспечивающие измерение параметров ЭСР с установленной погрешностью.
Проверка характеристик ИГ должна проводиться периодически в соответствии с принятой системой обеспечения качества.
ИГ должен быть аттестован по ГОСТ Р 8.568. При аттестации определяют действительные значения всех характеристик ИГ, установленных в 6.2.
7 Рабочее место для испытаний
Рабочее место для испытаний состоит из ИГ, ИТС и вспомогательного оборудования, необходимого для воздействия прямыми и непрямыми электростатическими разрядами:
а) контактными разрядами на проводящие поверхности ИТС и на пластины связи;
б) воздушными разрядами на изолированные поверхности ИТС.
В зависимости от места проведения испытания разделяют на проводимые в лабораториях и на месте эксплуатации ТС.
Предпочтительным видом испытаний являются испытания, проводимые в лабораториях.
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.