ГОСТ 30804.4.4-2013 Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к наносекундным импульсным помехам. Требования и методы испытаний.
ГОСТ 30804.4.4-2013
(IEC 61000-4-4:2004)
_____________________
(МЭК 61000-4-4:2004)]
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Совместимость технических средств электромагнитная
УСТОЙЧИВОСТЬ К НАНОСЕКУНДНЫМ ИМПУЛЬСНЫМ ПОМЕХАМ
Требования и методы испытаний
Electromagnetic compatibility of technical equipment. Immunity to nanosecond impulsive disturbance. Requirements and test methods
МКС 33.100.20
Дата введения 2014-01-01
Предисловие
Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Закрытым акционерным обществом "Научно-испытательный центр "САМТЭС" и Техническим комитетом по стандартизации ТК 30 "Электромагнитная совместимость технических средств" на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5
2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 25 марта 2013 г. N 55-П)
За принятие проголосовали:
|
|
|
Краткое наименование страны по | Код страны по
| Сокращенное наименование национального органа по стандартизации |
Армения | AM | Минэкономики Республики Армения |
Беларусь | BY | Госстандарт Республики Беларусь |
Казахстан | KZ
| Госстандарт Республики Казахстан |
Киргизия | KG | Кыргызстандарт |
Россия | RU | Росстандарт |
Таджикистан | TJ | Таджикстандарт |
Узбекистан | UZ | Узстандарт |
(. ИУС N 7-2019)
4 межгосударственный стандарт ГОСТ 30804.4.4-2013 (IEC 61000-4-4:2004) введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2014 г.
5 Настоящий стандарт модифицирован по отношению к международному стандарту IEC 61000-4-4:2004* "Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4-4. Методы испытаний и измерений. Испытания на устойчивость к электрическим быстрым переходным процессам/пачкам" ("Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-4: Testing and measurement techniques - Electrical fast transient/burst immunity test", MOD) путем изменения отдельных фраз (слов, значений показателей, ссылок), которые выделены в тексте курсивом**.
Международный стандарт IEC 61000-4-4:2004 разработан подкомитетом 77В "Высокочастотные электромагнитные явления" Технического комитета IEC ТК 77 "Электромагнитная совместимость".
IEC 61000-4-4:2004 (второе издание) отменяет и заменяет первое издание IEC 61000-4-4:1995 и изменения 1 (2000) и 2 (2001) к первому изданию.
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования международного стандарта для приведения в соответствие с (подраздел 3.6).
Сведения о соответствии ссылочного межгосударственных стандарта международному стандарту, использованному в качестве ссылочного в примененном международном стандарте, приедены в дополнительном .
_______________
6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
7 ИЗДАНИЕ (июнь 2020 г.) с (ИУС 7-2019)
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"
Введение
Стандарты серии IEC 61000 публикуются отдельными частями в соответствии со следующей структурой:
- часть 1. Основы:
общее рассмотрение (введение, фундаментальные принципы), определения, терминология;
- часть 2. Электромагнитная обстановка:
описание электромагнитной обстановки, классификация электромагнитной обстановки, уровни электромагнитной совместимости;
- часть 3. Нормы:
нормы помехоэмиссии, нормы помехоустойчивости (в случаях, если 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 условия или технические отчеты. Некоторые из указанных разделов опубликованы. Другие будут опубликованы с указанием номера части, за которым следует дефис, а затем второй номер, указывающий раздел (например, 61000-6-1).
Настоящий международный стандарт устанавливает требования помехоустойчивости и методы испытаний, относящиеся к электрическим быстрым переходным процессам/пачкам.
В текст IEC 61000-4-4:2004 внесены изменения по отношению к стандарту IEC 61000-4-4:1995. Настоящий стандарт уточняет и проясняет требования к имитаторам помех, испытательным установкам и методы испытаний. Учтено, что при проведении испытаний необходимо воздействие помех только общего режима.
Настоящий стандарт является частью 4-4 серии стандартов IEC 61000.
1 Область применения
________________
Целью настоящего стандарта является установление общих правил проведения воспроизводимых оценок качества функционирования ТС при воздействии НИП на порты электропитания, сигналов, управления и заземления.
Примечание - В соответствии с [1] настоящий стандарт представляет собой основополагающий стандарт в области электромагнитной совместимости, предназначенный для применения техническими комитетами, разрабатывающими стандарты на продукцию. Технические комитеты, разрабатывающие стандарты на продукцию, несут ответственность за обоснование необходимости применения требований настоящего стандарта помехоустойчивости для ТС конкретного вида, а также за выбор соответствующих степеней жесткости испытаний на помехоустойчивость и критериев качества функционирования.
Стандарт устанавливает степени жесткости испытаний ТС на устойчивость к НИП и методы испытаний, в том числе:
- форму испытательного напряжения;
- номенклатуру степеней жесткости испытаний;
- требования к испытательному оборудованию;
- процедуры верификации испытательного оборудования;
- состав испытательных установок;
- порядок проведения испытаний.
В стандарте установлены методы испытаний ТС в лабораторных условиях и на месте эксплуатации после окончательной установки ТС.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт. Для датированной ссылки применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированной - последнее издание (включая все изменения).
_______________
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (www.easc.by) или по указателям национальных стандартов, издаваемым в государствах, указанных в предисловии, или на официальных сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации. Если на документ дана недатированная ссылка, то следует использовать документ, действующий на текущий момент, с учетом всех внесенных в него изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то следует использовать указанную версию этого документа. Если после принятия настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение применяется без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по , а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 пачка импульсов (burst): Последовательность ограниченного числа импульсов ограниченной длительности.
3.2 калибровка (calibration): Совокупность операций, устанавливающих посредством ссылки на стандарты, зависимость, существующую при определенных условиях, между показанием прибора и результатом измерения.
3.3 связь (coupling): Взаимодействие между цепями при передаче энергии от одной цепи к другой.
3.4 общий режим (связи) [common mode (coupling)]: Одновременная связь со всеми линиями относительно пластины заземления.
3.5 клещи связи (coupling clamp): Устройство, предназначенное для подачи помех на испытуемую электрическую цепь без гальванического соединения с данной цепью.
3.6 устройство связи (coupling network): Электрическая цепь, предназначенная для передачи энергии из одной цепи в другую.
3.7 устройство развязки (decoupling network): Электрическая цепь, предназначенная для предотвращения воздействия НИП, подаваемых на испытуемое ТС, на другие устройства, оборудование или системы, не подвергаемые испытаниям.
3.8 ухудшение качества функционирования [degradation (of performance)]: Нежелательное изменение качества функционирования ТС в сравнении с уровнем качества функционирования, установленным изготовителем.
Примечание - Термин "ухудшение" может применяться как к временным, так и постоянным нарушениям работы.
3.9 наносекундные импульсные помехи, НИП (EFT|B): Импульсные помехи, длительность которых лежит в пределах от одной наносекунды до одной микросекунды.
3.10 электромагнитная совместимость, ЭМС [electromagnetic compatibility (EMC)]: Способность ТС функционировать удовлетворительно в их электромагнитной обстановке, не создавая нежелательных электромагнитных помех для любых ТС в этой обстановке.
3.11 пластина заземления (ground plate): Плоская токопроводящая поверхность, потенциал которой используется в качестве общего нулевого потенциала.
3.12 устойчивость к электромагнитной помехе, помехоустойчивость [immynity (to a disturbance)]: Способность ТС функционировать без ухудшения качества в присутствии электромагнитных помех.
3.13 порт (port): Граница между ТС и внешней электромагнитной средой.
3.14 время нарастания (rise time): Интервал времени между моментами, когда мгновенное значение импульса достигает вначале 10%, а затем 90% пикового значения.
3.15 переходный процесс (transient): Термин, обозначающий явление или величину, изменяющиеся между двумя соседними стационарными состояниями за интервал времени, короткий по сравнению с полной рассматриваемой шкалой времени.
3.16 верификация (verification): Совокупность операций, проводимых при проверке системы испытательного оборудования, например испытательного генератора НИП (далее - ИГ) и соединительных кабелей для демонстрации функционирования испытательной системы в соответствии с требованиями, установленными в разделе 6.
Примечания
1 Методы, применяемые при верификации, могут отличаться от методов калибровки.
2 Процедуры по 6.1.2 и 6.2.2 рассматриваются как способ обеспечения правильного функционирования ИГ и других составляющих испытательной установки, при котором на ИТС подается испытательное напряжение установленной формы.
4 Общие положения
Испытание на устойчивость к НИП представляет собой испытание ТС при воздействии пачек импульсов наносекундной длительности, подаваемых на порты электропитания, заземления, сигналов и управления. Существенными особенностями данных испытаний являются высокая амплитуда, малое время нарастания, высокая частота повторения и низкая энергия воздействующих импульсов.
Испытания должны продемонстрировать устойчивость ТС к НИП, возникающим в результате коммутационных процессов (прерываний индуктивных нагрузок, размыканий контактов реле и т.п.).
5 Степени жесткости испытаний
Предпочтительные степени жесткости испытаний ТС, применимые при воздействии НИП на порты электропитания, заземления, сигналов и управления, установлены в таблице 1.
Таблица 1 - Степени жесткости испытаний
|
|
|
|
|
Степень жесткости | Выходное напряжение ИГ в режиме холостого хода и частота повторения импульсов | |||
испытаний
| Порты электропитания, защитного заземления | Порты ввода-вывода сигналов, передачи данных, управления | ||
| Амплитуда импульсов, кВ | Частота повторения импульсов, кГц | Амплитуда импульсов, кВ | Частота повторения импульсов, кГц |
1 | 0,5 | 5 или 100 | 0,25 | 5 или 100 |
2 | 1 | 5 или 100 | 0,5 | 5 или 100 |
3 | 2 | 5 или 100 | 1 | 5 или 100 |
4 | 4 | 5 или 100 | 2 | 5 или 100 |
X | Специальная | Специальная | Специальная | Специальная |
X - открытая степень жесткости испытаний, для которой выходное напряжение ИГ и частота повторения импульсов должны быть установлены в технических документах на ТС. Примечания
1 При испытаниях традиционно используют частоту повторения импульсов 5 кГц, однако частота повторения 100 кГц более соответствует действительности. Технические комитеты, разрабатывающие стандарты на ТС, должны определить частоту повторения импульсов с учетом условий применения группы ТС или ТС конкретного вида.
2 Для ТС некоторых видов отсутствует четкое различие между портами электропитания и ввода/вывода сигналов. В этом случае технические комитеты, разрабатывающие стандарты на ТС, должны разграничить их для целей испытаний.
| ||||
Значение выходного испытательного напряжения в режиме холостого хода должно отображаться на ИГ.
Рекомендации по выбору степеней жесткости испытаний приведены в приложении В.
6 Испытательное оборудование
Процедуры верификации, установленные в 6.1.2 и 6.2.2, являются руководством по обеспечению правильной работы ИГ, устройств связи/развязки и других устройств, обеспечивающей подачу на ИТС испытательного напряжения установленной формы.
6.1 Испытательный генератор
Основными элементами ИГ являются:
- источник высокого напряжения;
- зарядный резистор;
- накопительный конденсатор;
- высоковольтный переключатель;
- резистор цепи формирования длительности импульса;
- согласующий резистор;
- разделительный конденсатор.
Технические характеристики ИГ
ИГ должен иметь следующие характеристики:
- пределы изменения выходного напряжения при нагрузке сопротивлением 1000 Ом - по крайней мере, от 0,25 до 4 кВ;
- пределы изменения выходного напряжения при нагрузке сопротивлением 50 Ом - по крайней мере, от 0,125 до 2 кВ.
ИГ должен иметь возможность работать в режиме короткого замыкания.
|
|
|
| Другие характеристики ИГ: | |
| полярность импульсов | положительная и отрицательная; |
| тип выходного соединителя | коаксиальный, 50 Ом; |
| емкость разделительного конденсатора | 10 нФ ±20%; |
| частота повторения импульсов | значения, указанные в таблице 2, ±20%; |
| работа ИГ по отношению к фазе напряжения электропитания | асинхронная; |
| длительность пачки импульсов (см. ) | 15 мс ±20% при частоте повторения 5 кГц, 0,75 мс ±20% при частоте 100 кГц; |
| период следования пачек (см. ) | 300 мс ±20%; |
| форма импульса на выходе ИГ при нагрузке 50 Ом | время нарастания импульса  5 нс ±30%, длительность импульса  50 нс ±30% (по уровню 50%), пиковое значение напряжения - в соответствии с таблицей 2, ±10% (см. ); |
| форма импульса на выходе ИГ при нагрузке 1000 Ом | время нарастания импульса 5 нс ±30%, длительность импульса 50 нс (допустимые отклонения от -15 нс до +100 нс) (по уровню 50%), пиковое значение напряжения - в соответствии с таблицей 2, ±20% (см. примечание 2 к таблице 2); |
| сопротивление нагрузки при проверке характеристик ИГ | 50 Ом ±2%, 1000 Ом ±2% параллельно с емкостью  6 пф. Измерение проводят: сопротивления - при постоянном токе; емкости - на низких частотах измерителем емкости общего применения. |
6.1.2 Верификация ИГ
Для обеспечения воспроизводимости результатов испытаний, полученных с применением различных ИГ, должна проводиться верификация ИГ.
При верификации руководствуются приведенными ниже правилами.
К выходу ИГ подключают коаксиальную нагрузку сопротивлением 50 и 1000 Ом. Выходное напряжение контролируют с помощью осциллографа. Ширина полосы пропускания осциллографа и испытательной нагрузки на уровне 3 дБ должна быть не менее 400 МГц. Полное сопротивление испытательной нагрузки 1000 Ом может быть комплексным. В пачке должны быть проверены время нарастания импульса, длительность импульса и частота повторения импульсов. Должен быть также проведен мониторинг длительности и частоты повторения пачек.
Примечание - Необходимо проведением измерений подтвердить, что рассеянная емкость не превышает установленного минимального значения.
Таблица 2 - Пиковые значения выходного напряжения ИГ и частота повторения импульсов
|
|
|
|
|
Значение | Пиковое значение выходного напряжения ИГ | Частота | ||
испытательного напряжения, кВ
| В режиме холостого хода, (режим холостого хода), кВ | При нагрузке 1000 Ом, (1000 Ом), кВ | При нагрузке 50 Ом, (50 Ом), кВ | повторения импульсов, кГц
|
0,25 | 0,25 | 0,24 | 0,125 | 5 или 100 |
0,5 | 0,5 | 0,48 | 0,25 | 5 или 100 |
1 | 1 | 0,95 | 0,5 | 5 или 100 |
2 | 2 | 1,9 | 1 | 5 или 100 |
4 | 4 | 3,8 | 2 | 5 или 100 |
Примечания
2 При сопротивлении нагрузки 50 Ом измеренное выходное напряжение равно половине напряжения в режиме холостого хода.
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.