ГОСТ Р 51317.4.6-99 Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к кондуктивным помехам, наведенным радиочастотными электромагнитными полями. Требования и методы испытаний (МЭК 61000-4-6-96).
ГОСТ Р 51317.4.6-99
(МЭК 61000-4-6-96)
Группа Э02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СОВМЕСТИМОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ
УСТОЙЧИВОСТЬ К КОНДУКТИВНЫМ ПОМЕХАМ, НАВЕДЕННЫМ РАДИОЧАСТОТНЫМИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ ПОЛЯМИ
Требования и методы испытаний
Electromagnetic compatibility of technical equipment.
Immunity to conducted disturbance induced by radio-frequency fields.
Requirements and test methods
ОКС 33.100
ОКСТУ 0020
Дата введения 2002-01-01
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 22 декабря 1999 г. N 559-ст
3 Настоящий стандарт содержит аутентичный текст международного стандарта МЭК 61000-4-6 (1996-03), изд.1 "Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4. Методы испытаний и измерений. Раздел 6. Устойчивость к кондуктивным помехам, наведенным радиочастотными полями" с дополнительными требованиями, отражающими потребности экономики страны
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Введение
Настоящий стандарт является частью стандартов МЭК серии 61000 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.
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на электротехнические, электронные и радиоэлектронные изделия и оборудование (далее в тексте - технические средства) и устанавливает требования устойчивости технических средств (ТС) к кондуктивным электромагнитным помехам (далее в тексте - помехи), вызываемым излучениями преимущественно радиопередающих устройств в полосе частот от 150 кГц до 80 МГц.
Стандарт применяется для ТС, имеющих хотя бы один подключенный (подключаемый при эксплуатации ТС) проводник (кабель): электропитания, передачи сигналов, управления, заземления и т.д.
Примечание - Методы испытаний установлены в настоящем стандарте для оценки эффектов воздействия на ТС кондуктивных помех. Моделирование и измерение параметров помех не обеспечивают достаточной точности для количественного определения указанных эффектов. Установленные методы испытаний предназначены, в первую очередь, для обеспечения достаточной воспроизводимости результатов, полученных с использованием различных средств испытаний, при качественном анализе эффектов.
Настоящий стандарт не устанавливает испытаний, применяемых для конкретных ТС или систем. Его главной задачей является обеспечение всех заинтересованных технических комитетов по стандартизации, разрабатывающих стандарты на продукцию, общими ссылочными данными. Технические комитеты по стандартизации (или изготовители ТС) несут ответственность за выбор видов и степеней жесткости испытаний, применяемых для ТС.
Степени жесткости испытаний на устойчивость к кондуктивным помехам, наведенным радиочастотными электромагнитными полями в определенной полосе (полосах) частот, и методы испытаний устанавливают в стандартах на ТС конкретного вида и в технической документации на ТС в соответствии с настоящим стандартом.
При установлении требований к ТС по устойчивости к воздействию радиочастотных электромагнитных излучений настоящий стандарт применяют совместно с ГОСТ Р 51317.4.3.
Требования настоящего стандарта являются обязательными.
Содержание стандарта МЭК 61000-4-6-96 набрано прямым шрифтом, дополнительные требования к стандарту МЭК 61000-4-6, отражающие потребности экономики страны, - курсивом.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 30372-95/ГОСТ Р 50397-92 Совместимость технических средств электромагнитная. Термины и определения
ГОСТ Р 51317.4.3-99 (МЭК 61000-4-3-95) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к радиочастотному электромагнитному полю. Требования и методы испытаний
ГОСТ Р 51318.14.1-99 (СИСПР 14-1-93) Совместимость технических средств электромагнитная. Радиопомехи индустриальные от бытовых приборов, электрических инструментов и аналогичных устройств. Требования и методы испытаний
3 Общие положения
Источниками помех, применительно к которым в настоящем стандарте регламентированы требования помехоустойчивости ТС, являются, в основном, электромагнитные поля, создаваемые радиопередающими устройствами. Указанные электромагнитные поля могут воздействовать на проводники, подключенные к ТС, установленным в местах эксплуатации.
Размеры ТС, являющихся в большинстве случаев составными частями больших систем, полагают малыми в сравнении с длиной волны электромагнитного поля. Подключенные к ТС проводники, в том числе кабели электропитания, линии связи, кабели, соединяющие блоки, могут рассматриваться как пассивные приемные антенны.
В соответствии с регламентированным в настоящем стандарте методом воздействие электромагнитных полей на испытуемое ТС (ИТС) и подключенные к нему проводники имитируют электрическими и магнитными полями (Е и Н), образуемыми напряжениями и токами, создаваемыми на рабочем месте для испытаний, как показано на рисунке 1а.
Метод испытаний основан на использовании устройств связи/развязки, с помощью которых помеху вводят в каждый момент времени в один проводник, подключенный к ИТС, в то время как на остальные подключенные проводники помеху не подают (см. рисунок 1б). Такой метод является приближенным, так как в реальной обстановке электромагнитные поля воздействуют с различными амплитудами и фазами на все подключенные к ТС проводники одновременно.
Требования к устройствам связи/развязки установлены в 6.2. Любые устройства связи/развязки, удовлетворяющие требованиям, установленным в 6.2, могут быть применены при проведении испытаний ТС на устойчивость к кондуктивным помехам, наведенным радиочастотными электромагнитными полями.
4 Определения
В настоящем стандарте применяют термины, установленные в ГОСТ 30372/ГОСТ Р 50397, а также следующие.
4.1 Эквивалент руки - электрическое устройство, моделирующее полное сопротивление человеческого тела в типичных условиях между ТС, которое держат в руках, и землей.
Примечание - Конструкция эквивалента руки должна соответствовать требованиям, установленным в ГОСТ Р 51318.14.1.
4.2 Вспомогательное ТС - ТС, применяемое для создания сигналов, обеспечивающих нормальное функционирование ИТС, или для проверки качества функционирования ИТС.
4.3 Ввод помехи с применением клещей связи - способ ввода помехи в кабель (проводник) с помощью электрического устройства, охватывающего кабель.
4.3.1 Токовые клещи связи - клещи связи в виде трансформатора, вторичной обмоткой которого является кабель, в который вводится помеха.
4.3.2 Электромагнитные клещи связи - клещи связи с комбинированной емкостной и индуктивной связью для ввода помехи в кабель.
Примечание - Сведения о вводе помехи с применением клещей связи приведены в приложении А.
4.4 Полное сопротивление общего вида (общее несимметричное сопротивление) - отношение общего несимметричного напряжения к общему несимметричному току для определенного порта ТС.
4.4.1 Общее несимметричное напряжение - среднее значение фазных напряжений между каждым из проводников, входящих в определенную группу, и землей (плоскостью заземления).
4.4.2 Общий несимметричный ток - сумма токов, протекающих в проводниках, входящих в определенную группу.
4.4.3 Порт - граница между ТС и внешней электромагнитной средой (зажим, разъем, клемма, стык связи и т.п.).
Примечание - Полное сопротивление общего вида может быть определено в результате деления напряжения, поданного между зажимом (соединенными вместе зажимами) или экраном определенного порта ТС и пластиной заземления, на измеренную величину суммарного тока, протекающего через вышеуказанный зажим (соединенные вместе зажимы) или экран (см. также 6.3, 6.4)
4.5 Испытательный генератор (ИГ) - устройство, предназначенное для создания сигналов с установленными параметрами при испытаниях ТС на устойчивость к кондуктивным помехам, наведенным радиочастотными электромагнитными полями, включающее генератор высокочастотных сигналов, источник модулирующего сигнала, аттенюаторы, широкополосный усилитель мощности и фильтры (см. рисунок 2).
4.6 Устройство связи - электрическое устройство, имеющее определенное полное сопротивление, предназначенное для передачи помехи из одной цепи в другую.
4.7 Устройство развязки - электрическое устройство, предназначенное для предотвращения воздействия помехи, подаваемой на ИТС, на вспомогательные ТС и другие устройства, не подвергаемые испытаниям.
Примечание - Устройство связи и устройство развязки могут быть объединены в одном корпусе (устройство связи/развязки) или могут представлять собой отдельные устройства (как правило, при вводе помехи с помощью клещей связи).
4.8 Коэффициент связи - отношение напряжения, создаваемого ИГ в режиме холостого хода на разъемах устройства связи/развязки, предназначенных для подключения ИТС (далее в тексте - разъемы "ИТС"), к напряжению на выходе ИГ.
5 Степени жесткости испытаний
Требования помехоустойчивости при воздействии кондуктивных помех, наводимых излучениями радиопередающих устройств в полосе частот от 9 до 150 кГц, не устанавливают.
Таблица 1 - Степени жесткости испытаний в полосе частот от 150 кГц до 80 МГц
|
|
|
Степень жесткости испытаний | Испытательное напряжение | |
|  , дБ относительно 1 мкВ | , В |
1 | 120 | 1 |
2 | 130 | 3 |
3 | 140 | 10 |
x | Специальное | |
Знак "х" представляет собой открытый класс. Соответствующая степень жесткости испытаний может быть установлена в стандартах на ТС конкретного вида и в технической документации на ТС | ||
В таблице 1 приведены среднеквадратичные значения напряжения немодулированного испытательного сигнала (помехи), создаваемого ИГ в режиме холостого хода на разъемах "ИТС" устройства связи/развязки (см. 6.4.1). При испытаниях ТС указанный испытательный сигнал должен быть модулирован по амплитуде синусоидальным напряжением частотой 1 кГц при глубине модуляции 80% для того, чтобы воспроизвести реальные условия воздействия помех.
Примечания
1 Методы установления требований к ТС по устойчивости к излученной электромагнитной энергии регламентированы также в ГОСТ Р 51317.4.3.
Указанный стандарт охватывает частоты выше 80 МГц. Техническими комитетами по стандартизации требования и методы испытаний, регламентированные в настоящем стандарте и ГОСТ Р 51317.4.3, могут быть установлены для частот выше и ниже 80 МГц соответственно (см. приложение Б).
Применение метода испытаний, установленного в настоящем стандарте, на частотах выше 150 МГц находится на рассмотрении. Степени жесткости испытаний (значения испытательного напряжения) на частотах выше 80 МГц должны быть установлены в стандартах на ТС конкретного вида.
2 Техническими комитетами по стандартизации могут быть установлены альтернативные схемы модуляции.
3 Погрешность измерения испытательного напряжения должна составлять не более ±10%.
Рекомендации по выбору степеней жесткости испытаний приведены в приложении В.
6 Испытательное оборудование
6.1 ИГ
ИГ должен включать элементы, обеспечивающие создание помехи требуемого уровня на разъемах "ИТС" каждого устройства связи/развязки. В состав ИГ входят следующие элементы, которые могут быть объединены в одной конструкции или применяться по отдельности (см. 4.9 и рисунок 3):
- аттенюатор Т1 (типичное значение вносимого затухания от 0 до 40 дБ) для регулирования уровня выходного сигнала в требуемой полосе частот. Аттенюатор может быть включен в конструкцию генератора высокочастотных сигналов;
- высокочастотный переключатель S1, предназначенный для включения и выключения сигнала при оценке помехоустойчивости ИТС. Переключатель может быть включен в конструкцию генератора высокочастотных сигналов или представлять собой отдельное устройство;
- широкополосный усилитель(и) мощности РА, который применяют для усиления сигнала, если выходная мощность генератора высокочастотных сигналов недостаточна;
- фильтры низких (LPF) и (или) высоких (HPF) частот, применение которых может быть необходимо для исключения воздействия гармоник (субгармоник) испытательного сигнала на ИТС, обладающие высокой восприимчивостью к радиочастотным сигналам, например, радиоприемные устройства. При необходимости фильтры низких и (или) высоких частот включают между широкополосным усилителем мощности и аттенюатором;
Примечание - Аттенюатор с фиксированным вносимым затуханием 6 дБ может быть включен в состав устройства связи/развязки. Указанный аттенюатор не применяют, если выходное сопротивление широкополосного усилителя мощности находится в установленных пределах при любых условиях нагрузки.
Характеристики ИГ в отсутствие модуляции сигнала должны соответствовать указанным в таблице 2.
Таблица 2 - Характеристики ИГ
|
|
Наименование характеристики | Значение характеристики |
Выходное сопротивление ИГ, Ом | 50 |
КСВН, отн. единиц, не более | 1,2 |
Коэффициент нелинейных искажений, отн. единиц, не более | 15 |
Амплитудная модуляция выходного сигнала | Внутренняя или внешняя модуляция при глубине модуляции (80±5)%, частоте модулирующего синусоидального сигнала 1 кГц±10% |
Уровень выходного сигнала | Должен обеспечивать установленную степень жесткости испытаний (см. также приложение Д) |
6.2 Устройства связи/развязки
Таблица 3 - Основной параметр устройства связи/развязки
|
|
|
Параметр | Полоса частот, МГц | |
| 0,15-26 | 26-80 |
Модуль полного сопротивления общего вида , Ом | 150±20 | 150  |
Примечания
| ||
1 Приведенные требования к погрешности должны удовлетворяться для случаев, когда разъемы для подключения вспомогательного ТС (далее в тексте - разъемы "Вспомогательное ТС") устройства связи/развязки не нагружены и когда указанные разъемы короткозамкнуты на землю (пластину заземления). | ||
2 Значения аргумента  и коэффициента развязки между разъемами "ИТС" и "Вспомогательное ТС" устройства связи/развязки не регламентируют. Эти характеристики совместно регламентированы установленным в таблице требованием к допустимым отклонениям для случаев, когда разъемы "Вспомогательное ТС" не нагружены и когда указанные разъемы короткозамкнуты на землю (пластину заземления). | ||
3 При вводе помехи с помощью клещей связи, установленные в таблице требования к могут не удовлетворяться. В этом случае допускается применение клещей связи в соответствии с правилами, установленными в 7.3. | ||
6.2.1 Непосредственный ввод помехи
Помеху, поступающую от ИГ, подают на экраны кабелей через резистор 100 Ом. Между вспомогательным ТС и точкой ввода помехи включают устройство развязки (см. 6.2.4), располагаемое возможно ближе к точке ввода помехи (см. рисунки 4а, 4б). Для некоторых экранированных кабелей простых видов устройство развязки может быть объединено в одном корпусе с резистором 100 Ом (см. рисунок Г.1 приложения Г).
6.2.2 Основные типы устройств связи/развязки
Схемы устройств связи/развязки основных типов (УСР-С1, УСР-С2, УСР-С3, УСР-Т2, УСР-Т4, УСР-Т8, УСР-НС) приведены в приложении Г. Устройства связи/развязки применяют для ввода помехи в неэкранированные кабели. Принципы ввода помехи в неэкранированные кабели и развязки показаны на рисунках 4в и 4г. Устройства связи/развязки не должны оказывать неблагоприятного влияния на прохождение сигналов. Дополнительные требования к конструкции устройств связи/развязки устанавливают, при необходимости, в стандартах на ТС конкретного вида.
6.2.2.1 Устройства связи/развязки для ввода помех в кабели электропитания
Для ввода помех в кабели электропитания всех видов рекомендуется применять устройства связи/развязки. Вместе с тем в случаях, когда питание ТС осуществляется от однофазной сети переменного (постоянного) тока при потребляемом токе более 16 А в одной фазе, от трехфазной сети, а также одновременно от нескольких источников с различными напряжениями, допускается применение других методов ввода помехи.
Для ввода помехи в однопроводные, двухпроводные и трехпроводные кабели электропитания применяют устройства связи/развязки типов УСР-С1, УСР-С2, УСР-С3 соответственно (см. рисунок Г.2 приложения Г). Аналогичные устройства могут быть применены для трехфазных систем электропитания.
Если в условиях эксплуатации подключаемые к ТС провода электропитания проложены раздельно друг от друга, для ввода помехи применяют устройства связи/развязки типа УСР-С1 и помеху подают на каждую цепь электропитания отдельно. Если ИТС имеет зажимы заземления, то их соединяют с пластиной заземления через устройство связи/развязки типа УСР-С1, если это допустимо по условиям эксплуатации. В этом случае электропитание ТС осуществляют через устройство связи/развязки типа УСР-С3. Если включение устройства связи/развязки УСР-С1 в заземляющий проводник не представляется возможным (например, когда при этом нарушается работа средства радиосвязи), зажим заземления ИТС должен быть соединен непосредственно с плоскостью заземления. В этом случае устройство связи/развязки типа УСР-С3 заменяют на устройство типа УСР-С2 для предотвращения короткого замыкания испытательного сигнала на землю через заземляющий проводник.
Примечание - Конденсаторы, применяемые в устройствах связи/развязки, подключены к проводникам, находящимся под напряжением. В результате могут возникнуть значительные токи утечки. Поэтому применение заземляющего проводника, соединяющего устройство связи/развязки с плоскостью заземления, является обязательным.
6.2.2.2 Устройства связи/развязки для ввода помех в симметричные неэкранированные линии
Для ввода помех в симметричные неэкранированные линии применяют устройства связи/развязки типов УСР-Т2, УСР-Т4 или УСР-Т8. Схемы указанных устройств приведены на рисунках Г.4-Г.6 приложения Г.
Указанные устройства связи/развязки применяют:
- УСР-Т2 - для кабелей, содержащих одну симметричную пару (два провода);
- УСР-Т4 - для кабелей, содержащих две симметричных пары (четыре провода);
- УСР-Т8 - для кабелей, содержащих четыре симметричных пары (восемь проводов).
Примечание - Для ввода помехи в неэкранированные кабели, содержащие иное число симметричных пар, применяют устройства связи/развязки других типов, удовлетворяющие в необходимой полосе частот требованиям, установленным в 6.2
Для ввода помехи в кабели, содержащие значительное число симметричных пар, целесообразно применять клещи связи.
6.2.2.3 Устройства связи/развязки для ввода помех в несимметричные неэкранированные линии
Для ввода помехи в несимметричные неэкранированные линии, содержащие два провода, применяют устройства связи/развязки типа УСР-НС2 (рисунок Г.3 приложения Г). Для ввода помехи в неэкранированные кабели с большим числом несимметричных пар целесообразно применять клещи связи.
6.2.3 Ввод помехи с применением клещей связи
6.2.3.1 Токовые клещи связи
Токовые клещи связи обеспечивают индуктивную связь с проводником, подключенным к ИТС. Учитывая коэффициент трансформации клещей связи, можно пренебречь вносимым в проводник сопротивлением источника помехи в сравнении с сопротивлением 150 Ом, обеспечиваемым при подключении вспомогательного ТС. Например, при коэффициенте трансформации клещей связи 5:1 выходное сопротивление ИГ (50 Ом) трансформируется в сопротивление, равное 2 Ом.
Примечания
1 При использовании токовых клещей связи на низких частотах необходимо убедиться, что уровень высших гармоник сигнала, создаваемого усилителем мощности РА (см. рисунок 2) на разъемах ИТС, не превышает уровня сигнала на основной частоте.
2 Для минимизации емкостной связи кабель, в который вводится помеха, должен проходить по центру токовых клещей связи.
6.2.3.2 Электромагнитные клещи связи
Электромагнитные клещи связи устанавливают одновременно емкостную и индуктивную связь с проводником, подключенным к ИТС.
Сведения о применении электромагнитных клещей связи приведены в приложении А.
6.2.4 Устройства развязки
Устройства развязки применяют при непосредственном вводе помехи, а также подключают ко всем кабелям ИТС, не подвергаемым воздействию помех.
Устройства развязки должны содержать несколько катушек индуктивности и ферритовые материалы для того, чтобы обеспечить в установленной полосе частот высокое полное сопротивление. Величина общей индуктивности устройства развязки должна быть не менее 280 мкГн на частоте 150 кГц. Индуктивное сопротивление устройства развязки должно составлять не менее 260 Ом на частотах до 26 МГц и не менее 150 Ом на частотах выше 26 МГц. Это может быть достигнуто либо намоткой нескольких витков на ферритовые кольца, либо путем использования нескольких ферритовых колец, надетых на кабель в виде ферритовой трубки (см. рисунок 4г).
6.3 Проверка полного сопротивления общего вида устройств связи/развязки
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.