ГОСТ Р 51317.4.13-2006
(МЭК 61000-4-13:2002)

Группа Э02

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Совместимость технических средств электромагнитная

УСТОЙЧИВОСТЬ К ИСКАЖЕНИЯМ СИНУСОИДАЛЬНОСТИ
НАПРЯЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ, ВКЛЮЧАЯ ПЕРЕДАЧУ
СИГНАЛОВ ПО ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ СЕТЯМ

Требования и методы испытаний

Electromagnetic compatibility of technical equipment.
Immunity to non-sinusoidal distortion of supply voltage
including mains signalling. Requirements and test methods

ОКС 33.100

Дата введения 2007-07-01

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН ЗАО "Научно-испытательный центр "САМТЭС" и Техническим комитетом по стандартизации ТК 30 "Электромагнитная совместимость технических средств" на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 30 "Электромагнитная совместимость технических средств"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2006 г. N 436-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту МЭК 61000-4-13:2002 "Электромагнитная совместимость (ЭМС) - Часть 4-13: Методы испытаний и измерений - Гармоники и интергармоники, включая передачу сигналов по электрическим сетям, воздействующие на порт электропитания переменного тока, низкочастотные испытания на помехоустойчивость" ("IEC 61000-4-13:2002 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"). При этом дополнительные положения и требования, включенные в текст стандарта для учета потребностей национальной экономики Российской Федерации и особенностей российской национальной стандартизации, выделены в тексте стандарта курсивом.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2004 (пункт 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении Г

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомления и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

 Введение к МЭК 61000-4-13:2002

Стандарты серии МЭК 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 номер, указывающий раздел (например 61000-6-1).

Международный стандарт МЭК 61000-4-13:2002 разработан подкомитетом 77А "Низкочастотные электромагнитные помехи" Технического комитета 77 МЭК "Электромагнитная совместимость" и представляет собой основополагающий стандарт в области ЭМС, устанавливающий требования помехоустойчивости и методы испытаний, относящиеся к воздействию на порт электропитания переменного тока гармонических составляющих напряжения, интергармоник напряжения и сигналов, передаваемых по электрическим сетям.

     1 Область применения и цель

Настоящий стандарт устанавливает методы испытаний на помехоустойчивость и номенклатуру основных уровней испытательных сигналов на частотах не выше 2 кГц, рекомендуемых для электротехнических, электронных и радиоэлектронных изделий и оборудования с номинальным потребляемым током не более 16 А (в одной фазе) (далее - технические средства), подключаемых к низковольтным системам электроснабжения, подвергающихся воздействию гармонических составляющих и интергармоник напряжения, а также сигналов, передаваемых по электрическим сетям.

Стандарт не распространяется на технические средства (ТС), подключаемые к электрическим сетям частотой 16 2/3 или 400 Гц.

Цель настоящего стандарта заключается в установлении общих правил определения функциональной устойчивости ТС при искажениях синусоидальности напряжения электропитания в части воздействия на ТС гармонических составляющих напряжения электропитания, интергармоник напряжения и сигналов, передаваемых по электрическим сетям. Согласованный метод испытаний, установленный в настоящем стандарте, позволяет оценить устойчивость ТС к электромагнитным помехам данных видов (далее - помехи). В соответствии с [1] настоящий стандарт представляет собой основополагающий стандарт в области электромагнитной совместимости, предназначенный для применения техническими комитетами МЭК, разрабатывающими стандарты на продукцию. Технические комитеты МЭК, 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.

Требования настоящего стандарта не распространяются на проверку надежности электрических компонентов (например, конденсаторов, фильтров и т.д.). Настоящий стандарт также не распространяется на тепловые эффекты длительного действия (более 15 мин).

Установленные в настоящем стандарте виды и уровни испытательных сигналов в наибольшей степени соответствуют условиям электромагнитной обстановки жилых, коммерческих зон и производственных зон с малым энергопотреблением. Для условий электромагнитной обстановки промышленных зон техническими комитетами МЭК, разрабатывающими стандарты на продукцию, могут быть определены уровни испытательных сигналов применительно к классу электромагнитной обстановки (см. раздел 5 настоящего стандарта), а также более сложные формы испытательных сигналов. Следует, однако, учитывать, что установленные в настоящем стандарте простые формы испытательных сигналов практически наблюдались в различных электрических сетях, включая сети промышленных предприятий. При этом искажения синусоидальности напряжения электропитания вида "ограниченная синусоида" наиболее часто наблюдались в однофазных электрических сетях, искажения вида "треугольные импульсы" - в трехфазных системах.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 51317.2.4-2000 (МЭК 61000-2-4-94) Совместимость технических средств электромагнитная. Электромагнитная обстановка. Уровни электромагнитной совместимости для низкочастотных кондуктивных помех в системах электроснабжения промышленных предприятий
     
     ГОСТ Р 51317.3.2-2006 (МЭК 61000-3-2:2005) Совместимость технических средств электромагнитная. Эмиссия гармонических составляющих тока техническими средствами с потребляемым током не более 16 А (в одной фазе). Нормы и методы испытаний
     
     ГОСТ 30372-95/ГОСТ Р 50397-92 Совместимость технических средств электромагнитная. Термины и определения

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт 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 ГОСТ 30372, [2], а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 устойчивость к помехе, помехоустойчивость: Способность ТС функционировать без ухудшения при наличии электромагнитных помех.

3.2 гармоническая составляющая: Составляющая порядка выше, чем первый ряда Фурье периодической величины.

3.3 основная составляющая: Составляющая первого порядка ряда Фурье периодической величины.

3.4 форма испытательного сигнала "ограниченная синусоида": Форма сигнала, представляющего собой периодическую функцию времени, в которой каждая половина волны состоит из трех частей:

- части 1, начинающейся от нуля и следующей синусоидальной функции до достижения установленного значения;

- части 2, представляющей собой постоянную величину;

- части 3, следующей синусоидальной функции до нуля.

3.5 форма испытательного сигнала "треугольные импульсы": Форма сигнала, образованного основной составляющей напряжения и третьей и пятой гармоническими составляющими с определенными фазовыми сдвигами.

3.6 частоты сигналов: Частоты сигналов, передаваемых по электрической сети, применяемых для обеспечения связи и управления, расположенные между частотами гармонических составляющих.

     4 Общие положения

     4.1 Описание явлений

4.1.1 Гармонические составляющие

Помехи, представляющие собой синусоидальные напряжения и токи с частотами, кратными частоте электрической сети, обычно создаются ТС с нелинейной вольтамперной характеристикой или в результате периодической коммутации нагрузки, синхронизированной с частотой электрической сети. Указанные ТС могут рассматриваться как источники гармонических составляющих тока. Гармонические составляющие тока, создаваемые различными источниками, вызывают на полном сопротивлении электрической сети соответствующие гармонические составляющие напряжения. В результате влияния электрической емкости и индуктивности кабелей и подключения конденсаторов для коррекции коэффициента мощности в электрической сети могут возникнуть параллельные и последовательные резонансы, что приводит к увеличению гармонических составляющих напряжений, в том числе в точках электрической сети, удаленных от источников помех. Возможно также суммирование гармонических составляющих напряжения от различных источников, что учитывается при установлении требований устойчивости ТС к искажениям синусоидальности напряжения электропитания в настоящем стандарте.

4.1.2 Интергармоники

На частотах, расположенных между частотами гармонических составляющих тока и напряжения, могут наблюдаться интергармоники. Интергармоники могут возникать на дискретных частотах или иметь спектральные составляющие в достаточно широкой полосе частот. Суммарное воздействие различных источников интергармоник маловероятно и в настоящем стандарте не учитывается.

4.1.3 Сигналы, передаваемые по электрическим сетям

Для передачи информации из одного пункта передачи в один или несколько пунктов приема с использованием электрических сетей обычно применяются сигналы на частотах от 110 Гц до 3 кГц. В настоящем стандарте полоса частот сигналов, передаваемых по электрическим сетям, ограничена частотой 2 кГц.

     4.2 Источники помех

4.2.1 Гармонические составляющие

Гармонические составляющие тока в меньшей степени вызываются оборудованием, применяемым при генерации, передаче и распределении электрической энергии, и, в большей степени, промышленными нагрузками, такими как, например, исполнительные механизмы систем управления. Возможны случаи, когда значительные гармонические составляющие тока генерируют несколько источников, а уровень гармонических токов, создаваемых другими нагрузками, незначителен, однако они могут вносить относительно высокий вклад в искажения синусоидальности напряжения, по крайней мере, для гармоник низкого порядка благодаря их суммированию. Значительные гармонические составляющие тока в электрических сетях могут создаваться нелинейными нагрузками, например, управляемыми и неуправляемыми выпрямителями, особенно с емкостными сглаживающими фильтрами (например, источниками питания телевизоров и компьютеров, статическими преобразователями частоты и устройствами регулирования световых приборов с фазовым управлением), т.к. в этом случае гармонические токи различных источников приблизительно синфазны и их компенсация в сети отсутствует. В зависимости от режима работы источники могут создавать гармонические составляющие напряжения постоянного и меняющегося уровня.

4.2.2 Интергармоники

Токи и напряжения интергармоник могут возникать как в низковольтных электрических сетях, так и в сетях среднего и высокого напряжения. Интергармоники, возникающие в электрических сетях среднего и высокого напряжения, передаются в питаемые ими низковольтные электрические сети. Возможен обратный процесс передачи интергармоник из электрических сетей низкого напряжения в сети среднего и высокого напряжения.

4.2.3 Сигналы, передаваемые по электрическим сетям

Источниками сигналов, передаваемых по электрическим сетям, на частотах, соответствующих области применения настоящего стандарта (от 110 Гц до 2 кГц), являются передатчики сигналов, используемые, главным образом, поставщиками электрической энергии для управления оборудованием, применяемым в электрических сетях (включение уличного освещения в населенных пунктах, изменение тарифов в счетчиках электрической энергии и т.д.). Передаваемые сигналы могут вводиться в системы энергоснабжения высокого, среднего и низкого напряжения. Передатчики сигналов передают прерывистые сигналы и действуют обычно в течение короткого интервала времени. Применяемые частоты расположены, как правило, между частотами гармонических составляющих.

     5 Уровни испытательных сигналов

Уровни испытательных сигналов, установленные в настоящем стандарте, представляют собой значения гармонических составляющих напряжения электропитания, выраженные в процентах от напряжения основной составляющей. В качестве основы для установления указанных уровней принято номинальное значение напряжения основной составляющей .

     5.1 Гармонические составляющие напряжения электропитания

Предпочтительные уровни испытательных сигналов применительно к индивидуальным гармоническим составляющим напряжения приведены в таблицах 1-3.