ГОСТ IEC/TS 61000-1-2-2015 Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 1-2. Общие положения. Методология достижения функциональной безопасности электрических и электронных систем, включая оборудование, в отношении электромагнитных помех (Переиздание)
Приложение А
(справочное)
Примеры уровней электромагнитных помех
Настоящее приложение обеспечивает поддержку методологии определения требований к электромагнитной обстановке системы, связанной с безопасностью.
Приложение основано в первую очередь на классификации электромагнитных обстановок в IEC 61000-2-5, который классифицирует электромагнитные обстановки и представляет собой базовые рекомендации по выбору уровней помехоустойчивости. Уровни, приведенные в !ЕС 61000-2-5, являются уровнями электромагнитной совместимости. Уровень электромагнитной совместимости определяется как регламентированный уровень электромагнитной помехи, используемый в качестве опорного в целях координации при установлении норм электромагнитной эмиссии и устойчивости к электромагнитной помехе (см. рисунок А.1).
Примечание 1 - Обычно уровень электромагнитной совместимости выбирают так, чтобы уровень реальной электромагнитной помехи мог превысить его лишь с малой вероятностью. Однако электромагнитная совместимость достигается только в случае, если уровни электромагнитной эмиссии и устойчивости к электромагнитной помехе контролируются таким образом, чтобы для каждого места уровень электромагнитной помехи, возникший в результате совместной эмиссии всех источников, был ниже, чем уровень помехоустойчивости каждого устройства, оборудования и системы, расположенных в том же месте.
Примечание 2 - Уровень электромагнитной совместимости может зависеть от электромагнитного явления, времени или места размещения.
Примеры уровней совместимости для различных видов помех описаны в IEC 61000-2-5, приложение А, для типичных классов местоположения. Описание охватывает восемь различных обстановок (мест расположения), приведенных в таблицах А.1-А.8 IEC 61000-2-5. Типичные уровни совместимости определяют для каждого вида электромагнитной помехи в каждой обстановке. Установлено, что для различных функций многофункционального элемента могут быть применены различные характеристики устойчивости. Например, функция для приложения безопасности должна иметь более высокий уровень устойчивости, чем функция, не влияющая на безопасность, хотя это должно быть достигнуто путем определения электромагнитной обстановки, пригодной для целей безопасности, в отличие от произвольного повышения уровней испытаний на помехоустойчивость.
|
Рисунок А.1 - Уровни электромагнитной эмиссии/помехоустойчивости и уровень совместимости на примере уровней эмиссии/помехоустойчивости для одного эмиттера и одного рецептора в зависимости от некоторой независимой переменной (например, частоты)
Уровни, приведенные в IEC 61000-2-5, являются уровнями электромагнитной совместимости. Уровни помехоустойчивости должны превышать уровни совместимости, однако некоторые из уровней помехоустойчивости указанных, например, в общем стандарте ЭМС для промышленного применения IEC 61000-6-2, ниже соответствующих уровней совместимости, приведенных в IEC 61000-2-5 (например, уровни ВЧ-кондуктивных помех на управляющих и сигнальных линиях для класса 5 мест расположения). Это должно быть принято во внимание при обосновании уровней помехоустойчивости, необходимых для функциональной безопасности. Виды электромагнитных помех по IEC 61000-2-5 анализируют и сравнивают с уровнями, установленными в общем стандарте ЭМС IEC 61000-6-2 (для промышленного применения); и соответствующие примеры представлены в таблице А.1.
Таблица А.1 - Пример выбора электромагнитных помех для достижения функциональной безопасности при промышленном применении
Помеха в соответствии с IЕС 61000-2-5 | Осново- | Помеха влияет на функцио- | Испытательный уровень для функцио- | Примечание |
1 ЭСР | IEC 61000-4-2 | Да | Да | Уровни должны применяться в соответствии с условиями окружающей среды, приведенными в IEC 61000-4-2. |
2 ВЧ-поле | IEC 61000-4-3 | Да | Да | Повышенный уровень применяется в полосах частот, используемых для мобильных передатчиков в целом, за исключением случая, когда приняты надежные меры для исключения применения поблизости таких передатчиков. ISM частоты должны быть приняты во внимание на индивидуальной основе |
3 Пачка импульсов | IEC 61000-4-4 | Да | Да | В промышленных применениях можно ожидать более высоких уровней по сравнению с уровнями, предусмотренными в применимых стандартах, имеющих целью обеспечение функционирования |
4 Выброс напряжения | IЕС 61000-4-5 | Да | Да | Повышенные требования могут быть адекватными, но должны быть рассмотрены дополнительные внешние меры обеспечения ЭМС |
5 ВЧ-кондуктивные помехи | IЕС 61000-4-6 | Да | Да | Повышенный уровень применяется в полосах частот, используемых для мобильных передатчиков в целом, за исключением случая, когда приняты надежные меры для исключения применения поблизости таких передатчиков. ISM частоты должны быть приняты во внимание на индивидуальной основе |
6 Магнитное поле промышленной частоты | IEC 61000-4-8 | Да | Нет | Применимо в соответствии с общими исключениями, установленными в общих стандартах. |
7 Импульсное магнитное поле | IEC 61000-4-9 | Нет | n.а. | Повышенный уровень в основном не применяется. |
8 Колебательное магнитное поле | IEC 61000-4-10 | Нет | n.а. | То же |
9 Провалы напряжения | IEC 61000-4-11 | Да | Нет | Решение принимается в каждом конкретном случае |
10 Прерывания напряжения | IEC 61000-4-11 | Да | Нет | То же |
11 Изменения напряжения | IEC 61000-4-11 | Нет | n.а. | Изменения напряжения считаются функциональными аспектами, не связанными с ЭМС |
12 Звенящие волны | IEC 61000-4-12 | Нет | n.а. | В основном не применяются, но могут быть рассмотрены для целей функциональной безопасности |
13 Гармоники | IEC 61000-4-13 | Да | Нет | Решение принимается в каждом конкретном случае |
14 Интергармоники | IEC 61000-4-13 | Да | Нет | То же |
15 Сигнализация по электрическим сетям | IEC 61000-4-13 | Нет | n.а. | То же |
16 Кондуктивные, общие несимметричные помехи | IEC 61000-4-16 | Да | Да | Повышение уровня только для кратковременных явлений промышленной частоты. |
17 Колебательные волны | IEC 61000-4-18 | Нет | n.а. | В основном не применяются, но могут быть рассмотрены для целей функциональной безопасности |
18 Излучаемые помехи большой мощности | IЕС 61000-4-23 | Нет | n.а. | То же |
19 Кондуктивные помехи большой мощности | IEC 61000-4-24 | Нет | n.а. | То же |
20 Устойчивость к помехам большой мощности | IEC 61000-4-25 | Нет | n.а. | То же |
21 Асимметрия в трехфазных электрических сетях | IЕС 61000-4-27 | Нет | n.а. | То же |
22 Отклонения промышленной частоты | IЕС 61000-4-28 | Нет | n.а. | В основном не применяются, но могут быть рассмотрены для специальных применений, таких как UPS, аварийные системы электроснабжения и т.д. |
23 Провалы напряжения на портах питания постоянного тока | IЕС 61000-4-29 | Да | Нет | Решение принимается в каждом конкретном случае |
24 Прерывания напряжения на портах питания постоянного тока | IEC 61000-4-29 | Да | Нет | Решение принимается в каждом конкретном случае |
25 Отклонения напряжения постоянного тока | IEC 61000-4-29 | Нет | n.а. | В основном не применяются, но могут быть рассмотрены для целей функциональной безопасности |
26 Постоянный ток в сетях переменного тока | Да | Нет | Решение принимается в каждом конкретном случае | |
27 Магнитное поле постоянного тока | Нет | n.а. | В основном не применяются, но могут быть рассмотрены для специальных применений (например, тяговые системы, процессы производства алюминия) | |
28 Магнитное поле 16 2/3 Гц | Нет | n.а. | В основном не применяются, но могут быть рассмотрены для специальных применений, таких как тяговые системы | |
29 Магнитное поле систем без электропитания | Нет | n.а. | Решение принимается в каждом конкретном случае | |
30 Магнитное поле гармоник систем электропитания | Нет | n.а. | То же | |
31 Электрическое поле постоянного тока | Нет | n.а. | ||
32 Электрическое поле 16 2/3 Гц | Нет | n.а. | ||
33 Электрическое поле 50/60 Гц | Нет | n.а. | ||
34 Импульсное электрическое поле | Нет | n.а. | Решение принимается в каждом конкретном случае | |
35 Поле ЭСР | Нет | n.а. | ||
36 Миллисекундные импульсы | Нет | n.а. | ||
Примечание - Технические комитеты по продукции могут использовать эту таблицу в качестве основы при принятии в каждом конкретном случае решения по каждому электромагнитному явлению/испытательному уровню. "n.а." - Неприменимо, в общем случае. | ||||
Так как информация в таблице А.1 основывается на помехах, указанных в IEC 61000-2-5 для целей обеспечения ЭМС, то представленные в таблице результаты могут не перекрывать более высокие уровни помех, вероятность возникновения которых мала. В целях функциональной безопасности эти маловероятные электромагнитные обстановки должны быть учтены. В таблице А.2 приведен пример максимальных уровней электромагнитных помех, подходящих для двух типичных мест размещения - жилых зон и зон тяжелой промышленности. Они были получены путем изучения имеющейся литературы с учетом вероятности очень близкого расположения сотовых телефонов к оборудованию, связанному с безопасностью. Эти излучаемые помехи высокого уровня от сотовых телефонов не были рассмотрены в IEC 61000-2-5 и поэтому должны быть оценены здесь отдельно. Следует отметить, что для некоторых конкретных применений уровни электромагнитных помех могут быть выше.
В левой графе таблицы А.2 приведены испытания на помехоустойчивость, установленные стандартами, связанными с различными ранее рассмотренными электромагнитными помехами. Следует отметить, что в перечне указаны не все виды помех. Для целей безопасности дополнительные электромагнитные явления должны рассматриваться всеми заинтересованными сторонами.
Таблица А.2 - Оценки максимальных уровней электромагнитных помех
Помехи и порты | Единицы измерения | Максимальные электромагнитные уровни | |
Бытовые зоны | Промышленные зоны | ||
ЭСР: | кВ | ||
- воздушный разряд; | 15 | 15 | |
- контактный разряд | 8 | 8 | |
ВЧ-поля | В/м (мод) | 50 | 50 |
РЧ-поля цифровых телефонов 0,9 (1,8) ГГц | В/м (мод) | 50 | 50 |
Пачка импульсов: | кВ | ||
- линии питания переменного тока; |
| 4 | 8 |
- линии питания постоянного тока; | 4 | 8 | |
- линии управления/сигнализации; | 2 | 4 | |
- функциональное заземление | 2 | 2 | |
Выбросы напряжения | кВ | ||
1,2/50 мкс (8/20 мкс): | |||
- линии питания переменного тока (L-G); | 4 | 8 | |
- линии питания переменного тока (L-L); | 2 | 4 | |
- линии питания постоянного тока (L-G); | 2 | 2 | |
- линии питания постоянного тока (L-L); | 2 | 2 | |
- линии управления/сигнализации (L-G); | 2 | 4 | |
- линии управления/сигнализации (L-L) | 1 | 2 | |
Кондуктивные ВЧ помехи 0,15-80 МГц | В (мод) | ||
- линии питания переменного тока, общий несимметричный режим; | 50 | 50 | |
- линии питания постоянного тока, общий несимметричный режим; | 50 | 50 | |
- управление/сигнал, общий несимметричный режим; | 50 | 50 | |
- функциональное заземление | 10 | 10 | |
Магнитные поля промышленной частоты | А/м | 10 | 60 |
Провалы напряжения переменного тока | % | 10-95 | 10-95 |
0,5-150 | 0,5-300 | ||
Прерывания напряжения переменного тока >95% | периоды | 2500 | 2500 |
Звенящая волна: | кВ | ||
- 0,1 МГц (линии питания переменного тока); | 4 | 4 | |
- 0,1 МГц (линии управления) | 2 | 2 | |
Гармоники: | |||
- THD | % | 8 | 10 |
- 5-я гармоника | % | 6 | 8 |
Колебания напряжения переменного тока | % | +10, -10 | +10, -15 |
Колебательные волны: | кВ | ||
- медленные (0,1 и 1 МГц); | 4 | 4 | |
- быстрые (3, 10, 30 МГц) | 4 | 4 | |
Примечание - THD - суммарный коэффициент гармонических искажений. | |||