ГОСТ IEC/TR 61000-1-5-2017 Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 1-5. Общие положения. Воздействия электромагнитные большой мощности (ЭМБМ) на системы гражданского назначения (Переиздание)

     4 Общее введение

В последние 25 лет достигнут значительный прогресс в понимании процессов влияния электромагнитных полей ЭМИ ВЯВ на электрические системы и оборудование и способов снижения этого влияния. Начиная с первых документов о характеристиках ЭМИ ВЯВ [1], [2] и учитывая недавние работы технического комитета ТК 77 IEC "Электромагнитная совместимость" по разработке стандартов в области защиты от ЭМИ ВЯВ [3], имеются подробные рекомендации по методам и конструкциям устройств защиты электрических систем [4]. Недавно эти рекомендации по защите от ЭМИ ВЯВ введены в практику конструирования военных сооружений [5], [6]. Также разработаны средства и методы испытаний, учитывающие электромагнитную обстановку ЭМИ ВЯВ.

Вместе с тем недавно созданы или предложены электромагнитные воздействия других видов, включая обстановки сверхширокополосных электромагнитных воздействий и кратковременных электромагнитных импульсов [7] и узкополосных микроволн большой мощности. Эти сигналы занимают участки радиочастотного спектра свыше нескольких гигагерц [8]. Для обозначения таких сигналов, а также кондуктивных токов и напряжений большой мощности применяют общий термин "электромагнитные воздействия большой мощности". В связи с тем что конструкции современных электрических систем включают в себя цифровые устройства, стало очевидным, что современное понимание концепции защиты систем необходимо расширить, предусмотрев обстановки указанных выше электромагнитных воздействий большой мощности.

Для анализа влияния ЭМИ ВЯВ на системы существует хорошо разработанная методология, которая включает в себя следующие шаги:

1) определение электромагнитной топологии системы;

2) определение коллекторов электромагнитной энергии;

3) идентификацию размещения интерфейсов восприимчивого оборудования;

4) расчет электромагнитного воздействия на элементы интерфейсов;

5) определение уровня отказов в интерфейсах;

6) сопоставление значений интенсивности ЭМИ ВЯВ и уровней воздействия/отказов для оценки уязвимости системы.

Подобная методология анализа должна быть также развита и подтверждена испытаниями применительно к электромагнитным воздействиям большой мощности на современные системы. В частности, требуется изучение следующих вопросов:

- модификация способов топологической декомпозиции для учета высокочастотного характера воздействий и распределенных электромагнитных полей;

- расширение моделей электромагнитного взаимодействия (в части связи, проникновения и распространения) применительно к более высоким частотам (меньшим длительностям нарастания импульсов), характерным для электромагнитных воздействий большой мощности;

- совершенствование понимания поведения компонентов и систем при электромагнитных воздействиях большой мощности, в том числе механизмов отказов отдельных компонентов и нарушений функционирования, отключений и отказов систем.

Следует учитывать, что к настоящему времени методы испытаний при воздействии ЭМИ ВЯВ достаточно разработаны. Однако эти методы не применимы непосредственно к испытаниям при электромагнитных воздействиях большой мощности на современные системы. Не решен вопрос о том, какими должны быть "стандартные" и репрезентативные испытательные электромагнитные воздействия большой мощности. Не установлены также процедуры испытаний. В момент внешнего электромагнитного воздействия система может находиться во многих различных состояниях в зависимости от характеристик ее функционирования, и ее отклик на внешнее электромагнитное воздействие может зависеть от "начальных условий" системы. Более того, в ходе проводимых в настоящее время испытаний при воздействии ЭМИ ВЯВ обычно не контролируют особенности или внесенные изменения программного обеспечения, так как наиболее важной для испытаний считают конструкцию оборудования. Для таких систем применяемое программное обеспечение часто изменяют и модифицируют при подготовке к проведению испытаний, так что испытуемые системы могут не отражать свойств реальных систем.

Таким образом, необходимо разработать приемлемый порядок испытаний систем при электромагнитных воздействиях большой мощности, включая правила, допускающие гибкость программного обеспечения.