ГОСТ Р 51179-98 (МЭК 870-2-1-95) Устройства и системы телемеханики. Часть 2. Условия эксплуатации. Раздел 1. Источники питания и электромагнитная совместимость

ГОСТ Р 51179-98 (МЭК 870-2-1-95) Устройства и системы телемеханики. Часть 2. Условия эксплуатации. Раздел 1. Источники питания и электромагнитная совместимость

5 ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ


5.1 Общие положения

Устройства и системы, рассматриваемые в настоящем стандарте, могут подвергаться воздействию различного рода кондуктивных электромагнитных помех от линий питания, информационных линий или помех, непосредственно излучаемых окружающей средой. Типы и уровни помех зависят от условий, в которых работает система, подсистема или устройство.

В таблице 9 приведен перечень испытаний на помехоустойчивость, охватывающих наиболее важные электромагнитные явления, которые могут оказывать влияние на электронное оборудование, с указанием применимости каждого испытания для определенного состава подсистем или частей, на которые эти системы могут быть разделены.


Таблица 9 - Перечень испытаний на помехоустойчивость электронной аппаратуры и применимость испытаний для различных частей систем


(Испытания А.1.6, А.1.7, А.1 8, А.1.9, А.2.6, А.2 7 и А.4.2 не представляют интереса для систем телемеханики и представлены в таблице для полноты)

Испытание на помехоустойчивость

Аппаратура пункта управления (ПУ)

Аппаратура контролируемого пункта (КП) или удаленного терминала

Источник питания переменного тока

Источник питания постоянного тока

Цепи передачи команд и сигналов

Канал связи

Цепи передачи команд и сигналов

Источник питания постоянного тока

Источник питания переменного тока

А.1.1 Гармоники

+

-

-

-

-

-

+

А.1.2 Интергармоники

+

-

-

-

-

-

+

А.1.3 Напряжение сигнализации

+

-

-

-

-

-

+

А.1.4 Колебания напряжения

+

+

-

-

-

+

+

А.1.5 Провалы напряжения и кратковременные перерывы питания

+

+

-

-

-

+

+

А.1.6 Несимметрия трехфазного напряжения

-

-

-

-

-

-

-

А.1.7 Изменения частоты питания

-

-

-

-

-

-

-

А.1.8 Постоянный ток в сети переменного тока

-

-

-

-

-

-

-

А.1.9 Переменный ток в сети постоянного тока

-

-

-

-

-

-

-

А.2.1 Импульсы напряжения 100/1300 мкс

+

-

-

-

-

+

+

А.2.2 Импульсы напряжения - тока 1,2/50 - 8/20 мкс; 1,0/50- 6,4/16 мкс

-

-

-

-

+

+

+

А.2.3 Наносекундные импульсные помехи

+

+

+

+

+

+

+

А.2.4 Затухающие синусоидальные колебания

+

+

+

-

-

-

-

А.2.5 Затухающие колебания

-

-

-

+

+

+

+

А.2.6 Высокочастотные наведенные напряжения

-

-

-

-

-

-

-

А.2.7 Кондуктивные радиочастотные помехи

-

-

-

-

-

-

-

А.2.8 Импульсы напряжения 10/700 мкс

-

-

-

+

-

-

-

А.3.1 Электростатический разряд

+

+

А.4.1 Магнитное поле промышленной частоты

+

+

А 4.2 Импульсное магнитное поле

-

-

А.4.3 Затухающее колебательное магнитное поле

-

+

А.5.1 Радиочастотное электромагнитное поле

+

+

А.6.1 Напряжение промышленной частоты во вторичных цепях

-

-

+

+

+

-

-

А.6.2 Напряжение постоянного тока во вторичных цепях

-

-

-

-

+

-

-

Примечание - В таблице знак "+" означает наличие испытаний, знак "-" - отсутствие испытаний.



Ряд испытаний, включенных в базовые публикации по ЭМС (испытания А.1.6, А.1.7, А.1.8, А.1.9, А.2.6, А.2.7 и А.4.2), не представляют интереса для настоящего стандарта и поэтому не используются для некоторых устройств, подсистем и систем.

Различные части рассматриваемых здесь систем телемеханики также могут быть источником электромагнитных помех в широком диапазоне частот и могут через цепи питания, вторичные цепи управления или непосредственное излучение воздействовать на работу других частей системы или влиять на внешние электромагнитные условия.

В таблице 10 приведен перечень испытаний на помехоэмиссию с указанием применимости для различных частей систем, рассматриваемых в настоящем стандарте.


Таблица 10 - Перечень испытаний электронной аппаратуры на помехоэмиссию и применимость их для различных частей систем, рассматриваемых в настоящем стандарте


Испытание на помехоэмиссию

Аппаратура ПУ, КП и удаленных терминалов

Источник питания переменного тока

Источник питания постоянного тока

Каналы связи

Цепи передачи команд и сигналов

Гармонические составляющие тока

+

-

-

-

Колебания напряжения

+

-

-

-

Напряжения низкочастотных помех

-

+

-

-

Помехи от переходных процессов (в стадии рассмотрения)

+

+

-

-

Напряжение радиочастотных помех по ГОСТ 29216

+

+

-

-

Токи радиочастотных помех по ГОСТ 29216

-

-

+

-

Радиочастотные излучения по ГОСТ 29216

+

Примечание - В таблице знак "+" означает наличие испытаний, знак "-" - отсутствие испытаний.


5.2 Испытания на помехоустойчивость

В таблицах 11-15 приведены уровни жесткости испытаний на помехоустойчивость устройств и систем различного применения. Для каждого испытания в таблице дано краткое описание помех, т.к. испытание моделируется в лабораторных условиях, и основные параметры приложенных напряжений (тока) поля.


Таблица 11 - Низкочастотные помехи: основные параметры испытаний на помехоустойчивость различных частей систем в соответствии с применимостью, определенной в таблице 9

Испытание

Электромагнитное явление

Форма кривой напряжения/тока ГОСТ 29280

Уровень жест-
кости

Значение испытательной величины

А.1.1


Суммарное искажение

Гармоники

Гармоники в низковольтной питающей сети

Одна или комбинация нескольких синусоид, наложенных на напряжение питания.

Рассматривают гармоники до 40-й

1



2

5%



10%, 12%

А.1.2





Интергармоники

Интергармоники в низковольтной сети питания

Синусоиды, наложенные на напряжение питания

1


2

Не применяется

2,5%

А.1.3



Напряжения сигнализации

Напряжения сигнализации в низковольтной сети питания от:

- систем управления энергопотреб-
лением;

- ВЧ каналов по ВЛ* на средних частотах;

- ВЧ каналов по ВЛ* на радиочастотах;

- маркерных систем

Непрерывные сигналы частотой 9-150 кГц (более высокие частоты в стадии рассмотрения)

1


2

Не применяется

140 дБ·мкБ

А.1.4



Колебания напряжения

Быстрые изменения напряжения источника питания, вызванные:

- изменением больших нагрузок;

- включением/ выключением нагрузок;

- ступенчатым изменением напряжения

Повторяющееся ступенчатое изменение напряжения с амплитудой Число

ГОСТ Р 51179-98 (МЭК 870-2-1-95) Устройства и системы телемеханики. Часть 2. Условия эксплуатации. Раздел 1. Источники питания и электромагнитная совместимость



1

2

Число=±8%

Число=±12%

ГОСТ Р 50627


А.1.5





Число

Число

Провалы и кратковременные перерывы напряжения питания

Повреждения в сетях низкого, среднего и высокого напряжений

Повторяющееся ступенчатое изменение напряжения с амплитудой Число и продолжительностью Число

1

2

30%

60%

0,5 с

0,5 с; 2 c

ГОСТ Р 51179-98 (МЭК 870-2-1-95) Устройства и системы телемеханики. Часть 2. Условия эксплуатации. Раздел 1. Источники питания и электромагнитная совместимость

1

100%

10 мс



ГОСТ Р 50627

2

100%

0,5 с;
30
c

* ВЧ каналы по ВЛ - высокочастотные каналы по высоковольтным линиям.

Примечания

1 Уровни жесткости применяют:

1-й - для оборудования, систем и аппаратуры удаленных терминалов со специальными источниками питания. Примерами специальных источников питания являются гарантированные (бесперебойные) источники питания или стабилизированный источник питания постоянного тока на батареях;

2-й - для оборудования, систем и аппаратуры удаленных терминалов с непосредственным присоединением к сети питания общего пользования или к сети низкого напряжения промышленных или электроэнергетических предприятий.

2 Для установок, в которых используются соответствующие методы ограничения электромагнитных помех (например, фильтры, настроенные на частоту гармоник, фильтры нижних частот, регуляторы напряжения, источники бесперебойного (гарантированного) питания и т.п.), могут использоваться другие уровни жесткости.



Таблица 12 - Кондуктивные помехи от переходных процессов и высокочастотные помехи: основные параметры испытаний на помехоустойчивость для различных частей системы в соответствии с применимостью, определенной в таблице 9

Испытание

Электромагнитное явление

Форма кривой напряжения/тока

Уровень жесткости

Значение испытательной величины (напряжение общего вида)

А.2.1

Импульсы напряжения 100/1300 мкс

Перегорание предохранителей в низковольтных сетях питания

ГОСТ Р 51179-98 (МЭК 870-2-1-95) Устройства и системы телемеханики. Часть 2. Условия эксплуатации. Раздел 1. Источники питания и электромагнитная совместимость

-

1,3Число

Напряжение дифферен- циального вида*

А.2.2

Импульсы напряжения (волны)
1,2/50-8/20 мкс;
1,0/50-6,4/16 мкс

Переключение в силовых сетях;

повреждения в силовых сетях; удары молний (прямые или непрямые)

ГОСТ Р 51179-98 (МЭК 870-2-1-95) Устройства и системы телемеханики. Часть 2. Условия эксплуатации. Раздел 1. Источники питания и электромагнитная совместимость

1
2
3
4

0,5 кВ
1,0 кВ; 2,0 кВ
2,0 кВ; 4,0 кВ
4,0 кВ; 6,0 кВ



ГОСТ Р 50007

А.2.3

Наносекундные импульсные помехи

Переключение (включение) небольшой индуктивной нагрузки (дребезг контактов реле); переключение высоковольтной коммутационной аппаратуры (в частности элегазового или вакуумного типа)

ГОСТ Р 51179-98 (МЭК 870-2-1-95) Устройства и системы телемеханики. Часть 2. Условия эксплуатации. Раздел 1. Источники питания и электромагнитная совместимость

1
2
3
4

0,5 кВ
1,0 кВ
2,0 кВ
4,0 кВ

ГОСТ 29156

А.2.4

Затухающие синусоидальные колебания

Явление переключения; непрямой эффект влияния грозового разряда

ГОСТ Р 51179-98 (МЭК 870-2-1-95) Устройства и системы телемеханики. Часть 2. Условия эксплуатации. Раздел 1. Источники питания и электромагнитная совместимость

1
2
3
4

0,5 кВ
1,0 кВ
2,0 кВ
4,0 кВ

ГОСТ 29280

А.2.5

Волны с затухающими колебаниями

Переключения в сетях среднего и высокого напряжений; аварии в сетях среднего/высокого напряжения

ГОСТ Р 51179-98 (МЭК 870-2-1-95) Устройства и системы телемеханики. Часть 2. Условия эксплуатации. Раздел 1. Источники питания и электромагнитная совместимость

1
2
3-4

0,5 кВ
1,0 кВ
2,5 кВ

ГОСТ 29280

А.2.8

Импульсы напряжения (волны)
10/700 мкс; 6,5/700 мкс

Разряд молнии

ГОСТ Р 51179-98 (МЭК 870-2-1-95) Устройства и системы телемеханики. Часть 2. Условия эксплуатации. Раздел 1. Источники питания и электромагнитная совместимость

1-2
3-4

1 кВ
2 кВ

* Уровни напряжения дифференциального вида равны половине уровней напряжения общего вида (напряжение дифференциального вида не используют в симметричных сигнальных линиях).


Примечания

1 Уровни жесткости применяют:

1-й - для оборудования, установленного в хорошо защищенных условиях. Компьютеры и оборудование Центрального пункта управления (ЦПУ), Районного (регионального) пункта управления (РПУ) и ПУ, расположенные вдали от промышленных и электроэнергетических объектов;

2-й - для оборудования, установленного в нормально защищенных условиях: оборудование ПУ, расположенное на промышленных или энергетических объектах;

3-й - для оборудования, установленного в условиях без специальной защиты: оборудование КП или удаленных терминалов, помещающееся в жилых или промышленных зонах;

4-й - для оборудования для окружающих условий с большими помехами: оборудование КП и удаленных терминалов, расположенное в непосредственной близости от воздушной, элегазовой или вакуумной коммутационной аппаратуры высокого и среднего напряжений, кабелей, непосредственно соединенных с высоковольтным оборудованием, длинных разветвленных линий связи.

2 Для установок, где применимы специальные методы, ограничивающие помехи (например, экранирующая клетка Фарадея, экранированные кабели, фильтрация, подавление помех, обусловленных переходными процессами и т.п.), могут быть использованы другие уровни жесткости.



Таблица 13 - Электростатический разряд: основные параметры испытаний на помехоустойчивость различных частей системы в соответствии с применимостью, определенной в таблице 9

Испытание

Электромагнитное явление

Форма кривой напряжения/тока

Уровень жесткости

Значение испытательной величины (контактный разряд)

А.3.1

Электростати-
ческий разряд

Электростатический разряд между оператором и устройством или между двумя соседними объектами

ГОСТ Р 51179-98 (МЭК 870-2-1-95) Устройства и системы телемеханики. Часть 2. Условия эксплуатации. Раздел 1. Источники питания и электромагнитная совместимость

1
2
3
4

2 кВ
4 кВ
6 кВ
8 кВ

Обозначение:

Число - время нарастания фронта разряда

ГОСТ 29191


Примечания

1 Уровни жесткости применяют:

1-й - для оборудования и систем на ПУ, установленных в специальных комнатах (помещениях) с контролем влажности и антистатическим покрытием;

2-й - для оборудования и систем на ПУ или КП, установленных в специальных помещениях с антистатическим покрытием;

3-й - для оборудования и систем на ПУ или КП в специальных помещениях с контролем влажности;

4-й - для устройств ПУ и КП, установленных на неконтролируемой территории.

2 В установках, где применимы специальные методы, ограничивающие помехи (например, антистатические коврики, антистатическое покрытие столов, манжеты (браслеты) и т.п.), могут быть использованы другие уровни жесткости.

3 Чтобы исключить повреждения из-за высокого напряжения электростатических помех при транспортировании, установке и обслуживании, принимают специальные меры предосторожности.



Таблица 14 - Магнитные поля: основные параметры испытаний на помехоустойчивость различных частей системы в соответствии с применимостью, определенной в таблице 9

Испытание

Электромагнитное явление

Форма кривой напряжения/тока

Уровень жесткости

Значение испыта- тельной величины, А/м

А.4.1

Магнитное поле промышленной частоты

Короткие замыкания в линиях электропередачи и цепях, заземляющих проводах и т.п., рабочий ток в цепях питания или схемах; утечки в аппаратуре (трансформаторы, двигатели, реакторы и т.п.)

Незатухающая синусоидальная волна/короткая синусоидальная волна (1-3 с).

ГОСТ Р 50648

1
2
3
4

3/-
10/-
30/300
100/1000

А.4.3

Затухающее колебательное магнитное поле

Переходные токи
из-за коммутации высоковольтных шин разъединителями

ГОСТ Р 51179-98 (МЭК 870-2-1-95) Устройства и системы телемеханики. Часть 2. Условия эксплуатации. Раздел 1. Источники питания и электромагнитная совместимость

1
2
3
4

-
-
30
100

ГОСТ Р 50652

* В числителе испытания постоянным магнитным полем, а в знаменателе - импульсным магнитным полем.

Примечания

1 Уровни жесткости применяют:

1-й - для оборудования, установленного в хорошо защищенных условиях: компьютеров и оборудования ЦПУ, РПУ и ПУ, расположенных вдали от промышленных или энергетических объектов;

2-й - для оборудования, установленного в защищенных условиях: компьютеров и оборудования ЦПУ, РПУ и ПУ, помещенных на промышленных или энергетических объектах;

3-й - для оборудования, установленного в типовых промышленных условиях: оборудования КП или удаленных терминалов, помещенного на промышленных или энергетических объектах.

Этот уровень применим также к удаленным терминалам, расположенным в жилых районах;

4-й - для оборудования для тяжелых промышленных условий или для условий больших помех: оборудования КП или удаленных терминалов, расположенного в непосредственной близости от коммутационной аппаратуры высокого и среднего напряжений с воздушной или газовой изоляцией или других энергетических установок.

2 Для установок, где применимы специальные методы, ограничивающие помехи (например, экранирующая клетка Фарадея), могут быть использованы другие уровни жесткости.



Таблица 15 - Радиочастотное электромагнитное поле: основные параметры испытаний на помехоустойчивость для различных частей систем в соответствии с применимостью, определенной в таблице 9

Испытание

Электромагнитное явление

Форма кривой напряжения

Уровень жесткости

Значение испытательной величины, В/м

А.5.1

Радиочастотное электромагнитное поле

Электромагнитные
поля, генерируемые портативными приемо-передающими радиостанциями или другими устройствами

Незатухающие колебания в диапазоне частот 80-1000 МГц.

ГОСТ Р 50008

1
2
3
4

1
3
10
30


Примечания

1 Уровни жесткости предназначены:

1-й - для оборудования, установленного в условиях среды со слабым полем излучения: компьютеров и оборудования ЦПУ, региональных ПУ или районных ПУ, расположенных вдали от промышленных или энергетических установок и радиотелевизионных передатчиков; использование портативных радиостанций в непосредственной близости должно быть ограничено;

2-й - для оборудования, установленного в условиях среды с умеренным полем излучения: оборудования ПУ, расположенного на промышленных или энергетических объектах;

3-й - для оборудования, установленного в условиях среды с сильным полем излучения: оборудования КП и удаленных терминалов, расположенного в жилых и промышленных районах или на энергетических объектах;

4-й - для оборудования, установленного в условиях среды с очень сильным полем излучения: оборудования КП и удаленных терминалов, расположенного в жилых или промышленных районах или на энергетических объектах в непосредственной близости от источников электромагнитных полей.

2 Для установок, где применимы специальные методы, ограничивающие помехи (например, клетка Фарадея, ограничение использования портативных приемо-передатчиков и т.п.), могут быть использованы другие уровни жесткости.



Значения величин, приведенные в таблицах, должны рассматриваться как минимальные требования к уровням жесткости. В частных случаях по договоренности используются более жесткие уровни.

5.3 Критерии качества функционирования при испытаниях на помехоустойчивость

В таблице 16 показано применение обобщенных критериев качества функционирования к системам, рассматриваемым в настоящем стандарте, принимая во внимание важность различных функций, связанных с системой, и вид помехи.


Таблица 16 - Критерии качества функционирования при испытаниях на помехоустойчивость

Функция

Критерий качества функционирования

Допустимая неисправность

Команда и сигналы

В

Короткая задержка исполнения команды

Измерения

В

Временные самоустраняющиеся отклонения

Счетчики

А

Нет влияния

Передача данных

В

Временные потери

Защита информации и хранения данных

А

Нет влияния

Обработка

онлайновая

А

Нет влияния

офлайновая

С

Остановка и восстановление

Управление

В

Временные потери

Интерфейс человек - машина

С

Остановка и восстановление

Самодиагностика

В

Временные потери

Обозначения:

А - нет повреждений: нормальные характеристики внутри заданных пределов;

В - небольшое повреждение: временное ухудшение или потеря функционирования или свойств с самовосстановлением;

С - критическое повреждение: временное ухудшение или потеря функционирования, требующее вмешательства оператора для восстановления системы;

D - повреждения: ухудшение или невосстанавливаемые потери работоспособности из-за повреждения оборудования (или его частей), программ, или потери данных.

Примечание - Таблица распространяется на помехи от переходных процессов; для непрерывных (длительных) помех всегда используется критерий А (отсутствие влияния).



Использование других или более подробных критериев качества функционирования может быть оговорено между изготовителем и потребителем.

5.4 Испытания на помехоэмиссию

В таблице 17 приведены уровни помехоэмиссии как кондуктивной, так и излучаемой.


Таблица 17- Помехоэмиссия: основные параметры испытаний для различных частей систем в соответствии с таблицей 10

Испытание

Диапазон частот и допустимые пределы

Класс

Гармонические составляющие тока

До 40-й гармоники

А=В

Колебания напряжения

Колебания напряжения и мигание (фликер)

А=В

Низкочастотные напряжения помех в телефонном канале

Псофометрические измерения 3 мВ (0-4 кГц)

А=В

Напряжения помех от переходных процессов

Измерения во временной области:


500 мВпп

А


50 мВпп

В

Напряжение радиочастотных помех.

ГОСТ 29216

ГОСТ Р 51179-98 (МЭК 870-2-1-95) Устройства и системы телемеханики. Часть 2. Условия эксплуатации. Раздел 1. Источники питания и электромагнитная совместимость

А

В

Токи радиочастотных помех.

ГОСТ 29216

ГОСТ Р 51179-98 (МЭК 870-2-1-95) Устройства и системы телемеханики. Часть 2. Условия эксплуатации. Раздел 1. Источники питания и электромагнитная совместимость

А

В

Радиочастотные помехи

ГОСТ 29216

ГОСТ Р 51179-98 (МЭК 870-2-1-95) Устройства и системы телемеханики. Часть 2. Условия эксплуатации. Раздел 1. Источники питания и электромагнитная совместимость

А

В


А: предельное расстояние измерения - 30 м
В: предельное расстояние измерения - 10 м



Обозначение: мВпп - напряжение двойного размаха от пика до пика

Примечание - Классы означают:

А - оборудование ПУ, КП и удаленных терминалов, расположенное на промышленных и энергетических объектах;

В - оборудование ПУ, КП и удаленных терминалов, расположенное в других местах, отличных от указанных для класса А.


5.5 Устройства защиты и руководство по установке

В стадии рассмотрения.

      Система тестирования для предприятий