ГОСТ Р 51317.4.4-2007 (МЭК 61000-4-4:2004) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к наносекундным импульсным помехам. Требования и методы испытаний

ГОСТ Р 51317.4.4-2007 (МЭК 61000-4-4:2004) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к наносекундным импульсным помехам. Требования и методы испытаний

6 Испытательное оборудование


Процедуры верификации, установленные в 6.1.2 и 6.2.2, являются руководством по обеспечению правильной работы ИГ, устройств связи/развязки и других устройств, обеспечивающей подачу на ИТС испытательного напряжения установленной формы.

6.1 Испытательный генератор


Упрощенная схема ИГ приведена на рисунке 1. Элементы схемы Число, Число, Число и Число выбраны так, чтобы ИГ генерировал НИП в режиме холостого хода и при резистивной нагрузке сопротивлением 50 Ом. Эффективное выходное полное сопротивление ИГ должно быть равно 50 Ом.

Основными элементами ИГ являются:

- источник высокого напряжения;

- зарядный резистор;

- накопительный конденсатор;

- высоковольтный переключатель;

- резистор цепи формирования длительности импульса;

- согласующий резистор;

- разделительный конденсатор.

6.1.1 Технические характеристики ИГ

ИГ должен иметь следующие характеристики:

- пределы изменения выходного напряжения при нагрузке сопротивлением 1000 Ом - по крайней мере от 0,25 до 4 кВ;

- пределы изменения выходного напряжения при нагрузке сопротивлением 50 Ом - по крайней мере от 0,125 до 2 кВ.

ИГ должен иметь возможность работать в режиме короткого замыкания.

Другие характеристики ИГ:

Полярность импульсов

положительная и отрицательная.

Тип выходного соединителя

коаксиальный, 50 Ом.

Емкость разделительного конденсатора

10 нФ±20%.

Частота повторения импульсов

значения, указанные в таблице 2, ±20%.

Работа ИГ по отношению к фазе
напряжения электропитания

асинхронная.

Длительность пачки импульсов (см. рисунок 2)

15 мс±20% при частоте повторения 5 кГц,
0,75 мс±20% при частоте 100 кГц.

Период следования пачек (см. рисунок 2)

300 мс±20%.

Форма импульса на выходе ИГ
при нагрузке 50 Ом

время нарастания импульса Число=5 нс±30%, длительность импульса Число=50 нс±30%
(по уровню 50%), пиковое значение напряжения -
в соответствии с таблицей 2, ±10% (см. рисунок 3).

Форма импульса на выходе ИГ
при нагрузке 1000 Ом

время нарастания импульса Число=5 нс±30%, длительность импульса Число= 50 нс (допустимые отклонения от -15 до +100 нс) (по уровню 50%), пиковое значение напряжения - в соответствии
с таблицей 2, ±20% (см. примечание 2 к таблице 2).

Сопротивление нагрузки при проверке характеристик ИГ

50 Ом±2%, 1000 Ом±2% параллельно с емкостью Число пф. Измерение проводят: сопротивления -
при постоянном токе; емкости - на низких частотах измерителем емкости общего применения.


Таблица 2 - Пиковые значения выходного напряжения ИГ и частота повторения импульсов

Значение испытательного напряжения, кВ

Пиковое значение выходного напряжения ИГ

Частота повторения импульсов, кГц

в режиме холостого хода, Число (режим холостого хода), кВ

при нагрузке 1000 Ом, Число (1000 Ом), кВ

при нагрузке 50 Ом, Число (50 Ом), кВ

0,25

0,25

0,24

0,125

5 или 100

0,5

0,5

0,48

0,25

5 или 100

1

1

0,95

0,5

5 или 100

2

2

1,9

1

5 или 100

4

4

3,8

2

5 или 100


Примечания

1 Применение нагрузочного резистора сопротивлением 1000 Ом снижает напряжение ИГ на 5% в сравнении со значением испытательного напряжения, как показано в колонке Число (1000 Ом). Значение Число (1000 Ом) равно значению Число (режим холостого хода), умноженному на коэффициент 1000/1050 [отношение сопротивления испытательной нагрузки 1000 Ом и общего сопротивления цепи (1000+50) Ом].

2 При сопротивлении нагрузки 50 Ом измеренное выходное напряжение равно половине напряжения в режиме холостого хода.

6.1.2 Верификация ИГ

Для обеспечения воспроизводимости результатов испытаний, полученных с применением различных ИГ, должна проводиться верификация ИГ.

При верификации руководствуются приведенными ниже правилами.

К выходу ИГ подключают коаксиальную нагрузку сопротивлением 50 и 1000 Ом. Выходное напряжение контролируют с помощью осциллографа. Ширина полосы пропускания осциллографа и испытательной нагрузки на уровне 3 дБ должна быть не менее 400 МГц. Полное сопротивление испытательной нагрузки 1000 Ом может быть комплексным. В пачке должны быть проверены время нарастания импульса, длительность импульса и частота повторения импульсов. Должен быть также проведен мониторинг длительности и частоты повторения пачек.

Для каждого из значений испытательного напряжения по таблице 2 измеряют выходное напряжение ИГ при нагрузке 50 Ом [Число (50 Ом)]. Измеренное напряжение должно быть равно [0,5хЧисло (режим холостого хода)] ±10%.

При этих же значениях испытательного напряжения измеряют выходное напряжение ИГ при нагрузке 1000 Ом [Число (1000 Ом)]. Измеренное напряжение должно быть равно Число (режим холостого хода) ±20%.

Примечание - Необходимо проведением измерений подтвердить, что рассеянная емкость не превышает установленного минимального значения.

6.2 Устройство связи/развязки для портов электропитания переменного и постоянного тока


Устройство связи/развязки предназначено для подачи НИП на порты электропитания переменного и постоянного тока испытуемого ТС (далее - ИТС).

Схема устройства связи/развязки для подачи НИП на порты электропитания переменного и постоянного тока (на примере трехфазной сети электропитания переменного тока) приведена на рисунке 4.

Форма сигнала ИГ на выходе устройства связи/развязки должна контролироваться при верификации в соответствии с 6.2.2.

6.2.1 Характеристики устройства связи/развязки

Устройство связи/развязки должно иметь следующие характеристики:

емкость конденсаторов связи

33 нФ;

режим связи

общий.

6.2.2 Верификация характеристик устройства связи/развязки

Измерительная аппаратура для верификации характеристик устройства связи/развязки должна соответствовать требованиям 6.1.2.

При верификации контролируют форму сигнала на выходе общего режима устройства связи/развязки при выходном напряжении ИГ 4 кВ и при подключении одного нагрузочного резистора сопротивлением 50 Ом. ИГ подключают к устройству связи/развязки. На выходе устройства связи/развязки (соединяемом с ИТС, см. рисунок 4) подключают нагрузку 50 Ом. Пиковое значение напряжения и форму сигнала регистрируют. Верификацию проводят для каждого пути связи/развязки.

Время нарастания импульса напряжения от 10% до 90% пикового значения должно быть 5 нс±30%. Длительность импульса при нагрузке 50 Ом (по уровню 50%) должна быть 50 нс±30%. Пиковое значение напряжения должно соответствовать таблице 2 при допустимом отклонении ±10%.

Остаточное напряжение испытательного импульса, измеренное на входах устройства связи/развязки (при отключенных ИТС и сети электропитания), не должно превышать 10% значения испытательного напряжения.

Примечание - Для соответствия требованиям настоящего стандарта устройств связи/развязки, разработанных в соответствии с [3], требуются лишь незначительные изменения.

6.3 Емкостные клещи связи


Емкостные клещи связи обеспечивают возможность подачи НИП на испытуемые цепи без подключения к контактам цепей, экранам кабелей или каким-либо иным частям ИТС. Емкость связи клещей зависит от диаметра кабеля, его материала и наличия экрана кабеля.

Емкостные клещи связи состоят из пластин связи (выполненных из стали с гальваническим покрытием, латуни, меди или алюминия), предназначенных для укладки в них кабелей испытуемой цепи (плоских или круглых), размещенных на пластине заземления площадью не менее 1 мЧисло. Пластина заземления должна выступать за границы клещей связи не менее чем на 0,1 м с каждой стороны.

Емкостные клещи должны иметь на каждом конце высоковольтный коаксиальный соединитель для подключения ИГ. ИГ подключают к тому концу клещей связи, который расположен ближе к ИТС.

При испытаниях емкостные клещи связи с уложенным в них кабелем должны быть возможно более плотно закрыты, чтобы обеспечить максимальную емкость связи между кабелем и клещами.

Конструкция емкостных клещей связи приведена на рисунке 5. Данная конструкция определяет входное сопротивление и частотную характеристику клещей.

Характеристики емкостных клещей связи:

типовое значение емкости связи между кабелем
и емкостными клещами

от 100 до 1000 пФ;

диаметр укладываемых круглых кабелей

от 4 до 40 мм;

пробивное напряжение изоляции

5 кВ (испытательный импульс 1/50 мкс).


Метод испытаний с использованием емкостных клещей связи применяют для подачи НИП на линии, подключаемые к портам ввода/вывода сигналов и портам связи. Применение данного метода для портов электропитания переменного и постоянного тока допускается в случае, если использование устройства связи/развязки в соответствии с 6.2 не представляется возможным.

Первичную и периодическую аттестацию ИГ и устройств связи/развязки проводят в соответствии с требованиями ГОСТ Р 8.568.

      Магазин учебных материалов