Испытание технических средств (ТС) с номинальным потребляемым током не более 16 А в одной фазе на устойчивость к провалам, кратковременным прерываниям и изменениям напряжения электропитания.
Данный вид испытаний применяется для ТС с номинальным потребляемым током не более 16 А в одной фазе, подключаемых к низковольтным (напряжением не выше 1000 В) электрическим сетям переменного тока частотой 50 Гц.
При разработке ТС любого профиля - коммерческого, широкого медицинского,
специального назначения, в том числе и военного, - одним из важнейших
этапов является принятие мер по ее устойчивости к внешним воздействиям,
что должно быть подтверждено соответствующими испытаниями и
сертификатами. К числу таких обязательных испытаний относится и к
провалам, кратковременным прерываниям и изменениям напряжения
электропитания.
Устойчивость к электромагнитной помехе, помехоустойчивость - Способность устройства, оборудования или системы функционировать без ухудшения качества в присутствии электромагнитной помехи.
Провал напряжения - резкое понижение напряжения в определенной точке системы электроснабжения ниже заданного порогового значения с последующим возвращением к исходному значению через короткий промежуток времени. Обычно провал напряжения связывают с появлением и окончанием короткого замыкания или иного экстремального увеличения тока в системе электроснабжения или в установках, подключенных к ней. Провал напряжения представляет собой двумерную электромагнитную помеху, интенсивность которой определяется как напряжением, так и длительностью.
Кратковременное прерывание напряжения - Резкое понижение напряжения во всех фазах в определенной точке системы электроснабжения ниже заданного для прерываний напряжения порогового значения с последующим возвращением к исходному значению через короткий промежуток времени. Кратковременные прерывания напряжения обычно связаны с процессами коммутации, вызванными появлением и окончанием коротких замыканий в системе электроснабжения или установках, подключенных к ней.
Изменение напряжения - изменение напряжения относительно номинального напряжения, которое происходит за короткий промежуток времени и может возникнуть из-за изменения нагрузки в системах электроснабжения.
Имитатор провалов напряжения ЭЛЕМКОМ ИПН-8
Конструкция
Имитатор выполнен в виде конструкции закрытого типа. Органы управления расположены на передней панели прибора. Узлы подключения испытуемой аппаратуры (штепсельные розетки, клеммы) расположены на задней панели прибора.
Особенности конструкции
- При установке стандартных значений провалов (-20%, -30%, -60%, -100%) и прерываний напряжения питания не требуется измерять их значения дополнительными приборами.
- Светодиодные индикаторы позволяют контролировать работоспособность прибора.
- Габаритные размеры - не более 480×480×200 мм.
- Масса - не более 28 кг.
Характеристики
- Напряжение питания: 220 В, 50 Гц.
- Номинальный ток: до 8 А.
- Величина провала напряжения: -20%, -30%, -60%, -100% от номинального напряжения.
- Длительность изменений напряжения: от 10 мс до 9 с.
- Динамические изменения напряжения: при переходе через ноль.
- Фаза изменения напряжения: 0, 45, 90, 135, 180, 225, 270, 315, 360 градусов.
Аттестация каждые 2 года.
Описание проблемы
Провалы и кратковременные прерывания напряжения возникают из-за неисправностей в электрических сетях, вызываемых прежде всего короткими замыканиями, неисправностей в электрических установках, а также из-за внезапного резкого изменения нагрузки. В определенных случаях могут возникать два или более последовательных провала или прерывания напряжения. Изменения напряжения вызываются изменениями нагрузок в сети электропитания.
Проведение испытаний
Испытания проводят в соответствии со стандартом ГОСТ 30804.4.11-2013
(IEC 61000-4-11:2004) “Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к динамическим изменениям напряжения сети электропитания. Требования и методы испытаний”.
Документ применяется для целей технических регламентов и включен в:
- Перечень международных и региональных (межгосударственных) стандартов, а в случае их отсутствия - национальных (государственных) стандартов, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований технического регламента Таможенного союза "О безопасности железнодорожного подвижного состава" (ТР ТС 001/2011), утвержденный Решением Коллегии Евразийской экономической комиссии от 16.07.2024 N 81;
- Перечень международных и региональных (межгосударственных) стандартов, а в случае их отсутствия - национальных (государственных) стандартов, содержащих правила и методы исследований (испытаний) и измерений, в том числе правила отбора образцов, необходимые для применения и исполнения требований технического регламента Таможенного союза "О безопасности железнодорожного подвижного состава" (ТР ТС 001/2011) и осуществления оценки соответствия объектов технического регулирования, утвержденный Решением Коллегии Евразийской экономической комиссии от 16.07.2024 N 81.
- Перечень международных и региональных (межгосударственных) стандартов, а в случае их отсутствия - национальных (государственных) стандартов, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований технического регламента Таможенного союза "О безопасности высокоскоростного железнодорожного транспорта" (ТР ТС 002/2011), утвержденный Решением Коллегии Евразийской экономической комиссии от 16.07.2024 N 81;
- Перечень международных и региональных (межгосударственных) стандартов, а в случае их отсутствия - национальных (государственных) стандартов, содержащих правила и методы исследований (испытаний) и измерений, в том числе правила отбора образцов, необходимые для применения и исполнения требований технического регламента Таможенного союза "О безопасности высокоскоростного железнодорожного транспорта" (ТР ТС 002/2011) и осуществления оценки соответствия объектов технического регулирования, утвержденный Решением Коллегии Евразийской экономической комиссии от 16.07.2024 N 81.
- Перечень международных и региональных (межгосударственных) стандартов, а в случае их отсутствия - национальных (государственных) стандартов, содержащих правила и методы исследований (испытаний) и измерений, в том числе правила отбора образцов, необходимые для применения и исполнения требований технического регламента Таможенного союза "Электромагнитная совместимость технических средств" (ТР ТС 020/2011) и осуществления оценки соответствия объектов технического регулирования, утвержденный Решением Коллегии Евразийской экономической комиссии от 29.06.2021 N 77.
Данный стандарт необходим для подтверждения соответствия требованиям по помехоустойчивости по ТР ТС 020/2011 практически всех видов продукции:
- бытовых приборов, электрических инструментов и аналогичных устройств в соответствии с ГОСТ CISPR 14-2-2016;
- оборудования информационных технологий и мультимедиа в соответствии с ГОСТ CISPR 24-2013 и ГОСТ CISPR 35-2019;
- оборудования электрического для измерения, управления и лабораторного применения в соответствии с ГОСТ Р МЭК 61326-1-2014;
- технических средств охранной, пожарной и охранно-пожарной сигнализации в соответствии с ГОСТ 30379-2017;
- низковольтных источников питания постоянного тока в соответствии с ГОСТ 32132.3-2013;
- устройств комплектных низковольтных распределения и управления в соответствии с ГОСТ IEC 61439-1-2013;
- контроллеров программируемых в соответствии с ГОСТ IEC 61131-2-2012;
- систем бесперебойного питания в соответствии с ГОСТ 32133.2-2013;
- технических средств радиосвязи в соответствии с ГОСТ 31818.11-2012;
- технических средств, применяемых в жилых, коммерческих зонах и производственных зонах с малым энергопотреблением (ГОСТ 30804.6.1-2013), в промышленных зонах (ГОСТ 30804.6.2-2013) и оборудования, используемого в обстановке электростанции и подстанции (ГОСТ IEC 61000-6-5-2017) и др.
Уровни и длительности провалов и кратковременных прерываний напряжения электропитания при испытаниях на помехоустойчивость должны указываться в технических документах на конкретное ТС.
Испытания ТС на устойчивость к изменениям напряжения электропитания рассматривают в качестве дополнительных по отношению к испытаниям при воздействии провалов и кратковременных изменений напряжения.
Испытательная установка.
Испытание должно проводиться с испытуемым ТС, подключенным к испытательному генератору (имитатору провалов ЭЛЕМКОМ ИПН-8) с помощью кабеля электропитания минимальной длины, установленной изготовителем ТС. Если длина кабеля не установлена, применяют возможно более короткий, подходящий для применения ТС.
Испытательная установка должна обеспечивать:
- провалы напряжения электропитания;
- кратковременные прерывания напряжения электропитания;
- изменения напряжения электропитания от номинального до изменяемого напряжения (дополнительное испытание).
Испытания проводят в соответствии с планом испытаний, который должен отражать реальные условия применения ТС. Может потребоваться предварительный анализ для определения конфигурации испытуемого ТС, обеспечивающей воспроизведение реальных условий.
Рекомендуется, чтобы в плане испытаний были отражены:
- обозначение ТС;
- сведения о возможных соединениях (разъемах, клеммах и т.д.) и соответствующих кабелях и периферийных устройствах;
- сведения о входном порте электропитания ТС;
- представительные режимы функционирования ТС при испытаниях;
- применяемые и установленные в технических документах на ТС критерии качества функционирования;
- описание испытательной установки.
При отсутствии источников сигналов, обеспечивающих функционирование испытуемого ТС, допускается заменять их имитаторами.
При проведении испытаний контролируют качество функционирования испытуемого ТС во время и после окончания подачи помех. Оборудование, используемое при проведении контроля, должно быть способно установить любые изменения режима и характеристик функционирования ТС. После завершения каждой группы испытаний следует проводить проверку функциональных характеристик испытуемого ТС.
Методика проведения испытаний
Во время проведения испытаний следует контролировать напряжение электропитания для его поддержания с точностью 2%.
-Провалы и кратковременные прерывания напряжения
Испытуемое ТС должно быть подвергнуто испытаниям при подаче для каждой выбранной комбинации испытательного напряжения и длительности трех провалов/прерываний напряжения с интервалами не менее 10 с (между каждым испытательным воздействием). Следует испытать каждую представленную на испытания конфигурацию ТС.
Провалы напряжения электропитания должны происходить при переходе напряжения через нуль за исключением случаев, когда в стандартах на ТС конкретного вида установлен фазовый угол провала напряжения, выбираемый из ряда: 45°, 90°, 135°, 180°, 225°, 270°, 315° в каждой фазе.
Для кратковременных прерываний напряжения техническим комитетом, разрабатывающим стандарты на ТС, должен быть установлен фазовый угол, обеспечивающий наибольшую восприимчивость ТС к воздействию прерывания напряжения. Если данный фазовый угол не установлен, рекомендуется использовать угол 0° для одной из фаз.
Испытания трехфазных систем на устойчивость к кратковременным прерываниям напряжения проводят в трех фазах одновременно.
Испытания трехфазных систем с нейтральным проводом на устойчивость к провалам напряжения проводят для каждого напряжения "фаза - нейтраль" и "фаза - фаза" по отдельности. Всего проводят шесть различных серий испытаний.
Испытания трехфазных систем без нейтрального провода на устойчивость к провалам напряжения проводят для каждого напряжения "фаза - фаза". Всего проводят три различных серии испытаний.
-Изменения напряжения (дополнительное требование)
Испытуемое ТС испытывают на каждом установленном уровне испытательного напряжения три раза с интервалом 10 с для типовой конфигурации ТС.
Оценка результатов испытаний
Результаты испытаний должны быть классифицированы с точки зрения прекращения выполнения функции или ухудшения качества функционирования ТС в сравнении с уровнем качества функционирования, определенным его изготовителем, заказчиком испытания или соглашением между изготовителем и покупателем продукции.
Вопросы по теме:
1. Из-за чего возникают провалы и кратковременные прерывания напряжения в реальных условиях эксплуатации ТС?
Провалы и кратковременные прерывания напряжения возникают из-за неисправностей в электрических сетях, вызываемых прежде всего короткими замыканиями, неисправностей в электрических установках, а также из-за внезапного резкого изменения нагрузки. В определенных случаях могут возникать два или более последовательных провала или прерывания напряжения.
2. С помощью какого вида испытательного оборудования проводят испытание на устойчивость к провалам, кратковременным прерываниям и изменениям напряжения электропитания?
Испытательный генератор, например, Имитатор провалов напряжения ЭЛЕМКОМ ИПН-8.
3. Какой стандарт содержит требования и методы испытаний по устойчивости к электростатическим разрядам?
ГОСТ 30804.4.11-2013 (IEC 61000-4-11:2004). Также он необходим для применения ГОСТ CISPR 14-2-2016, ГОСТ CISPR 24-2013, ГОСТ CISPR 35-2019, ГОСТ Р МЭК 61326-1-2014, ГОСТ 30379-2017, ГОСТ 32132.3-2013, ГОСТ IEC 61439-1-2013, ГОСТ IEC 61131-2-2012, ГОСТ 32133.2-2013, ГОСТ 31818.11-2012, ГОСТ 30804.6.1-2013, ГОСТ 30804.6.2-2013, ГОСТ IEC 61000-6-5-2017 и др.
4. Дать определение Провала напряжения.
Провал напряжения - резкое понижение напряжения в определенной точке системы электроснабжения ниже заданного порогового значения с последующим возвращением к исходному значению через короткий промежуток времени.
5. Как проводят испытания трехфазных систем с нейтральным проводом на устойчивость к провалам и кратковременным прерываниям напряжения?
Испытания трехфазных систем с нейтральным проводом на устойчивость к провалам напряжения проводят для каждого напряжения "фаза - нейтраль" и "фаза - фаза" по отдельности. Всего проводят шесть различных серий испытаний.
Испытания трехфазных систем на устойчивость к кратковременным прерываниям напряжения проводят в трех фазах одновременно.
