10 Радиочастотное электромагнитное поле
10.1 Цель испытаний
Цель испытаний заключается в том, чтобы подтвердить устойчивость ТС к радиочастотным электромагнитным полям, в том числе создаваемым переносными радиостанциями, радиотелефонами и т. д.
10.2 Основные положения
Испытание заключается в воздействии на ИТС электромагнитного поля, частота которого перестраивается в полосе от 80 до 1000 МГц. ИТС подвергают воздействию электромагнитного поля с синусоидальной амплитудной модуляцией и импульсной модуляцией (модулирующее напряжение в форме меандра частотой 1 Гц). Воздействие электромагнитным полем с импульсной модуляцией осуществляют с учетом того, что ТС некоторых видов, как показывает практический опыт, восприимчивы к импульсным радиочастотным электромагнитным полям.
10.3 Метод испытаний
10.3.1 Применяемый основополагающий стандарт
Испытательное оборудование и метод испытаний - в соответствии с ГОСТ Р 51317.4.3 с учетом следующих дополнительных требований.
При создании испытательного электромагнитного поля целесообразно применять излучающие антенны в безэховой или модифицированной полубезэховой камеры. Возможно применение оборудования других видов (ТЭМ-камер или гибридных ТЕМ-камер), обеспечивающих создание испытательного поля, удовлетворяющего требованиям однородности. Перед проведением испытаний должно быть проверено соответствие испытательного поля установленным требованиям напряженности во всей полосе частот (80-1000 МГц).
После установки ИТС на рабочем месте для испытаний частоту испытательного поля напряженностью, указанной в 10.3.4, изменяют в установленной полосе частот, применяя два вида модуляции.
При шаговой перестройке частоты изменение частоты должно составлять 1 % от предыдущего значения частоты. Переход от одной частоты к другой должен осуществляться таким образом, чтобы время воздействия электромагнитного поля на определенной частоте было достаточным для выявления возможных изменений функционирования ИТС с учетом любых временных задержек, накопления или обработки данных.
При плавной перестройке частоты и синусоидальной амплитудной модуляции время изменения частоты на величину, равную одному проценту от предыдущего значения частоты, должно быть не менее времени реакции ИТС на воздействие помехи или 3 с, в зависимости от того, что больше.
При плавной перестройке частоты и импульсной модуляции время изменения частоты на величину, равную одному проценту от предыдущего значения частоты, должно быть не менее времени, необходимого для трехкратного переключения «излучение»-«пауза» (см. 10.3.4).
При испытаниях ТС некоторых видов, характеризующихся значительным временем реакции на воздействие помехи, применение пошаговой или непрерывной перестройки частоты при скорости, учитывающей время реакции ИТС, может быть затруднительным. В этом случае допускается увеличение скорости перестройки с использованием следующих способов ускоренной оценки:
- изменения режимов функционирования ИТС (введения специального режима испытаний или применения соответствующего тестового программного обеспечения, обеспечивающих уменьшение времени реакции на воздействие электромагнитного поля при сохранении основной функции ИТС);
- контроля параметров ИТС, позволяющих выявить нарушения функционирования оборудования ранее, чем указанные нарушения приведут к изменению выходного сигнала (сигналов) ИТС.
ИТС должно быть подвергнуто воздействию электромагнитного поля при его различных ориентациях таким образом, чтобы векторы электрического и магнитного поля были направлены по трем перпендикулярным осям ИТС (рисунок 2).
Е - вектор электрического поля; Н - вектор магнитного поля;
Р - направление распространения электромагнитного поля
Рисунок 2 - Примеры относительной ориентации ИТС и векторов электромагнитного поля при испытаниях на помехоустойчивость
10.3.2 Предварительный контроль ИТС
Перед проведением испытаний на помехоустойчивость испытуемый образец подвергают функциональным испытаниям (см. раздел 6).
10.3.3 Подготовка к испытаниям
ИТС подсоединяют к источнику напряжения электропитания. К ИТС подключают вспомогательное оборудование, необходимое для проведения испытаний и проверки функционирования ИТС (см. 5.1). Рабочие условия устанавливают в соответствии с 5.3.
10.3.4 Проведение испытаний
Подвергают ИТС воздействию электромагнитного поля в соответствии с таблицей 4.
Таблица 4- Радиочастотное электромагнитное поле
|
Наименование параметра |
Значение параметра |
|
Частота испытательного электромагнитного поля, МГц |
80-1000 |
|
Напряженность электромагнитного поля, В/м (дБ относительно 1 мкВ/м)1), 2) |
10 (140) |
|
Амплитудная модуляция |
Синусоидальное модулирующее напряжение частотой 1 кГц при глубине модуляции 80 % (рисунок 3) |
|
Импульсная модуляция |
Модулирующее напряжение в форме меандра частотой 1 Гц (длительности излучения - 0,5 с, паузы - 0,5 с) (рисунок 3) |
|
Примечания 1) Напряженность испытательного электромагнитного поля устанавливают в режиме непрерывных колебаний при отсутствии модуляции 2) Для систем охранного телевидения учитывают условия, указанные в 10.3.7. |
|
|
Непрерывные колебания |
Амплитудная модуляция синусоидальным напряжением (80 %) |
Импульсная модуляция |
А - амплитуда модулирующего напряжения
Рисунок 3 - Виды модуляции
10.3.5 Измерения при проведении испытаний
Осуществляют наблюдение за функционированием ИТС с тем, чтобы выявить любое изменение состояния ИТС при выполнении им установленной функции.
10.3.6 Контроль по окончании испытаний
После воздействия радиочастотным электромагнитным полем осуществляют функциональные испытания ИТС (см. раздел 6) и проводят визуальный контроль для выявления механических повреждений.
10.3.7 Критерий соответствия
В результате воздействия радиочастотным электромагнитным полем в соответствии с таблицей 4 не должны быть отмечены повреждения ИТС, изменения его состояния или изменения выполнения установленной функции. Допускаются изменения светимости индикаторных устройств в период воздействия помехи при следующих условиях:
а) отсутствуют любые изменения выходного сигнала (сигналов), которые могут быть восприняты подключаемым оборудованием как изменение состояния ИТС;
б) изменения светимости индикаторных устройств ТС отмечают при напряженности электромагнитного поля более 3 В/м [130 дБ (мкВ/м)].
Для ТС, входящих в состав систем охранного телевидения с объявлением тревоги оператором на основе наблюдения за экраном монитора, ухудшение качества изображения на экране, при котором выполнение задач системой охранного телевидения становится невозможным, должно наступать при напряженности электромагнитного поля не менее 10 В/м [140 дБ (мкВ/м)] при следующих условиях:
а) при указанной напряженности поля отсутствуют потери данных, хранимых в памяти ИТС, и изменения программируемых установок ИТС;
б) при напряженности поля 3 В/м [130 дБ (мкВ/м)] искажения изображения не препятствуют выполнению задач системой кабельного телевидения;
в) при напряжении электромагнитного поля 1 В/м 120 дБ (мкВ/м) заметные искажения изображения отсутствуют.
ТС, предназначенные для передачи и (или) приема радиосигналов, должны удовлетворять критерию соответствия на всех частотах испытательного электромагнитного поля, указанных в таблице 4, за исключением полос частот, установленных для приемников и передатчиков, на которых при воздействии электромагнитного поля напряженностью 10 В/м [140 дБ (мкВ/м)] допускается нарушение работы линии радиосвязи.
После прекращения воздействия помехи ИТС должно соответствовать установленным для него функциональным требованиям (см. раздел 6).
11 Кондуктивные помехи, наведенные радиочастотными электромагнитными полями
11.1 Цель испытаний
Цель испытаний заключается в том, чтобы подтвердить устойчивость ТС к кондуктивным помехам, наводимым в подключаемых к ТС проводниках радиочастотными электромагнитными полями, в том числе создаваемыми переносными радиостанциями, радиотелефонами и т. д.
11.2 Основные положения
Испытание заключается в подаче кондуктивных радиочастотных помех, перестраиваемых в полосе от 150 кГц до 80 МГц, на различные входные и выходные порты ИТС. ИТС подвергают воздействию кондуктивных помех с синусоидальной амплитудной модуляцией и импульсной модуляцией (модулирующее напряжение в форме меандра частотой 1 Гц). Воздействие кондуктивными помехами с импульсной модуляцией осуществляют с учетом того, что ТС некоторых видов, как показывает практический опыт, восприимчивы к импульсным электромагнитным полям.
11.3 Метод испытаний
11.3.1 Применяемый основополагающий стандарт
Испытательное оборудование и метод испытаний - в соответствии с ГОСТ Р 51317.4.6 с учетом следующих дополнительных требований.
При шаговой перестройке частоты изменение частоты должно составлять 1 % от предыдущего значения частоты. Переход от одной частоты к другой должен осуществляться таким образом, чтобы время воздействия электромагнитного поля на определенной частоте было достаточным для выявления возможных изменений функционирования ИТС с учетом любых временных задержек, накопления или обработки данных.
При плавной перестройке частоты и синусоидальной амплитудной модуляции время изменения частоты на величину, равную одному проценту от предыдущего значения частоты, должно быть не менее времени реакции ИТС на воздействие помехи или 3 с в зависимости от того, что больше.
При плавной перестройке частоты и импульсной модуляции время изменения частоты на величину, равную одному проценту предыдущего значения, должно быть не менее времени необходимого для трехкратного переключения «излучение» - «пауза» (см. 11.3.4).
При испытаниях ТС некоторых видов, характеризующихся значительным временем реакции на воздействие помехи, применение пошаговой или непрерывной перестройки частоты на скорости, учитывающей время реакции ИТС, может быть затруднительным. В этом случае допускается увеличение скорости перестройки при использовании следующих способов ускоренной оценки:
- изменения режимов функционирования ИТС (введения специального режима испытаний или применения соответствующего тестового программного обеспечения, обеспечивающих уменьшение времени реакции на воздействие электромагнитного поля при сохранении основной функции ИТС);
- контроля параметров ИТС, позволяющих выявить нарушения функционирования оборудования ранее, чем указанные нарушения приведут к изменению выходного сигнала (сигналов) ИТС.
11.3.2 Предварительный контроль ИТС
Перед проведением испытаний на помехоустойчивость испытуемый образец подвергают функциональным испытаниям (см. раздел 6).
11.3.3 Подготовка к испытаниям
ИТС подсоединяют к источнику напряжения электропитания. К ИТС подключают вспомогательное оборудование, необходимое для проведения испытаний и проверки функционирования ИТС (см. 5.1). Рабочие условия ИТС устанавливают в соответствии с 5.3.
11.3.4 Проведение испытаний
Подвергают ИТС воздействию кондуктивных помех, наведенных электромагнитными полями, в соответствии с таблицей 5.
Таблица 5- Кондуктивные помехи, наведенные радиочастотными электромагнитными полями
|
Наименование параметра |
Значение параметра |
|
Частота, МГц |
0,15-80 |
|
Испытательное напряжение, В (дБ относительно 1 мкВ)1), 2) |
10 (140) |
|
Амплитудная модуляция |
Синусоидальное модулирующее напряжение частотой 1 кГц при глубине модуляции 80 % (рисунок 3) |
|
Импульсная модуляция |
Модулирующее напряжение в форме меандра частотой 1 Гц (длительности излучения - 0,5 с, паузы - 0,5 с) (рисунок 3) |
|
Примечания 1) Испытательное напряжение устанавливают в режиме непрерывных колебаний при отсутствии модуляции 2) Для систем охранного телевидения учитывают условия, указанные в 11.3.7. |
|
11.3.5 Измерения при проведении испытаний
Осуществляют наблюдение за функционированием ИТС с тем, чтобы выявить любое изменение состояния ИТС при выполнении им установленной функции.
11.3.6 Контроль по окончании испытаний
После воздействия кондуктивных помех осуществляют функциональные испытания ИТС (см. раздел 6) и проводят визуальный контроль для выявления механических повреждений.
11.3.7 Критерии соответствия
В результате воздействия кондуктивных помех, наведенных радиочастотными электромагнитными полями в соответствии с таблицей 5, не должны быть отмечены повреждения ИТС, изменения его состояния или изменения выполнения установленной функции. Допускаются изменения светимости индикаторных устройств в период воздействия помехи при следующих условиях:
а) отсутствуют любые изменения выходного сигнала (сигналов), которые могут быть восприняты подключаемым оборудованием как изменение состояния ИТС;
б) изменения светимости индикаторных устройств ТС отмечают при испытательном напряжении более 3В [130 дБ(мкВ)].
Для ТС, входящих в состав систем охранного телевидения с объявлением тревоги оператором на основе наблюдения за экраном монитора, ухудшение качества изображения на экране, при котором выполнение задач системой охранного телевидения становится невозможным, должно наступать при испытательном напряжении не менее 10 В [140 дБ (мкВ)] при следующих условиях:
а) при указанном напряжении отсутствуют потери данных, хранимых в памяти ИТС, и изменения программируемых установок ИТС;
б) при испытательном напряжении 3 В [130 дБ (мкВ)] искажения изображения не препятствуют выполнению задач системой охранного телевидения;
в) при напряжении электромагнитного поля 1 В [120 дБ (мкВ)] заметные искажения изображения отсутствуют.
После прекращения воздействия помехи ИТС должно соответствовать установленным для него функциональным требованиям (см. раздел 6).
12 Наносекундные импульсные помехи
12.1 Цель испытаний
Цель испытаний заключается в том, чтобы подтвердить устойчивость ТС к пачкам импульсных помех наносекундной длительности малой энергии, возникающих при коммутации индуктивных нагрузок и функционировании реле, контакторов и других переключающих устройств в электрических сетях.
12.2 Основные положения
Испытание заключается в подаче наносекундных импульсных помех на входные и выходные порты электропитания, сигналов и управления ИТС.
12.3 Метод испытаний
12.3.1Применяемый основополагающий стандарт
Испытательное оборудование и метод испытаний - в соответствии с ГОСТ Р 51317.4.4. Используется метод испытаний, проводимых в испытательных лабораториях (см. ГОСТ Р 51317.4.4). Для ТС, устанавливаемых при эксплуатации на стенах и потолках зданий и помещений используют рабочее место для испытаний напольных ИТС. При этом ИТС должно быть установлено на изоляционной подставке в положении, используемом при эксплуатации, на высоте 0,1 м над пластиной заземления, с использованием монтажных и крепежных устройств в соответствии с требованиями изготовителя.
12.3.2 Предварительный контроль ИТС
Перед проведением испытаний на помехоустойчивость испытуемый образец подвергают функциональным испытаниям (см. раздел 6).
12.3.3 Подготовка к испытаниям
ИТС подсоединяют к источнику напряжения электропитания. К ИТС подключают вспомогательное оборудование, необходимое для проведения испытаний и проверки функционирования ИТС (см. 5.1). Рабочие условия ИТС устанавливают в соответствии с 5.3.
12.3.4 Проведение испытаний
Подвергают ИТС воздействию наносекундных импульсных помех в соответствии с таблицей 6.
Таблица 6- Наносекундные импульсные помехи
|
Наименование параметра |
Значение параметра |
|
Испытательное напряжение при подаче помех на входные и выходные порты электропитания переменного тока, кВ |
0,5; 1; 2 |
|
Испытательное напряжение при подаче помех на входные и выходные порты электропитания постоянного тока, сигнальные порты и порты управления, кВ |
0,25; 0,5; 1 |
|
Полярность испытательного напряжения |
Положительная и отрицательная |
|
Число воздействий помех при каждом испытательном напряжении и полярности |
1 |
|
Длительность каждого воздействия помехи, с |
От 1 до 1,2 |
|
Примечание - Устойчивость ТС к наносекундным импульсным помехам должна быть подтверждена при максимальной и более низких степенях жесткости испытаний |
|
12.3.5 Измерения при проведении испытаний
Осуществляют наблюдение за функционированием ИТС с тем, чтобы выявить любое изменение состояния ИТС при выполнении им установленной функции.
12.3.6 Контроль по окончаний испытаний
После воздействия наносекундных импульсных помех осуществляют функциональные испытания ИТС (см. раздел 6) и проводят визуальный контроль для выявления механических повреждений.
12.3.7 Критерий соответствия
В результате воздействия наносекундных импульсных помех в соответствии с таблицей 6 не должны быть отмечены повреждения ИТС, изменения его состояния или изменения выполнения установленной функции. Допускаются изменения светимости индикаторных устройств в период воздействия помехи при условии, что отсутствуют любые изменения выходного сигнала (сигналов), которые могут быть восприняты подключаемым оборудованием как изменение состояния ИТС.
После прекращения воздействия помехи ИТС должно соответствовать установленным для него функциональным требованиям (см. раздел 6).
13 Микросекундные импульсные помехи большой энергии
13.1 Цель испытаний
Цель испытаний заключается в том, чтобы подтвердить устойчивость ТС к импульсным помехам микросекундной длительности большой энергии, возникающим в силовых линиях и линиях сигналов и управления в результате молниевых разрядов и коммутационных переходных процессов в системах электроснабжения, в том числе при переключениях батарей конденсаторов.
13.2 Основные положения
Испытание заключается в подаче микросекундных импульсных помех на входные порты электропитания переменного тока по схеме «провод-провод» и «провод-земля», на входные и выходные порты сигналов и управления по схеме «провод-земля» и на входные порты электропитания, подключаемые к низковольтным распределительным электрическим сетям (внешним источникам) постоянного тока, по схеме «провод-земля».
13.3 Метод испытаний
13.3.1 Применяемый основополагающий стандарт
Испытательное оборудование и метод испытаний - в соответствии с ГОСТ Р 51317.4.5 с учетом следующих дополнительных требований.
ИТС подключают к сети электропитания, линиям сигнализации и управления, защитному заземлению в соответствии с требованиями изготовителя. ИТС и соединительные кабели, исключая заземляющие проводники, изолируют от пластины заземления.
При подаче помех на входные порты электропитания переменного тока руководствуются следующими правилами:
- при питании ИТС от однофазной двухпроводной электрической сети помехи подают по схеме «провод-провод»;
- при питании ИТС от трехфазной трехпроводной электрической сети помехи подают по схеме «провод-провод» и «провод-земля»;
- при питании ИТС от трехфазной трехпроводной или четырехпроводной электрической сети помехи подают по схеме «провод-провод»;
- при питании ИТС от трехфазной пятипроводной электрической сети помехи подают по схеме «провод-провод» и «провод-земля».
При подаче помех на порты электропитания переменного тока по схеме «провод-провод» последовательно с испытательным генератором микросекундных импульсных помех подключают резистор сопротивлением 10 Ом. Длина силового кабеля между ИТС и устройством связи/развязки не должна превышать 2м.
При испытаниях для каждой степени жесткости испытаний подают на ИТС 20 импульсов помехи положительной и отрицательной полярности, в том числе по 5 импульсов в моменты прохождения кривой напряжения сети электропитания через нуль и амплитудные значения положительной и отрицательной полярности.
Помехи на порты ИТС должны быть поданы при временных интервалах между импульсами не менее 5 с. Однако при выявлении нарушения функционирования ИТС необходимо убедиться, что указанное нарушение не связано с малым временным интервалом между импульсами. Для этого заменяют защитные устройства ИТС и повторяют испытания при временном интервале между импульсами помех, равном 1 мин.
При подаче помех на порты электропитания постоянного тока и порты сигнализации и управления по схеме «провод-земля» последовательно с испытательным генератором микросекундных импульсных помех подключают резистор сопротивлением 40 Ом. Если ИТС имеет значительное число идентичных входных/выходных портов (например, для подключения датчиков), для испытаний должно быть выбрано достаточное число указанных портов, чтобы обеспечить проверку входных и выходных портов различных видов. Длина силового кабеля между ИТС и устройством связи/развязки не должна превышать 2 м.
Если установлено, что к определенным портам ИТС могут быть подключены экранированные кабели, то помехи в этом случае подают непосредственно на экран кабеля длиной 20 м в соответствии с рисунком 4 (см. также 7.5. ГОСТ Р 51317.4.5). При испытаниях для каждой степени жесткости испытаний подают на ИТС 5 импульсов помехи положительной и отрицательной полярности. Помехи на порты ИТС должны быть поданы при временных интервалах между импульсами не менее 5 с. Однако при выявлении нарушения функционирования ИТС необходимо убедиться, что указанное нарушение не связано с малым временным интервалом между импульсами. Для этого заменяют защитные устройства ИТС и повторяют испытания при временном интервале между импульсами помех, равном 1 мин.
13.3.2 Предварительный контроль ИТС
Перед проведением испытаний на помехоустойчивость испытуемый образец подвергают функциональным испытаниям (см. раздел 6).
13.3.3 Подготовка к испытаниям
ИТС подсоединяют к источнику напряжения электропитания. К ИТС подключают вспомогательное оборудование, необходимое для проведения испытаний и проверки функционирования ИТС (см. 5.1). Рабочие условия ИТС устанавливают в соответствии с 5.3.
13.3.4 Проведение испытаний
Подвергают ИТС воздействию микросекундных импульсных помех большой энергии в соответствии с таблицей 7.
Таблица 7- Микросекундные импульсные помехи большой энергии
|
Наименование параметра |
Значение параметра |
|
Испытательное напряжение при подаче помех на входные порты электропитания переменного тока, кВ: |
|
|
по схеме «провод-провод»1) |
0,5; 1 |
|
по схеме «провод-земля» |
0,5; 1; 2 |
|
Испытательное напряжение при подаче помех на входные и выходные порты электропитания постоянного тока, сигнальные порты и порты управления (по схеме «провод-земля»), кВ2) |
0,5; 1 |
|
Полярность испытательного напряжения |
Положительная и отрицательная |
|
Число импульсов, воздействующих на ИТС при каждом испытательном напряжении, полярности и схеме подачи помехи: |
|
|
для портов электропитания переменного тока |
20 |
|
для других портов |
5 |
|
1) При выходном сопротивлении источника помех 12 Ом. 2) При выходном сопротивлении источника помех 42 Ом. |
|
Рисунок 4 - Типичная схема ввода помех в экранированные сигнальные кабели
14 Отбор образцов и оценка результатов испытаний
14.1 Отбор образцов ТС для испытаний на помехоустойчивость осуществляют в соответствии со следующими требованиями:
- при сертификационных испытаниях ТС отбирают один образец. В обоснованных случаях по решению органа по сертификации число образцов может быть увеличено;
- при испытании опытных ТС отбирают 2 %, но не менее трех образцов, если изготовлено более трех изделий, и все образцы, если изготовлено три и менее образцов;
- количество ТС, подвергаемых испытаниям на помехоустойчивость при приемосдаточных и периодических испытаниях, устанавливают в ТУ на ТС конкретного типа, при типовых испытаниях- в программе испытаний.
14.2 Требования помехоустойчивости считают выполненными, если для всех видов воздействующих помех все испытанные образцы соответствуют требованиям настоящего стандарта.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)
Библиография
[1] РД 50-714-92 (МЭК 1000-2-2) Совместимость технических средств электромагнитная. Электромагнитная обстановка. Уровни электромагнитной совместимости в низковольтных системах электроснабжения общего назначения в части низкочастотных кондуктивных помех и сигналов, передаваемых по силовым линиям
Ключевые слова: электромагнитная совместимость; системы тревожной сигнализации; устойчивость к электромагнитным помехам; требования; методы испытаний