ГОСТ Р 51317.3.4-2006
(МЭК 61000-3-4:1998)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Совместимость технических средств электромагнитная
ОГРАНИЧЕНИЕ ЭМИССИИ ГАРМОНИЧЕСКИХ СОСТАВЛЯЮЩИХ ТОКА ТЕХНИЧЕСКИМИ СРЕДСТВАМИ С ПОТРЕБЛЯЕМЫМ ТОКОМ БОЛЕЕ 16 А, ПОДКЛЮЧАЕМЫМИ К НИЗКОВОЛЬТНЫМ СИСТЕМАМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Нормы и методы испытаний
Electromagnetic compatibility of technical equipment. Limitation of emission of harmonic currents in low-voltage power supply systems for equipment with rated current greater than 16 A. Limits and test methods
ОКС 33.100
Дата введения 2007-07-01
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН ЗАО "Научно-испытательный центр "САМТЭС" и Техническим комитетом по стандартизации ТК 30 "Электромагнитная совместимость технических средств" на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 30 "Электромагнитная совместимость технических средств"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2006 г. N 340-ст
4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту МЭК 61000-3-4:1998* "Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 3-4. Нормы. Ограничение эмиссии гармонических составляющих тока оборудованием с потребляемым током более 16 А в низковольтных системах электроснабжения" (IEC 61000-3-4:1998 "Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 3-4: Limits - Limitation of emission of harmonic currents in low-voltage power supply systems for equipment with rated current greater than 16 А", IDT) путем внесения дополнительных положений, фраз, ссылок, а также путем изменения отдельных структурных элементов, выделенных в тексте курсивом**.
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей.
** В оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов в разделе "Предисловие", приложении ДА и сносках в разделе 2 "Нормативные ссылки" приводятся обычным шрифтом; отмеченные в разделе "Предисловие" знаком "**" и остальные по тексту документа выделены курсивом. - Примечания изготовителя базы данных.
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).
Сведения о соответствии ссылочных межгосударственных стандартов международным стнадартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДА
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Август 2020 г.
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации"**. Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
Введение к МЭК 61000-3-4:1998
Настоящий технический отчет МЭК входит в состав публикаций МЭК серии 61000 по вопросам электромагнитной совместимости в соответствии со следующей структурой:
- часть 1. Основы:
общее рассмотрение (введение, фундаментальные принципы), определения, терминология;
- часть 2. Электромагнитная обстановка:
описание электромагнитной обстановки, классификация электромагнитной обстановки, уровни электромагнитной совместимости;
- часть 3. Нормы:
нормы помехоэмиссии, нормы помехоустойчивости (в случаях, если они не являются предметом рассмотрения техническими комитетами, разрабатывающими стандарты на продукцию);
- часть 4. Методы испытаний и измерений:
методы измерений, методы испытаний;
- часть 5. Руководства по установке и помехоподавлению:
руководства по установке, руководства по помехоподавлению;
- часть 6. Общие стандарты;
- часть 9. Разное.
Каждая часть подразделяется на разделы, которые могут быть опубликованы как международные стандарты или технические отчеты. Некоторые из указанных разделов опубликованы. Другие будут опубликованы с указанием номера части, за которым следует дефис, а затем номер раздела (например 61000-6-1).
Настоящий технический отчет МЭК 61000-3-4:1998 устанавливает нормы эмиссии гармонических составляющих тока от оборудования с потребляемым током более 16 А в одной фазе.
Технический отчет МЭК 61000-3-4:1998 разработан подкомитетом 77А "Низкочастотные электромагнитные помехи" Технического комитета 77 МЭК "Электромагнитная совместимость".
Для оборудования с потребляемым током более 16 А, но не более 75 А в одной фазе, технический отчет МЭК 61000-3-4:1998 заменен международным стандартом МЭК 61000-3-12:2004
________________
Для оборудования с потребляемым током более 75 А в одной фазе технический отчет МЭК 61000-3-4:1998 остается действующим.
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает нормы эмиссии гармонических составляющих потребляемого тока.
Настоящий стандарт распространяется на электротехнические, электронные и радиоэлектронные изделия и оборудование с потребляемым током более 16 А в одной фазе (далее - технические средства)
________________
- однофазным двух- или трехпроводным номинальным напряжением до 240 В;
- трехфазным трех- или четырехпроводным номинальным напряжением до 600 В;
- номинальной частотой 50 Гц.
Стандарт не распространяется на ТС, предназначенные для подключения к электрическим сетям других видов.
Испытания в соответствии с настоящим стандартом являются типовыми (испытания одного или нескольких образцов ТС, изготовленных в соответствии с техническими документами на ТС конкретного вида, имеющих идентичные характеристики, с целью подтвердить соответствие нормам настоящего стандарта).
Установленные методы испытаний применяют к конструктивно завершенным образцам оборудования (например вентиляторам с регулируемой скоростью вращения), но не к компонентам (например преобразователям напряжения).
Подключение ТС к системе электроснабжения должно, как правило, основываться на соглашении между поставщиком электрической энергии и потребителем. Возможность подключения зависит от нескольких факторов, включая ожидаемый уровень помех, создаваемых ТС, и реальные условия нагрузки электрической сети в точке присоединения.
Настоящий стандарт устанавливает состав сведений, необходимых поставщику электрической энергии для того, чтобы оценить ТС, являющееся источником гармонических составляющих тока, и принять решение о его приемлемости для подключения к электрической сети с учетом вызываемой несинусоидальности напряжения.
Примечание - Для ТС различных видов, на которые распространяется настоящий стандарт, возможно установление только общих требований к оценке создаваемых помех. При этом соответствие ТС конкретного вида требованиям стандарта не гарантирует возможность его подключения к электрической сети во всех случаях, так как подключение ТС к системе электроснабжения зависит не только от уровня помех, создаваемых ТС, но и от условий нагрузки электрической сети.
Настоящий стандарт также устанавливает:
а) мощность короткого замыкания при испытаниях или моделировании ТС, создающих гармонические составляющие тока;
б) методы испытаний или моделирования.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ Р 51317.3.2-2006 (МЭК 61000-3-2:2005)
_______________
ГОСТ Р 51317.3.5 (МЭК 61000-3-5:1994)
_______________
ГОСТ Р 51317.3.12 (МЭК 61000-3-12:2004)
_______________
ГОСТ 13109
_______________
ГОСТ 30372 Совместимость технических средств электромагнитная.
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 13109, ГОСТ 30372, ГОСТ Р 51317.3.2, [1], а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 суммарный коэффициент гармонических составляющих; СКГС: Отношение среднеквадратичного значения суммы гармонических составляющих к среднеквадратичному значению основной составляющей. Суммарный коэффициент гармонических составляющих тока вычисляют как отношение среднеквадратичного значения суммы гармонических составляющих тока
Примечание - Определение приведено в соответствии с [2].
3.2 частичный взвешенный коэффициент гармонических составляющих; ЧВКГС: Отношение среднеквадратичного значения суммы выделенных высших гармонических составляющих, взвешенных с коэффициентами, равными порядку гармонической составляющей, к среднеквадратичному значению основной составляющей. Частичный взвешенный коэффициент гармонических составляющих тока вычисляют как отношение среднеквадратичного значения суммы гармонических составляющих тока, начиная с 14-го порядка, взвешенных с коэффициентами, равными порядку гармонической составляющей, к среднеквадратичному значению основной составляющей тока, по формуле
Примечание - ЧВКГС применяют, чтобы гарантировать значительное снижение влияния гармонических составляющих тока высших порядков на результаты испытаний, при котором нет необходимости устанавливать для указанных гармонических составляющих индивидуальные нормы.
3.3 точка общего присоединения: Точка электрической сети общего назначения, электрически ближайшая к сетям рассматриваемого потребителя электрической энергии, к которой присоединены или могут быть присоединены электрические сети других потребителей.
3.4 установка потребителя: Любые электротехнические, электронные и радиоэлектронные изделия и оборудование рассматриваемого потребителя, включая устройства защиты, управления и кабели, подключенные за точкой присоединения к электрической сети общего назначения на стороне потребителя.
3.5 однофазное ТС: ТС, подключаемое к фазному и нейтральному проводникам.
3.6 двухфазное ТС: ТС, подключаемое к двум фазным проводникам. Нейтральный проводник при нормальных условиях функционирования не используется в качестве токоведущего проводника.
3.7 трехфазное ТС: ТС, подключаемое к трем фазным проводникам. Нейтральный проводник при нормальных условиях функционирования не используется в качестве токоведущего проводника.
Примечание - ТС, предназначенное для подключения к трем фазным и нейтральному проводникам, рассматривается как совокупность трех однофазных ТС.
3.7.1 симметричное трехфазное ТС: ТС, подключаемое к трем фазным проводникам трехфазной системы электроснабжения, в котором три фазных тока равны по амплитуде и идентичны по форме, причем каждый из указанных токов сдвинут по фазе относительно двух других на одну треть периода основной частоты. Нейтральный проводник при нормальных условиях функционирования не используется в качестве токоведущего проводника.
3.7.2 несимметричное трехфазное ТС: ТС, подключаемое к трем фазным проводникам трехфазной системы электроснабжения, в котором три фазных тока не равны по амплитуде или не идентичны по форме, или любые два из указанных токов сдвинуты по фазе на значение, отличающееся от одной трети периода основной частоты. Нейтральный проводник при нормальных условиях функционирования не используется в качестве токоведущего проводника.
3.8 мощность короткого замыкания
3.9 полная номинальная мощность ТС
3.10 отношение короткого замыкания
4 Общие требования
4.1 Методы управления
При нормальных условиях функционирования допускается использование только методов симметричного управления, обеспечивающих одинаковую форму положительной и отрицательной полуволн потребляемого тока.
Не допускается использование методов симметричного управления, приводящих к возникновению гармонических составляющих потребляемого тока низкого порядка (
4.2 Измерение гармонических составляющих тока
Нормы эмиссии гармонических составляющих потребляемого тока применяют к фазным токам ТС при всех видах подключений к электрической сети и нагрузок.
Токи индивидуальных гармонических составляющих менее 0,6% тока основной составляющей не учитывают.
Условия проведения измерений или вычислений гармонических составляющих потребляемого тока, СКГС и ЧВКГС при испытаниях ТС установлены в разделе 7.
5 Процедуры подключения ТС
При решении вопроса о подключении к электрической сети допускаются три ступени оценки возможности подключения ТС к электрической сети с учетом эмиссии гармонических составляющих потребляемого тока:
- ступень 1 - упрощенное подключение при соответствии ТС нормам гармонических составляющих тока, установленным для значения отношения короткого замыкания
- ступень 2 - подключение, основанное на сведениях о подключаемом ТС и электрической сети, при котором допускаются повышенные значения эмиссии гармонических составляющих потребляемого тока, при условии, что значение отношения короткого замыкания
- ступень 3 - подключение, основанное на согласованной (договорной) мощности потребителя.
Для ТС с потребляемым током, превышающим 75 А, ступень оценки 3 должна быть применена в любом случае.
Примечание - Значения отношения короткого замыкания
5.1 Ступень 1 - упрощенное подключение
Нормы гармонических составляющих тока ТС с номинальным потребляемым током более 16 А, но не более 75 А в одной фазе, при значении отношения короткого замыкания
5.2 Ступень 2 - подключение, основанное на сведениях о ТС и электрической сети
Нормы гармонических составляющих тока ТС с номинальным потребляемым током более 16 А, но не более 75 А в одной фазе, при значении отношения короткого замыкания
5.3 Ступень 3 - подключение, основанное на соглашении о мощности установки потребителя
Если потребляемый ток ТС более 75 А, поставщик электрической энергии может подключить ТС к электрической сети на основе соглашения об активной мощности установки потребителя.
В этом случае применяют требования, установленные поставщиком электрической энергии.
При этом учитывают конкретные значения индивидуальных гармонических составляющих потребляемого тока ТС, а также значения СКГС и ЧВКГС, полученные по результатам измерений (моделирования) в соответствии с разделом 7.
6 Эксплуатационные документы
6.1 Общие положения
Необходимо, чтобы продавец (поставщик) ТС информировал потребителя о том, что:
- ТС может вызывать электромагнитные помехи (искажения синусоидальности напряжения в электрической сети), способные нарушить функционирование других ТС;
- для подключения ТС к электрической сети общего назначения необходимо согласие поставщика электрической энергии;
- перед подключением ТС к электрической сети организация, установившая техническое средство, или пользователь должны выполнить (при необходимости) соответствующие указания поставщика электрической энергии.
6.2 Ступень 1
Указания в эксплуатационных документах о соответствии ТС с номинальным потребляемым током более 16 А, но не более 75 А в одной фазе, нормам гармонических составляющих тока при значении
6.3 Ступень 2
Указания в эксплуатационных документах о соответствии ТС с номинальным потребляемым током более 16 А, но не более 75 А в одной фазе, нормам гармонических составляющих тока при значении
6.4 Ступень 3
Для ТС с номинальным потребляемым током более 75 А изготовителю следует указать в эксплуатационных документах (руководстве пользователя) значения индивидуальных гармонических составляющих потребляемого тока, а также значения СКГС и ЧВКГС.
7 Методы испытаний
При проведении типовых испытаний могут применяться по отдельности или в сочетании друг с другом:
а) измерение гармонических составляющих тока (см. 7.1);
б) вычисление гармонических составляющих тока с использованием моделирования, включающего процедуру валидации (см. 7.2).
7.1 Требования к схеме измерений
В случае измерения гармонических составляющих тока применяют схемы измерений, указанные на рисунках 1 и 2.
Рисунок 1 - Схема измерений для однофазных ТС
Рисунок 2 - Схема измерений для трехфазных ТС
При выполнении измерений испытательное напряжение U на зажимах источника электропитания должно соответствовать следующим требованиям:
а) испытательное напряжение U должно соответствовать номинальному напряжению электропитания ТС. Если в соответствии с техническими документами изготовителя предусмотрено функционирование ТС при конкретном диапазоне изменений напряжения электропитания, испытательное напряжение должно быть 220 В для однофазных и 380 В - для трехфазных систем электропитания. Отклонения испытательного напряжения от установленного значения не должны превышать ±2%, частоты питания - ±0,5% номинального значения.
Примечание - Испытательное напряжение для других систем электроснабжения находится на рассмотрении.
б) в случае трехфазной системы электропитания угол между напряжениями основной частоты для каждой пары фаз источника электропитания должен быть 120°±1,5°;
в) гармонические составляющие испытательного напряжения U при условии подключения и нормального функционирования испытуемого ТС, %, не должны превышать:
0,9 - для гармонических составляющих 3-го порядка;
0,4 - для гармонических составляющих 5-го порядка;
0,3 - для гармонических составляющих 7-го порядка;
0,2 - для гармонических составляющих 9-го порядка;
0,2 - для четных гармонических составляющих от 2-го до 10-го порядка;
0,1 - для четных гармонических составляющих от 11-го до 40-го порядка;
г) амплитудное значение испытательного напряжения должно составлять от 1,4 до 1,42 среднеквадратичного значения и находиться в пределах фазового угла 87°-93° от момента прохождения напряжения через нуль.
Мощность ТС при необходимости измеряют с использованием значений напряжения U (см. рисунки 1 и 2) и потребляемого тока ТС.
Падение напряжения
Требования к средствам измерений установлены в [3], ГОСТ Р 51317.3.2-2006 (приложение Б).
В симметричных трехфазных ТС потребляемый ток измеряют в одной из фаз, но при сомнении в результатах измерений и во всех случаях испытаний несимметричных трехфазных ТС измерения проводят во всех фазах.
Примечание - По вопросам измерения гармонических составляющих тока см. [3].
7.2 Требования к моделированию
Оценка уровней эмиссии гармонических составляющих тока может быть проведена с применением компьютерного моделирования ТС конкретного вида. При этом для получения обоснованных результатов должны быть выполнены следующие шаги:
а) осуществляют измерение гармонических составляющих тока, потребляемого типовым образцом ТС, с применением измерительной схемы по рисункам 1 или 2. В процессе измерений допускают повышенные искажения синусоидальности испытательного напряжения, однако значения индивидуальных гармонических составляющих напряжения не должны превышать 70% уровней электромагнитной совместимости, установленных в [2].
Фиксируют спектр испытательного напряжения, а также полное сопротивление источника электропитания Z. Значение полного сопротивления Z измеряют либо непосредственно на основной частоте сети, либо в единицах
б) проводят моделирование, используя программное обеспечение ТС и сведения о его функционировании, предоставленные изготовителем. При моделировании в качестве входных параметров используют величины спектральных составляющих испытательного напряжения и полного сопротивления источника электропитания. Вычисленные в процессе моделирования уровни гармонических составляющих тока сравнивают с результатами измерений по перечислению а).
Результаты моделирования рассматривают как прошедшие процедуру валидации, если расхождения между измеренными и рассчитанными значениями гармонических составляющих тока не превышают наибольшего из следующих значений: ±5% каждой измеренной гармонической составляющей тока; ±0,6% основной составляющей тока.
Примечание - Валидацию результатов моделирования нет необходимости повторять для каждого ТС. Результаты моделирования считают прошедшими процедуру валидации для всех ТС одного типа при условии, что значения их номинальной входной мощности, измеряемые в соответствии с перечислением а), различаются не более чем на 25%.
в) повторяют моделирование при использовании входных параметров, соответствующих требованиям 7.1.
Вычисленные значения считают значениями гармонических составляющих тока испытуемого ТС.
7.3 Условия испытаний и моделирования
ТС испытывают в том виде, как представлено изготовителем. Перед испытаниями, при необходимости, изготовитель должен осуществить предварительную проверку электрических приводов с тем, чтобы результаты соответствовали условиям нормальной эксплуатации ТС.
Органы управления ТС или автоматические программы, применяемые пользователем, должны быть установлены таким образом, чтобы обеспечить в нормальных условиях эксплуатации максимальное значение каждой последующей измеряемой гармонической составляющей тока по очереди.
Приложение ДА
(справочное)
Сведения о соответствии ссылочных национальных и межгосударственных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте
Таблица ДА.1
Обозначение ссылочного национального стандарта Российской Федерации | Степень соответствия | Обозначение и наименование ссылочного международного стандарта и условное обозначение степени его соответствия ссылочному национальному стандарту |
ГОСТ Р 51317.3.2-2006 (МЭК 61000-3-2:2005) | MOD | МЭК 61000-3-2:2005 "Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 3. Нормы. Раздел 2. Нормы эмиссии гармонических составляющих тока (оборудование с потребляемым током |
ГОСТ Р 51317.3.5-2006 (МЭК 61000-3-5:1994) | MOD | МЭК 61000-3-5:1994 "Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 3. Нормы. Раздел 5. Ограничение колебаний напряжения и фликера в низковольтных системах электроснабжения для оборудования с потребляемым током более 16 A" |
ГОСТ Р 51317.3.12-2006 (МЭК 61000-3-5:2004) | MOD | МЭК 61000-3-12:2004 "Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 3-12. Нормы. Нормы гармонических составляющих тока, создаваемых оборудованием, подключенным к общественным низковольтным системам, с потребляемым током >16 А и |
ГОСТ 13109-97 | - | * |
ГОСТ 30372-95 | MOD | IEC 60050-161 (1990) "Международный электротехнический словарь. Глава 161. Электромагнитная совместимость" |
Примечание - В настоящей таблице использовано следующее условное обозначение степени соответствия стандартов: - MOD - модифицированные стандарты; |
Библиография
[1] | МЭК 60050-161:1990 | Международный электротехнический словарь. Глава 161. Электромагнитная совместимость |
[2] | МЭК 61000-2-2:2002 | Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 2-2. Электромагнитная обстановка. Уровни электромагнитной совместимости для низкочастотных кондуктивных помех в общественных низковольтных системах электроснабжения |
[3] | МЭК 61000-4-7:2002 | Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4-7. Методы испытаний и измерений - Общее руководство по измерению гармоник и интергармоник для систем электроснабжения и подключаемого оборудования |
УДК 621.396/.397.001.4:006.354 | ОКС 33.100 |
Ключевые слова: электромагнитная совместимость, технические средства с потребляемым током более 16 А, низковольтные распределительные электрические сети, эмиссия гармонических составляющих потребляемого тока, нормы, методы испытаний |
Электронный текст документа
и сверен по:
, 2020