1. Разработан и внесен Техническим комитетом по стандартизации в области электромагнитной совместимости технических средств (ТК 30).

2. Принят и введен в действие Постановлением Госстандарта России от 13 декабря 2000 г. N 352-ст.

3. Настоящий стандарт содержит аутентичный текст международного стандарта МЭК 61000-2-4 (1994-02), изд. 1 "Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 2. Электромагнитная обстановка. Раздел 4. Уровни электромагнитной совместимости на промышленных предприятиях для низкочастотных кондуктивных помех" с дополнительными требованиями, отражающими потребности экономики страны.

4. Введен впервые.

Стандарт МЭК 61000-2-4-94 является частью стандартов МЭК серии 61000 "Электромагнитная совместимость" согласно следующей структуре:

Часть 1. Основы

Общие вопросы (введение, фундаментальные принципы)

Определения, терминология

Часть 2. Электромагнитная обстановка

Описание электромагнитной обстановки

Классификация электромагнитной обстановки

Уровни электромагнитной совместимости

Часть 3. Нормы и требования

Нормы помехоэмиссии

Требования помехоустойчивости (в тех случаях, когда 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 9. Разное

Каждая часть подразделяется на разделы, которые могут быть опубликованы как международные стандарты или как технические доклады. Эти стандарты и доклады будут публиковаться и нумероваться в хронологическом порядке.

Дополнительные сведения о помехах различных видов, которые можно ожидать в системах электроснабжения общего назначения, приведены в [1].

Настоящий стандарт устанавливает уровни электромагнитной совместимости для низкочастотных кондуктивных помех в системах электроснабжения промышленных предприятий, а также в иных системах электроснабжения, не относящихся к системам общего назначения.

Стандарт распространяется на системы электроснабжения переменного тока частотой 50 Гц низкого (до 1000 В) и среднего (до 35 кВ) напряжения. Стандарт не применяется для систем электроснабжения кораблей, самолетов и железных дорог.

Уровни электромагнитной совместимости установлены для различных классов электромагнитной обстановки применительно к изменениям параметров напряжения электропитания (амплитуда, частота, симметрия и форма напряжений) по отношению к идеальной синусоиде, которые могут иметь место при нормальных условиях эксплуатации в точках внутрипроизводственного присоединения (ТВП) к сетям электропитания промышленных предприятий или иным специальным сетям электропитания.

Помехи, рассматриваемые в настоящем стандарте, относятся исключительно к сети электропитания, а классы электромагнитной обстановки определяются характеристиками питающей электросети.

Примечание. Уровни электромагнитной совместимости в точках общего присоединения (ТОП) устанавливаются в стандартах, распространяющихся на системы электроснабжения общего назначения (см. ГОСТ 13109, [2]).

3.1. Электромагнитная совместимость технических средств (ТС) - способность технического средства функционировать с заданным качеством в заданной электромагнитной обстановке и не создавать недопустимых электромагнитных помех другим техническим средствам (ГОСТ 30372/ГОСТ Р 50397).

3.2. Уровень электромагнитной совместимости - установленный максимальный уровень помехи, которая, как ожидается, будет воздействовать на ТС в конкретных условиях эксплуатации.

Примечание. На практике в качестве уровня электромагнитной совместимости принимается не абсолютный максимальный уровень помехи, а уровень, который может быть превышен с малой вероятностью.

3.3. Общий уровень помех - уровень определенной помехи, созданный суммарной эмиссией всех технических средств, подключенных к электрической сети.

3.4. Точка присоединения (ТП) - точка присоединения к сети электропитания, применительно к которой рассматриваются характеристики электромагнитной совместимости.

3.5. Точка общего присоединения (ТОП) - точка электрической сети общего назначения, электрически ближайшая к сетям рассматриваемого потребителя электрической энергии (входным устройствам рассматриваемого приемника электрической энергии), к которой присоединены или могут быть присоединены электрические сети других потребителей (входные устройства других приемников)(ГОСТ 13109).

3.6. Точка внутрипроизводственного присоединения (ТВП) - точка присоединения к питающей сети внутри рассматриваемой системы электроснабжения.

В настоящем стандарте с целью упрощения применения на практике рассматриваются и определяются следующие три класса из возможных классов электромагнитной обстановки.

Класс 1

Данный класс применяется для электромагнитной обстановки в защищенных системах электроснабжения и характеризуется уровнями электромагнитной совместимости более низкими, чем уровни электромагнитной совместимости в системах электроснабжения общего назначения. Он соответствует применению ТС, восприимчивых к помехам в питающей сети, например, контрольно-измерительного лабораторного оборудования, отдельных средств управления технологическими процессами и защиты, образцов вычислительной техники некоторых видов и т.д.

Примечания. 1. Класс 1 электромагнитной обстановки обычно соответствует применению ТС, которые требуют защиты от помех с помощью систем бесперебойного питания (СБП), фильтров или устройств подавления сетевых помех.

2. В некоторых случаях при применении ТС, обладающих повышенной восприимчивостью к помехам, может быть необходимым установление уровней электромагнитной совместимости более низких, чем те, которые соответствуют классу 1 электромагнитной обстановки. В этом случае уровни электромагнитной совместимости согласовываются в каждом конкретном случае (контролируемая электромагнитная обстановка).

Класс 2

Данный класс обычно применяется для электромагнитной обстановки в ТОП и ТВП для промышленных условий эксплуатации ТС. Уровни электромагнитной совместимости данного класса идентичны таковым для систем электроснабжения общего назначения. Поэтому ТС, предназначенные для подключения к электрическим сетям общего назначения, могут применяться в условиях данного класса промышленной электромагнитной обстановки.

Класс 3

Данный класс электромагнитной обстановки применяется только для ТВП в промышленных условиях эксплуатации ТС. Он имеет более высокие уровни электромагнитной совместимости, чем таковые для класса 2 в отношении некоторых электромагнитных явлений, вызывающих помехи. Электромагнитная обстановка должна быть отнесена к классу 3 в случае, если имеет место любое из следующих условий:

- питание большей части нагрузки осуществляется через преобразователи;

- используется электросварочное оборудование;

- имеют место частые пуски электродвигателей большой мощности;

- имеют место резкие изменения нагрузок в электрических сетях.

Примечание. При функционировании некоторых образцов промышленного оборудования, таких как дуговые печи и мощные преобразователи, которые обычно питаются от отдельного фидера, часто создаются помехи, уровни которых превышают значения, соответствующие классу 3 (жесткая электромагнитная обстановка). В таких специальных случаях уровни электромагнитной совместимости должны быть согласованы.

Класс электромагнитной обстановки для новых промышленных предприятий или при модернизации существующих предприятий не может быть определен заранее и должен учитывать характеристики применяемых ТС и технологических процессов.

Уровни электромагнитной совместимости для электромагнитной обстановки классов 1 и 3 приведены в таблицах 1 - 6. Для электромагнитной обстановки класса 2 применяются уровни электромагнитной совместимости, установленные в ГОСТ 13109, [2] для кондуктивных помех в низковольтных системах электроснабжения общего назначения. Их значения приведены в таблицах 1 - 6 для сравнения.

ТВП должны быть разделены на категории в соответствии с уровнями электромагнитной совместимости. Для того чтобы обосновать выбор конкретных ТС, например, мотор-генераторов, батарей сетевых конденсаторов, фильтров, может потребоваться конкретное описание изменений напряжения на зажимах ТС. Технические комитеты, ответственные за разработку стандартов на группы однородной продукции, должны использовать уровни электромагнитной совместимости, приведенные в настоящем стандарте, при установлении уровней помехоустойчивости оборудования, подключенного к промышленным электрическим сетям, и допустимых уровней эмиссии помех, вносимых ТС в питающие сети. Указанные технические комитеты по стандартизации должны также принимать во внимание приведенные уровни электромагнитной совместимости при определении условий функционирования системы электропитания оборудования.

Соответствие уровней электромагнитной совместимости в ТВП не обязательно подразумевает выполнение требований ограничения помехоэмиссии в ТОП. Этот факт должен учитываться при выборе применяемых ТС.

Примечания. 1. Для всех классов электромагнитной обстановки уровни электромагнитной совместимости применяются к напряжению сети. Уровни электромагнитной совместимости, соответствующие классу 1, применяются только к низковольтным сетям. При отсутствии конкретных уровней электромагнитной совместимости класса 2 для сетей среднего напряжения они принимаются теми же самыми, что и для низковольтных сетей. Для класса 3 приведенные уровни электромагнитной совместимости применяются для сетей низкого и среднего напряжения.

2. Примеры уровней помех в типичных системах электроснабжения промышленных предприятий приведены в Приложении А.

3. Уровни электромагнитной совместимости класса 3 охватывают помехи различных видов в условиях промышленных предприятий. Для конкретных ТС можно ожидать, что только помехи некоторых видов будут иметь уровни, соответствующие классу 3. Так как ТС имеют различную восприимчивость к помехам разного вида, конкретное ТС может, по согласованию, подключаться к системам электроснабжения по классу 3 в зависимости от фактических уровней помех.

5.1. Колебания напряжения

Уровни электромагнитной совместимости для данного вида помех определяются колебаниями напряжения, вызванными изменениями нагрузки, а также включением и выключением элементов сети, таких как переключатели отводов трансформаторов, батарей конденсаторов и т.д. Предполагается, что значения длительностей изменений напряжения от 0,85 до ( - номинальное напряжение электропитания) для класса 3 не превышают 60 с, для больших длительностей применяется диапазон от 0,9 до .

Примечание. Значения частоты повторения изменений напряжения не регламентируются, так как фликер для ТВП класса 3 электромагнитной обстановки не учитывается. Световое оборудование должно быть подключено к электрической сети, соответствующей классу 2.

5.2. Провалы напряжения и кратковременные перерывы питания

Для ТВП класса 1 электромагнитной обстановки предусматривается защита с помощью СБП. При их практическом применении могут однако иметь место провалы напряжения длительностью до половины периода (10 мс) и глубиной до (перерывы питания).

В отношении уровней электромагнитной совместимости ТВП класса 3 следует учитывать следующие факторы:

- возможность применения уровней электромагнитной совместимости, установленных для ТОП предприятия. Однако следует помнить, что их значения могут существенно изменяться, например, в зависимости от вида системы электроснабжения предприятия (применения воздушных линий или кабелей, получения электропитания от подстанций высокого или среднего напряжения, наличия одиночных или дублированных фидеров);

- наличие внутризаводского генератора, что может снизить опасность провалов напряжения и кратковременных перерывов питания;

- возможность провалов напряжения и кратковременных перерывов питания в результате нарушений технологических процессов на предприятии. Например, значительное снижение напряжения может создаваться одновременным перезапуском нескольких асинхронных двигателей при нарушении технологического процесса;

- повышенную опасность кратковременных перерывов питания для ТВП класса 3 электромагнитной обстановки на предприятиях, получающих электропитание только от одной линии.

В качестве ориентировочных значений могут применяться уровни электромагнитной совместимости, установленные для систем электроснабжения общего назначения.

5.3. Несимметрия напряжений

Для ТВП класса 3 электромагнитной обстановки установленный в настоящем стандарте предел напряжений составляющих обратной последовательности относится к значениям, усредненным за любой период наблюдения более 10 мин. Кроме того, мгновенные значения напряжений составляющих обратной последовательности не должны превышать 4%.

Примечания. 1. Напряжения составляющих обратной последовательности вызывают появление нехарактерных гармоник на выходе преобразователей.

2. При отсутствии на предприятии значительных однофазных нагрузок могут применяться уровни электромагнитной совместимости, соответствующие классу 2 электромагнитной обстановки.

5.4. Изменения частоты питающего напряжения

Уровни электромагнитной совместимости для изменений частоты питающего напряжения применяют к промышленным предприятиям, подключенным к системам электроснабжения общего назначения.

Примечание. В случае автономной системы электроснабжения возможны изменения частоты до 4%. Фактические уровни электромагнитной совместимости должны устанавливаться в каждом конкретном случае.

5.5. Напряжения гармоник и интергармоник

Значения коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения оценивают при рассмотрении гармоник напряжения от 2-го до 40-го порядка и также интергармоник (напряжений на частотах, не кратных основной частоте сети в виде составляющих на дискретных частотах или широкополосного спектра) в полосе частот от 0 до 2000 Гц.

Ограничение величины коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения имеет цель предотвратить одновременное присутствие нескольких гармонических составляющих значительной амплитуды. Значения коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения, установленные в настоящем стандарте, не связаны с режимами работы конкретных ТС.

Высокие значения напряжений интергармоник в ТВП класса 3 электромагнитной обстановки обусловлены, главным образом, применением некоторых видов преобразователей. Эти значения могут быть использованы как рекомендации и будут уточнены с учетом практического опыта.

Примечания. 1. Предельные значения гармоник, интергармоник и значений коэффициентов искажения синусоидальности кривой напряжения относятся к установившимся режимам электропитания ТС. Для гармоник в переходных режимах допускается превышать приведенные значения в 1,5 раза при максимальной продолжительности до 10% от любого периода наблюдений длительностью 2,5 мин.

2. Конденсаторы для коррекции коэффициента мощности должны подсоединяться к ТВП класса 3 электромагнитной обстановки через последовательные индуктивности. В тех случаях, когда проведенные измерения показывают, что резонансные эффекты отсутствуют и значения высших гармоник существенно меньше установленных для класса 3 электромагнитной обстановки, указанные индуктивности могут не применяться.

В настоящем Приложении приведены результаты вычислений уровней помех в ТВП некоторых типичных систем электроснабжения промышленных предприятий.

Рассмотрены:

- система электроснабжения предприятия с металлопрокатными станами (рисунок А.1, таблица А.1);

- система электроснабжения предприятия бумажной промышленности (рисунок А.2, таблица А.1);

- система электроснабжения предприятия с общим производственным циклом (рисунок А.3, таблица А.2).

Следует отметить, что для некоторых ТВП, а именно, питающих мощные преобразователи, уровни помех могут значительно превышать значения, установленные для систем электроснабжения общего назначения.

Это относится в особенности к уровням гармоник высшего порядка (11-я гармоника в данном случае приведена в качестве примера), значениям коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения и уровням колебаний напряжения.

Приведенные результаты не являются общими уровнями помех, так как вклад, вносимый помехами, существующими в системах электроснабжения общего назначения, не учитывается.

Примечание. L1 = 250 кВ·А, C1 = 50 кВ·А, M1 = 500 кВ·А, C2 = 300 кВ·А, M2 = 300 кВ·А, C3 - C10 = 8 x 300 кВ·А