- •Введение
- •Глава 1
- •Введение. Общие вопросы электромагнитной совместимости
- •1.1. Роль и задачи предмета, его связь с другими дисциплинами. Основные понятия и определения
- •1.3. Помехи и электроэкология
- •1.3.1. Классификация помех
- •1.6. Нормативная база РФ в сфере электромагнитной совместимости СЭС
- •2.1 Нормирование электромагнитных излучений
- •Глава 2
- •Защита от влияния электромагнитных излучений и помех. Молниезащита
- •2.1.1. Электромагнитные излучения промышленной частоты
- •2.1.2. Электромагнитные излучения высоких и сверхвысоких частот
- •2.2. Защита от электромагнитных излучений
- •2.3. Соответствие молниезащитной системы условиям электромагнитной совместимости
- •2.3.1. Концепция молниезащиты
- •2.3.2. Классификация объектов по устройству молниезащиты
- •2.3.3. Способы и средства молниезащиты
- •2.4. Соответствие систем безопасности электроустановок условиям электромагнитной совместимости
- •2.4.1. Принципы построения систем безопасности электроустановок. Общая характеристика защитных мероприятий, электрическое разделение сетей
- •2.5. Общая характеристика защитных мероприятий
- •2.5.1. Защитное заземление
- •2.5.2. Зануление
- •2.5.3. Уравнивание потенциалов
- •2.5.4. Выравнивание потенциалов
- •2.5.5. Защитное электрическое разделение сетей
- •2.5.6. Сверхнизкое (малое) напряжение
- •2.5.7. Изолирование рабочего места, двойная изоляция, контроль изоляции
- •2.6. Устройства защитного отключения как эффективная электрозащитная мера
- •2.6.1. Историческая справка
- •2.6.2. Назначение и принцип действия УЗО
- •2.6.3. Классификация УЗО
- •2.6.4. Основные технические параметры УЗО
- •2.6.5. Основные принципы проектирования установки УЗО
- •Глава 3
- •3.1 Основные нормы и показатели качества электрической энергии
- •3.1.1. Отклонение напряжения
- •3.1.2. Колебания напряжения
- •3.1.3. Несинусоидальность напряжения
- •3.1.4. Несимметрия напряжения
- •3.1.5. Отклонение частоты
- •3.1.6. Провал напряжения
- •3.1.7. Импульс напряжения
- •3.1.8. Временное перенапряжение
- •Список литературы
Таким образом, анализ накопленного материала в этой области позволяет утверждать, что ЭМП является неотъемлемым фактором обитания человека, этот вид излучения вызывает характерные биологические эффекты, что должно расцениваться как потенциальный вред для населения. Техногенные ЭМП являются экологическим фактором риска, интенсивно загрязняющим окружающую среду. В связи с этим вопросы безопасности человека и биоэкосистем от неблагоприятного воздействия ЭМП являются весьма актуальными и должны решаться в различных направлениях, в том числе необходимо проводить профилактическую работу среди населения, осуществлять гигиенические работы с учетом радиационной обстановки для конкретных условий, используя современную дозиметрическую базу.
1.6. Нормативная база РФ в сфере электромагнитной совместимости СЭС
В декабре 1999 года принят Федеральный закон «О государственном регулировании в области обеспечения электромагнитной совместимости технических средств».
С декабря 2002 года действует Федеральный закон «О техническом регулировании», в соответствии с которым выполнение требований ЭМС является обязательным. В ближайшее время разрабатывается и технический регламент по ЭМС, имеющий статус Закона РФ. Требования, которые будут в нем содержаться, предполагается разрабатывать на основе положений международных и российских стандартов. С введением технического регламента стандарты по ЭМС должны стать добровольными, но они могут использоваться в процедурах подтверждения соответствия требованиям технического регламента по ЭМС.
Стандарты в области ЭМС делятся на основополагающие, которые содержат общие требования к проведению различных видов испытаний, и содержащие требования к различным видам продукции.
К основополагающим можно отнести:
• ГОСТ Р 51319-99 «Совместимость технических средств электромагнитная. Приборы для измерения индустриальных радиопомех. Технические требования и методы испытаний». Этот стандарт
33
содержит требования к метрологическим характеристикам средств, применяемых для измерения радиопомех, которые создает сама испытуемая продукция, а также методы проверки этих характеристик;
• ГОСТ Р 51320-99 «Совместимость технических средств электромагнитная. Радиопомехи индустриальные. Методы испытаний технических средств – источников индустриальных радиопомех». Содержит основные требования к методам измерения уровня радиопомех от испытуемой продукции, а также к условиям проведения измерений, в том числе к характеристикам измерительных площадок (открытым и безэховым экранированным камерам), и методы их проверки.
Группа стандартов содержит требования к испытательным сигналам, имитирующим импульсные помехи. Электростатический разряд представляет собой импульсное стекание электрического заряда, который может скапливаться на теле человека или трущихся диэлектрических частях ТС. Для различной продукции применяются и разные степени жесткости проведения испытаний в зависимости от условий эксплуатации и возможных последствий нарушения функционирования изделия. Импульсные помехи по сети питания представляют собой переходные процессы, возникающие при различных явлениях. Пачки наносекундных помех – это дребезг, возникающий при коммутации различных контактов. Микросекундные помехи большой энергии в основном возникают при грозовых разрядах. Затухающие колебательные помехи возникают при коммутации в мощных силовых установках и при грозовых разрядах. Два стандартаописываютразличныеметодыиспытанийпродукциинаустойчивость к электромагнитному полю радиочастотного диапазона. Радиочастотное электромагнитное поле возникает в основном при работе различных радиопередающих устройств: радиовещательных и телевизионных передатчиков, служебных радиостанций, радиотелефонов и т.д. В зависимости от длины волны это поле воздействует на различные части продукции. Для унификации и снижения затрат при проведении испытаний используются различные способы воздействия (наведения), что и обусловило наличие двух стандартов.
Часть стандартов описывают методы испытаний продукции на устойчивость к магнитным полям различного происхождения. Магнитное поле промышленной частоты обусловлено полем, излучае-
34
мым проводами сети электропитания промышленной частоты 50 Гц. Колебательные и импульсные магнитные поля обусловлены излучениями от различных электротехнических устройств большой мощности, силовых установок.
Значительная группа стандартов описывает испытания устойчивости продукции к нарушениям в сети питания, возникающим из-за нестабильности режимов работы электроустановок и воздействия различных нагрузок, подключаемых к общей электросети. Динамические изменения напряжения сети электропитания – это провалы, прерывания, выбросы напряжения, вызванные включениями или сбросами больших нагрузок. Влияние на электросеть могут оказывать также изменения величины нагрузки, нестабильность работы подстанций, недостаточная мощность вторичных источников питания и т.д.
Стандарты, содержащие требования к различным видам продукции, отличаются тем, что конкретизируют нормированные значения и методы испытаний, учитывая особенности испытуемой продукции и условия ее эксплуатации. Например, к таким стандартам относятся:
•ГОСТ 28279-89 «Совместимость электромагнитная электрооборудования автомобиля и автомобильной бытовой радиоэлектронной аппаратуры. Нормы и методы измерений»;
•ГОСТ 28751-90 «Электрооборудование автомобилей. Электромагнитная совместимость. Кондуктивные помехи по цепям питания. Требования и методы испытаний»;
•ГОСТ 29157-91 «Совместимость технических средств электромагнитная. Электрооборудование автомобилей. Помехи в контрольных и сигнальных бортовых цепях. Требования и методы испытаний»;
•ГОСТ Р 50607-93 (ГОСТ 30378-95) «Совместимость технических средств электромагнитная. Электрооборудование автомобилей. Помехи от электростатических разрядов. Требования и методы испытаний»;
•ГОСТ Р 51318.12-99 «Совместимость технических средств электромагнитная. Радиопомехи индустриальные от самоходных средств, моторных лодок и устройств с двигателями внутреннего сгорания. Нормы и методы испытаний».
35
Эта группа стандартов распространяется на автомобили и автомобильное оборудование.
Стандарты ГОСТ Р 51317.6.1-99 «Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к электромагнитным помехам технических средств, применяемых в жилых, коммерческих зонах и производственных зонах с малым энергопотреблением. Требования и методы испытаний» и ГОСТ Р 51317.6.3-99 «Совместимость технических средств электромагнитная. Помехоэмиссия от технических средств, применяемых в жилых, коммерческих зонах и производственных зонах с малым энергопотреблением. Требования и методы испытаний» распространяются на продукцию (оборудование), которая подключается к общей электросети, к которой, в свою очередь, подключены жилые дома, школы, больницы, офисы, небольшие предприятия, находящиеся в жилых домах или зданиях, расположенных рядом и запитанных от той же подстанции.
Стандарты ГОСТ Р 51317.6.2-99 «Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к электромагнитным помехам технических средств, применяемых в промышленных зонах. Требования и методы испытаний» и ГОСТ Р 51317.6.4-99 «Совместимость технических средств электромагнитная. Помехоэмиссия от технических средств, применяемых в промышленных зонах. Требования и методы испытаний» распространяются на оборудование, которое размещается на предприятиях и объектах, имеющих, как правило, свою подстанцию. На таких объектах обычно работает мощное оборудование, которое создает больший уровень помех.
Обе эти группы стандартов применяют тогда, когда отсутствует стандарт на конкретные виды продукции, такие, например, как:
•ГОСТ Р 51318.14.1-99 «Совместимость технических средств электромагнитная.Радиопомехииндустриальныеотбытовыхприборов, электрических инструментов и аналогичных устройств. Нормы
иметоды испытаний»;
•ГОСТ Р 51318.14.2-99 «Совместимость технических средств электромагнитная. Помехоустойчивость бытовых приборов, элек-
трических инструментов и аналогичных устройств. Требования
иметоды испытаний»;
•ГОСТ Р 51318.11-99 «Совместимость технических средств электромагнитная. Радиопомехи индустриальные от промышлен-
36
ных, научных, медицинских и бытовых высокочастотных устройств. Нормы и методы испытаний»;
•ГОСТ Р 51318.15-99 «Совместимость технических средств электромагнитная. Радиопомехи индустриальные от электрического светового и аналогичного оборудования. Нормы и методы испытаний»;
•ГОСТ Р 51318.22-99 «Совместимость технических средств электромагнитная. Радиопомехи индустриальные от оборудования информационных технологий. Нормы и методы испытаний»;
•ГОСТ Р 51318.24-99 «Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость оборудования информационных технологий к электромагнитным помехам. Требования и методы испытаний» и т.д.
Кроме того, содержат требования по ЭМС и стандарты класса «Общие технические условия». Например:
•ГОСТ 30207-94 «Статические счетчики ватт-часов электрической энергии переменного тока (классы точности 1 и 2)»;
•ГОСТ Р 50267.0.2-95 «Изделия медицинские электрические. Часть 2. Электромагнитная совместимость. Требования и методы испытаний» и т.д.
В общей сложности действуют более сотни нормативно-техни- ческих документов, описывающих требования по ЭМС.
Кроме влияния на технические средства существует и проблема воздействия излучений на организм человека. Многолетние наблюдения медиков и экологов разных стран показали, что подобные излучения могут вызвать опасные заболевания. Поэтому были разработаны нормы предельно допустимых уровней излучений от ТС
сцелью уменьшения вредного влияния на пользователей.
В качестве примера подобных нормативных документов можно привести следующие государственные стандарты и санитарные нормы:
• ГОСТ 12.1.006-84 «Система стандартов безопасности труда. Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля». Этот ГОСТ устанавливает допустимые уровни излучений при работе с источниками электромагнитного поля: в диапазоне от 60 кГц до 300 МГц – уровень напряженности электрической и магнитной составляющих
37
поля, в диапазоне от 300 МГц до 300 ГГц – уровень плотности потока энергии;
•ГОСТ Р 50923-96 «Дисплеи. Рабочее место оператора. Общие эргономические требования и требования к производственной среде. Методы измерения»;
•ГОСТ Р 50948-96 «Средства отображения информации индивидуального пользования. Общие эргономические требования
итребования безопасности»;
•ГОСТ Р 50949-96 «Средства отображения информации индивидуального пользования. Методы измерений и оценки эргономических параметров и параметров безопасности»;
•СанПиН 2.2.2.542-96 «Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислитель- ным машинам и организация работы».
Эта группа нормативной документации в том числе определяет допустимые уровни излучений устройств отображения информации
иметоды их измерения: рентгеновского излучения, электростатического поля, переменного электрического и магнитного поля в диапазоне от 5 Гц до 2 кГц, переменного электрического и магнитного поля в диапазоне от 2 до 400 кГц.
Межгосударственные санитарные нормы и правила МСанПиН 001-96 «Санитарные нормы допустимых уровней физических факторов при применении товаров народного потребления в бытовых условиях» устанавливают в том числе допустимые уровни излучений товаров народного потребления: инфракрасного излучения, ультрафиолетового излучения, лазерного излучения, напряженности электромагнитного поля в диапазоне от 300 МГц до 30 ГГц; а также плотности потока энергии сотовых телефонов в диапазоне от 400 до
1200 МГц.
Процедура проведения испытаний достаточно сложна и трудоемка. Во-первых, необходимы специальные помещения, так как испытания должны проводиться в нормированных условиях. Для этого применяются экранированные и безэховые экранированные камеры (БЭК), ТЕМ-камеры. Их параметры приведены в стандартах на методы испытаний. Во-вторых, необходима соответствующая измерительная аппаратура и испытательное оборудование.
38
Номенклатура средств измерения и испытательного оборудования содержит десятки наименований. Аппаратура эта крайне сложная и дорогая. Соответственно и персонал должен владеть необходимыми знаниями и опытом. Поэтому для проведения испытаний по ЭМС создаются специальные лаборатории или центры, которые аккредитуются на право проведения испытаний.
К сожалению, в России нет лабораторий по ЭМС, аккредитованных в Европейской (зарубежной) системе аккредитации. Такая ситуация негативно сказывается на конкурентоспособности отечественной технической продукции не только на международном, но и на собственном, российском рынке.
39
