ГОСТ Р 51317.3.5-2006

Группа Э02

    
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Совместимость технических средств электромагнитная

ОГРАНИЧЕНИЕ КОЛЕБАНИЙ НАПРЯЖЕНИЯ И ФЛИКЕРА,
ВЫЗЫВАЕМЫХ ТЕХНИЧЕСКИМИ СРЕДСТВАМИ
С ПОТРЕБЛЯЕМЫМ ТОКОМ БОЛЕЕ 16 А,
ПОДКЛЮЧАЕМЫМИ К НИЗКОВОЛЬТНЫМ СИСТЕМАМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Нормы и методы испытаний

Electromagnetic compatibility of technical equipment. Limitation of voltage
fluctuations and flicker 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

    
    Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"
    
    Сведения о стандарте
    
    1 РАЗРАБОТАН ЗАО "Научно-испытательный центр "САМТЭС" и Техническим комитетом по стандартизации ТК 30 "Электромагнитная совместимость технических средств" на основе собственного аутентичного перевода 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 337-ст
    
    4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к техническому отчету 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" (IEC 61000-3-5:1994 "Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 3: Limits - Section 5: Limitation of voltage fluctuations and flicker in low-voltage power supply systems for equipment with rated current greater than 16 А"). При этом дополнительные положения и требования, включенные в текст стандарта для учета потребностей национальной экономики Российской Федерации и особенностей российской национальной стандартизации, выделены в тексте стандарта курсивом.
    
    Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного технического отчета МЭК для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2004 (пункт 3.5).
    
    При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении Д
    
    5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
    
    
    Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомления и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
    
    

Введение к МЭК 61000-3-5:1994

    
    Стандарты серии МЭК 61000 публикуются отдельными частями 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 либо как технические отчеты.
    
    Настоящий раздел представляет собой технический отчет МЭК.
    
    Технический отчет МЭК 61000-3-5:1994 разработан подкомитетом 77А "Низкочастотные электромагнитные помехи" Технического комитета 77 МЭК "Электромагнитная совместимость".
    
    На основе положений МЭК 61000-3-5:1994 разработан международный стандарт МЭК 61000-3-11:2000*.
_____________
    * На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51317.3.11.
    
    Учитывая требования МЭК 61000-3-11:2000, технический отчет МЭК 61000-3-5:1994 следует применять для оборудования с номинальным потребляемым током более 75 А в одной фазе.
    
    

    1 Область применения

    
    Настоящий стандарт применяется при ограничении колебаний напряжения и фликера и распространяется на электротехническое, электронное и радиоэлектронное оборудование (технические средства) с номинальным потребляемым током более 16 А (в одной фазе)*, предназначенное для подключения к низковольтным электрическим сетям распределительных систем электроснабжения общего назначения номинальным напряжением фаза - нейтраль 220 В.
_____________
    * Требования настоящего стандарта распространяются на технические средства (ТС) с номинальным потребляемым током более 75 А в одной фазе.
    
    Настоящий стандарт устанавливает нормы колебаний напряжения, которые могут быть созданы ТС* в электрической сети при испытаниях в регламентированных условиях, установленных в ГОСТ Р 51317.3.3.
_____________
    * Нормы колебаний напряжения, создаваемых в электрической сети ТС с номинальным потребляемым током не более 16 А в одной фазе, установлены в ГОСТ Р 51317.3.3, ТС с номинальным потребляемым током болев 16 А, но не более 75 А в одной фазе, - ГОСТ Р 51317.3.11.
    
    Испытания являются типовыми (испытания одного или нескольких образцов, изготовленных в соответствии с техническими документами на ТС конкретного вида, имеющих идентичные характеристики, с целью подтвердить соответствие требованиям настоящего стандарта).
    
    Настоящий стандарт устанавливает также объем сведений, необходимых поставщику электрической энергии, изготовителю или потребителю для оценки ТС, являющегося источником колебаний напряжения в электрической сети (см. приложения А и Б).
    
    Примечание - Нормы фликера, установленные в настоящем стандарте, основаны на субъективной оценке жесткости фликера, наблюдаемого при использовании ламп накаливания с биспиральными нитями напряжением 230 В и мощностью 60 Вт, вызываемого колебаниями питающего напряжения. Для систем электроснабжения с номинальным напряжением фаза - нейтраль менее 220 В нормы и схема испытательной установки находятся на рассмотрении.
    
    
    Разрешение на подключение ТС, на которые распространяется настоящий стандарт, к электрической сети зависит от уровней помех, создаваемых ТС, и условий нагрузки электрической сети.
    

    Примечание - Для ТС, требующих разрешения на подключение к электрической сети, возможно установление лишь общих требований к оценке создаваемых помех. При этом соответствие ТС требованиям, установленным в разделе 4 настоящего стандарта, не гарантирует возможность его подключения к электрической сети во всех случаях, так как нагрузка электрической сети не должна превышать предельных значений, установленных для трансформаторов, кабелей и т.д. Методы оценки ТС, установленные в настоящем стандарте, могут быть применены также для электроустановок потребителей.
    
    

    2 Нормативные ссылки

    
    В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
    
    ГОСТ Р 51317.3.3-99 (МЭК 61000-3-3-94) Совместимость технических средств электромагнитная. Колебания напряжения и фликер, вызываемые техническими средствами с потребляемым током не более 16 А (в одной фазе), подключаемыми к низковольтным системам электроснабжения. Нормы и методы испытаний
    
    ГОСТ Р 51317.3.11-2006 (МЭК 61000-3-11:2000) Совместимость технических средств электромагнитная. Ограничение изменений напряжения, колебаний напряжения и фликера в низковольтных системах электроснабжения общего назначения. Технические средства с потребляемым током не более 75 А, подключаемые к электрической сети при определенных условиях. Нормы и методы испытаний
    
    ГОСТ 13109-97 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения
    
    ГОСТ 30372-95/ГОСТ Р 50397-92 Совместимость технических средств электромагнитная. Термины и определения
    
    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 ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
    
    

    3 Термины и определения

    
    В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 13109, ГОСТ 30372, ГОСТ Р 51317.3.3 и [1].
    
    

    4 Оценка ТС

    
    4.1 Общие положения

    
    Методы оценки фликера, вызываемого колебаниями напряжения электропитания различных видов, установлены в ГОСТ Р 51317.3.3.
    
    Рекомендуется до и после подключения ТС к электрической сети общего назначения, представляющего собой новую нагрузку, критичную по отношению к созданию помех в сети, провести измерения показателей качества электрической энергии*.
_____________
    * Показатели и нормы качества электрической энергии в электрических сетях систем электроснабжения общего назначения установлены в ГОСТ 13109.
    
    ТС, подключаемое к электрической сети, должно соответствовать номинальному напряжению фаза - нейтраль.
    
    

    4.2 Сведения, предоставляемые потребителем

    
    Если потребителю необходимо подключить к электрической сети общего назначения ТС, представляющее собой значительную нагрузку, он должен по запросу организации - поставщика электрической энергии предоставить сведения, дающие возможность оценить уровни помех, которые могут быть созданы данным ТС в электрической сети. Эти сведения могут быть предоставлены путем ответа на вопросы, указанные в вопроснике, форма которого приведена в приложении А.
    
    

    4.3 Сведения, предоставляемые поставщиком электрической энергии

    
    Поставщик электрической энергии может по запросу и при необходимости предоставить сведения, приведенные в приложении Б.
    
    

    4.4 Сведения, предоставляемые изготовителем

    
    Если ТС соответствует требованиям ГОСТ Р 51317.3.3, изготовитель должен указать это в эксплуатационных документах на ТС конкретного вида. Для ТС, соответствующих требованиям ГОСТ Р 51317.3.3, в проведении каких-либо мероприятий при подключении к электрической сети нет необходимости.
    
    Если номинальный потребляемый ток ТС превышает 75 А, следует выполнить процедуры оценки, установленные в 4.7.
    
    Примечание - Алгоритм оценки колебаний напряжения и фликера, вызываемых ТС, подключаемыми к низковольтным системам электроснабжения, приведен в приложении Г.
    
    

    4.5 Процедуры измерений при типовых испытаниях ТС

    
    Для того, чтобы по результатам типовых испытаний определить уровни колебаний напряжения и фликера, вызываемых ТС, подключаемым к электрической сети, необходимо применять вспомогательные величины, приведенные в 4.5.1-4.5.3, подстрочные индексы к которым указаны в таблице 1.
    
    
Таблица 1 - Значения подстрочных индексов
    

    
    
    4.5.1 Испытательное полное сопротивление
    
    Для ТС с номинальным потребляемым током не более 16 А испытательное полное сопротивление должно быть равным стандартному полному сопротивлению (см. ГОСТ Р 51317.3.3, рисунок 1).
    
    Для ТС с номинальным потребляемым током более 16 А допускается применение при испытаниях испытательного полного сопротивления менее .
    
    Для определения оптимального значения испытательного полного сопротивления необходимо выполнение двух условий:
    
    - относительное падение напряжения , вызываемое испытуемым ТС, должно быть в пределах от 3% до 5% испытательного напряжения электропитания;
    
    - отношение индуктивной и активной составляющих должно находиться в пределах от 0,5 до 0,75, т.е. соответствовать отношению составляющих стандартного полного сопротивления .
    
    Примечание - Относительное значение падения напряжения в пределах от 3% до 5% испытательного напряжения гарантирует, что относительные изменения потребляемого тока при подключении ТС к реальной электрической сети будут приблизительно такими же, как и при подключении ТС к испытательной установке.
    
    
    4.5.2 Испытания применительно к
    
    Испытания проводят с применением испытательной установки по ГОСТ Р 51317.3.3, с заменой полного сопротивления на . Определяют значения четырех величин: , , и (см. ГОСТ Р 51317.3.3).
    
    4.5.3 Расчеты применительно к
    
    Если испытательное полное сопротивление отличается от стандартного полного сопротивления , следует пересчитать измеренные значения по формулам:
    

;                                                     (1)

    
;                                              (2)

    
 ;                                                     (3)
    
.                                                 (4)

    
    Полученные в результате выполненных расчетов значения , , , будут равны значениям, полученным при измерениях с использованием стандартного полного сопротивления .
    
    

    4.6 Оценка ТС с номинальным потребляемым током не более 75 А и указания в эксплуатационных документах

    
    Оценка ТС с номинальным потребляемым током более 16 А, но не более 75 А, определение максимально допустимого полного сопротивления электрической сети и минимально допустимой заявленной эксплуатационной нагрузки по току, а также указания в эксплуатационных документах - в соответствии с ГОСТ Р 51317.3.11.
    
    

    4.7 Оценка ТС с номинальным потребляемым током более 75 А

    
    При решении вопроса о подключении ТС с номинальным потребляемым током более 75 А к электрической сети общего назначения рекомендуется провести детальный анализ системы электроснабжения.
    
    Следует также оценить уровни колебаний напряжения и фликера, вызываемых ТС при реальном полном сопротивлении системы электроснабжения.
    
    При этом рекомендуется, чтобы ТС отвечало нормам для и , установленным в ГОСТ Р 51317.3.3.
    
    Нормы и для указанных ТС рассчитывают по формулам:
    

,                                                  (5)

    
где - полная номинальная мощность нагрузки, подключаемой к электрической сети;
    
     - полная номинальная мощность питающего трансформатора среднего/высокого напряжения.
    
    Примечания
    
    1 Значение должно быть в пределах от 0,6 до 1,0.
    
    2 Рассчитанное значение менее 0,6 принимают равным 0,6.   
      
    

.                                                            (6)

   
    Примечание - Нормы, указанные для ТС с номинальным потребляемым током более 75 А, носят рекомендательный характер, так как при анализе системы электроснабжения следует учитывать уровень фликера в электрической сети среднего напряжения и уровень электромагнитной совместимости низковольтной распределительной электрической сети в части колебаний напряжения.
    
    

Приложение А
(справочное)

    
Форма рекомендуемого вопросника для потребителя

    
    Если для подключения ТС к низковольтной распределительной электрической сети необходимо специальное разрешение, потребителю или его уполномоченному представителю при монтаже установки следует ответить на указанные ниже вопросы.
    
    Ответы на вопросы следует предоставить поставщику электрической энергии для исключения возможных проблем, связанных с приобретением и установкой ТС.
    
    А.1 Основное назначение ТС
    
    Краткое описание ТС.
    
    Тип ТС с указанием механических и термических характеристик (если указанные характеристики оказывают влияние на подключение к электрической сети).
    
    А.2 Электрические характеристики ТС
    
    А.2.1 Номинальные значения
    
    

    
    
    Следует также указать наивысшие значения создаваемых гармонических составляющих тока в амперах (для каждой гармонической составляющей). При линейных нагрузках в указанных сведениях нет необходимости.
    
    А.2.2 Влияние на качество электрической энергии
    
    Следует указать также другие характеристики ТС, способные оказать влияние на качество электрической энергии, в частности:
    
    

    
    
    А.3 Рабочий цикл
    
    Если ТС представляет собой переменную нагрузку, то следует указать общий характер изменения нагрузки (например, синусоидальный или ступенчатый) и его параметры (например, глубину и частоту возникновения).
    
     Следует также привести любую информацию о значениях изменений нагрузки для оценки возможных помех в электрической сети, например:
    
    

    
    
    А.4 Ограничение помех
    
    Следует указать меры, принятые для ограничения помех, создаваемых ТС.
    
    А.5 Соответствие стандартам
    
    Изготовитель ТС может привести обозначения стандартов, относящихся к эмиссии помех и устойчивости к помехам, требованиям которых соответствует ТС.
    
    При запросе могут быть также приложены копии протоколов испытаний.
    
    А.6 Сведения о вводе в эксплуатацию аналогичных ТС
    
    Потребитель может указать сведения о ранее введенных в эксплуатацию установках, содержащих указанные ТС. Такие сведения может предоставить изготовитель ТС.
    
    

Приложение Б
(справочное)

    
Сведения, предоставляемые поставщиком электрической энергии

    
    Если для подключения ТС к низковольтной распределительной электрической сети необходимо получение специального разрешения, то поставщику электрической энергии следует подготовить сведения, касающиеся условий подключения ТС.
    
    Эти сведения следует предоставить потребителю или его уполномоченному представителю при монтаже установки, чтобы исключить возможные проблемы, связанные с приобретением и установкой ТС.
    
    Указанные сведения должны содержать:
    
    - правила, применяемые поставщиком электрической энергии при подключении ТС к электрической сети, в том числе применяемые стандарты;
    
    - полное сопротивление (), Ом, электрической сети на зажимах для подключения потребителя при нормальных условиях эксплуатации сети;
    
    - полное сопротивление (), Ом, электрической сети в точке общего подключения с другими потребителями, если его значение отличается от полного сопротивления, указанного выше;
    
    - любые условия, которые необходимо принять во внимание при подключении ТС, например, существующий уровень помех в электрической сети;
    
    - стоимость мероприятий по совершенствованию электрической сети, необходимых для обеспечения возможности подключения ТС.
    
    

Приложение В
(справочное)

    
Объяснения требований

    
    B.1 Объяснение требований 4.5.1
    
    При относительном падении напряжения при подключении ТС к испытательной установке в пределах от 3% до 5% испытательного напряжения будет обеспечена эквивалентность относительных изменений потребляемого тока при проведении испытаний и при подключении к реальной электрической сети.
    
    В.2 Объяснение требований 4.7
    
    Для гармонических составляющих потребляемого тока или фликера допустимый уровень изменений напряжения, создаваемых ТС в системе электроснабжения, должен, в общем случае, снижаться при уменьшении полного сопротивления системы, так как возрастает число потребителей, создающих помехи и испытывающих их воздействие.
    
    Однако точное совпадение во времени помех, представляющих собой изменения напряжения, маловероятно, поскольку два изменения напряжения, временной интервал между которыми составляет всего 1 с, уже следует рассматривать как отдельные явления. Например, маловероятен одновременный запуск двух несвязанных электрических двигателей с суммированием падений напряжения. Поэтому допустимые значения относительных изменений напряжения, вызываемых ТС, не должны зависеть от полного сопротивления электрической сети.
    
    Следовательно, относительные изменения напряжения и во время работы ТС при любом полном сопротивлении сети должны быть ограничены предельными значениями, установленными в ГОСТ Р 51317.3.3, раздел 5, что учтено в 4.7 настоящего стандарта.
    
    Однако значения величин и в системах электроснабжения с низким полным сопротивлением должны быть менее соответствующих норм для стандартного полного сопротивления электрической сети . Это обусловлено расширением зоны влияния ТС с потребляемым током, превышающим 16 А. Например, изменения напряжения, вызванные крупногабаритным ТС, подключенным в непосредственной близости к питающему трансформатору, оказывают влияние в большей области, чем изменения напряжения, вызванные ТС с номинальным потребляемым током 16 А.
    
    С увеличением области влияния возрастает вероятность колебаний напряжения, вызванных работой различных ТС. Следовательно, при понижении полного сопротивления системы электроснабжения допустимые значения и должны также понижаться.
    
    Оценка ТС с потребляемым током, не превышающим 75 А, может быть проведена без знания параметров электрической сети, к которой должно быть подключено указанное ТС. Результатом оценки ТС является максимальное значение полного сопротивления электрической сети, позволяющее провести подключение ТС. Поставщик электрической энергии должен проверить выполнение этого условия.
    
    ТС с потребляемым током более 75 А, как правило, определяет значение фликера в системе электроснабжения. Поэтому при решении вопроса о подключении ТС необходимо знать параметры системы электроснабжения.
    
    Приведенный в 4.7 метод оценки ТС основан наследующем подходе. Считают, что уровень эмиссии помех от ТС полной номинальной мощностью может увеличиваться по мере того, как значение приближается к полной номинальной мощности трансформатора среднего/высокого напряжения, к которому подключена электрическая сеть, питающая ТС. Если ТС потребляет всю мощность питающего трансформатора, кратковременная доза фликера , вызываемого указанным ТС, должна быть равна 1.
    
    Формулы (5) и (6) соответствуют указанному подходу и учитывают кубический закон фликера.
    
    Сумма мощностей всех нагрузок не должна превышать полной номинальной мощности трансформатора, т.е.:
    

.                                                    (В.1)

    
    Общий уровень фликера, вызванный всеми нагрузками, не должен превышать установленной нормы :
    

.                                                (В.2)

    
    Выражения (В.1) и (В.2) справедливы при , как указано в 4.7.
    
    Из выражений (5) и (6) следует, что устанавливать норму менее 0,6 нет необходимости, так как отношение , соответствующее норме , равной 0,6, составляет 0,6=0,216.
    
    

Приложение Г
(справочное)

    
Алгоритм оценки колебаний напряжения и фликера, вызываемых ТС,
подключаемыми к низковольтным системам электроснабжения

    

Приложение Д
(справочное)

    
Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов
национальным стандартам Российской Федерации, использованным
в настоящем стандарте в качестве нормативных ссылок

         
Таблица Д.1
    

    
Библиография