Требования стандартов по заземлению ИТС при испытаниях на устойчивость к кондуктивным помехам, наведенным радиочастотными электромагнитными полями зачастую игнорируются лабораториями для ускорения процесса испытаний.
ГОСТ Р 51317.4.6-99 устанавливает приближенный метод воздействия на ИТС электромагнитных полей, длина волны которых много больше размеров ИТС. Воздействие таких полей преимущественно осуществляется посредством токов и напряжений, протекающих через ТС, по подключенным к нему проводникам, в том числе кабели электропитания, линии связи, кабели, соединяющие блоки, заземления, которые могут рассматриваться как пассивные приемные антенны и при испытаниях заменяются устройствами связи/развязки (УСР), имеющими полное сопротивление общего вида по отношению к пластине заземления, равное 150 Ом.
Сначала рассмотрим ввод помехи в однопроводные, двухпроводные и трехпроводные кабели электропитания. Для ввода применяют применяют устройства связи/развязки типов УСР-С1, УСР-С2, УСР-С3 соответственно. Покажем упрощенные схемы этих УСР из рис.Г.2 ГОСТ Р 51317.4.6-99 (IEC 61000-4-6).
Здесь используются следующие номиналы:
- для УСР-С1: С1=10нФ, С2=47нФ, R=100Ом, L=280мкГн на 150кГц;
- для УСР-С2: С1=10нФ, С2=47нФ, R=200Ом, L=280мкГн на 150кГц;
- для УСР-С1: С1=10нФ, С2=47нФ, R=300Ом, L=280мкГн на 150кГц.
Т.е. мы видим, что УСР различаются только номиналом сопротивления от ИГ в линию в зависимости от того, скольки она проводная. Почему так? Мы покажем это чуть позже, пока что процитируем стандарт (в наше время специалистам не верят и всегда нужна бумага):
Если в условиях эксплуатации подключаемые к ТС провода электропитания проложены раздельно друг от друга, для ввода помехи применяют устройства связи/развязки типа УСР-С1 и помеху подают на каждую цепь электропитания отдельно. Если ИТС имеет зажимы заземления, то их соединяют с пластиной заземления через устройство связи/развязки типа УСР-С1, если это допустимо по условиям эксплуатации. В этом случае электропитание ТС осуществляют через устройство связи/развязки типа УСР-С3. Если включение устройства связи/развязки УСР-С1 в заземляющий проводник не представляется возможным (например, когда при этом нарушается работа средства радиосвязи), зажим заземления ИТС должен быть соединен непосредственно с плоскостью заземления. В этом случае устройство связи/развязки типа УСР-С3 заменяют на устройство типа УСР-С2 для предотвращения короткого замыкания испытательного сигнала на землю через заземляющий проводник.
Проанализируем этот абзац из стандарта. Напомним, что выход ИГ является 50-Омным, к УСР подключается через аттенюатор, а также нагрузка 50 Ом подключается в каждом УСР на проводниках, не участвующих в подаче воздействий.
Случай первый. ИТС не заземлен.
Используется УСР-С1 (на каждую линию);
Случай второй. ИТС имеет зажимы заземления и включение УСР в землю может быть произведено.
Применяется УСР-С1 на линиях и еще один УСР-С1 на заземлении или УСР-С3, т.к. включает в себя возможность подключения и к проводникам питания и к заземлению. В обоих случаях заземление будет производиться через индуктивность 280мкГн.
Случай третий. ИТС имеет зажимы заземления, но включение УСР в заземление невозможно (нарушается работа ИТС).
ИТС заземляется на пластину заземления непосредственно и применяют УСР-С2.
При таких подходах, каково бы ни было сопротивление испытуемого изделия, требования к полному сопротивлению будет выполнено, а значит будут соблюдены пределы испытательных напряжений и токов в линиях. Таким образом, если четко не соблюдать требования ГОСТ, а использовать при испытаниях нестандартизированные подручные средства или иными способами "ускорять процесс", например:
- не установить УСР-С1 с заглушкой 50 Ом на линии, не подверженные воздействиям;
- не установить УСР-С1 на заземление;
- использовать при заземлении ИТС непосредственно на пластину заземления, что-либо, кроме УСР-С2;
- подключать дополнительные проводники заземления.
это приведет к следующему:
- в зависимости от сопротивления ИТС, токи, проходящие через него могут быть необоснованно больше гостированного, что может повлечь за собой выход из строя испытуемого средства;
- становятся частотнозависимыми токи и напряжения, проходящие через ИТС, что может привести как к необоснованному черезмерному воздействию на ИТС, так и сведение к нулю его испытаний;
- сведение к короткому замыканию испытательного сигнала.
Исходя из вышесказанного напомним, что ответа на вопрос "Почему устройство вышло из строя, хотя оно было испытано?" может быть только два:
- изменился состав ИТС;
- были проведены некачественные испытания.
Монтаж, установка, проведение сварочных работ, плохое заземление или экранирование и т.д. не является оправданием. Эти меры призваны свести к нулю вероятность сбоя и без того помехозащищенного изделия, а не держать на грани выживания некачественную продукцию.
Лаборатория ЭМС инноваций: консультации по испытаниям, оснащение лабораторий, изготовлений и монтаж стендов и оснастки