|
|
|
|
|
Таблица 5.1 |
Степень |
Относительная |
Материал |
Испытательное напряжение, кВ |
||
жёсткости |
влажность, |
|
|
|
|
антистати- |
синтети- |
Воздушный |
Контактный |
||
|
не выше, % |
ческий |
ческий |
разряд |
разряд |
|
|
|
|
|
|
1 |
35 |
Х |
|
2 |
2 |
2 |
10 |
Х |
|
4 |
4 |
3 |
50 |
|
Х |
8 |
6 |
4 |
10 |
|
Х |
15 |
8 |
|
|
|
|
|
|
Для некоторых материалов (дерево, бетон и керамика) вероятный уровень не выше степени жёсткости 2.
Наиболее существенным параметром является скорость изменения разрядного тока, которая может быть получена при различных комбинациях зарядного напряжения, пикового разрядного тока и времени нарастания.
Вместе с тем при очень низкой влажности среды и применении синте-
тических материалов возникают высокие напряжения, превышающие 15 кВ. В случае испытаний оборудования с изолирующими поверхностями можно использовать метод воздушного разряда при напряжении до 15 кВ.
5.2. Описание лабораторной установки
Лабораторная установка состоит из испытательного генератора (ИГ), ИТС и вспомогательного оборудования, необходимого для воздействия прямыми и непрямыми электростатическими разрядами:
контактными разрядами на проводящие поверхности ИТС и на пла-
стины связи;
воздушными разрядами на изолированные поверхности ИТС. Испытательный генератор ИГЭ предназначен для создания нормиро-
ванных испытательных импульсов при проведении испытаний технических средств, которые могут подвергаться воздействию электростатических разрядов. Основными элементами испытательного генератора, упрощённая электрическая схема которого приведена на рис. 5.2, являются зарядный ре-
зистор Rз = 50…100 МОм, накопительный конденсатор Сн = 150 пФ, распре-
делённая ёмкость Ср между генератором и испытуемым техническим средст-
вом, пластиной заземления, разрядный резистор Rр =300 Ом, разрядный ключ, сменные наконечники разрядного электрода, источник электропита-
ния.
67
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Разрядный |
||
|
Rз |
|
|
|
Rp |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
наконечник |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Разрядный ключ |
|
|
|||
Вход высоковольт- |
|
|
|
|
||||||||
|
|
Сн |
|
|
|
|||||||
ного напряжения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
постоянного тока |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Контакт |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
заземления |
|
|
|
|
Рис. 5.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Технические характеристики ИГ:
общая ёмкость (Сн + Ср) (± 10%), пФ – 150;
разрядное сопротивление (± 5%), Ом – 330;
зарядное сопротивление, МОм – 50;
номинальное выходное (испытательное) напряжение:
-контактный разряд, кВ – 2, 4, 6, 7, 8,
-воздушный разряд, кВ – 2, 4, 6, 8, 14, 15;
полярность выходного напряжения – положительная и отрицатель-
ная;
режимы работы – однократный/ с частотой 1 Гц/ с частотой 5 Гц.
Вид импульса разрядного тока при контактном разряде показан на рис. 5.3, а параметры выходных импульсов при контактном разряде при-
ведены в табл. 5.2.
Imax 
I30
I60
0 1 30 60 t, нс
Рис. 5.3
Таблица 5.2
Характеристика |
|
Значение параметра |
|
||
Положение переключателя “АМПЛИТУДА, кВ” |
2 |
4 |
6 |
7 |
8 |
Испытательное напряжение ± 10%, кВ |
2,0 |
4,0 |
6,0 |
7,0 |
8,0 |
Время нарастания tн, нс |
|
|
0,7…1,0 |
|
|
Ток первого максимума ± 10 %, А |
7,5 |
15,0 |
22,5 |
26,3 |
30,0 |
Ток разряда (± 30 %) при 30 нс, А |
4,0 |
8,0 |
12,0 |
14,0 |
16,0 |
То же при 60 нс, А |
2,0 |
4,0 |
6,0 |
7,0 |
8,0 |
68
Правила проведения испытаний. Испытуемое техническое средство должно быть установлено на изоляционной опоре толщиной 0,1 м, уложенной поверх плоскости заземления. Пластина заземления должна представлять собой медный или алюминиевый металлический лист толщиной не менее
0,25 мм, выступать за контур ИТС с каждой стороны не менее чем на 0,1 м и быть соединена с защитным заземлением. Дополнительные соединения с защитным заземлением не допускаются. Провод заземления ИГ должен быть соединен с пластиной заземления. Соединения заземляющих проводов с пла-
стиной заземления, а также все другие соединения должны, обладать возможно более низким сопротивлением.
Вертикальные и горизонтальные пластины связи, которые необходимо использовать при проведении испытаний, должны быть изготовлены из ма-
териала того же типа и той же толщины, что и пластина заземления, и подключены к пластине заземления с помощью провода, имеющего на каждом конце резисторы 470 кОм. Резисторы должны быть изолированы, чтобы избежать короткого замыкания, когда провод прикасается к пластине заземле-
ния. Резисторы должны выдерживать напряжение электростатического разряда.
ИТС должно быть установлено и подключено к цепям электропитания и сигнальным цепям ввода/вывода в соответствии с технической документа-
цией изготовителя.
Для имитации непрямого воздействия ЭСР на расположенные рядом ТС, корпуса которых имеют защитное заземление, дополнительно должны быть проведены испытания при подключении вертикальной пластины связи к пластине заземления проводом заземления длиной 2 м без резисторов.
Прямое воздействие ЭСР на ИТС. Электростатические разряды должны быть поданы только к тем точкам и поверхностям испытуемого технического средства, которые доступны обслуживающему персоналу при эксплуа-
тации ИТС.
Подача ЭСР на любую точку ИТС, которая доступна только при наладке, исключая техническое обслуживание потребителем, не допускается, если не даны иные указания в технической документации ТС.
Испытательные точки для воздействия разрядами могут включать, например, следующие:
точки на металлических частях корпуса;
69
любая точка на панели управления или на клавиатуре и любые другие точки связи “человек – машина”, такие, как переключатели, рукоятки, кнопки и другие доступные для оператора места;
индикаторы, светодиоды, щели, решётки, корпуса соединителей и
т. п.
При испытаниях выходное напряжение ИГ следует повышать от минимального значения до значения, соответствующего выбранной степени жёст-
кости. Чтобы избежать повреждения ИТС, степень жёсткости испытаний не должна превышать значения, указанного в технической документации на него.
Испытание должно осуществляться одиночными ЭСР. На каждую вы-
бранную точку должно быть произведено не менее 10 одиночных разрядов с полярностью, соответствующей наибольшей восприимчивости ИТС.
Рекомендуется выбирать временной интервал между последовательными одиночными разрядами длительностью 1 с. Более длительные интерва-
лы используются для определения нарушения функционирования ИТС. Точки, на которые должны подаваться разряды, могут выбираться с
помощью исследования, проводимого при частоте повторения 20 разр./с. Наконечник разрядного электрода ИГ должен располагаться перпенди-
кулярно к поверхности, на которую производят разряд. Это улучшает повторяемость результатов испытаний.
Во время ЭСР провод заземления ИГ должен располагаться на расстоянии не менее 0,2 м от ИТС.
При контактных ЭСР следует сначала прикоснуться наконечником разрядного электрода к ИТС, а затем включить разрядный ключ ИГ.
В случае, если проводящие поверхности ИТС окрашены, необходимо выполнять следующие требования:
если изготовитель ТС не указывает, что покрытие предназначено для изоляции, необходимо проколоть покрытие наконечником ИГ для осуществления контакта с проводящей поверхностью;
покрытие, указанное изготовителем как изолирующее, должно под-
вергаться испытаниям только воздушными ЭСР.
При воздушных ЭСР круглый наконечник разрядного электрода следует по возможности быстрым движением (не вызывая механических повреждений поверхности) приблизить до прикосновения к ИТС. После каждого
70
ЭСР наконечник разрядного электрода ИГ необходимо удалять от ИТС для подготовки к следующему разряду. Эта процедура должна повторяться необходимое количество раз. При испытаниях на воздушный ЭСР разрядный ключ, который используется для контактного ЭСР, должен быть постоянно замкнут.
Непрямое воздействие ЭСР на ИТС. Электростатические разряды на объекты и оборудование, расположенные около ИТС, имитируют подачей разрядов ИГ на пластины связи по методу контактного разряда.
1.Горизонтальная пластина связи под ИТС. На неё должны быть по-
даны не менее 10 одиночных разрядов с полярностью, соответствующей наибольшей восприимчивости ИТС с каждой стороны ИТС. Наконечник разрядного электрода ИГ должен касаться пластины связи и располагаться вертикально на расстоянии 0,1 м от ИТС.
2.Вертикальная пластина связи размерами 0,5×0,5 м устанавливается параллельно ИТС на расстоянии 0,1 м от ИТС. На центр её вертикального ребра должны быть поданы не менее 10 одиночных разрядов с полярностью,
соответствующей наибольшей восприимчивости ИТС. Разряды должны подаваться на пластину связи при её размещении против каждой из четырёх сторон ИТС.
Настольные ИТС. Рабочее место для испытаний должно состоять из деревянного стола высотой 0,8 м, установленного на пластину заземления.
Горизонтальная пластина связи должна быть размещена на столе. ИТС и кабели должны быть изолированы от плоскости связи изоляционной прокладкой толщиной 0,5 мм.
Результаты испытаний. Должны быть классифицированы на основе нижеприведенных критериев качества функционирования А, В, С, D, если только иные требования не определены технической документацией на конкретные ТС:
А. Нормальное функционирование в соответствии с установленными требованиями.
В. Временное снижение качества функционирования либо потеря функции или работоспособности с самовосстановлением.
С. Временное снижение качества функционирования либо потеря функции или работоспособности, которые требуют вмешательства оператора или перезапуска системы.
71