Приложение Н (обязательное). Дополнительные требования к бесконтактным коммутационным элементам аппаратов для цепей управления

Приложение Н
(обязательное)

Дополнительные требования
к бесконтактным коммутационным элементам аппаратов для цепей управления

Н.1 Общие положения

Н.1.1 Область применения

Настоящее приложение распространяется на аппараты для цепей управления, имеющие бесконтактные элементы для управления, сигнализации, блокировки и т.д.

Эти аппараты должны также соответствовать требованиям настоящего стандарта.

H.1.2 Цель

Настоящее приложение устанавливает дополнительные требования к бесконтактным коммутационным элементам.

H.2 Термины и определения

В настоящем приложении в дополнение к настоящему стандарту применены следующие термины с соответствующими определениями:

H.2.1 падение напряжения U _d (voltage drop U _d): Напряжение, измеряемое на бесконтактном коммутационном элементе, когда по нему проходит рабочий ток в установленных условиях.

H.2.2 минимальный рабочий ток l _m (minimum operational current I _m): Ток, необходимый для поддержания бесконтактного коммутационного элемента в проводящем состоянии.

Н.2.3 ток в отключенном состоянии элемента I _r (OFF-state current I _r): Ток, проходящий через цепь нагрузки, когда коммутационный элемент находится в закрытом состоянии.

H.3 Классификация

Н.3.1 Бесконтактные коммутационные элементы

Бесконтактные коммутационные элементы подразделяют по:

1) категории применения (см. 4.4 и Н.4.2);

2) электрическим характеристикам согласно категориям применения (см. приложение А).

Н.4 Характеристики (параметры)

Н.4.1 Номинальное напряжение

Н.4.1.1 Номинальное рабочее напряжение U _e

Номинальное рабочее напряжение - по 4.3.1.1.

H.4.1.2 Рабочее напряжение

Рабочее напряжение может быть установлено для одного значения или для диапазона значений. Если напряжение устанавливают для диапазона значений, оно должно включать в себя все допуски U _e, и обозначено U _B. Соотношение U _e и U _B показано на рисунке H.1

Рисунок H.1 - Соотношение между U _e и U _B

Н.4.2 Категории применения

Категории применения, указанные в таблице 1, считают стандартными. Другие категории применения должны быть объектом соглашения между изготовителем и потребителем. Информация, представленная в каталогах, может быть предметом подобного соглашения.

H.5 Информация об изделии

Вид информации

Вид информации - по 5.1 со следующими дополнениями.

Основные параметры и применение:

a) падение напряжения (см. Н.7.1.1);

b) минимальный рабочий ток (см. Н.7.1.2);

c) ток в отключенном состоянии элемента (см. Н.7.1.3);

d) включающая и отключающая способности (см. Н.7.2.1);

e) условный ток короткого замыкания (см. Н.7.3);

f) электромагнитная совместимость (ЭМС) (см. Н.7.4).

Н.7 Требования к конструкции и работоспособности

Требования к конструкции и работоспособности - по 7.2 со следующими дополнениями.

Н.7.1.1 Падение напряжения U _d

Падение напряжения, измеренное на коммутационном элементе в проводящем состоянии, должно быть установлено изготовителем и проверено по Н.8.2.

Н.7.1.2 Минимальный рабочий ток I _m

Минимальный рабочий ток должен быть установлен изготовителем и проверен по Н.8.3.

Примечание - В таблице А.2 (приложение А) минимальные рабочие токи установлены для конкретных характеристик.

Н.7.1.3 Ток в отключенном состоянии I _r

Максимальный ток I _r, проходящий в цепи нагрузки в отключенном состоянии, должен соответствовать значениям, указанным в таблицах А.2 и А.3, за исключением требований, указанных в стандартах на аппарат конкретного типа. Ток в отключенном состоянии должен быть проверен по Н.8.4.

Н.7.2 Включающая и отключающая способности в условиях нормальной нагрузки и перегрузки

Н.7.2.1 Включающая и отключающая способности

Включающая и отключающая способности - по 4.3.5.

Н.7.3 Условный ток короткого замыкания

Коммутационный элемент должен выдерживать нагрузки, возникающие при токах короткого замыкания, согласно условиям, указанным в Н.3.6.

Н.7.4 Электромагнитная совместимость (ЭМС)

ЭМС - по IEC 60947-1, подраздел 7.3.

Н.8 Испытания

Н.8.1 Типовые испытания

Типовые испытания - по 8.1.2 со следующими дополнениями:

a) падение напряжения (см. Н.8.2);

b) ток в отключенном состоянии (см. Н.8.4);

c) включающая и отключающая способности (см. Н.8.5);

d) работоспособность при коротком замыкании (см. Н.8.6);

e) проверка электромагнитной совместимости (см. Н.8.7);

g) испытание на стойкость к воздействию импульсного напряжения (см. 6.3.3.4).

Н.8.2 Падение напряжения U _d

Падение напряжения измеряют на рабочих выходах коммутационного элемента в проводящем состоянии, через которые протекают токи I _m и 1 _с, при температуре окружающей среды (23  5) °С и номинальной частоте. Измерение проводят, используя схему, указанную на рисунке Н.2: выключатель S находится во включенном положении, нагрузки должны быть активными, резистор R ₂ должен быть отрегулирован так, чтобы получить испытательный ток и рабочее напряжение U _f.

Измеренное значение падения напряжения не должно превышать значения, указанного в Н.7.1.1.

R 1 - омическая нагрузка; R 2 - омическая нагрузка; V - вольтметр с полным сопротивлением 0,2 МОм/В; А - амперметр; S - переключатель; Значения тока: - действующее значение - для переменного тока; - среднее значение - для постоянного тока. Рисунок Н.2 - Схема для проверки падения напряжения, минимального рабочего тока и тока в отключенном состоянии элемента (см. Н.8.2, Н.8.3 и Н.8.4 (приложение Н))

Н.8.3 Минимальный рабочий ток I _m

Для проведения испытания коммутационный элемент подсоединяют к испытательной цепи согласно схеме на рисунке Н.2. При наличии рабочего напряжения (U _e) выключатель S находится в разомкнутом положении, коммутационный элемент - в проводящем состоянии, активная нагрузка R ₁ регулируется до получения тока I _m. Измеренная величина должна соответствовать Н.7.1.2.

Н.8.4 Ток в отключенном состоянии I _r

Для проведения испытания коммутационный элемент подсоединяют к испытательной цепи согласно схеме на рисунке Н.2. При наличии рабочего напряжения U _e выключатель S находится в замкнутом положении, активная нагрузка R ₂ регулируется до получения тока I _e. При выключении выключателя измеряется ток в непроводящем состоянии коммутационного элемента. Измеренное значение тока должно соответствовать Н.7.1.3.

Н.8.5 Включающая и отключающая способности

Включающая и отключающая способности - по 8.3.3.5.

Н.8.6 Работоспособность в условиях короткого замыкания

Н.8.6.1 Испытательная схема и способ проведения испытания

Для проведения испытаний необходимо подсоединить к испытательной цепи новый коммутационный элемент так же, как в нормальных условиях эксплуатации на открытом воздухе, используя кабель общей длиной 2 м, рассчитанный на рабочий ток коммутационного элемента (см. рисунок Н.3).

Рисунок Н.3 - Схема испытания на короткое замыкание

Устройство защиты от токов короткого замыкания (УЗКЗ) должно соответствовать типу и характеристикам, установленным изготовителем. УЗКЗ не применяют, если коммутационный элемент полностью защищен от токов короткого замыкания.

Нагрузки R и L выбирают такими, чтобы ток, проходящий через коммутационный элемент, был равен номинальному рабочему току I _e при номинальном напряжении U _e, коэффициенте мощности или постоянной времени T _0,95, указанным в таблице 5. Источник питания S должен быть отрегулирован на ожидаемый ток короткого замыкания 1000 А (если иное не оговорено в стандарте на конкретное изделие) при рабочем напряжении U _e.

В цепи питания должны быть реактивные сопротивления, соединенные последовательно с резисторами для получения коэффициента мощности 0,5-0,7. К реактивным сопротивлениям не подсоединяют параллельно сглаживающую нагрузку. Напряжение в разомкнутой цепи должно быть равно 1,1-кратному максимальному рабочему напряжению коммутационного элемента.

Испытания проводят три раза, произвольно включая выключатель короткого замыкания. Испытательный ток поддерживают до тех пор, пока не сработает УЗКЗ, или в течение 30 мин - при наличии самозащиты коммутационного элемента от токов короткого замыкания. Интервал времени между каждым испытанием должен быть не менее 3 мин. Реальный интервал времени между испытаниями указывают в протоколе испытаний.

Н.8.6.2 Состояние коммутационного элемента после испытания

Состояние коммутационного элемента после испытания - по 8.3.4.4.

Н.8.7 Проверка на электромагнитную совместимость

Н.8.7.1 Общие положения

Испытания на излучение помех и стойкость к воздействию электромагнитных помех являются типовыми и должны быть проведены с соблюдением следующих общих условий.

Коммутационный элемент, установленный на открытом воздухе, подсоединяют к соответствующей нагрузке с номинальным рабочим током I _e, номинальным рабочим напряжением U _e (или с максимальным напряжением, выбранным из диапазона напряжений).

Длина соединений должна быть 2 м.

Коммутационный элемент испытывают:

a) в проводящем состоянии;

b) в непроводящем состоянии.

Н.8.7.2 Стойкость к воздействию электромагнитных помех

Н.8.7.2.1 Общие положения

Критерии работоспособности основаны на критериях приемки по IEC 60947-1 (таблица 24).

Критерии работоспособности А

Во время испытаний выходное состояние коммутационного элемента не должно меняться.

Критерии работоспособности В

Во время испытаний выходное состояние коммутационного элемента не должно меняться более чем на 1 мс для аппаратов постоянного тока или более одного полупериода частоты питания - для аппаратов переменного тока.

Критерии работоспособности С

Временная деградация или временная потеря работоспособности, которая самовосстанавливается или требует переустановки системы.

Н.8.7.2.2 Стойкость к электростатическим разрядам

Испытание проводят по IEC 61000-4-2 и таблице Н.1.

Н.8.7.2.3 Стойкость к излучаемым низкочастотным электромагнитным полям

Испытание проводят по IEC 61000-4-3 и таблице Н.1.

Если известны более жесткие условия, испытания проводят в этих условиях. В других случаях электромагнитное поле должно быть направлено в трех взаимно перпендикулярных направлениях по отношению к испытуемому аппарату.

Н.8.7.2.4 Стойкость к наносекундным импульсным помехам

Испытание проводят по IEC 61000-4-4 и таблице Н.1, нагрузки соединяют с помощью емкостного зажима.

Примечание - Емкостный зажим является предпочтительным методом испытаний, поскольку имитирует действительные электромагнитные помехи, присутствующие при обычной эксплуатации как результат параллельности проводов.

Таблица Н.1 - Испытания на стойкость к электромагнитным помехам

Тип испытания	Требуемый уровень жесткости испытаний		Критерии приемки
Электростатические разряды по IEC 61000-4-2	8 кВ/воздушный разряд или 4 кВ/контактный разряд		В
Излучаемые радиочастотные электромагнитные поля (80 МГц - 1 ГГц и 1,4 ГГц - 2 ГГц) по IEC 61000-4-3	10 В/м		А
Импульсные наносекундные помехи по IEC 61000-4-4	2 кВ на силовых выводах a) 1 кВ на сигнальных выводах b)		В
Импульсы напряжения/тока (1.2/50-8/20 мкс) по IEC 61000-4-5 c)	2 кВ (между фазой и землей) 1 кВ (между фазами)		В
Кондуктивные помехи, наведенные радиочастотными полями (150 кГц - 80 МГц) по IEC 61000-4-6	10 В		А
Низкочастотные электромагнитные поля d) по IEC 61000-4-8	30 А/м		А
Динамические изменения напряжения электропитания по IEC 61000-4-11	Класс 2 е, f) 0 % в течение 0,5 цикла	Класс 3 е, f) 0 % в течение 0,5 цикла	В
	Класс 2 е, f, g) 0 % в течение 1 цикла, 70 % в течение 25/30 циклов	Класс 3 е, f, g) 0 % в течение 1 цикла, 40 % в течение 10/12 циклов, 70 % в течение 25/30 циклов и 80 % в течение 250/300 циклов	С
Устойчивость к вариациям напряжения по IEC 61000-4-11	Класс 2 е, f, g) 0 % в течение 250/300 циклов	Класс 3 е, f, g) 0 % в течение 250/300 циклов	С
Гармоники в сети электропитания по IEC 61000-4-13	Требования отсутствуют h)		-
а) Силовой вывод: точка подключения проводника или кабеля, подводящего первичное электропитание для функционирования коммутационного элемента или связанного с ним оборудования. b) Сигнальный вывод: точка подсоединения к коммутационному элементу проводника или кабеля, несущего информацию для передачи данных или сигналов. c) Не применяют для выводов на номинальное напряжение 24 В постоянного тока и менее. d) Применяют только к оборудованию, содержащему устройства, чувствительные к электромагнитным полям промышленной частоты. е) Класс 2 применяется, в основном, к объектам промышленной среды - к входным точкам соединений и интегрированным входным точкам соединений. Класс 3 применяется только к объектам промышленной среды к интегрированным входным точкам соединений. Этот класс применяется на основе анализа к частям нагрузок, питаемых посредством преобразования; аппаратам дуговой сварки; мощным двигателям с регулируемым пуском или быстроизменяемой нагрузкой. Изготовитель должен установить применяемый класс. f) Данный процент определяется процентом номинального прикладываемого напряжения, т.е. 0 % определяется 0 В напряжения. g) Значение перед знаком дроби справедливо для частоты 50 Гц, после знака дроби - для частоты 60 Гц. h) Уровни жесткости - в стадии изучения.

Н.8.7.2.5 Стойкость к воздействию импульсного напряжения

Испытание проводят по IEC 61000-4-5 и таблице Н.1 с учетом следующих дополнительных требований, не влияющих на результат проверки соответствия требованиям, с целью упрощения процедуры испытаний на ЭМС:

- к коммутационному элементу во время испытания не подают ток;

- импульс напряжения прикладывают:

a) между выводами, предназначенными для подсоединения к источнику питания;

b) между каждым зажимом на выходе и каждым зажимом для подсоединения к источнику питания;

- три положительных и три отрицательных импульса напряжения следует прикладывать между каждыми двумя точками с интервалом не менее 5 с.

Н.8.7.2.6 Стойкость к кондуктивным помехам, наведенным радиочастотными полями

Испытание проводят в соответствии с IEC 61000-4-6 и таблицей Н.1.

Н.8.7.2.7 Стойкость к низкочастотным электромагнитным полям

Испытание проводят в соответствии с IEC 61000-4-8 и таблицей Н.1.

Применяют только для оборудования, подверженного воздействию низкочастотных электромагнитных полей.

Н.8.7.2.8 Стойкость к динамическим изменениям напряжения электропитания

Испытание проводят в соответствии с IEC 61000-4-11 и таблицей Н.1.

Применяют только для коммутационных элементов переменного тока.

Н.8.7.3 Помехоэмиссия

Испытание проводят в наиболее жестких условиях по классу А, группа 1 по CISPR 11 и IEC 60947-1 (подпункт 7.3.3.2).

Эти условия относятся к коммутационным элементам, предназначенным для применения исключительно в промышленной среде А. Если их применение возможно в бытовой среде В, в инструкции по эксплуатации должно быть сделано следующее предупреждение: