Две половины проверки: что изделие излучает и что оно выдерживает
Испытания на электромагнитную совместимость состоят из двух блоков, потому что статья 4 ТР ТС 020/2011 ставит два требования. Помехи, которые создаёт изделие, не должны мешать связи и другой технике, а само оно обязано работать в той электромагнитной обстановке, для которой предназначено. Первое проверяют измерением помехоэмиссии, второе воздействием на образец, то есть проверкой помехоустойчивости.
Карту воздействий задаёт сам регламент: в приложении 2 названы пять групп помех. По ним строится программа испытаний, а для каждой группы лаборатория берёт стандарт из перечня. В перечне ТР ТС 020 стандарты представлены межгосударственными и белорусскими аналогами международных, поэтому номера и годы лучше сверять с действующим перечнем, а ниже указана международная основа. Подобрать стандарты под конкретное изделие помогут наши специалисты, а общую картину по регламенту даёт страница про ТР ТС 020 и электромагнитную совместимость.
| Группа помех по приложению 2 | Что проверяют | Международная основа |
|---|---|---|
| Низкочастотные кондуктивные: искажения и колебания напряжения, провалы | Гармоники тока, колебания напряжения и фликер; устойчивость к провалам и прерываниям питания | IEC 61000-3-2, 61000-3-3, 61000-4-11 |
| Низкочастотные излучаемые: магнитные и электрические поля | Устойчивость к магнитному полю промышленной частоты | IEC 61000-4-8 |
| Высокочастотные кондуктивные, включая индустриальные радиопомехи | Радиопомехи в сети питания; устойчивость к наведённым помехам и импульсам | CISPR 32 и другие CISPR; IEC 61000-4-4, 61000-4-5, 61000-4-6 |
| Высокочастотные излучаемые | Излучаемые радиопомехи; устойчивость к радиочастотному полю | CISPR 32 и другие CISPR; IEC 61000-4-3 |
| Электростатические разряды | Устойчивость к разряду статического электричества | IEC 61000-4-2 |
Какой стандарт применят к вашему изделию
К изделию применяют стандарт на его вид, а если такого нет, общий стандарт для той зоны, где оно будет работать: жилой, коммерческой или промышленной. Специальный стандарт упрощает оценку: без него приходится работать по общим требованиям и общим программам испытаний.
Перечни стандартов к ТР ТС 020 обновили решением Коллегии ЕЭК от 29 июня 2021 года № 77, и действовать они начали с 29 декабря 2021 года. В них появились или обновились специальные стандарты: ГОСТ CISPR 32-2015 для мультимедийного оборудования, ГОСТ CISPR 11-2017 для промышленного, научного и медицинского радиочастотного оборудования, ГОСТ CISPR 15-2014 для светового оборудования. В последнем нормы излучаемых помех теперь определены до 300 МГц, а раньше только до 30 МГц. Добавлены также серии для электроприводов, зарядных систем электромобилей и низковольтной аппаратуры.
Лаборатория должна быть аккредитована именно на тот стандарт, по которому идут испытания. Например, ГОСТ EN 55020-2016 не наследует прежний ГОСТ Р 51318.20-2012: это разные документы, и аккредитация на старый на новый не распространяется. Для новых и обновлённых стандартов предусмотрены переходные периоды, в основном до 1 июля 2022 или 1 июля 2023 года. Обязательного перевыпуска ранее выданных документов нет, но надзорные органы оценивают продукцию по актуальным перечням, и протоколы по прежним версиям разумно пересмотреть.
Помехоэмиссия: что измеряют и как
Эмиссию измеряют приёмником с антенной или эквивалентом сети и сравнивают результат с пределом для класса оборудования. По сети питания кондуктивные помехи измеряют в диапазоне от 150 кГц до 30 МГц. Излучаемые помехи измеряют от 30 МГц до 1 ГГц, а если у изделия есть внутренние частоты выше 1 ГГц, диапазон продолжают, для оборудования мультимедиа по CISPR 32 вплоть до 6 ГГц.
Излучаемые помехи измеряют в полубезэховой камере или на открытой площадке на расстоянии 3 или 10 м. Настольное изделие стоит на непроводящем поворотном столе на высоте 0,8 м, антенну поднимают в пределах от 1 до 4 м и меняют поляризацию, чтобы найти направление и высоту, где излучение максимально. Итоговое значение записывают вместе с расстоянием, положением стола, высотой антенны и поляризацией.
Предел зависит от класса. Класс B рассчитан на защиту радиовещания в жилой среде и самый строгий, класс A охватывает всё остальное. Для оборудования мультимедиа на расстоянии 10 м в диапазоне 30–230 МГц предел класса B равен 30 дБмкВ/м, а класса A 40 дБмкВ/м. Отдельно по сети питания проверяют гармоники тока и колебания напряжения с фликером для изделий с током до 16 А на фазу.
Помехоустойчивость: что подают на изделие
При проверке устойчивости лаборатория воздействует на работающее изделие и смотрит, не нарушилась ли его работа. Каждое воздействие соответствует одной из групп помех из регламента и имитирует ситуацию, которая в быту или на производстве встречается регулярно.
| Воздействие | Что подают | Что имитирует |
|---|---|---|
| Электростатический разряд (IEC 61000-4-2) | Разряды на корпус и доступные для касания части | Разряд статического электричества с человека |
| Радиочастотное поле (IEC 61000-4-3) | Поле заданной силы вокруг изделия | Работу радиопередатчиков рядом |
| Наносекундные импульсы (IEC 61000-4-4) | Серии коротких импульсов на цепи питания и сигнальные цепи | Переходные процессы при коммутации |
| Микросекундные импульсы большой энергии (IEC 61000-4-5) | Мощный импульс на цепи питания | Грозовые разряды и мощные переключения в сети |
| Наведённые радиочастотные помехи (IEC 61000-4-6) | Радиочастотный сигнал в кабели | Поле радиопередатчиков, принятое кабелями |
| Магнитное поле промышленной частоты (IEC 61000-4-8) | Поле от катушки вокруг изделия | Токи промышленной частоты рядом |
| Провалы и прерывания напряжения (IEC 61000-4-11) | Просадки и короткие пропадания питания | Аварии и переключения в сети |
У электростатического разряда своя последовательность. Контактный разряд предпочтителен, а воздушный применяют там, где контакт невозможен. Кроме разрядов прямо в изделие, подают косвенные в металлические плоскости связи рядом с ним, и обычно в каждую точку приходится по десять разрядов каждой полярности.
Критерии качества функционирования: когда испытание считают пройденным
Результат оценивают не по тому, видно ли воздействие, а по критерию функционирования: A, B или C. При критерии A функция не пропадает и не ухудшается ниже минимального уровня, который заявил изготовитель, ни во время испытания, ни после. При критерии B допускается временная потеря функции или ухудшение во время воздействия, но потом изделие само возвращается к нормальной работе без вмешательства оператора.
Критерий C мягче: временная потеря допустима, если функция восстановится сама или пользователь вернёт её органами управления либо выключением и включением питания по инструкции изготовителя. Какой критерий к какому воздействию применять, определяет стандарт на конкретное изделие, поэтому до испытаний нужно заранее описать функции и допустимую деградацию: мигание индикатора и перезагрузка с потерей данных оценивают по-разному.
С этим связано требование регламента к эксплуатационным документам. В них указывают ограничения использования с учётом того, предназначено ли изделие для жилых, коммерческих или производственных зон. Электромагнитная обстановка, которую заявил изготовитель, как правило, определяет, по какому набору уровней изделие будут проверять. Например, в общих стандартах радиочастотное поле для жилой и коммерческой зоны задают порядка 3 В/м, а для промышленной порядка 10 В/м в диапазоне от 80 МГц до 1 ГГц.
Подготовка образца к лаборатории
Подготовка занимает больше времени, чем кажется, потому что лаборатория проверяет образец в том виде, в каком его будут использовать. Его передают в штатной комплектации и с типовыми кабелями, а при нескольких режимах работы указывают режим с наибольшим излучением: именно его, как правило, берут для измерения эмиссии.
При проверке устойчивости образец работает, и лаборатория должна видеть, как он себя ведёт. Поэтому заранее продумывают, как контролировать функцию: по индикатору, по обмену данными с компьютером или по выходному сигналу, и записывают способ в программу испытаний вместе с критерием качества.
Чтобы снизить риск, часть замеров можно сделать заранее на предварительных испытаниях. Они не заменяют протокол, но показывают слабые места до того, как придётся платить за полный цикл.
Как проходит процедура от образца до протокола
Порядок испытаний на электромагнитную совместимость зависит от формы подтверждения, но основные шаги повторяются:
- Заявитель собирает документы: технические условия при наличии, эксплуатационные документы и перечень стандартов, по которым подтверждает соответствие.
- Изделие идентифицируют: сверяют характеристики, маркировку и документы.
- Образец выбирают. При сертификации его отбирает орган по сертификации, при декларировании образец представляет заявитель.
- Лаборатория согласует с заявителем программу: состав изделия, режимы работы, кабели, нагрузку и критерии качества.
- Проводятся измерения помехоэмиссии и воздействия на изделие по выбранным стандартам.
- Лаборатория оформляет протокол испытаний. Орган по сертификации анализирует его и принимает решение, а при декларировании заявитель опирается на протокол при принятии декларации.
Если по какому-то воздействию изделие не прошло, на этом процедура не заканчивается: образец дорабатывают, и лаборатория повторяет нужные испытания. Причины провала и способы доработки составляют отдельную тему, а повторная проверка, как правило, затрагивает только непройденные пункты.
Что должно быть в протоколе испытаний
Протокол показывает, что испытывали именно то, что вы выпускаете. В нём должны быть описание и идентификация образца, список стандартов с обозначениями и годами, конфигурация и условия, результаты по каждому воздействию, применённый критерий качества функционирования и заключение.
Перед тем как опираться на протокол, проверьте три вещи. Стандарты в нём совпадают с действующим перечнем к ТР ТС 020, а не с версиями, у которых закончился переходный период. Образец в протоколе соответствует вашему устройству по типу, модификации и маркировке: орган по сертификации сам проводит идентификацию. И лаборатория, выдавшая протокол, входит в единый реестр и аккредитована на эти стандарты.
Отдельные проверки, которые ЭМС не заменяет
Протокол по электромагнитной совместимости не заменяет другие проверки. Электробезопасность изделия оценивают по низковольтному регламенту ТР ТС 004, а ограничение опасных веществ в электротехнике и радиоэлектронике регулирует ТР ЕАЭС 037. Это отдельные программы испытаний со своими методами, и учитывать их надо в одном плане, чтобы не потерять время на повторных заходах в лабораторию.
Как выбрать лабораторию и что у неё проверить
Испытания проводит аккредитованная лаборатория, включённая в единый реестр органов по оценке соответствия Союза. При сертификации образец испытывают по поручению органа по сертификации, при декларировании по схемам 1д и 2д лабораторию выбирает заявитель, а по схемам 3д, 4д и 6д она обязана входить в единый реестр.
Перед договором стоит проверить три вещи: входит ли нужный стандарт в область аккредитации, перекрывает ли оборудование частотный диапазон вашего изделия, особенно если у него есть внутренние частоты выше 1 ГГц, и какие образцы и кабели потребуются. Как оформляются результаты, мы описали на странице про протокол испытаний продукции.
Если нужно подобрать стандарты и лабораторию под конкретное изделие, пришлите его описание и документы. Сроки и стоимость зависят от набора испытаний и числа образцов, поэтому рассчитываются индивидуально после оценки документации.
