Оценивание низковольтного комплектного устройства для обеспечения безопасности в области электробезопасности и электромагнитной совместимости в электроустановках
Введение 4
1 Оценка продукции требованиям соответствия, как необходимый этап
обеспечения безопасности 8
1.1 Основные характеристики объекта исследования 8
1.2 Сертификация, как направление подтверждения безопасности
продукции 11
1.3 Законодательное регулирование в области обеспечения
безопасности 15
1.4 Выбор количества образцов для испытаний 20
2 Совершенствование экспериментальной базы для обеспечения
сертификационных испытаний 23
2.1 Требования к испытательной сертификационной лаборатории 23
2.2 Необходимые требования к работающему персоналу лаборатории 24
2.3 Необходимые требования к условиям окружающей среды в
испытательной лаборатории 25
2.4 Требования к обращению с испытуемыми изделиями 26
2.5 Основные требования к испытательному оборудованию 26
2.6 Разработка требования к качеству проводимых испытаний 27
2.7 Выбор и обоснование конструкции радиобезэховой камеры 34
2.8 Совершенствование методики аттестации безэховой камеры для
испытаний на помехоэмиссию 49
2.9 Совершенствование методики аттестации безэховой камеры для
проведения сертификационных испытаний на восприимчивость к электромагнитному излучению 58
3 Экспериментальные исследования низковольтного комплектного
устройства 64
3.1 Исследование низковольтного комплектного устройства в рамках требований ТР ТС 004/2011 64
3.2 Исследование низковольтного комплектного устройства на
излучаемую помехоэмиссию 72
3.3 Исследование низковольтного комплектного устройства на
восприимчивость к электромагнитному излучению 77
Заключение 84
Список используемой литературы и используемых источников 85
В настоящее время в промышленности широкое распространение получили низковольтные комплектные устройства (НКУ). Они применяются для управления различными комплексами, распределения электрической энергии, ее трансформации, защиты оборудования, измерения различных электрических параметров, сигнализации и передачи данных. Все современные электротехнические системы и комплексы включают в себя НКУ соответствующего назначения. Поэтому они должны обеспечивать безотказную работоспособность и штатное функционирование в широком диапазоне внешних многофакторных воздействий. Достаточно большее количество низковольтных комплектных устройств изготавливаются для применения в индивидуальном исполнении под конкретную техническую задачу. Документация, в соответствии с которой производитель изготавливает НКУ, полностью соответствует требованиям заказчика в части габаритных размеров, состава и внутренней компоновки приборов и устройств, а также электрических соединений [1, 3, 16]. В эксплуатации на НКУ воздействуют различные внешние факторы, а также само НКУ может влиять на другие системы. Поэтому вопросы технической совместимости, надежности и безопасности являются актуальными. Для их решения необходимо осуществлять комплексный подход, включающий в себя все стадии разработки, моделирования, проектирования, испытания, изготовления и сертификации. Только в этом случае можно достичь требуемых повторяющихся показателей, стабильных в течении длительного времени. Важную часть всего процесса, предшествующего выпуску продукции на свободный рынок, являются испытания. Их задачей является подтверждение правильности заложенных и реализованных решений, гарантирующих соответствие требованиям. В общем подходе испытания разделяются на стадию, где происходит оценка изделия с целью ее доработки. Как правило это этап опытно-конструкторских работ [17], [18], [32]. На следующей стадии изготовитель производит внутреннее подтверждение соответствия изделия требованиям для начала подготовки производства. Это соответствует этапу завершения разработок. Третьей вехой является проведение сертификационных испытаний, где на базе законодательных основ дается разрешение на серийный выпуск и реализацию. Сертификация продукции является необходимым инструментом обеспечения и поддержания ее качества. В этой сфере происходит законодательное регулирование. В соответствии с государственным законом «О сертификации продукции и услуг», сертификация является обязательным этапом подтверждения регламентированным требованиям и производится независимым сторонним органом [15]. Именно такой подход является объективным, так как для достижения коммерческих целей производитель может применять преднамеренное искажение внутренних тестов, исключая из открыто предоставляемых данных отрицательные результаты, подменяя их положительными. Поэтому односторонний подход не дает полную гарантию обеспечения безопасности и качества продукции. Несмотря на то, что сертификация продукции в России имеет многолетнюю историю, в этой области достаточно много нерешенных вопросов. Большая их часть касается обеспечения полноты, достаточности и достоверности испытаний. Здесь так же можно выделить несколько особо важных направлений, в которых необходимо совершенствоваться. В большинстве случаев это затрагивает методологии тестирования, которые зачастую не поспевают за техническим прогрессом. Касательно НКУ, которые работают в комплексном взаимодействии с электроустановками, расширяется их матрица функционирования. Для полноценной их проверки на соответствие требованиям безопасности и качества необходимо разрабатывать новые стратегии, совершенствовать экспериментальную базу и методы испытаний. Соответственно это должно своевременно отражаться в нормативно-технической документации.
С учетом высокой интеграции электротехнических систем в промышленности, важными направлениями развития испытаний являются подтверждение безопасности и обеспечение электромагнитной совместимости НКУ, что в обобщенно и отражено в технических регламентах ТС 004/2011 и ТС 020/2011. Отсюда вытекает актуальность тематики, которая состоит в совершенствовании сертификационных процедур для обеспечения выпуска на рынок качественной и безопасной продукции....
В магистерской диссертации обосновано и осуществлено совершенствование экспериментальной базы и методов сертификационных испытаний для оценки безопасности и обеспечение электромагнитной совместимости низковольтных комплектных устройств.
Проанализированы характеристики объекта исследования и на основании этого обосновано совершенствование испытаний, предъявляемых действующими техническими регламентами. Для повышения качества на выходе процесса сертификации сформулированы необходимые требования к лаборатории, в том числе к ее персоналу, а также тестируемым изделиям.
В рамках совершенствования процессов и обеспечения достоверности и надежности результатов тестирования предложены методики внутренней периодической проверки и оценки оборудования. Обоснован подход межкамерных сравнений лабораторий в части проведения испытаний на электромагнитную совместимость. Предложена оптимальная конструкция безэховой камеры и входящей в нее измерительной площадки, обеспечивающей однородность проводящей поверхности. Проведена аттестация испытательной безэховой камеры с учетом усовершенствованного подхода, по результатам которой доказана ее применимость для выполнения сертификационных ЭМС тестов.
Проведены экспериментальные исследования низковольтного комплектного устройства в рамках требований технических регламентов ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования» и ТС 020/2011 «Электромагнитная совместимость технических средств» в соответствии с предложенными усовершенствованными методами. По результатам испытаний подтверждено соответствие НКУ требованиям качества и безопасности. Была проведена оценка однородности электромагнитного поля в испытательной зоне для тестирования НКУ на восприимчивость и экспериментально доказали, что данный параметр соответствует требованиям.
