PN-EN :2014. dr inż. KRZYSZTOF CHMIELOWIEC KOMPATYBILNOŚĆ ELEKTROMAGNETYCZNA (EMC) CZEŚĆ 3-2: POZIOMY DOPUSZCZALNE

Transkrypt

1 PN-EN :2014 KOMPATYBILNOŚĆ ELEKTROMAGNETYCZNA (EMC) CZEŚĆ 3-2: POZIOMY DOPUSZCZALNE POZIOMY DOPUSZCZALNE EMISJI HARMONICZNYCH PRĄDU (FAZOWY PRĄD ZASILAJĄCY ODBIORNIKA 16 A) dr inż. KRZYSZTOF CHMIELOWIEC KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII AGH KRAKÓW

2 ZASTOSOWANIE

3 WPROWADZENIE Niniejsza część IEC dotyczy ograniczania prądów harmonicznych wprowadzanych do publicznego systemu zasilania. Ustala ona poziomy dopuszczalne składowych harmonicznych prądu zasilającego, które w określonych warunkach może wytwarzać urządzenie badane. Niniejsza część IEC dotyczy urządzeń elektrycznych i elektronicznych z fazowym prądem zasilającym do 16 A włącznie, przeznaczonych do przyłączania do publicznych systemów dystrybucji niskiego napięcia. Norma obejmuje nieprofesjonalne urządzenie spawalnicze, o fazowym prądzie zasilającym do 16 A włącznie.

4 ZAKRES NORMY 1. Jakie warunki emisji harmonicznych prądu powinien spełnić wprowadzany do sprzedaży odbiornik energii elektrycznej? 2. Jak sprawdzić czy emisja harmonicznych prądu odbiornika jest zgodna z wymaganiami? 3. Jaki zakres badań typu jest konieczny do uzyskania potwierdzenia spełnienia wymagań emisji harmonicznej przez odbiornik energii elektrycznej? Norma obejmuje, lecz nie jest nimi ograniczona, następujące rodzaje odbiorników: narzędzia przenośne, lampy, oprawy oświetleniowe, stateczniki i przekształtniki obniżające napięcie, odkurzacze, pralki, kuchenki mikrofalowe, sprzęt IT, płyty indukcyjne, klimatyzatory, spawarki nieprofesjonalne, urządzenia czyszczące, lodówki i zamrażarki.

5 ZAKRES NORMY 1. Klasyfikacja odbiorników energii elektrycznej 2. Określenie poziomów dopuszczalnych harmonicznych prądu dla odbiorników 3. Określenie procedury testowej sprawdzania odbiorników 4. Opis warunków badań typu dla wybranych odbiorników Norma PN-EN :2014 PN-EN :2012 Fazowy prąd zasilający odbiornika IRMS 16 A 16 A < IRMS 75 A

6 KLASYFIKACJA URZĄDZEŃ Klasa A: urządzenia domowego użytku z wyłączeniem urządzeń przynależnych do klasy D symetryczne urządzenia trójfazowe narzędzia z wyłączeniem narzędzi przenośnych ściemniacze do żarówek urządzenia akustyczne Klasa B: narzędzia przenośne urządzenia do spawania łukowego, które nie są urządzeniami profesjonalnymi Klasa C: urządzenia oświetleniowe Klasa D: Urządzenia wymienione o mocy do 600 W spośród: komputery osobiste i ich monitory odbiorniki telewizyjne lodówki i zamrażarki, mające jeden lub więcej regulatorów prędkości do sterowania silników kompresorowych

7 POZIOMY DOPUSZCZALNE EMISJI HARMONICZNYCH Klasa A: urządzenia domowego użytku z wyłączeniem urządzeń przynależnych do klasy D symetryczne urządzenia trójfazowe narzędzia z wyłączeniem narzędzi przenośnych ściemniacze do żarówek urządzenia akustyczne Harmoniczne prądu zasilającego nie powinny przekraczać wartości podanych w Tablicy 1

8 POZIOMY DOPUSZCZALNE EMISJI HARMONICZNYCH Klasa B: narzędzia przenośne urządzenia do spawania łukowego, które nie są urządzeniami profesjonalnymi Harmoniczne prądu zasilającego nie powinny przekraczać wartości podanych w Tablicy 1 pomnożonych przez współczynnik 1,5

9 POZIOMY DOPUSZCZALNE EMISJI HARMONICZNYCH Klasa C: urządzenia oświetleniowe Dla urządzeń oświetleniowych o wejściowej mocy czynnej większej niż 25 W prądy harmoniczne nie powinny przekraczać względnych poziomów dopuszczalnych podanych w Tablicy 2

10 POZIOMY DOPUSZCZALNE EMISJI HARMONICZNYCH Klasa C: urządzenia oświetleniowe Wyładowcze urządzenie oświetleniowe o wejściowej mocy czynnej mniejszej lub równej 25 W powinno spełniać jeden z następujących dwóch zbiorów wymagań: prądy harmoniczne nie powinny przekraczać zależnych od mocy poziomów dopuszczalnych, podanych w Tablicy 3, kolumna 2, lub prąd trzeciej harmonicznej, wyrażony w procentach składowej podstawowej, nie powinien przekroczyć 86 %, a piątej nie powinien przekroczyć 61 %. Także kształt przebiegu czasowego prądu zasilającego powinien być taki, że osiąga on 5 % wartość progową przed lub przy 60, a swoją maksymalną wartość przed lub przy 65 i nie powinien opadać poniżej 5 % swego progu prądowego przed 90 odniesionymi do każdego przejścia składowej podstawowej napięcia zasilania przez zero. Próg prądowy wynosi 5 % największej absolutnej wartości, która pojawia się w pomiarowym oknie, a pomiary kąta fazowego są wykonywane w cyklu, który zawiera absolutną wartość szczytową.

11 POZIOMY DOPUSZCZALNE EMISJI HARMONICZNYCH Klasa D: Urządzenia wymienione o mocy do 600 W spośród: komputery osobiste i ich monitory odbiorniki telewizyjne lodówki i zamrażarki, mające jeden lub więcej regulatorów prędkości do sterowania silników kompresorowych Dla urządzeń klasy D prądy zasilające dla częstotliwości harmonicznych nie powinny przekraczać wartości, które wynikają z Tablicy 3

12 STOSOWANIE POZIOMÓW DOPUSZCZALNYCH Dla każdego rzędu harmonicznej wszystkie wygładzone w czasie 1,5 s wartości r.m.s. harmonicznych prądu, powinny być albo: a) mniejsze lub równe 150 % odpowiednich poziomów dopuszczalnych, albo b) mniejsze niż lub równe 200 % odpowiednich poziomów dopuszczalnych przy spełnieniu następujących warunków, które stosuje się łącznie: EUT należy do klasy A dla harmonicznych; przekroczenie ponad 150 % odpowiednich poziomów dopuszczalnych trwa krócej niż 10 % czasu obserwacji lub całych 10 min (w obserwowanym okresie badania), w zależności od tego, która z tych wartości jest mniejsza, oraz średnia wartość harmonicznych prądu, brana pod uwagę podczas całego okresu obserwacji, jest mniejsza niż 90 % odpowiednich poziomów dopuszczalnych.

13 UKŁAD POMIAROWY 1-f Napięcie badania (U ) powinno być równe napięciu znamionowemu urządzenia ±2,0 %, częstotliwość zaś w przedziale ±0,5 % względem wartości nominalnej. W przypadku zasilania trójfazowego kąt przesunięcia fazowego między składowymi podstawowymi napięcia każdej pary faz trójfazowego źródła zasilania powinien wynosić 120 ± 1,5. Zawartość harmonicznych w napięciu badania (U ) nie powinna przekraczać następujących wartości przy założeniu, że badane urządzenie (EUT) jest połączone tak jak podczas normalnej pracy: h3 = 0,9 %, h5 = 0,4 %, h7 = 0,3 %, h9= 0,2 %, harmoniczne parzyste h2-h10 = 0,2 %, h11-h40 = 0,1 %. Wartość szczytowa napięcia badania powinna być zawarta w przedziale od 1,40 do 1,42 wartości r.m.s. i powinna być osiągana między 87 a 93, licząc od chwili przejścia przez zero.

14 UKŁAD POMIAROWY 3-f

15 ALGORYTM WERYFIKACJI ZGODNOŚCI

16 WARUNKI BADAŃ TYPU WYBRANYCH URZĄDZEŃ Warunki badań pralek Pralkę należy badać podczas kompletnego programu prania obejmującego normalny cykl prania po jej wypełnieniu podwójnie obszytą, wypraną wstępnie tkaniną bawełnianą o wymiarach 70 cm 70 cm i ciężarze w stanie suchym od 140 g/m 2 do 175 g/m 2. Temperatura nalanej wody powinna wynosić 65 C ± 5 C dla pralek bez elementów grzewczych i przeznaczonych do przyłączenia do zasilania wodą gorącą od 10 C do 25 C dla innych pralek. Dla pralek z programatorem, jeżeli jest dostępny, powinien być użyty program prania bawełny w temperaturze 60 C bez prania wstępnego, w innym przypadku należy stosować typowy program pracy bez prania wstępnego. Jeżeli pralka zawiera elementy grzejne, które nie są sterowane przez programator, wodę należy podgrzać do 65 C ± 5 C przed rozpoczęciem pierwszego cyklu prania. Jeżeli pralka zawiera elementy grzejne i nie ma programatora, wodę należy podgrzać do temperatury 90 C ± 5 C lub niższej, jeśli wystąpią ustalone warunki przed rozpoczęciem pierwszego cyklu prania.

17 DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ