Испытания электрооборудования: программы по электробезопасности, ЭМС и опасным веществам
Программу испытаний электрооборудования формируют по применимым регламентам и характеристикам изделия. Для части продукции одновременно проверяют электробезопасность, электромагнитную совместимость и ограничение опасных веществ, но каждый блок применим только при попадании изделия в область соответствующего регламента и перечня. Методы, число образцов и возможность объединить испытания определяют до отбора образцов.
Программу испытаний электрооборудования составляют по применимым регламентам: обычно это электробезопасность, электромагнитная совместимость и ограничение опасных веществ. Каждый блок нужен, только если изделие входит в область соответствующего регламента и перечня. Аномальные режимы и анализ компонентов разрушают образцы, поэтому их количество определяют до отбора.
- Начинаем с идентификации — рассматриваем состав, назначение и характеристики продукции
- Уточняем применимые требования и форму оценки для конкретной продукции
- Проверяем доказательства и согласуем состав работ после анализа исходных данных
- Подготовка документов и испытания определяются выбранной формой и схемой
- Состав работ, цену и срок согласуем после рассмотрения продукции
При замечаниях к документам сначала сопоставляем продукцию, применимые требования и доказательства. Возможность оформления зависит от результатов этой проверки.
Для нестандартной продукции обсуждаем характеристики, состав, назначение, особенности производства и применимые требования.
После идентификации определяем, требуется ли подтверждение соответствия и в какой форме. Отсутствие обязательного документа не означает, что любой товар требует отказное письмо.
Участие заявителя, лаборатории и органа по оценке соответствия определяется применимыми требованиями и выбранной схемой. Состав участников и работ уточняется для конкретной продукции.
01
Три программы и что в них входит
Электробезопасность подтверждают по ТР ТС 004/2011 — для оборудования на 50–1000 В переменного и 75–1500 В постоянного тока. ЭМС — по ТР ТС 020/2011, ограничение опасных веществ — по ТР ЕАЭС 037/2016. Изделия только с батарейным или USB-питанием под ТР ТС 004/2011 не подпадают. Для машин по ТР ТС 010/2011 ТР ТС 004/2011 не применяют. Программы независимы: изделие может пройти по электробезопасности и не пройти по помехам, и наоборот. Общий срок определяется самой долгой из трёх, если вести их параллельно.
| Программа | Что проверяется | Расход образцов |
| Электробезопасность | Защита от поражения током, нагрев, изоляция, механическая прочность, аномальные режимы | Высокий, часть методов разрушающие |
| Электромагнитная совместимость | Создаваемые помехи и устойчивость к внешним воздействиям | Обычно образец сохраняется |
| Ограничение опасных веществ | Содержание нормируемых веществ в компонентах; только для изделий из перечня приложения № 1 к ТР ЕАЭС 037/2016 | Изделие разбирается, компоненты анализируются |
02
Электробезопасность: что делают с изделием
- Проверяют маркировку и эксплуатационную документацию на полноту предупреждений.
- Измеряют потребляемую мощность и ток в нормальном режиме.
- Проводят испытание на нагрев: изделие работает в заданном режиме до установления температур.
- Измеряют температуры доступных частей, обмоток, изоляции.
- Проверяют защиту от поражения током: доступность токоведущих частей испытательным щупом.
- Измеряют сопротивление изоляции и проводят испытание на электрическую прочность.
- Проверяют ток утечки в нормальном и увлажнённом состоянии.
- Проводят механические испытания: удар, прочность корпуса, устойчивость.
- Проверяют устойчивость к влаге: обрызгивание или увлажнение по классу защиты.
- Проводят испытания в аномальных режимах: блокировка вентиляции, заклинивание двигателя, короткое замыкание, отказ компонентов.
- Проверяют пожарную безопасность материалов: стойкость к нагретой проволоке, игольчатому пламени.
03
Аномальные режимы: главный расход образцов
Смысл этих испытаний в том, чтобы проверить поведение изделия при неисправности. Проверяется не то, что оно работает правильно, а то, что при поломке оно не становится источником пожара или поражения током.
- блокировка вентиляционных отверстий для приборов с охлаждением;
- заклинивание вращающихся частей у изделий с двигателем;
- короткое замыкание выходов и отдельных цепей;
- обрыв цепей и отказ отдельных компонентов;
- работа при пониженном и повышенном напряжении питания;
- непрерывная работа сверх номинального времени для приборов с ограниченным режимом;
- отказ терморегулятора или защитного устройства.
04
Электромагнитная совместимость: две половины
- испытания проводятся в специализированных экранированных помещениях;
- изделие должно работать в типичном режиме, поэтому требуется его функционирование во время испытаний;
- критерии качества функционирования определяются заранее: что считать нормальной работой, что допустимым ухудшением, что отказом;
- для изделий с радиомодулем добавляются требования по радиочастотному спектру.
| Направление | Что проверяется | Как |
| Эмиссия помех | Помехи, создаваемые изделием | Кондуктивные помехи по сети, излучаемые помехи, гармоники, колебания напряжения |
| Устойчивость | Способность работать при внешних воздействиях | Электростатические разряды, радиочастотное поле, наносекундные и микросекундные импульсы, провалы и прерывания напряжения |
05
Ограничение опасных веществ
- Изделие разбирается на однородные материалы: пластики, металлы, припои, платы, кабели.
- Каждый однородный материал анализируется отдельно.
- Определяется содержание нормируемых веществ в каждом материале.
- Результат оценивается по каждому материалу, а не в среднем по изделию.
- Для сложных изделий число проб исчисляется десятками.
- Возможно применение данных поставщиков компонентов при их достаточности.
06
Какие показатели электрооборудование не проходит
| Показатель | Типичная причина | Как предотвратить |
| Кондуктивные помехи по сети | Недостаточная фильтрация в блоке питания | Заложить сетевой фильтр на этапе разработки |
| Излучаемые помехи | Неэкранированные проводники, плохая разводка платы | Экранирование, доработка платы |
| Устойчивость к электростатическому разряду | Отсутствие защиты на интерфейсах | Защитные элементы на портах |
| Нагрев обмоток и изоляции | Недостаточное охлаждение | Изменение конструкции или снижение мощности |
| Аномальные режимы | Отсутствие защиты от перегрева или блокировки | Термопредохранитель, защитное отключение |
| Ток утечки | Конденсаторы фильтра, изоляция | Пересмотр схемы |
| Пожарная безопасность материалов | Пластик корпуса не соответствует классу горючести | Замена материала |
| Опасные вещества в припое | Несоответствующий припой у контрактного производителя | Требование в спецификации, данные поставщиков |
| Маркировка и документация | Неполные предупреждения, отсутствие данных | Проверить до отправки |
Для расчёта нужны характеристики продукции, применимые требования и объём испытаний. Стоимость и срок согласуем после рассмотрения этих данных.
07
Сроки и организация
| Этап | Ориентировочный срок |
| Согласование программы и критериев функционирования | 3–7 дней |
| Электробезопасность | 2–4 недели |
| Испытания на нагрев в составе программы | до нескольких дней на режим |
| Электромагнитная совместимость | 1–3 недели |
| Ограничение опасных веществ | 1–3 недели |
| Оформление протоколов | 3–7 дней |
| Итого при параллельном ведении | 3–6 недель |
| Итого при последовательном | 2–3 месяца |
08
Сколько образцов нужно
- для аномальных режимов — по образцу на каждое испытание, это основная статья;
- для испытаний на нагрев обычно достаточно одного экземпляра;
- для электромагнитной совместимости — один работающий образец;
- для ограничения опасных веществ — один образец, который разбирается;
- для механических испытаний — отдельные образцы, если методы разрушающие;
- резерв на повторные испытания при отрицательном результате.
09
Что проверить до отправки образцов
- Убедитесь, что изделие работает и укомплектовано всем необходимым для запуска.
- Приложите блок питания, кабели, программное обеспечение, если они нужны для работы.
- Подготовьте техническое описание, схему и перечень компонентов.
- Определите режимы работы, в которых изделие должно испытываться.
- Согласуйте критерии качества функционирования для испытаний на устойчивость.
- Проверьте маркировку на полноту обязательных сведений.
- Приложите эксплуатационную документацию на русском языке.
- Запросите у поставщиков компонентов данные по опасным веществам.
- Уточните количество образцов с учётом аномальных режимов.
10
Типичные организационные ошибки
- прислан один образец на всю программу;
- образец не работает или прислан без блока питания;
- не согласованы критерии качества функционирования, и результат оспаривается;
- испытан прототип, отличающийся от серийного изделия;
- контрактный производитель сменил компонент между образцом и партией;
- программы ведутся последовательно, и срок растягивается на месяцы;
- не учтён регламент по опасным веществам, комплект оказался неполным;
- для изделия с шифровальными функциями из перечня раздела 2.19 не решён вопрос нотификации;
- документация приложена на иностранном языке.
11
Нормативные основания
- ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования» — электробезопасность оборудования на 50–1000 В переменного и 75–1500 В постоянного тока
- ТР ТС 020/2011 «Электромагнитная совместимость технических средств» — подтверждение ЭМС
- ТР ЕАЭС 037/2016 — ограничение опасных веществ, только для изделий из перечня приложения № 1
- ТР ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования» — для машин, где ТР ТС 004/2011 не применяют
Частые вопросы
Какое испытание электрооборудования самое длительное?
Испытание на нагрев: изделие должно проработать в заданном режиме до установившегося теплового режима, а для крупной техники это может занимать до нескольких дней на режим. Поэтому его планируют с запасом. Во время испытания измеряют температуры доступных частей, обмоток и изоляции. Общий срок определяется самой долгой из трёх программ, если вести их параллельно.
Что такое критерии качества функционирования при испытаниях на ЭМС?
Это заранее согласованное определение того, что считать нормальной работой, допустимым ухудшением и отказом при испытаниях на устойчивость. Если не договориться до начала, спор о результате возникает уже по факту: лаборатория видит сбой, а производитель считает его несущественным. Во время испытаний изделие должно работать в типичном режиме, поэтому требуется его функционирование.
Почему изделие не проходит испытания по помехам?
Чаще всего из-за недостаточной фильтрации в блоке питания или неэкранированных проводников. Помехи по сети и электростатика — две главные причины отрицательных результатов по ЭМС. Решать это дешевле на этапе разработки: добавить фильтр в схему проще, чем переделывать плату после испытаний. Для изделий с радиомодулем добавляются требования по радиочастотному спектру.
Как проверяют содержание опасных веществ в электрооборудовании?
Изделие разбирают на однородные материалы: пластики, металлы, припои, платы, кабели, и каждый анализируют отдельно. Норма применяется к материалу, а не к изделию в среднем, поэтому один несоответствующий припой делает изделие несоответствующим независимо от его доли в массе. Для сложных изделий число проб исчисляется десятками, а собрать образец обратно уже нельзя.
Что именно проверяют при испытаниях на электромагнитную совместимость?
Две группы показателей. Эмиссия помех включает кондуктивные помехи по сети, излучаемые помехи, гармоники и колебания напряжения. Устойчивость проверяют воздействием электростатических разрядов, радиочастотного поля, быстрых импульсов, а также провалами и прерываниями напряжения. Испытания проводят в специализированных экранированных помещениях, и образец обычно сохраняется.
Можно ли испытывать прототип вместо серийного изделия?
Можно, но результаты будут относиться именно к прототипу. Если серийное изделие отличается от него, документ окажется неприменимым к тому, что вы реально выпускаете. Поэтому на испытания передают образцы, идентичные серийным, а любое отличие, например в блоке питания, фиксируют заранее в технической документации и схеме.
Нужно ли повторять испытания, если изготовитель сменил компонент?
Да. Замена блока питания или конденсатора при внешне том же изделии меняет результаты по помехам и нагреву, поэтому испытания проводят заново в части, на которую влияет компонент. Образцы всегда сопровождают перечнем компонентов и схемой, чтобы лаборатория могла сопоставить исполнение с серийным выпуском.
Что передать в лабораторию вместе с образцом электрооборудования?
Блок питания, кабели, программное обеспечение, техническое описание, схему, перечень компонентов и эксплуатационную документацию на русском языке. Если образец не работает, программа останавливается: испытания на устойчивость требуют функционирующего изделия, и придётся присылать замену. Комплектность проверяют до отправки, чтобы не терять недели.
Сколько образцов нужно для испытаний электрооборудования?
Одного экземпляра «на всё» для электроники почти всегда недостаточно. Основная статья — аномальные режимы: на каждое такое испытание нужен свой образец, потому что после него изделие обычно повреждено. Для испытаний на нагрев обычно хватает одного экземпляра, для электромагнитной совместимости — одного работающего образца. Для ограничения опасных веществ нужен один образец, который разбирается. Отдельные образцы требуются для разрушающих механических испытаний, плюс резерв на повторные испытания.
Сколько длятся испытания электрооборудования?
При параллельном ведении программ — 3–6 недель, при последовательном — 2–3 месяца. Согласование программы и критериев функционирования занимает 3–7 дней, электробезопасность — 2–4 недели. Электромагнитная совместимость и ограничение опасных веществ требуют по 1–3 недели, оформление протоколов — 3–7 дней. Вести программы параллельно можно, если лаборатория покрывает все три программы или образцы сразу разделены между лабораториями.
Расчёт по вашему товару
Не уверены, какие испытания нужны вашему электрооборудованию?
Отправьте специалистам REDICO описание товара, назначение, состав или характеристики и код ТН ВЭД. Проверим требования и предложим вариант оформления.
Что будет в ответе
- Предварительный перечень необходимых документов
- Сколько документов потребуется и можно ли объединить модели и артикулы
- Требования к испытаниям и образцам
- Из чего складывается стоимость, этапы и ориентировочные сроки
Окончательный состав зависит от характеристик продукции и полноты исходных данных.
