Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7909-1-2:2016 IEC/TS 61000-1-2:2008 Tương thích điện từ (EMC) Phần 1-2: Quy định chung-Phương pháp luận để đạt được an toàn chức năng của thiết bị điện và điện tử liên quan đến hiện tượng điện từ

  • Thuộc tính
  • Nội dung
  • Tiêu chuẩn liên quan
  • Lược đồ
  • Tải về
Mục lục Đặt mua toàn văn TCVN
Lưu
Theo dõi văn bản

Đây là tiện ích dành cho thành viên đăng ký phần mềm.

Quý khách vui lòng Đăng nhập tài khoản LuatVietnam và đăng ký sử dụng Phần mềm tra cứu văn bản.

Báo lỗi
  • Báo lỗi
  • Gửi liên kết tới Email
  • Chia sẻ:
  • Chế độ xem: Sáng | Tối
  • Thay đổi cỡ chữ:
    17
Ghi chú

Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7909-1-2:2016

Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7909-1-2:2016 IEC/TS 61000-1-2:2008 Tương thích điện từ (EMC) Phần 1-2: Quy định chung-Phương pháp luận để đạt được an toàn chức năng của thiết bị điện và điện tử liên quan đến hiện tượng điện từ
Số hiệu:TCVN 7909-1-2:2016Loại văn bản:Tiêu chuẩn Việt Nam
Cơ quan ban hành: Bộ Khoa học và Công nghệLĩnh vực: Thông tin-Truyền thông
Năm ban hành:2016Hiệu lực:Đang cập nhật
Người ký:Tình trạng hiệu lực:
Đã biết

Vui lòng đăng nhập tài khoản gói Tiêu chuẩn hoặc Nâng cao để xem Tình trạng hiệu lực. Nếu chưa có tài khoản Quý khách đăng ký tại đây!

Tình trạng hiệu lực: Đã biết
Ghi chú
Ghi chú: Thêm ghi chú cá nhân cho văn bản bạn đang xem.
Hiệu lực: Đã biết
Tình trạng: Đã biết

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 7909-1-2 : 2016

IEC/TS 61000-1-2 : 2008

TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ (EMC) - PHẦN 1-2: QUY ĐỊNH CHUNG - PHƯƠNG PHÁP LUẬN ĐỂ ĐẠT ĐƯỢC AN TOÀN CHỨC NĂNG CỦA THIẾT BỊ ĐIỆN VÀ ĐIỆN TỬ LIÊN QUAN ĐẾN HIỆN TƯỢNG ĐIỆN TỪ

Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 1-2: General - Methodology for the achievement of functional safety of electrical and electronic systems including equipment with regard to electromagnetic phenomena

Lời nói đầu

TCVN 7909-1-2:2016 tương đương với IEC/TS 61000-1-2:2008.

TCVN 7909-1-2:2016 thay thế TCVN 7909-1-2:2008.

TCVN 7909-1-2:2016 do Viện Khoa học kỹ thuật Bưu điện biên soạn, Bộ Thông tin và Truyền thông đề ngh, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

 

TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ (EMC) - PHN 1-2: QUY ĐỊNH CHUNG - PHƯƠNG PHÁP LUẬN Đ ĐẠT ĐƯỢC AN TOÀN CHỨC NĂNG CỦA THIẾT BỊ ĐIỆN VÀ ĐIỆN TỬ LIÊN QUAN ĐẾN HIỆN TƯỢNG ĐIỆN TỪ

Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 1-2: General - Methodology for the achievement of functional safety of electrical and electronic systems including equipment with regard to electromagnetic phenomena

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chun này thiết lập phương pháp luận đ đạt được an toàn chức năng liên quan tới hiện tượng điện từ của các hệ thống và lắp đặt điện, điện tử được lắp đặt và sử dụng trong các điều kiện vận hành. Phương pháp luận này bao gồm những vn đề liên quan tới thiết bị được s dụng trong các lắp đặt và hệ thống này.

Tiêu chun này:

- Áp dụng cho các hệ thống liên quan đến an toàn có chứa các thiết bị thiết bị điện/điện tử/điện t lập trình được;

- Xem xét sự ảnh hưởng củai trường điện từ lên các hệ thống liên quan đến an toàn, các xem xét này được dùng bởi người thiết kế, nhà sản xuất và người lắp đặt và cũng có thể được sử dụng như tài liệu hướng dẫn;

- Không đ cập đến các mối nguy hại trực tiếp bởi trường điện từ lên cơ thể sống và cũng không đề cập đến sự không an toàn do con người phải chịu phơi nhiễm dưới các nguy hại v điện gây ra bởi sự đánh thủng lớp cách điện hoặc các cơ chế khác.

Tiêu chun này ch yếu đề cập đến các vấn đề liên quan đến tương thích điện từ (EMC) trong giai đoạn thiết kế hệ thống liên quan đến an toàn và các thiết bị được sử dụng trong đó, và đ cập chủ yếu đến các nội dung sau:

- Một số khái niệm cơ bản trong lĩnh vực an toàn chức năng;

- Các bước cụ th để đạt được và qun lý an toàn chức năng;

- Mô tả và đánh giá môi trường điện từ;

- Các khía cạnh liên quan đến EMC trong quá trình thiết kế và tích hợp, có tính đến việc quy hoạch an toàn EMC mức hệ thống cũng như mức thiết bị;

- Quá trình xác minh và công nhận hiệu lực liên quan đến sự miễn nhiễm đối với nhiễu điện từ;

- Tiêu chí tính năng và xem xét các bài thử nghiệm đối với các hệ thống liên quan đến an toàn và các thiết bị được sử dụng trong hệ thống đó;

- Các vấn đề liên quan đến thử nghiệm miễn nhiễm của các hệ thống liên quan đến an toàn và các thiết bị được s dụng trong hệ thống đó đối với nhiễu điện từ.

Tiêu chuẩn này áp dụng cho các hệ thống liên quan đến an toàn tuân thủ các yêu cầu của bộ tiêu chun IEC 61508 và/hoặc liên quan tới các phần cụ thể trong các tiêu chuẩn an toàn chức năng khác.

Đối với các h thống liên quan đến an toàn thuộc phạm vi áp dụng của các tiêu chun an toàn chức năng khác, phải xem xét các yêu cu của tiêu chuẩn này đ xác định ra biện pháp đo lường phù hợp có liên quan tới EMC và an toàn chức năng.

Tiêu chun này cũng có thể s dụng như một tài liệu hướng dẫn đ xem xét các yêu cầu EMC đối với các hệ thống khác mà có ảnh hưởng trực tiếp tới an toàn.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau đây là cần thiết để áp dụng tiêu chun này. Đối với các tài liu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất (bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung).

TCVN 8241-4 (IEC 61000-4), Tương thích điện từ (EMC) - Phn 4: Các phương pháp đo và thử nghiệm.

IEC 60050(161), International Electrotechnical Vocabulary (IEV) - Chapter 161: Electro- magnetic compatibility (Từ vựng kỹ thuật đin t quốc tế (IEV) - Chương 161: Tương thích điện từ).

IEC 61000-2-5, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 2: Environment - Section 5: Classification of electromagnetic environments (Tương thích điện t - Phn 2: Môi trường - Phần 5: Phân lớp môi trường điện từ).

IEC 61000-2-13, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 2-13: Environment - High-power electromagnetic (HPEM) environments -Radiated and conducted (Tương thích điện t - Phn 2-13: Môi trường - Môi trường điện từ công suất cao).

IEC 61000-4-1, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-1: Testing and measurement techniques - Overview of IEC 61000-4 series (Tương thích điện từ - Phần 4-1: Các kỹ thuật thử nghiệm và phương pháp đo - Tng quan của bộ tiêu chun IEC 61000-4).

IEC 61508 (all parts), Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems (tất cả các phần) (An toàn chức năng của các hệ thống liên quan đến an toàn điện/điện t/điện tử lập trình được).

IEC 61508-1, Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems - Part 1: General requirements (An toàn chức năng của các h thống liên quan đến an toàn điện/điện tử/điện t lập trình được - Phần 1: Các yêu cầu chung).

IEC 61508-2, Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems - Part 2: Requirements for electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems (An toàn chức năng của các hệ thống liên quan đến an toàn điện/điện tử/điện tử lập trình được - Phần 2: Các yêu cu đối với h thống liên quan đến an toàn điện/điện t/điện tử lập trình được).

IEC 61508-4, Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems - Part 4: Definitions and abbreviations (An toàn chức năng của các hệ thống liên quan đến an toàn điện/điện tử/điện tử lập trình được - Phần 4: Thuật ngữ định nghĩa và từ viết tt).

IEC Guide 104:1997, The preparation of safety publications and the use of basic safety publications and group safety publications (Quá trình chun b của việc công b an toàn và việc sử dụng các công bố an toàn cơ bản và công bố an toàn nhóm).

3. Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chun này sử dụng các thuật ngữ, định nghĩa trong IEC 60050 (161) và các thuật ngữ, định nghĩa dưới đây.

3.1. Suy giảm (tính năng) (degradation (of performance))

Những sai khác không mong muốn về tính năng làm việc của cơ cấu, thiết b hoặc hệ thống so với tính năng mong muốn.

[IEV161-01-19]

CHÚ THÍCH: Thuật ngữ "suy giảm" có th áp dụng cho hỏng tạm thời hoặc hỏng vĩnh viễn.

3.2. Điệniện tử/điện tử lập trình được (electrical/electronic/programmable electronic)

E/E/PE

Dựa trên công nghệ điện và/hoặc điện tử và/hoặc điện tử lập trình được.

CHÚ THÍCH: Thuật ngữ này bao gồm một phần bt kỳ và tất cả các thiết b hoặc hệ thống hoạt động trên các nguyên lý điện.

Ví d: Các thiết b điện/đin tử/điện t lp trình được bao gồm:

- Thiết b cơ điện (điện);

- Thiết bị điện tử bán dẫn không lập trình được (điện tử);

- Thiết b điện t dựa trên công ngh máy tính (điện tử lập trình được).

[IEC 61508-4]

3.3. Tương thích điện từ (electromagnetic compatibility)

EMC

Khả năng đảm bảo hoạt động của thiết b hoặc hệ thống trong môi trường điện t của nó mà không tạo ra nhiễu điện từ quá mức cho bất kỳ đối tượng khác trong môi trường đó.

[IEV 161-01-07]

3.4. Mức tương thích (điện t) ((electromagnectic) compatibility level)

Mức nhiễu điện từ quy định được sử dụng làm mức chun cho việc phối hợp giữa các thiết lập của các giới hạn phát xạ và giới hạn miễn nhiễm.

CHÚ THÍCH 1: Theo quy ước, mức tương thích điện từ được chọn sao cho xác sut đ mức nhiễu thực tế vượt quá là rất nhỏ. Tuy nhiên, ch có th đạt được tương thích điện từ khi mức phát xạ và mức miễn nhiễm được khống chế, sao cho mỗi v trí, mức nhiu do phát xạ tích lũy thp hơn mức miễn nhim của với mỗi cơ cu, thiết b và hệ thống đặt tại cùng vị trí đó.

CHÚ THÍCH 2: Mức tương thích có thể phụ thuộc vào hiện tượng, thời gian hoặc v trí.

[IEV 161-03-10]

3.5. Nhiễu điện t (electromagnetic disturbance)

Hiện tượng điện từ bt kỳ có th làm suy giảm tính năng của cơ cu, thiết bị hoặc hệ thống, hoặc ảnh hưởng bt lợi lên cơ th sống hoặc chất trơ.

CHÚ THÍCH: Nhiu điện từ có th là tạp điện từ, tín hiệu không mong muốn hoặc sự thay đổi trong bản thân môi trường truyền.

[IEV 161 -01-05]

3.6. Môi trường điện t (electromagnetic environment)

Khu vực tồn tại hiện tượng điện từ ở vị trí cho trước.

[IEV161-01-01]

3.7. Nhiễm nhiễu điện t (electromagnectic interference)

EMI

Sự suy giảm tính năng của thiết bị, kênh truyền dẫn hoặc hệ thống do nhiễu điện t.

Chú thích: Nhiu là nguyên nhân còn nhim nhiễu là kết quả.

[IEV 161-01-06]

3.8. Thiết bị (equipment)

Một phần của hệ thống

CHÚ THÍCH: Thuật ngữ “thiết bị" được sử dụng trong tiêu chuẩn này là một thuật ng chung, nó ch tới một phạm vi rộng có th là các phân hệ, các môđun, các dụng cụ và các bộ phận lp ráp khác ca các sn phm. Thuật ngữ này không bao gồm con người.

3.9. Thiết b cần giám sát (equipment under control)

EUC

Thiết bị, máy móc hoặc các trang bị được sử dụng để sản xut, xử lý, vận chuyển, chăm sóc sức khỏe và các hoạt động khác.

3.10. Thông số kỹ thuật và các yêu cầu cho thiết bị (equipment requipments specification)

ERS

Các thông số kỹ thuật cho thiết bị bao gồm các yêu cầu liên quan đến an toàn chỉ đối với hiện tượng điện từ.

CHÚ THÍCH: ERS được xây dựng cho từng phần tử của thiết b trong h thống liên quan đến an toàn. Trong mỗi ERS là các thông số kỹ thuật v tính năng điện từ dựa trên môi trường điện từ cực đại được dự kiến trong suốt thời gian sống cho phần t đó của thiết b.

3.11. Hỏng hóc (failure)

Chấm dứt khả năng của một phần tử của thiết bị để thực hiện một chức năng yêu cầu.

CHÚ THÍCH 1: Định nghĩa trong IEV 191-04-01 giống định nghĩa này, ch bổ sung một số chú thích.

CHÚ THlCH 2: Đ có thêm thông tin, xem IEC 61508-4.

CHÚ THÍCH 3: Tính năng của các chức năng được yêu cầu cần phải loại tr phản ng chắc chắn, và một số chức năng có th được quy định trong phần phản ng được tránh. Việc xảy ra các phản ứng như thế gọi là hng hóc.

CHÚ THÍCH 4: Hỏng hóc có th có tính ngẫu nhiên (trong phần cứng) hoặc có tính hệ thống (trong phần cứng của phn mm).

[ISO/IEC 2382-14-04-11, đã sửa đổi] [IEC 61508-4]

3.12. Sự cố (fault)

Điều kiện không bình thường có thể gây ra sự suy giảm hoặc mất khả năng của phần tử thực hiện chức năng được yêu cầu.

CHÚ THÍCH : IEV 191-05-01 định nghĩa sự cố là một trạng thái không có khả năng thực hiện chức năng được yêu cu, loại tr trường hợp mt khả năng trong quá trình bảo trì, phòng ngừa hoặc các hoạt động có kế hoạch khác, hoặc do thiếu hụt nguồn ngoài

[ISO/IEC 2382-14-04-06, đã sửa đổi]

3.13. An toàn chức năng (functional safety)

Một phần của an toàn tổng thể liên quan tới thiết b cần giám sát (EUC) và hệ thống giám sát EUC mà hệ thống này phụ thuộc vào việc thực hiện chức năng một cách chính xác của các hệ thống điện/điện tử/điện tử lập trình được (E/E/PE) liên quan đến an toàn, các hệ thống công nghệ liên quan đến an toàn chức năng và các thiết bị làm giảm rủi ro bên ngoài khác.

[IEC 61508-4]

CHÚ THÍCH: Trong nội dung của tài liệu EMC này, an toàn chức năng là một phn của an toàn chung liên quan tới môi trường điện từ mà hệ thống liên quan đến an toàn tồn tại trong đó.

3.14. Lắp đặt (installation)

Sự kết hợp các thiết bị, các phần tử và các hệ thống được lắp ráp và/hoặc lắp ghép (riêng biệt) trong một khu vực cho trước; vì các lý do vật lý (như khoảng cách dài giữa các phần tử riêng biệt) trong nhiều trường hợp, không thể thực hiện thử nghiệm một thiết lập như một thể thống nht.

3.15. Quy hoạch EMC (EMC planning)

Phương pháp kỹ thuật sử dụng để xem xét và kiểm tra một cách có hệ thống các vn đ EMC của một dự án nhằm đạt được EMC; tất c các hoạt động có liên quan tới nó đều được mô tả trong khi quy hoạch EMC.

3.16. Quy hoạch an toàn EMC (EMC safety planning)

Quy hoạch EMC đồng thời có xem xét tới các khía cạnh về an toàn chức năng.

3.17. An toàn tổng th (safety integrity)

Xác suất để một hệ thống liên quan đến an toàn thực hiện một cách thỏa đáng các chức năng an toàn được yêu cầu dưới tất cả các điều kiện và trong khoảng thời gian cho trước.

[IEC 61508-4, có sửa đổi]

3.18. Mức an toàn tổng thể (safety integrity level)

SIL

Phân mức (một trong bốn mức có thể) đã quy định các yêu cầu an toàn tổng th của các chức năng an toàn áp dụng cho các hệ thống E/E/PE liên quan đến an toàn, trong đó mức 4 là mức cao nhất và mức 1 là mức thấp nhất của an toàn tng thể.

CHÚ THÍCH: Thước đo sự cố mục tiêu đối với bốn mức an toàn tổng thể được quy đnh trong Bảng 2 và Bảng 3 của IEC 61508-1.

[IEC 61508-4]

3.19. H thng liên quan đến an toàn (safety-related system)

Hệ thống được thiết kế để thực hiện đầy đủ:

- Các chức năng an toàn được yêu cầu cần thiết đ đạt được hoặc duy trì được trạng thái an toàn cho thiết b cần giám sát, và

- Được thiết kế để đạt được an toàn tổng thể cần thiết đối với các yêu cầu an toàn quy định dựa vào bản thân hệ thống hoặc kết hợp với các hệ thống E/E/PE khác liên quan đến an toàn, các hệ thống liên quan đến an toàn công nghệ khác hoặc các phương tiện làm giảm rủi ro từ bên ngoài.

CHÚ THÍCH 1: Một h thống liên quan đến an toàn bao gồm tổng th phn cứng, phn mềm, người vận hành và các dịch vụ hỗ trợ (ví dụ, các ngun điện cung cp) cần thiết đ thực hiện chức năng an toàn quy định (Cảm biến, thiết b đầu vào khác, các phần tử cuối (bộ kích khởi động) và các thiết b đu ra khác vì thế đều thuộc h thống liên quan đến an toàn).

CHÚ THÍCH 2: Thông tin chi tiết xem IEC 61508-4.

[IEC 61508-4, có sửa đổi]

3.20. Thông số kỹ thuật của các yêu cầu an toàn (safety requirements specification)

SRS

Đối với mỗi chức năng an toàn, các thông số kỹ thuật của các yêu cầu an toàn (SRS) bao gồm các yêu cầu về chức năng an toàn (cái mà chức năng đó cần thực hiện), và các yêu cầu v an toàn tổng th (khả năng mà chức năng an toàn đang được thực hiện thỏa đáng), những yêu cu này phải được thực hiện/thỏa mãn bởi các hệ thng liên quan đến an toàn.

3.21. Hệ thống (system)

Tổ hợp của thiết bị và/hoặc các thành phần tích cực tạo thành một thể thống nht và được dự kiến lắp đặt và hoạt động nhằm thực hiện một hoặc nhiều công việc cụ th.

CHÚ THÍCH: Các h thống liên quan đến an toàn là thiết b được thiết kế một cách đặc biệt cho cả hai mục đích sau:

- Thực hiện các chức năng an toàn được yêu cầu, các chức năng này cn thiết để đạt được hoặc duy trì được trạng thái an toàn cho thiết b được điều khiển, và

- Được dự đnh đ đạt được an toàn tổng thể đối với các yêu cầu an toàn, cho bản thân chúng hoặc cho các thiết b liên quan đến an toàn khác hoặc các phương tiện làm giảm rủi ro từ bên ngoài.

[IEC 61508-4]

3.22. Hệ thống điệniện tiện tử lập trình được (E/E/PE system)

Hệ thống đ điu khin, bảo vệ hoặc giám sát dựa trên một hoặc một số thiết b điện/điện tử/điện tử lập trình được, bao gồm tất c các thành phần của hệ thống như các thiết b nguồn cung cp, cảm biến và các thiết bị đầu vào khác, các đường dữ liệu và liên kết truyền thông khác, và các bộ kích khởi động và các thiết bị đầu ra khác.

[IEC 61508-4]

3.23. Năng lực có tính h thống (systematic capability)

Mức độ tin cậy (biểu diễn bằng các mức từ 1 đến 4) đảm bảo rằng thiết bị sẽ không hỏng hóc do liên quan đến các cơ chế hỏng hóc có tính hệ thống (xem chú thích 2) khi thiết b này được sử dụng đúng theo hướng dẫn an toàn đã được quy định.

CHÚ THÍCH 1: Năng lực có tính h thống được xác định bằng cách tham chiếu ti các yêu cầu v tránh hoặc khống chế các sự c h thống (xem IEC 61508 -2 và IEC 61508-3). Các quy định kỹ thuật này quy định các yêu cầu v năng lực hệ thống vì nó liên quan đến nhiễu điện từ.

CHÚ THÍCH 2: Xác định cơ chế hng hóc có tính hệ thống phụ thuộc vào bản chất của phn tử. Ví dụ, một phn tử ch có phn mm, thì ch cn xem xét cơ chế hỏng hóc phn mm. Với phần tử có cả phn cứng và phn mm thì cần phải xem xét các cơ chế hỏng hóc của cả phn cứng và phn mm có tính hệ thống.

CHÚ THÍCH 3: Tiêu chun này ch quy định những yêu cu cn thiết phải được thực hiện đ đạt được khả năng h thống đối với các phn tử thuộc thiết b E/E/PE, trong chừng mực liên quan đến nhiễu điện t.

3.24. Thử nghiệm (testing)

Chứng minh bằng phương pháp thực nghiệm rằng giải pháp đã thực hiện phù hợp với quy định kỹ thuật của nó.

3.25. Công nhận hiệu lực (Validation)

Sự xác nhận bằng cách kiểm tra và cung cp bằng chứng khách quan chứng t các yêu cu đặc thù cho các ứng dụng dự kiến c thể được thỏa mãn một cách đầy đ.

CHÚ THÍCH 1: Thích hợp với ISO 8402 loại trừ các chú thích.

CHÚ THÍCH 2: Công nhn hiệu lực là hoạt động chứng minh rằng hệ thống liên quan đến an toàn cần xem xét, trước hoặc sau lắp đặt, đáp ứng được tt cả các khía cạnh thông số kỹ thuật của các yêu cu an toàn đối với h thống liên quan đến an toàn đó.

3.26. Xác minh (verification)

Sự xác nhận lại bằng cách kim tra và cung cp bằng chứng khách quan chứng tỏ các yêu cầu được thỏa mãn một cách đầy đủ.

CHÚ THÍCH 1: Chp nhận theo chun ISO 8402 ngoại trừ các chú thích.

CHÚ THÍCH 2: Trong nội dung của tiêu chuẩn này, xác minh là một hoạt động chứng minh đối với mỗi giai đoạn trong vòng đời liên quan bng cách phân tích và/hoặc thử nghiệm đối với các đầu vào cụ th, các sản phẩm này đáp ứng được tt cả các mục tiêu và các yêu cu thiết lập cho giai đoạn đó.

CHÚ THÍCH 3: Ví dụ, các hoạt động xác minh bao gồm:

- Xem xét lại các đầu ra (tài liệu từ tt cả các giai đoạn của vòng đời an toàn) đ đm bảo phù hợp với các mục tiêu và yêu cu của giai đoạn đó có tính đến các đu vào của giai đoạn đó;

- Xem xét lại thiết kế;

- Thử nghim được thực hiện trên các sản phm đã được thiết kế để đảm bảo các sn phm đó tuân theo các quy định kỹ thuật của chúng;

- Các thử nghiệm tích hợp được thực hiện các phn khác nhau của hệ thống được đặt cùng nhau theo từng bước, và thực hiện thử nghiệm min can nhiu điện từ đã đảm bảo tt cả các phn làm việc cùng nhau theo cách thức đã quy định.

[IEC 61508 -4]

3.27. Môi trường điện từ bức xạ công suất cao (radiated HPEM environment)

Các trường điện từ công suất cao với các mức cường đ điện trường vượt quá 100V/m.

[IEC 61000-2-13]

3.28. Môi trường điện từ dẫn công sut cao (Conducted HPEM environment)

Các dòng và điện áp điện từ công suất cao được ghép hoặc trực tiếp đưa vào cáp và dây dẫn với các mức điện áp tiêu biểu vượt quá 1kV.

[IEC 61000-2-13]

4. Lưu ý chung

Nhiễu điện từ có thể gây ảnh hưởng tới tính năng của thiết bị và an toàn chức năng của hệ thống.

Mục tiêu của tiêu chun này là ch ra các ảnh hưởng có th có của nhiễu điện từ lên các hệ thống liên quan đến an toàn và đ xác định rõ các yêu cầu cho các giai đoạn tương ứng trong vòng đời của các hệ thống liên quan đến an toàn nhằm đạt được năng lực có tính hệ thống thông qua các vấn đề điện từ như quy định trong SRS.

Hoạt động chính xác của hệ thống liên quan đến an toàn phụ thuộc vào một s yếu tố. IEC 61508 đưa ra một số lưu ý tổng quan đối với các hệ thống liên quan đến an toàn. Các khía cạnh cụ thể liên quan tới nhiễu điện từ được đ cập đến trong tiêu chun này.

Các khía cạnh này bao gồm:

- Môi trường điện từ (xem điu 6)

+ Đánh giá các thông tin về môi trường,

+ Đưa ra các phương pháp thử nghiệm và các mức thử nghiệm,

+ Các lưu ý v hiện tượng điện từ và các mức an toàn tng th (SIL)

- Các khía cạnh EMC của quá trình thiết kế và tích hợp (xem Điu 7)

+ Mức hệ thống,

+ Mức thiết bị;

- Xác minh/công nhận tính miễn nhiễm điện từ cho an toàn chức năng (xem điu 8)

+ Quá trình xác minh và công nhận hiệu lực,

+ Tiêu chí tính năng và phương pháp luận kiểm tra;

- Thử nghiệm tính miễn nhiễm liên quan tới an toàn chức năng (xem điều 9)

+ Xem xét phương pháp thử nghiệm và các mức thử nghiệm,

+ Xem xét thử nghiệm miễn nhiễm liên quan tới năng lực có tính hệ thống.

Hình 1 cho biết mối quan hệ giữa các vấn đề được đề cập trong tiêu chun này cũng như các vấn đề đã đề cập trong IEC 61508. Mặc dù thông số kỹ thuật của các yêu cầu an toàn (SRS) là một vấn đề chính của IEC 61508, SRS được xem là kết quả đầu ra của quá trình đánh giá môi trường điện từ mà hệ thống liên quan đến an toàn được dự kiến hoạt động trong đó.

Hình 1 - Phương pháp cơ bản để đạt được an toàn chức năng chỉ liên quan đến hiện tượng điện từ

5. Đạt an toàn chức năng

5.1. Tổng quan

Đạt được an toàn chức năng diễn tả một quá trình bao gồm các hoạt động về kỹ thuật cũng như hoạt động về quản lý. Trước hết, quá trình yêu cầu phải hiểu biết các thuật ngữ, khái niệm cơ bản trong an toàn chức năng, đó là:

- Vòng đời an toàn: Các hoạt động cần thiết liên quan trong quá trình thực hiện của các hệ thống liên quan đến an toàn, xảy ra trong suốt khoảng thời gian bắt đầu khi thiết kế sơ bộ và kết thúc khi hệ thống liên quan đến an toàn không được sử dụng nữa (xem 5.2).

- An toàn tng thể: Là xác suất để hệ thống liên quan đến an toàn thực hiện thỏa mãn các chức năng an toàn yêu cầu ở tt cả các điều kiện quy định trong khoảng thời gian đã quy định.

CHÚ THÍCH: Tiêu chuẩn này không xử lý tt c các giai đoạn trong vòng đời an toàn (xem Hình 1).

Sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa này, 5.4 đưa ra các chỉ dn thực hiện các bước để đạt được an toàn chứa năng liên quan đến tác động của nhiễu điện từ. Các thủ tục tương ứng các mức quản lý được xem xét 5.5.

5.2. Vòng đời an toàn

Toàn bộ vòng đời liên quan đối với an toàn chức năng của các hệ thống E/E/PE liên quan đến an toàn được định nghĩa trong IEC 61508, và được mô t trong Hình 2. Vòng đời bắt đầu bằng giai đoạn khái niệm và tiếp đó là định nghĩa các ứng dụng được xem xét và phân tích rủi ro, nguy hại. Phân tích nguy hại và rủi ro và xem xét các yêu cầu an toàn chung rút ra được thông s các yêu cu cho hệ thng liên quan đến an toàn. Những giai đoạn này của vòng đời đều thuộc IEC 61508.

Các thông s kỹ thuật của các yêu cầu an toàn (SRS) là tiêu chí để đánh giá các hệ thống E/E/PE. Đối với các hệ thống E/E/PE liên quan đến an toàn, các SRS thuộc phạm vi của IEC 61508 và cũng là một phần của phạm vi của IEC 61000-1-2 liên quan đến các quy định kỹ thuật cho các điều kiện môi trường điện từ.

Quá trình thiết kế chung và các đặc điểm thiết kế cần thiết đ đạt được an toàn chức năng của các hệ thống E/E/PE được định nghĩa trong IEC 61508. Nó bao gồm các yêu cầu đối với đặc điểm thiết kế đ cho hệ thống chịu được nhiễu điện t.

Các giai đoạn thiết kế, thực hiện, công nhận hiệu lực, chạy thử và điều chỉnh các hệ thống E/E/PE liên quan đến an toàn thuộc phạm vi của IEC 61508 và tiêu chun này. IEC 61508 bao gồm tt cả các khía cạnh liên quan đối với an toàn chức năng còn tiêu chuẩn này liên quan tới các khía cạnh hiện tượng điện từ.

Sử dụng, bảo trì và loại bỏ các hệ thống E/E/PE liên quan đến an toàn thuộc phạm vi của bộ tiêu chuẩn 61508.

Đối với các thiết b E/E/PE sử dụng trong các ứng dụng an toàn thuộc phạm vi của IEC 61508, cách tiếp cận để xử lý các khía cạnh liên quan tới hiện tượng điện từ là khác so với cách tiếp cận sử dụng cho các hệ thống liên quan đến an toàn.

Một lưu ý quan trọng đối với thiết b là phản ứng đặc thù của nó. Đó là trạng thái/điều kiện mà thiết bị chuyển sang chế độ cần bảo dưỡng vào lúc sự cố xảy ra. Phản ứng đặc thù này được nhà sản xuất quy định. Ví dụ, quy định kỹ thuật đó có th ch đơn giản thông báo rằng thiết b s cung một cp tín hiệu đầu ra đặc thù khi phát hiện ra có sự c thiết bị.

Phản ứng đặc thù của thiết bị s được xem xét một số giai đoạn của vòng đời thiết bị. Các giai đoạn này bao gồm khái niệm, quy hoạch chung, thiết kế và phát triển, tích hợp, vận hành và bảo dưỡng, công nhận hiệu lực và các giai đoạn chỉnh sửa. Các giai đoạn phân tích rủi ro và nguy hại, yêu cầu an toàn chung, và ch định các yêu cầu v an toàn không áp dụng cho mức thiết bị.

Hình 2 – Mối quan hệ giữa tiêu chuẩn này và vòng đời gọn theo IEC 61508

5.3. An toàn tổng thể

Thông số kỹ thuật của các yêu cầu an toàn (SRS) bao gồm hai loại yêu cu:

- Các yêu cầu v chức năng an toàn (Hệ thống được yêu cầu thực hiện); và

- Các yêu cầu an toàn tng th (khả năng có th có được yêu cu cho mỗi chức năng an toàn đang được thực hiện một cách thỏa mãn).

IEC 61508 giới thiệu khái niệm v mức an toàn tổng thể (SIL). Đây một mức rời rạc (một trong bn mức có thể), tương ứng với một dải các giá tr an toàn tổng th hoặc là được thể hiện như t lệ hỏng hóc nguy him trong một giờ hoặc là xác suất trung bình của hỏng hóc nguy hiểm theo yêu cầu, SIL4 có mức an toàn tổng thể cao nht và SIL1 có mức an toàn tổng th thp nht, xem Bảng 1.

Bảng 1 - Các mức an toàn tổng thể

Mức an toàn tổng thể

Xác suất trung bình của hng hóc nguy hiểm theo yêu cầu (x)a

Tần suất của hỏng hóc nguy hiểm chức năng an toàn trong một giờ (y)b

4

10-5 ≤ x < 10-4

10-9 ≤ y < 10-8

3

10-4 ≤ x < 10-3

10-8 ≤ y < 10-7

2

10-3 ≤ x < 10-2

10-7 ≤ y < 10-6

1

10-2 ≤ x < 10-1

10-6 ≤ y < 10-5

CHÚ THÍCH: Xem chi tiết IEC 61508 -1, 7.6.

a. Chế độ hoạt động yêu cu thp: các chức năng an toàn ch được thực hiện theo yêu cầu, đ chuyển các thiết b cần giám sát (EUC) vào trạng thái an toàn được quy định, và tần sut yêu cầu không nhiều hơn một lần trong năm.

b. Chế độ yêu cu cao hoặc chế độ hoạt động liên tục: chức năng an toàn ch được thực hiện theo yêu cầu, đ chuyển EUC vào chế độ an toàn như đã quy định, và tần suất yêu cầu lớn hơn một lần trong năm. Chế độ hoạt động liên tục: chức năng an toàn vẫn giữ EUC ở trạng thái an toàn như một phần của chế độ hoạt động bình thường.

An toàn tổng thể của hệ thng liên quan đến an toàn được xác định bởi an toàn tổng th phn cứng và an toàn tổng thể hệ thống của nó.

An toàn tổng thể phần cứng liên quan tới các hỏng hóc nguy hiểm của phần cứng do sự xuống cp về mặt vật lý (nó sẽ xảy ra ngẫu nhiên theo thời gian). An toàn tng thể phần cứng của hệ thống liên quan đến an toàn có thể xác định được dựa trên an toàn tổng thể phần cứng của các thành phần hợp thành (phụ thuộc vào tỉ lệ hỏng hóc ngẫu nhiên của chúng).

An toàn tổng thể có tính hệ thng (bao gồm an toàn tổng thể phần mềm) liên quan tới các hỏng hóc nguy hiểm thường xảy bởi một tập hợp các tình huống cụ thể. An toàn tổng th có tính hệ thống rt khó để xác định chính xác. Mức an toàn tổng thể được phân bổ cho hệ thống an toàn chức năng (như là kết quả của các yêu cầu an toàn tổng thể của nó) sẽ ảnh hưởng đến mức độ chặt chẽ cần thiết khi đáp ứng các yêu cầu đối với việc giám sát hoặc tránh các hỏng hóc mang tính hệ thống. Một số các yêu cầu này được phân loại một cách rõ ràng theo mức độ an toàn tổng thể (xem Bảng 3).

Các hng hóc hoặc là các sự cố của hệ thống liên quan đến an toàn do nhiễu điện từ cường độ mạnh cho trước là có tính hệ thống khi mà khoảng thời gian nhiễu lớn hơn hoặc bằng với chu kỳ hoạt động của hệ thống liên quan đến an toàn. Vì thế trong tiêu chun này giả định rằng khoảng thời gian nhiễu lớn hơn hoặc bằng với chu kỳ hoạt động của hệ thống liên quan đến an toàn và thêm nữa là ảnh hưởng ca nhiễu điện t cho trước lên một hệ thống Iiên quan đến an toàn định trước được xem xét là như nhau đối với mỗi ln nó xảy ra. mức hệ thống, các kỹ thuật làm giảm nhiễu phù hợp sẽ tăng khả năng miễn nhiễm của các chức năng liên quan đến an toàn và sẽ được xem xét như là một phần của kh năng có tính hệ thống.

Bất kỳ thiết b nào đã được phát triển để đáp ứng hoàn toàn các yêu cầu của họ tiêu chun IEC 61508 liên quan đến an toàn tổng thể có tính hệ thống đối với mức an toàn tổng thể (SIL) định trước được coi là có được kh năng có tính hệ thống. Ngoài ra, khả năng có tính hệ thống của thiết bị có th được chứng minh bằng cách sử dụng các bằng chứng đáp ứng được yêu cầu nghiêm ngặt của IEC 61508-2.

Nhìn chung, tt c các thiết b sử dụng trong hệ thống liên quan đến an toàn sẽ có khả năng có tính hệ thống ít nhất là mức an toàn tổng thể được phân bổ cho hệ thống đó.

Vì thế, sự phù hợp của thiết b đối với một hệ thống liên quan đến an toàn thường được xác định bởi cả dữ liệu hỏng hóc phn cứng ngẫu nhiên của thiết bị và c năng lực có tính hệ thống của nó.

5.4. Các bước cụ thể để đạt được an toàn chức năng

Để đạt được an toàn chức năng phải thực hiện các hoạt động cụ thể liên quan đến ảnh hưởng của điện từ sau:

a) Xem xét cu trúc, thiết kế và các chức năng dự kiến của các hệ thng liên quan đến an toàn đã có hoặc đã được lập dự án;

b) Mô t môi trường điện từ tương ứng mà trong môi trường đó hệ thống liên quan đến an toàn được dự kiến sử dụng trong suốt vòng đời của nó (xem 6.1);

c) Xem xét các môi trường khí hậu, vật lý và sự suy giảm do sử dụng bình thường và lỗi s dụng có th dự đoán được liên quan tới khía cạnh điện từ, trong đó hệ thống liên quan đến an toàn được dự kiến sử dụng trong suốt vòng đời của nó;

d) Thực hiện các khía cạnh EMC trong quá trình thiết kế (xem điều 7) của các hệ thống liên quan đến an toàn (xem 7.3);

e) Thực hiện xác minh và công nhận miễn nhiễm điện từ đối với an toàn chức năng (xem điu 8);

f) Nếu cần thiết thực hiện thay đổi các biện pháp thiết kế và lắp đặt đ đạt được khả năng miễn nhiễm theo yêu cầu;

g) Đưa ra các hướng dn về hoạt động và bảo trì EMC để đảm bảo an toàn chức năng đã quy định trong suốt thời gian hoạt động (các hướng dẫn này có th được đưa vào tài liệu hướng dẫn an toàn của hệ thống).

5.5. Quản lý EMC đối với an toàn chức năng

Những yêu cầu trong điu này được viết lại từ IEC 61508-1, chỉ ra các yêu cu cụ thể được áp dụng riêng để đạt được EMC cho các hệ thống có liên quan tới an toàn chức năng.

Tổ chức có trách nhiệm về EMC của hệ thống liên quan đến an toàn hoặc thiết bị, hoặc đối với bất kỳ một hoạt động nào thuộc phạm vi của tiêu chun này, phải giao cho một hoặc một nhóm người chịu trách nhiệm v:

- Hệ thống hoặc thiết bị, hoặc cho tất cả các hoạt động liên quan;

- Phối hợp thực hiện các hoạt động EMC liên quan;

- Giao diện giữa các hoạt động của tổ chức này và các hoạt động khác được thực hiện bởi các tổ chức khác;

- Thực hiện tất c các yêu cầu được nêu trong điều này;

- Đảm bảo rằng EMC là đầy đủ và được chứng minh phù hợp với các mục tiêu và các yêu cu của tiêu chun này.

CHÚ THÍCH 1: Việc chịu trách nhiệm các hoạt động liên quan tới an toàn EMC có thể được ủy thác cho người khác có chuyên môn liên quan, những thành viên khác nhau có th chịu trách nhiệm đối với các hoạt động hoặc các yêu cầu khác nhau. Tuy nhiên, trách nhiệm phối hợp thực hiện đảm bảo an toàn thuộc v một hoặc một nhóm nhỏ người có trách nhiệm quản lý.

Các hoạt động mà trách nhiệm thuộc về tổ chức, các chính sách và chiến lược đ đạt được EMC đối với an toàn chức năng cần được quy định rõ, cùng với phương tiện đánh giá kết quả đạt được và phương tiện được dùng để thực hiện trao đổi thông tin trong tổ chức đó.

Tt cả cá nhân, các phòng ban và các t chức có trách nhiệm thực hiện các hoạt động an toàn mà có liên quan tới EMC cần được xác định rõ, và trách nhiệm của họ phải là toàn bộ hoặc phải có liên hệ rõ ràng. Các đối tượng khác phù hợp và có ảnh hưởng tới hiệu năng an toàn của hệ thống phải nhận thức được trách nhiệm này.

Các thủ tục phải được quy định rõ định nghĩa thông tin được trao đổi giữa các thành phn và cách thức thực hiện trao đổi thông tin đó.

CHÚ THÍCH 2: xem điều 10 (các yêu cầu)

Các thủ tục cần được quy định rõ để đảm bảo rằng các tình huống nguy hại liên quan tới EMC đã được báo cáo, được phân tích các tác động của chúng tới các hệ thống liên quan đến an toàn, thiết b hoặc các hoạt động mà t chức chịu trách nhiệm và các khuyến nghị được đưa ra để giảm thiểu tình trạng tái diễn.

Các th tục cần được quy định rõ để đảm bảo kịp thời thực hiện các bước tiếp theo và giải quyết tương xứng các khuyến ngh liên quan tới EMC của các hệ thống liên quan đến an toàn kể cả các phát sinh từ việc xác minh, công nhận hiệu lực, báo cáo và phân tích sự cố. Các tổ chức phải duy trì hệ thống để bắt đầu thay đổi dựa theo kết quả của các khiếm khuyết của EMC liên quan đang được phát hiện trong các hệ thống liên quan đến an toàn hoặc các thiết b mà họ chịu trách nhiệm và trong trường hợp họ không có khả năng thay đổi hệ thống thì để họ thông báo cho người sử dụng sự cn thiết phải thay đổi trong trường hợp lỗi nh hưởng tới an toàn nêu trên.

Những cá nhân chịu trách nhiệm đối với một hoặc một số hoạt động trong phạm vi của tiêu chun này, cần quy định tất cả các hoạt động kỹ thuật và quản lý cần thiết để đảm bảo đạt được và chứng minh được EMC đối với an toàn chức năng của các hệ thống liên quan đến an toàn hoặc là các thiết b, đặc biệt là đối với các hoạt động mà họ chịu trách nhiệm. Bao gm các phương pháp, kỹ thuật và th nghiệm được lựa chọn để đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn này.

Các thủ tục cn được quy định rõ để đảm bảo tt cả các cá nhân liên quan trong bất kỳ các hoạt động thuộc phạm vi của tiêu chun này phải được đào tạo kiến thức v kỹ thuật, kinh nghiệm và năng lực liên quan đến các nhiệm vụ cụ thể mà họ phải thực hiện.

Các th tục này, được quy định là kết quả của các yêu cu được nêu trong điều này, phải được thực hiện và giám sát.

Các bên cung cp các sản phm hoặc dịch vụ cho các tổ chức có trách nhiệm chung đối với một hoặc một vài hoạt động trong phạm vi của tiêu chuẩn này, cn bàn giao các sản phm hoặc dịch vụ như tổ chức đó quy định và phải có một hệ thống quản lý chất lượng thích hợp.

6. Môi trường điện từ

6.1. Tổng quát

Môi trường điện từ được định nghĩa là tổng thể các hiện tượng điện từ xuất hiện tại một địa điểm cụ thể. Những hiện tượng này có thể phụ thuộc vào thời gian. Thông tin về môi trường điện từ phải được cung cp cho nhà thiết kế/người quy định hệ thống và nó được xem như là một đầu vào để xác định thông số kỹ thuật của các yêu cầu an toàn (SRS) (xem Hình 1).

Các yếu tố cu thành môi trường điện từ:

- Các nguồn năng lượng điện từ cố định hoặc di động;

- Các thiết b có điện áp cao, thp hoặc trung bình;

- Các hệ thống năng lượng, thông tin, báo hiệu, điu khiển;

- Các bộ bức xạ có ch ý;

- Các quá trình vật lý (ví dụ như các hoạt động đóng, ngắt (switching); sự phóng điện vào không khí);

- Các quá trình quá độ ít xảy ra hoặc ngẫu nhiên.

Tất cả những điều đó có th gây ra nhiễu tác động đến hệ thống liên quan đến an toàn đang xem xét.

Bảng 2 đưa ra tổng quan của các hiện tượng điện từ, chúng s được xem xét để đạt được an toàn chức năng cho các hệ thống liên quan đến an toàn. Danh sách này chưa đầy đủ nhưng đó là những yếu t cần được sử dụng đ bắt đầu xem xét môi trường điện từ có ảnh hưởng đến an toàn chức năng.

CHÚ THÍCH: Trong một số môi trường điện từ cụ thể, việc xuất hiện của vài hin tượng điện từ tại cùng một thời điểm, ví dụ các hài và các quá trình quá độ vô hướng có th có một số tác động lên sự min nhiễm của các h thống liên quan đến an toàn và cần được tính đến.

Bảng 2 - Tổng quan các loại hiện tượng điện từ

Nhiễu dẫn tần số thấp

Hài, hài trung gian

Đin áp báo hiệu

Biến động điện áp

Sụt áp và mất điện

Mất cân bằng điện áp

Biến đổi tần số nguồn

Điện áp cảm ứng tần số thấp

Thành phn một chiều trong mạng xoay chiều

Trường bức xạ tần số thấp

Trường từ a

Trường điện

Nhiễu dẫn tần số cao

Dòng điện hoặc điện áp liên tục được ghép nối hoặc cảm ứng trực tiếp

Quá độ đơn hướng b

Quá độ dao động b

Trường bức xạ tần số cao

Trường từ

Trường điện

Trường điện từ

- Sóng liên tục

- Quá độc

Phóng tĩnh điện (ESD)

Người và máy

Hiện tượng nhiễu môi trường HPEM bức xạ và cảm ứngd

 

Xung điện từ độ cao lớn hơn so với mức nước biển (HEMP)d

 

a Liên tục hoặc quá độ.

b Đơn l hoặc lặp lại (xung đột biến nhanh).

c Đơn lẻ hoặc lặp lại.

d Được xem xét trong các điu kiện đặc biệt (xem IE 61000-2-13).

CHÚ THÍCH: Tuy không có giới hạn thay đổi đột ngột giữa miền tần số thấp và miền tần số cao nhưng có quá độ nhẹ trong miền tần số từ 9 kHz đến 150 kHz. Đối với các ứng dụng chính thức, giới hạn được thiết lập tn số 9 kHz (phạm vi áp dụng của CISPR).

6.2. Thông tin môi trường điện từ

Nhiều công bố bao gồm các đặc tả cơ bản v môi trường điện từ có tính đến hiện tượng điện từ và các mức nhiễu dự kiến xảy ra trong các môi trường đó. Thông tin chung v sự mô tả và các mức nhiễu điện từ ở các địa điểm khác nhau có thể được tìm thy trong tiêu chun hoặc ở các báo cáo kỹ thuật của bộ tiêu chun IEC 61000-2. Ví dụ về mô tả các môi trường khác nhau được đưa ra trong IEC 61000-2-5. Tuy nhiên, những mô tả này được đưa ra dưới dạng các mức tương thích (mà theo định nghĩa là thp hơn các mức min nhiễm được yêu cu trong các môi trường như thế).

IEC 61000-4-1 đưa ra kh năng hỗ trợ và cung cp các khuyến nghị chung liên quan đến lựa chọn các bài thử nghiệm được mô tả trong bộ tiêu chun IEC 61000-4. Chú ý rằng tiêu chuẩn được xây dựng đ đạt được EMC chủ yếu dựa vào các yếu t kinh tế/kỹ thuật, có thể không miêu t đủ môi trường điện từ đ đạt được an toàn chức năng cho các h thng liên quan đến an toàn.

Bảng A.2 của phụ lục A đưa ra danh sách các mức môi trường điện từ. Chúng được xem là các ví d của các mức môi trường điện từ cực đại cho mỗi hiện tượng cho hai dạng môi trường điện từ mẫu. Vì chấp nhận rằng bản thân môi trường điện từ này không thay đổi đối với mức an toàn tổng th (SIL) của các hệ thống trong cùng một lắp đặt, những mức môi trường điện từ cực đại này phải được xem xét cho tất cả các tình huống an toàn chức năng điện từ. Trong khi Phụ lục A đưa ra một số ví dụ, nó được nhận ra là rất khó để đảm bảo các mức lớn nhất không bị vượt quá. Vì thế trách nhiệm của người thiết kế/người quy định là đảm bảo rằng các nhiễu điện từ và các mức giá trị thích hợp được xem xét cho an toàn chức năng.

Lưu ý rằng các mức nhiễu điện từ được nêu ở trong tiêu chun, các báo cáo, hoặc quy định kỹ thuật EMC khác nhau phải được xem xét rt cẩn thận, xét tới các mối quan hệ chặt ch của chúng đối với an toàn chức năng. Cụ thể là:

- Các mức nhiễu điện từ thay đổi theo phân bố thống kê (xem Hình A.1) và các mức giá tr lấy làm ví dụ trong Bảng A.1 có th bị vượt quá trong một số trường hợp đặc biệt. Tuy nhiên, những trường hợp đó có thể không xuất hiện thường xuyên hoặc một số v trí đặc biệt. Việc thiết lập các mức nhiễu này rt quan trọng đối với các mục đích xây dựng an toàn chức năng.

- Phương pháp thử nghiệm miễn nhiễm, các mức thử nghiệm và các tiêu chí tính năng được tiêu chun hóa, tìm thy trong các tiêu chun thử nghiệm tính min nhiễm, liên quan tới các yêu cầu hoạt động và không liên quan đến an toàn chức năng. Nếu các bài thử nghiệm dựa trên các phương pháp kiểm tra này đang được thực hiện thì các mức thử nghiệm liên quan đến an toàn điện từ và các tiêu chí đặc tính phi được xác định rõ đối với mỗi hiện tượng điện từ.

- Các đặc tính điện từ của thiết b và các h thống có th kém dần đi theo tuổi thiết b, ví dụ do sự xuống cấp về mặt vật lý của các biện pháp bảo vệ. Khía cạnh mặt vòng đời của các tác động điện từ cần được xem xét.

6.3. Phương pháp luận để đánh giá môi trường điện từ

Báo cáo v EMC của các thiết b điện và điện tử phổ biến có đầy đủ các thông tin quan trọng về môi trường điện từ.

Trong trường hợp các báo cáo v EMC thiếu thông tin, khuyến nghị thực hiện các hành động sau để đánh giá môi trường điện từ:

- Nghiên cứu các tài liệu để xác định thông tin liên quan;

- Kho sát vị trí cần đánh giá, nếu cn tổ chức đo kiểm, phân tích dữ liệu để xác định đặc tính của hiện tượng điện từ bao gồm nguồn phát và các hiện tượng điện từ cụ th.

Các thông tin có được v môi trường điện từ phải được đánh giá theo cách thức nào đó đ thu được dữ liệu liên quan đến:

- Hiện tượng điện từ được dự kiến xảy ra tại v trí đang quan tâm;

- Các đặc tính của các hiện tượng điện từ đó, ví dụ như cường độ, tần số, điều chế, thời gian xuất hiện (rise time) ...

CHÚ THÍCH 1: Trong các ứng dụng vũ tr và có tính tự động di chuyn, có các nhóm làm việc của ISO chuyên trách nghiên cứu đưa ra các thông tin thích đáng liên quan tới EMC của các ứng dụng này. Các thông tin cần được sử dụng như là khởi điểm đ mô t tập các môi trường điện từ phù hợp cho các khía cạnh an toàn chức năng.

CHÚ THÍCH 2: Với khía cạnh khảo sát sẽ được công nhận rng bt kỳ một khảo sát cũng bị giới hạn v thời gian và địa đim, vì thế các cân nhắc, xem xét cn được tiến hành đ cải thiện độ tin cậy trong môi trường điện t cực đại.

6.4. Xác định phương pháp và mức thử nghiệm

Sau khi các đặc tính điện từ được thiết lập cho một môi trường cụ thể thì chúng sẽ được sử dụng để thiết kế các h thống liên quan đến an toàn. Trong khi thiết kế tốt đóng một vai trò quan trọng trong toàn bộ quá trình, thì rõ ràng là các thử nghiệm thực tế được yêu cầu đ đảm bảo các hệ thống liên quan đến an toàn đạt được các thông s kỹ thuật yêu cầu. Vì vậy y ban EMC của IEC đã xây dựng rất nhiều th nghiệm miễn nhiễm đối với thiết bị và các hệ thống quy mô nh, những thử nghiệm này sẽ được xem như là điểm bắt đầu cho việc thực hiện thử nghiệm các đặc tính điện từ cho an toàn chức năng.

Với mỗi hiện tượng điện từ được thiết lập cho một môi trường cụ th, người quy định hệ thống cần phải tính đến các hiện tượng thuộc SRS và xem xét các phương pháp thử nghiệm miễn nhiễm EMC hiện có (sử dụng IEC 61000-4-1 như là hướng dn đầu tiên) để xác định liệu phương pháp th nghiệm này đã phù hợp hay chưa. Người quy định hệ thống cũng phải kiểm tra đ biết được các tham số được yêu cầu để thử nghiệm các đặc tính điện t của môi trường có thuộc dải các giá trị đề xut đối với các tiêu chun thử nghiệm miễn nhiễm cơ bản hay không (tham chiếu tới IEC 61000-4).

Mục tiêu của các yêu cầu miễn nhiễm (ví dụ như các yêu cầu đã được định nghĩa trong IEC 61000-6-2) là để hỗ trợ và đạt được các hoạt động dưới điều kiện bình thường. Các mức th nghiệm miễn nhiễm tương ứng thu được đối với hầu hết các hiện tượng điện từ hay xuất hiện và theo cách tiếp cận kinh tế/kỹ thuật có tính đến sự tồn tại của thiết b hoặc là hệ thống trong môi trường đang được xem xét. Cho nên nó có thể kỳ vọng và chấp nhận bởi tất cả các bên liên quan rằng thiết b hoặc hệ thống có thể b gây nhiễu trong một s ít trường hợp.

CHÚ THÍCH: Cách tiếp cận này có thể được chấp nhận đối với một s chức năng bình thường của thiết b hoặc h thống, nhưng không chp nhn được đối với các chức năng liên quan đến an toàn. Vì thế các khía cạnh của an toàn chức năng không thể được xem xét như là các yêu cầu min nhiễm bình thường, như ví dụ trong IEC 61000-6-2, không có xem xét một cách đặc biệt v môi trường điện từ mà thiết bị/h thống dự định sử dụng.

Đ có thể xác minh cho những phương pháp và các tham số thử nghiệm, người thiết kế hệ thống phải nhận biết được độ không đảm bảo đo của các thử nghiệm miễn nhiễm. Độ không đảm bảo đo này do thiết bị thử nghiệm có thể được tính toán bằng cách sử dụng dữ liệu của thiết b thử nghiệm. Có th cn thiết phải tính đến kỹ năng của người thực hiện thử nghiệm và các điều kiện môi trường, những mặt này không được định nghĩa bởi các tiêu chuẩn. Sau khi hoàn thiện các đánh giá v độ không đảm bảo đo, một s phương pháp tiếp cận như sau có th được sử dụng đ bù vào độ không đảm bảo đo trong thử nghiệm đó phụ thuộc vào các yếu tố của độ không đảm bảo:

a) Nếu thiết b thử nghiệm miễn nhiễm có sẵn là thích hợp, và nếu thử nghiệm các mức giá trị lớn hơn các mức nhiễu điện từ, thì các thông số yêu cầu hệ thống phải xác định biên giá tr dẫn tới hỏng hóc và mô tả cách thức hệ thống liên quan đến an toàn phản ứng với điện từ gây ra hỏng hóc.

b) Nếu thiết bị thử nghiệm miễn nhiễm sẵn có không thích hợp do không có các tham số thử nghiệm được yêu cầu (ví dụ như biên độ, tần số, điều chế, tốc độ lặp...) thì:

- Nhà thiết kế hệ thống cần yêu cầu có các thiết bị phù hợp để sử dụng; Và/hoặc

- Nhà thiết kế hệ thống phải quy định các phép đo suy hao điện từ có th áp dụng ở mức hệ thống, vì thế các thiết bị liên quan đến an toàn được gn các thông số điện từ suy giảm cho các tham s, do đó mà các tham số có th được kiểm tra bởi các thiết bị kiểm tra sẵn có (ví dụ sử dụng các tủ che chắn bảo vệ, các thiết bị bảo vệ quá áp cho đường vào cáp vào dây, các đường dữ liệu quang sợi, kỹ thuật cách ly đường ngun,...). IEC 61000-5-6 cung cấp các ví dụ v các dạng này của phương pháp suy hao. Các phương pháp suy hao được áp dụng (che chắn, thiết bị bảo v quá áp, phương pháp cách ly) sẽ trở thành một phần thường xuyên cần làm của quá trình thiết kế hệ thống, và chúng s được kiểm tra một cách tách biệt để đảm bảo rằng chúng suy hao được các môi trường điện từ bên ngoài tới các mức kiểm tra như đã quy định.

7. Tương thích điện từ trong quá trình thiết kế và tích hợp

7.1. Tổng quan

Việc quy hoạch an toàn EMC phải được thực hiện (điều khin, quản lý an toàn EMC) có xem xét đến vn đề an toàn chức năng. Đó là chiến lược đảm bảo EMC của các hệ thống liên quan đến an toàn có lưu ý tới các hệ thống khác trong vùng lân cận và tới môi trường bên ngoài (xem phụ lục F). Mục tiêu của việc quy hoạch an toàn EMC là đ cung cấp EMC với giá thành chp nhận được bằng cách thỏa mãn các yêu cu mục tiêu trong toàn bộ quá trình trin khai dự án. Nghĩa là xem xét, nghiên cứu và đánh giá tt c các vn đề EMC có thể xảy ra trong suốt kế hoạch thực hiện dự án. Tt cả các hoạt động và các bước s được mô tả trong quy hoạch an toàn EMC (bao gồm điều khiển và quản lý an toàn EMC). Quy mô và chiều sâu của việc quy hoạch EMC phụ thuộc vào độ phức tạp của hệ thống và mức an toàn tổng thể (SIL) yêu cầu trong SRS.

CHÚ THÍCH: Trong nhiều trường hợp việc quy hoạch EMC sẽ được thực hiện trước đó do các yêu cầu ngoài an toàn; trong trường hợp đó thì có th m rộng quy mô quy hoạch EMC để bao hàm cả các khía cạnh an toàn chức năng. Thông tin b sung v quá trình quy hoạch EMC được đưa ra trong Phụ lục F.

Trong quá trình quản lý thiết kế điện t, một hoặc một s người được xác định rõ phải có trách nhiệm đối với việc lập và thực hiện quy hoạch an toàn EMC. Họ phải thiết lập một quy trình đ duy trì cht lượng điện từ suốt đời trong quá trình bảo trì, sửa chữa và làm mới lại (tại những nơi mà các công việc này không được thực hiện chỗ sản xuất), và họ cũng chịu trách nhiệm đối với các thông tin v các quy định hạn chế/cm thực hiện liên quan đến các thay đổi đặc tính môi trường điện từ trong tương lai. Những thông tin này phải được thông báo cho người sử dụng.

7.2. Tương thích điện từ ở mức hệ thống

An toàn chức năng của hệ thống liên quan đến an toàn cần không bị ảnh hưởng quá mức của môi trường nơi hệ thống sử dụng, điều này yêu cầu mức miễn nhiễm của hệ thống phải đủ lớn cho an toàn tổng thể và môi trường điện từ dự kiến trong suốt vòng đời của nó.

Bất kỳ nhiễu đin từ nào được tạo ra trong hệ thống liên quan đến an toàn cần không gây ảnh hưởng quá mức đến an toàn chức năng của các thành phn khác trong hệ thống đó. Các nhiễu điện từ thường gây ra các sự cố mang tính hệ thống hay “sự cố có nguyên nhân thông thường”. Khả năng nhiễu điện từ này ảnh hưởng tới nhiều thành phần trong thiết bị của hệ thống liên quan đến an toàn là do thiết kế hệ thống, vì thế cần được xử lý bằng các phương pháp đo và các kỹ thuật như trình bày trong Phụ lục B.

Tất cả các phương pháp đo EMC cần được thiết kế và thực hiện theo cách có hiệu quả có tính đến yếu tố môi trường vật lý (bao gồm sự co dãn do cơ khí, khí hậu, hóa học, sinh học và các điều kiện khác) trong suốt vòng đời của hệ thống liên quan đến an toàn. Đó là do phát xạ và miễn nhiễm có th bị biến đổi trong thời gian sống của hệ thống liên quan đến an toàn do sự phơi nhiễm dưới môi trường vật lý của nó. Thiết kế hệ thống liên quan đến an toàn cần đảm bảo duy trì chất lượng điện từ yêu cầu trong toàn bộ thời gian sống của hệ thống.

Một phương pháp nhằm đạt được sự miễn nhiễm hệ thống đối với nhiễu điện từ cn xem xét miễn nhiễm của từng thành phần riêng biệt cấu thành nên thiết bị. Nhằm đạt được mục đích đó, các thủ tục sau cần phải được sử dụng:

- Toàn bộ hệ thống được chia nh ra mức các thành phần của thiết b.

- Tất cả các phần tử của thiết b trong hệ thống được định rõ về mặt các đặc tính EMC. Mỗi một phần tử lại có thể bao gồm một số thành phần (ví dụ như thành phần cấp nguồn, Bảng mạch in, bộ phận hiển thị) cũng như lược đồ đi cáp.

- Ảnh hưởng qua lại giữa mỗi sự kết hợp các phần tử của thiết bị s được phân tích và đánh giá về mặt miễn nhiễm, bao gồm nh hưởng của cả môi trường điện từ bên trong và bên ngoài. Điều đó cho ta sự phân tích và đánh giá về miễn nhiễm của tt cả các kết hợp các thành phần của các phần tử của thiết bị, và được biểu diễn dưới dạng giản đồ như ví dụ trong Hình 3.

- Tiêu chí tính năng chức năng của nhiu thành phn khi chúng bị nhiễu lẫn nhau cần được phân tích về mặt tác động tổng thể của chúng lên thiết kế cụ thể của hệ thống an toàn chức năng được đ cập. Một vài suy giảm v mặt tính năng có th chp nhận được đối với mỗi thành phần khi chúng được kim tra một cách độc lập, hoặc trong hệ thống khác, nhưng có thể không được chp nhận nếu chúng xảy ra trong hệ thng an toàn cụ thể nào đó.

Bảng 3 đưa ra các hướng dẫn v các kỹ thuật thiết kế, quản lý thiết kế, và các phép đo khác. Những kỹ thuật này được phân loại dưới dạng mức an toàn tổng thể (SIL) căn cứ theo sự điều chỉnh của chuyên gia tốt nht. Bng 3 cũng đ cập đến các phép đo lường thiết kế kỹ thuật đưa ra trong Phụ lục B.

Hình 3 - EMC giữa thiết b M và thiết b P

Bảng 3 - Các kỹ thuật thiết kế, quản lý thiết kế và các biện pháp khác

TT

Các kỹ thuật thiết kế, quản lý thiết kế hoặc các phương pháp khác

SIL 1

SIL 2

SIL 3

SIL 4

1

Quy hoạch an toàn EMC

R

R

HR

HR

2

Cung cp cho người sử dụng cuối thông tin v bất kỳ một hạn chế nào liên quan đến đặc tính thay đổi môi trường điện từ.

R

R

HR

HR

3

Tính đến biện pháp thiết kế kỹ thuật (xem phụ lục B)

R

HR

HR

HR

4

Kể đến các yêu cu v EMC được quy định trong sổ tay an toàn sản phẩm đối với tất cả các sản phm và các thiết bị mua bán

M

M

M

M

5

Các thủ tục duy trì đặc tính điện từ trong thời gian hoạt động, bảo dưỡng, sửa chữa và làm mới lại, cải biến và nâng cp

HR

HR

M

M

6

Xem xét các tác động của các hng hóc có th dự đoán trước một cách hợp và việc sử dụng sai các đặc tính điện từ và phương pháp suy giảm

M

M

M

M

M Kỹ thuật hoặc biện pháp này là một yêu cu bắt buộc và cần được thực hiện đối với mức SIL tương ứng (hoặc năng lực có tính hệ thống)

HR Kỹ thuật hoặc biện pháp này là một khuyến nghị mức cao đối với SlL tương ứng (hoặc năng lực có tính h thống) và cn được thực hiện trừ khi có bng chứng kỹ thuật không cn thực hiện nó. Nếu kỹ thuật hoặc phương pháp đo lường này không được s dụng thì cơ sở pháp lý của việc không sử dụng cn phải được chi tiết hóa toàn bộ trong quá trình quy hoạch an toàn và phải có sự đồng ý của người đánh giá.

R Kỹ thuật hoặc biện pháp này được khuyến ngh đối với mức SlL tương ứng (hoặc năng lực có tính hệ thống) và nó cần được thực hiện như là mức khuyến ngh thấp hơn khuyến nghị HR.

CHÚ THÍCH: Khi các kỹ thuật hoặc biện pháp này được khuyến ngh, có nghĩa là nó được xem là có khả năng đđạt được kết qu như mong muốn hơn các phương pháp hoặc kỹ thut khác. Nó không phải là bt buộc hay là khuyến ngh mức cao và có thể được thay thế bng phương pháp, kỹ thut khác. Tuy nhiên, khi sự thay thế đó được sử dụng thì nhà thiết kế phải có khả năng bảo v tốt lựa chọn đó.

7.3. Tương thích điện từ ở mức thiết bị

Tính miễn nhiễm của hệ thống liên quan đến an toàn phụ thuộc vào tính miễn nhiễm của từng thiết bị và các đặc tính điện từ, các biện pháp làm giảm được sử dụng và cần đủ đáp ứng được SRS trong toàn bộ thời gian sống dự đoán của hệ thống. Bất kỳ nhiễu điện từ nào gây ra bởi thiết b trong hệ thống liên quan đến an toàn cần không gây ra ảnh hưởng quá mức tới thành phần khác của thiết bị trong hệ thống liên quan đến an toàn.

Tt c các biện pháp EMC cần được thiết kế và thực hiện theo cách có hiệu qu có tính đến yếu tố môi trường vật lý (bao gm sự co dãn do cơ khí, khí hậu, hóa học, sinh học và các điều kiện khác) trong suốt vòng đời của hthống liên quan đến an toàn. Đó là do phát xạ và miễn nhiễm có thể b biến đổi trong thời gian sống của hệ thng liên quan đến an toàn do sự phơi nhiễm dưới môi trường vật của nó. Thiết kế hệ thng liên quan đến an toàn cần đảm bảo duy trì chất lượng điện từ yêu cầu trong toàn bộ thời gian sống của hệ thống.

thế, miễn nhiễm với nhiễu điện t sẽ được xem xét mức thiết b. Các yêu cầu miễn nhiễm thiết b sẽ đạt được bằng cách tính đến các yếu tố sau:

- Môi trường điện từ bên ngoài mà thiết bị bị phơi nhiễm trong đó;

- Môi trường điện t cục bộ thiết bị bị phơi nhiễm do có các thiết b liền k khác;

- Các yêu cầu nhận được từ khía cạnh thiết bị/hệ thống khi tính đến biện pháp làm giảm hệ thống và;

- Tt c các yêu cầu được nhận biết trong quá trình quy hoạch an toàn EMC.

Kết quả là thông số kỹ thuật của các yêu cầu an toàn cho thiết bị (ERS) phải bao gồm:

- Sự chống nhiễu điện từ mà sự miễn nhiễm phải đạt được;

- Các mức miễn nhiễm;

- Các yêu cu tham số th nghiệm cụ thể (ví dụ chu kỳ kim tra được tăng lên);

- Tiêu chí tính năng xác định rõ phản ứng đặc thù của thiết b khi được kiểm tra (ví dụ việc sử dụng một tiêu chí tính năng cụ thể nào đó khi tính đến các khía cạnh an toàn chức năng của tng th hệ thống).

CHÚ THÍCH 1: ERS xem xét tình huống ở một lắp đặt cụ th. Nó không cần phải đồng nhất vớic thông số kỹ thuật sản phm mà nhà sản xut yêu cu đ thỏa mãn đối với các sản phm mà họ cung cp trên th trường và đối với các sản phm đósở sản xut phải chứng minh bằng các ứng dụng của các phương pháp phù hợp. Trong một s trường hợp cả hai chi tiết kỹ thuật đó có th được đồng nht, còn đối với các trường hợp khác biện pháp làm giảm bổ sung phải được áp dụng cho sản phm đ tuân thủ các thông số kỹ thuật của các yêu cầu an toàn cho thiết b (ERS). Xem phụ lục D và Hình D.2 mô tả quá trình này.

Thông số kỹ thuật của các yêu cầu an toàn cho thiết bị (ERS) có th được đáp ứng thỏa mãn bằng cách sử dụng các kỹ thuật quản lý thiết kế tương ứng như xác định độ nhạy cảm điện từ tự nhiên, thiết kế các đặc tính điện từ tới phạm vi có tính đến các hỏng hóc và sử dụng sai dự đoán được, sử dụng nhiều hơn một lớp bảo vệ, tránh sử dụng các thành phần có các đặc tính điện từ không chấp nhận được và xác minh các khía cạnh thiết kế điện từ một cách riêng biệt.

chỗ có một số phn tử giống nhau thiết b được sử dụng trong nhiều kênh để cung cp khả năng dự phòng thì năng lực có tính hệ thống của các phần tử riêng biệt đó cần không nh hơn giá tr được yêu cầu cho toàn hệ thống.

CHÚ THÍCH 2: nh hưởng của nhiễu điện từ và môi trường vật lý lên các phn tử thiết b của thiết kế giống nhau thường là có nguyên nhân chung hay có tính h thống (xem điều 5) - chúng có các tác động như nhau lên tt cả các phn tử tại cùng một thời điểm.

8. Xác minh/công nhận tính miễn nhiễm với nhiễu điện từ đối với an toàn chức năng

8.1. Quá trình xác minh và công nhận hiệu lực

Trong hầu hết các trường hợp không có một cách nào đơn giản hoặc khả thi để kiểm tra và xác minh bằng cách thử nghiệm và đo kiểm rằng miễn nhiễm đạt được đối với hệ thống liên quan đến an toàn một cách tổng thể liên quan đến các hệ thống, thiết b khác hoặc môi trường điện từ bên ngoài đối với tất cả các điều kiện và chế độ hoạt động. Do một thực tế là không phải mọi sự kết hợp các điều kiện hoạt động, các chế độ hoạt động và hiện tượng điện từ trong hệ thống có th đạt được một cách phù hợp và một chu kỳ phù hợp. Vì thế, khuyến nghị rằng các quá trình, đã được xác định rõ ràng, được áp dụng cả mức thiết b và hệ thống để diễn tả rằng tính miễn nhiễm được phù hợp với các SRS.

Đ chứng minh rằng hệ thống liên quan đến an toàn tuân thủ với thông số kỹ thuật của các yêu cầu an toàn (SRS), quá trình xác minh và công nhận hiệu lực phải được thực hiện. Quy hoạch phù hợp cho những quá trình này được khuyến nghị. Điều này được thực hiện như là một phn trong việc quy hoạch EMC hoặc thực hiện tách biệt trong quy hoạch công nhận hiệu lực và quy hoạch xác minh.

Mỗi quan hệ giữa quá trình xác minh và công nhận hiệu lực, cũng như quan hệ của chúng với vòng đời an toàn có thể được giải thích bằng sơ đ khối trong Hình 4. Để rõ ràng, sơ đồ này ch xem xét những thành phần trong vòng đời có liên quan tới các khía cạnh quy định EMC. Sơ đồ này thể hiện những thành phần theo một cấu trúc chi tiết hơn bằng cách sử dụng biểu diễn hình chữ V của vòng đời (thay cho việc biu diễn tuần tự như trong Hình 2).

Hình chữ V phản ánh vòng đời kết hợp với cách tiếp cận khi đi từ mức hệ thống qua mức thiết b tới mức các thành phần của thiết b cấu thành nên hệ thống đó.

CHÚ THÍCH 1: Phụ thuộc vào độ phức tạp của hệ thống, mà số mức nhiều hơn hoặc ít hơn được sử dụng.

Nhánh trên-xuống (bên trái) có thể thường được ấn định cho quá trình thiết kế và phát triển, và nó là một quá trình tinh tế, chi tiết bắt đầu với một hệ thống liên quan đến an toàn tổng thể và kết thúc tại các thành phần của hệ thống. Nhánh dưới-lên (bên phải) liên quan tới việc lắp ráp, chế tạo và lắp đặt trong hệ thống.

Biu hin hình chữ V ch ra rằng hành động của việc công nhận về bản cht có quan hệ với các hoạt động thiết kế và phát trin đến mức cái mà được thiết kế thực tế cuối cùng phải được kiểm tra theo các yêu cầu đầu vào. Biu diễn này rất hữu hiệu trong việc minh họa các nhiệm vụ xác minh và công nhận hiệu lực trong vòng đời thiết bị. Thêm vào đó còn cho biết mức mà những công việc này được ấn định.

CHÚ THÍCH 2: Ví dụ: miễn nhim yêu cầu của toàn bộ hệ thống liên quan đến an toàn có th một phần lại yêu cầu miễn nhiễm đối với các thành phần hoặc thiết b tạo nên h thống tổng th. Vì suốt quá trình xác minh, miễn nhiễm được yêu cầu của các thành phn riêng biệt hoặc thiết b s được kiểm tra, ví dụ kim tra miễn nhiễm với các kết qu được mô tả trong báo cáo kim tra tương ứng.

Hình 4 - Biểu diễn hình chữ V đối với vòng đời diễn tả vai trò của quá trình xác minh và công nhận hiệu lực

8.2. Xác minh

Mục tiêu của việc xác minh để xác nhận và để chứng minh rằng sự chuyển giao của mỗi giai đoạn thỏa mãn tất cả các yêu cầu của giai đoạn đó. Vì vậy việc xác minh được thực hiện trong từng giai đoạn riêng biệt và liên quan tới các mức bên dưới mức hệ thống tổng thể: ví dụ mức thiết bị hoặc mức thành phần cấu tạo.

Xác minh phải kể đến tất cả các hiện tượng điện từ thích đáng ngược với các hiện tượng miễn nhiễm được yêu cầu, cũng như các mức miễn nhiễm. Việc xác minh cần xác định rõ các tiêu chí thành công/tht bại c thể (ví dụ tiêu chí tính năng cụ th có tính đến các khía cạnh an toàn chức năng), sự lựa chọn tiềm năng các phương pháp xác minh và các hành động rõ ràng cũng như các nhu cầu dự phòng EMC cụ thể.

Việc xác minh có thể được thực hiện chỉ qua một hành động hoặc là kết hợp của một số hành động. Tuy nhiên, trong hầu hết các trường hợp việc xác minh được thực hiện bằng phương pháp thử nghiệm (xem điều 9) trên nền tảng các phương pháp kiểm tra được chun hóa, kết hợp với tiêu chí hiệu năng thích hợp có tính tới các khía cạnh an toàn chức năng (xem 9.3 và 9.4). Sự phù hợp được chứng tỏ bằng việc thỏa mãn toàn bộ các yêu cầu quy định về chất lượng và công nghệ của những tiêu chun định nghĩa những phương pháp thử nghiệm này (ví dụ bộ tiêu chuẩn IEC 61000-4) và được ghi chép lại dưới dạng các báo cáo th nghiệm, giy chứng nhận thử nghiệm hoặc các tài liệu tương đương.

Ngoài ra còn có một số hành động để thực hiện xác minh như sau:

- Xem lại toàn diện mỗi giai đoạn trong vòng đời đ đảm bảo thỏa mãn với các mục tiêu và yêu cầu của mỗi giai đoạn, k cả các đầu vào riêng biệt của giai đoạn đó;

- Các thử nghiệm phi tiêu chuẩn thích hợp được thực hiện trên các sản phm được thiết kế để đảm bảo rằng chúng đã tuân thủ các quy định kỹ thuật;

- Thực hiện kiểm tra phần cứng đã tích hợp và/hoặc riêng biệt tại nơi các phần khác nhau của một hệ thống được kết nối với nhau một cách tuần tự và bằng việc thực hiện các thử nghiệm môi trường để đảm bảo tt cả các phần đó cùng làm việc được theo một cách đã quy định.

Kết quả của việc xác minh được mô tả trong phần báo cáo xác minh hoặc trong hồ sơ kết cấu kỹ thuật.

8.3. Công nhận hiệu lực

Mục tiêu của công nhận hiệu lực là đưa ra phê chuẩn cuối cùng rằng toàn bộ h thống liên quan đến an toàn đáp ứng được tt cả các mục tiêu được yêu cầu. Công nhận hiệu lực bao hàm một tổ hợp của nhiều hành động như việc dự đoán, xem xét lại hoặc thử nghiệm. Để thể hiện rằng tất cả các yêu cu an toàn đều được đưa ra, nên quy hoạch trước ví dụ như việc xem xét lại, các thử nghiệm, v.v... sẽ được xây dựng như thế nào. Quá trình này đôi khi được gọi là quy hoạch cht lượng, nhưng thường được gọi là quy hoạch công nhận hiệu lực, và đó có thể là một phần của kế hoạch EMC hoặc là một tài liệu riêng biệt.

Công nhận hiệu lực có tính đến tt cả các giai đoạn trong vòng đời và có th cho biết các đim kim tra đánh giá; Nó cần đưa ra các tiêu chí thành công hay thất bại, lựa chọn tiềm năng các phương pháp và hành động công nhận hiệu lực và cách giải quyết rõ ràng các hành động không đúng thứ tự hoặc không thng nht.

Các hành động công nhận hiệu lực bao gồm:

- Thể hiện các yêu cu v an toàn được đưa ra một cách đầy đủ và được thực hiện chính xác;

- Bảng liệt kê (ví dụ để đảm bảo các phương pháp đo EMC được quan sát, áp dụng và thực hiện tương xứng);

- Duyệt (ví dụ liên quan đến việc quan sát các hướng dẫn lắp đặt);

- Xem xét và kiểm tra đánh giá (dụ như đánh giá kết thúc khi hoàn thành dự đoán);

- Đánh giá;

- Thử nghiệm.

Quá trình công nhận hiệu lực được mô tả trong kế hoạch công nhận hiệu lực. Bao gồm cấu trúc và kế hoạch thực hiện của các hành động công nhận hiệu lực, cũng như cơ sở kỹ thuật làm thế nào để lựa chọn các hành động thể hiện các yêu cầu an toàn được đáp ứng.

Trong trường hợp có những thay đổi trong hệ thống hoặc trong việc sử dụng nó hoặc thay đổi môi trường điện từ, các giai đoạn thích hợp của vòng đời s được duyệt lại và công nhận lại được thực hiện nếu cần thiết.

Kết quả của quá trình công nhận hiệu lực được mô tả trong báo cáo công nhận hiệu lực.

8.4. Tiêu chí tính năng

8.4.1. Tiêu chí tính năng đối với ứng dụng an toàn

Tiêu chí tính năng sử dụng cho các ứng dụng an toàn cần được quy định trong thông số kỹ thuật của các yêu cầu an toàn (SRS).

Một tiêu chí tính năng gọi FS được định nghĩa như sau: tiêu chí tính năng FS là tiêu chí tính năng áp dụng cho các chức năng góp phần hoặc dự định cho các ứng dụng an toàn có tính đến các khía cạnh an toàn chức năng.

Các chức năng của thiết bị cần thử nghiệm (EUT) được dự kiến cho các ứng dụng an toàn không bị ảnh hưởng ngoài các thông số kỹ thuật của chúng hoặc có thể bị ảnh hưởng (tạm thời hoặc lâu dài) nếu thiết bị cần đo phản ứng lại với nhiễu theo cách mà trạng thái được định nghĩa hoặc có thể nhận ra của EUT được duy trì hoặc đạt được trong thời gian đã công bố. Sự phá hủy các thành phn cũng được cho phép nếu trạng thái được định nghĩa của EUT được duy trì hoặc đạt được trong thời gian đã công b.

CHÚ THÍCH 1: Vì vậy vẫn có khả năng các trạng thái đã được định nghĩa vượt ra ngoài những giới hạn hoạt động bình thường hoặc hoạt động có th nhận ra.

Các chức năng không được dự kiến cho các ứng dụng an toàn có thể b gây nhiễu tạm thời hoặc là thường xuyên.

CHÚ THÍCH 2: Tổng quát tiêu chí tính năng A, B, và C được định nghĩa trong các tiêu chuẩn chung EMC và cũng là các tiêu chí rõ ràng hơn được định nghĩa trong sản phẩm EMC hoặc các tiêu chun tương tự nhưng không được tạo ra một cách cụ th đ sử dụng trong các ứng dụng an toàn chức năng, tuy nhiên, tiêu chí tính năng A thường là chấp nhận được.

8.4.2. Ứng dụng tiêu chí tính năng FS

Tiêu chí tính năng này ch có khả năng áp dụng cho các chức năng đóng góp cho hoặc được dự kiến cho các ứng dụng an toàn, cần được xem xét đối với tất cả các môi trường điện từ. Không có sự khác biệt được yêu cầu giữa hiện tượng điện từ liên tục và quá độ.

Thiết bị thực hiện hoặc được dự kiến thực hiện chức năng an toàn hoặc một phần của chức năng an toàn cần đáp ứng theo cách đã quy định. Cách phản ng đã quy định này của hệ thống liên quan đến an toàn được dự định đ đạt được hoặc duy trì các điều kiện an toàn của thiết b đó và thiết bị liên quan đang giám sát. Đ đạt được điều này, cần hiểu rõ cách đáp ứng của thiết b trong các điều kiện được xem xét.

Trong thông số kỹ thuật của các yêu cầu an toàn (SRS) của hệ thống, cả chức năng an toàn và cách thức phản ứng được yêu cầu trong trường hợp có hỏng hóc hoặc có xuất hiện sự cố được xác định rõ. Cách phản ứng chức năng yêu cầu và các ràng buộc về thời gian liên quan có thể khác so với các thông số kỹ thuật chung của tiêu chí tính năng A, B và C như định nghĩa trong các tiêu chun chung hoặc các tiêu chun sản phẩm.

Khi một thiết bị hoặc hệ thống thực hiện cả chức năng an toàn và không an toàn, các yêu cầu đối với an toàn chức năng chỉ áp dụng trong tình huống thực hiện các chức năng an toàn.

8.4.3. Lý thuyết thử nghiệm đối với thiết bị được dự kiến sử dụng trong các h thống liên quan đến an toàn

Mặc dù an toàn chức năng đòi hỏi hệ thống thực hiện hoàn chỉnh chức năng chính xác, ví dụ bao gồm các thiết bị cảm biến, bộ giải logic (logic solver), bộ khởi động, nhưng vẫn có th thử nghiệm các thiết b của hệ thống hoàn chỉnh một cách riêng rẽ. Để cho phép việc này, các thiết b riêng biệt này dùng để xây dựng nên hệ thống liên quan đến an toàn phải được đưa ra thông số kỹ thuật một cách đầy đủ. Thông s kỹ thuật này bao gồm các chức năng dự kiến và đáp ứng được cho phép trong trường hợp hỏng hóc. Mục tiêu của các thử nghiệm miễn nhiễm là đ chứng tỏ rằng các thông số kỹ thuật kể trên được thỏa mãn đối với hiện tượng điện từ được xem xét.

Thiết b dự kiến sử dụng trong các hệ thống liên quan đến an toàn có các thông số kỹ thuật của các chức năng dự kiến của nó. Một chức năng bị gây nhiễu sẽ tr nên nguy hiểm hoặc là không sẽ không th biết rõ vì nó phụ thuộc vào việc ứng dụng trong tương lai của thiết bị trong hệ thống liên quan đến an toàn. Vì thế việc th nghiệm cần thể hiện được các đáp ứng của thiết b cn thử nghiệm. Độ lệch so với chức năng không b gây nhiễu phải phát hiện được và phải được ghi vào báo cáo thử nghiệm.

Tiêu chí tính năng đối với an toàn chức năng định rõ các yêu cầu cụ th cho thiết b dự kiến sử dụng trong các ứng dụng liên quan đến an toàn. Trong trường hợp này cả các yêu cầu bình thường và các yêu cầu cụ thể đối với an toàn chức năng được ứng dụng. Tiêu chí tính năng đối với các bài th nghiệm miễn nhiễm bình thường trong các giới hạn liên quan và tiêu chí tính năng đối với các bài kiểm tra an toàn EMC được xem xét một cách riêng biệt và có thể dẫn đến các phương pháp thử nghiệm khác nhau.

CHÚ THÍCH: Các yêu cầu/các thử nghiệm miễn nhiễm bình thường được thực hiện theo các thông số kỹ thuật đưa ra trong chuẩn chung hoặc chun thiết b, các thông số kỹ thuật này không xem xét các khía cạnh an toàn chức năng.

Phương pháp thông thường được đưa ra trong Bng 4. Bảng C.1 trong ph lục C giải thích ứng dụng của tiêu chí tính năng liên quan đối với thiết bị chi tiết hơn bằng cách thể hiện ảnh hưởng nào do nhiễu điện từ cụ th được cho phép.

Bảng 4 - Tiêu chí tính năng áp dụng và đáp ứng quan sát được trong quá trình thử nghiệm thiết b dự kiến sử dụng cho các h thống liên quan đến an toàn

Thử nghiệm EMC bình thường

Thử nghiệm an toàn EMC

A

B + sai lệch quan sát được + thời gian khôi phục được ghi vào tài liệu

C + đáp ứng quan sát được, phát hiện và được ghi vào tài liệu.

FS

CHÚ THÍCH 1: Mô t các tiêu chí tính năng A, B và C được đưa ra trong tiêu chuẩn chung như IEC 61000 - 6 - 1 và phù hợp với tiêu chuẩn sản phẩm.

CHÚ THÍCH 2: Đ có thông tin chi tiết hơn vc tác động cho phép trong quá trình thử nghiệm miễn nhiễm, xem Bảng C.1 và C.2.

CHÚ THÍCH 3: Khả năng các tiêu chí tính năng B và C dẫn đến sử dụng sai mục đích chức năng an toàn (ví dụ làm hỏng chức năng an toàn) cần được đánh giá.

8.4.4. Lý thuyết thử nghiệm đối với các hệ thống liên quan đến an toàn

Các chức năng dự kiến và các trạng thái an toàn có thể được quy định rõ cho hệ thng liên quan đến an toàn. Mục tiêu của thử nghiệm miễn nhiễm là cho biết liệu toàn bộ hệ thống có đáp ứng như qui định và yêu cầu của thông số kỹ thuật của các yêu cầu an toàn (SRS) hay không.

Tiêu chí tính năng đối với an toàn chức năng định nghĩa các yêu cầu bổ sung đối với các hệ thống liên quan đến an toàn. Tiêu chí tính năng đối với các phép kiểm tra EMC bình thường trong các giới hạn liên quan của chúng và tiêu chí tính năng đối với các phép thử nghiệm EMC được xem xét tách biệt.

Bảng C.2 trong Phụ lục C minh họa việc ứng dụng các tiêu chí tính năng phù hợp cho các hệ thống một cách chi tiết hơn bằng cách thể hiện ảnh hưởng nào do nhiễu điện từ cụ thể được cho phép.

Việc thử nghiệm hệ thng s được thực hiện tại mức thực tế cao nhất, nếu cần thiết sử dụng phương pháp thử nghiệm tại nơi sản xuất, lắp đặt phù hợp.

9. Thử nghiệm EMC liên quan đến an toàn chức năng

9.1. Loại và mức thử nghiệm điện từ liên quan đến an toàn chức năng

9.1.1. Lưu ý v thử nghiệm

Trong hầu hết các trường hợp không có cách đơn giản hoặc là khả thi nào để kiểm tra xác nhận bằng cách ch thử nghiệm mà có thể đạt được miễn nhiễm tương xứng (xem điều 7). Th nghiệm tương thích điện từ (EMC) đối với an toàn chức năng yêu cầu một số sự cân nhắc xem xét đặc biệt.

9.1.2. Loại thử nghiệm miễn nhiễm

Bình thường, các thử nghiệm miễn nhiễm trong tiêu chun sản phm hoặc tiêu chuẩn chung không xem xét tt cả các hiện tượng điện từ có thể có (như liệt kê trong Bảng A.1). Cũng có th nhận thức là nhiễu điện từ mức cao, không được tính đến, có thể có mỗi liên hệ tới an toàn.

Liên quan đến an toàn, vì thế cần thiết phải đánh giá xem xem nhiễu có xuất hiện hay không mà các nhiễu này không được xem xét trong tiêu chuẩn sản phẩm hoặc tiêu chun chung. Nếu chứng tỏ được sự liên quan của các nhiễu thì phải phân tích tác động của chúng và phải tiến hành các thử nghiệm tương ứng.

9.1.3. Mức thử nghiệm

Mức thử nghiệm miễn nhiễm được quy định trong tiêu chun sản phm hoặc tiêu chun chung liên quan tới các mức nhiễu môi trường thông thường.

Đối với các mục đích an toàn, người thiết kế hệ thống nên quy định các mức thử nghiệm dựa trên các mức lớn nhất của nhiễu điện từ nơi hệ thống an toàn liên quan dự kiến được triển khai. Hiệp hội sản phm hoặc các cơ sở sản xuất cần quy định các thử nghiệm và mức thử nghiệm dựa trên các mức lớn nhất giống như xảy ra trong hầu hết các môi trường tiềm năng mà có th thiết bị được dự kiến lắp đặt trong đó. Các nhà thiết kế hệ thống phải đảm bảo rằng các loại nhiễu và các mức được quy định bởi hiệp hội sản phẩm hoặc các cơ sở sản xuất đã thích hợp với thông số kỹ thuật của các yêu cầu an toàn (SRS).

Khi thích hợp tức là khi có đủ kinh nghiệm và hiểu biết v môi trường, cũng cần phải đưa phân bố thống kê của các mức nhiễu vào quá trình cân nhắc xem xét thử nghiệm.

Vì thế có th cần phải cải thiện các mức thử nghiệm miễn nhiễm chức năng bằng các giá trị nhận được từ việc đánh giá môi trường điện từ. Không phải lúc nào cũng có thể đưa ra các lời khuyến ngh cho mức giá tr này vì nó phụ thuộc vào rất nhiều điều kiện bao gồm độ không đảm bảo đo. Vì vậy phải quy định cho từng trường hợp và các quy định đó có thể khác nhau đối với mỗi loại hiện tượng điện từ tùy vào thực tế xảy ra. Trong một số trường hợp nhất định, s cần thiết quy định rõ giá tr này, điều đó dẫn tới mức giá tr thử nghiệm lớn hơn vì các lý do liên quan tới cht lượng đo thử nghiệm. Trong thiết b hoặc là trong hệ thống với các thành phần liên quan tới an toàn cụ thể, hai loạt thử nghiệm có th được cân nhắc xem xét:

- Loạt thử nghiệm cho các phần của hệ thống không liên quan đến an toàn;

- Loạt thử nghiệm cho các thành phần của hệ thống liên quan đến an toàn với các yêu cầu khác.

9.2. Xác định phương pháp thử nghiệm liên quan tới an toàn chức năng

Liên quan đến nhiều thiết b, điều kiện môi trường và điều kiện quy định đặc biệt cho lắp đặt đang được cân nhắc xem xét, nên rất khó để đưa ra các quy tắc chính xác đ lựa chọn các phép đo thử nghiệm. Về cơ bản, lựa chọn các phép đo th nghiệm cần tính đến tt c các hiện tượng điện từ có thể xác định được ví dụ như đang xảy ra trong môi trường điện từ. Môi trường điện từ này bao gồm cả hiện tượng điện từ do điều kiện bên ngoài và hiện tượng điện từ gây ra do quá trình lắp đặt. Các phép đo thử nghiệm này cần được lựa chọn và xác định theo cách mà chúng phản ánh và mô phỏng ảnh hưởng của hiện tượng điện từ lên hệ thống liên quan đến an toàn và các thành phần của hệ thống.

CHÚ THÍCH 1: Trong một vài trường hợp không áp dụng các bài thử nghiệm tng th cho các h thống an toàn, vì thế các bài thử nghiệm s được áp dụng cho các thiết b riêng biệt. Trong những trường hợp đó bài thử nghiệm cần được lựa chọn sao cho ứng dụng của các bài đo đó trên thiết b riêng biệt th hiện ảnh hưởng của hiện tượng điện từ lên tổng thể hệ thng liên quan đến an toàn.

Khi xác định một phương pháp thử nghiệm đối với một thử nghiệm miễn nhiễm, những gì không chắc chắn trong th nghiệm cần được đánh giá và cần phải tính đến cả hai: hiệu sut thử nghiệm và tham số thử nghiệm miễn nhiễm có thể áp dụng.

Có một vài khả năng để xác định phương pháp thử nghiệm thích hợp:

a) Sử dụng các phương pháp thử nghiệm đã được chuẩn hóa, ví dụ các tiêu chuẩn thử nghiệm miễn nhiễm cơ bản của bộ tiêu chuẩn IEC 61000-4.

Trong hầu hết các trường hợp, các hiện tượng điện từ như: xung đột biến nhanh (bursts) hoặc phóng tĩnh điện (ESD) phải được xem xét vì chúng có thể xuất hiện trong hệ thống lắp đặt điển hình. Ngoài ra, cần xem xét một số các hiện tượng điện từ khác do tình huống khi lắp đặt cụ thể; ví dụ như sự xut hiện của trường từ tần số công nghiệp tương đối mạnh hoặc sự xuất hiện của nguồn công suất kém th hiện bằng sự mất cân bằng đáng k về điện áp hoặc gián đoạn điện áp thường xuyên. Các hiện tượng này đã được biết rõ trong vài thập kỷ và đã tìm ra các phương pháp thử nghiệm thể hiện ảnh hưởng của các nhiễu lên thiết b cần thử nghiệm. Các phương pháp kim tra phù hợp được miêu t trong bộ tiêu chun IEC 61000-4. Kinh nghiệm giá trị có được v việc thực hiện thử nghiệm và các tham số thử nghiệm đ diễn tả ảnh hưởng của nhiễu càng thực tế càng tốt.

b) Sử dụng nhiều phương pháp thử nghiệm được chun hóa

Mặc dù các phương pháp thử nghiệm được chuẩn hóa (ví dụ trong bộ tiêu chun IEC 61000 - 4) và các tham số thử nghiệm được miêu t trong đó bao hàm rất nhiều hiện tượng điện từ có thể có các vị trí đó một hiện tượng điện từ được dự kiến trong lắp đặt đó khác so với hiện tượng điện từ thuộc các bài thử nghiệm đã được tiêu chuẩn hóa. Trong những trường hợp như thế cn phải đánh giá sự sai khác của hiện tượng thực tế so với hiện tượng đã đánh giá trong phương pháp thử nghiệm được tiêu chuẩn hóa và kiểm tra khả năng ứng dụng của phương pháp thử nghiệm đã được chun hóa đó khi thiết kế riêng cho phù hợp.

CHÚ THÍCH 2: Một ví dụ minh họa cho trường hợp này. Khi quan sát khả năng miễn nhim đối với các trường từ mạnh thường xuyên, các phương pháp thử nghiệm và các tham số được miêu tả trong IEC 61000 - 4 - 8 có th được áp dụng. Tiêu chuẩn này chủ yếu tập trung vào những ảnh hưởng của các trường từ 50Hz/60Hz. Tuy nhiên, nếu đánh giá môi trường điện từ cho thy có các sóng hài quan trọng được cân nhắc xem xét thì phương pháp kiểm tra cơ bản của chun này cũng được sử dụng đ kim tra khả năng miễn nhiễm đối với những trường từ các tn sối.

c) Hiện tượng điện từ không có trong các tiêu chuẩn hiện hành hoặc là các biến th của các chun đó.

Trong vài lắp đặt, xảy ra hiện tượng điện từ không thuộc các phương pháp kim tra đã được tiêu chun hóa (các chun kiểm tra miễn nhiễm cơ bản của bộ tiêu chun IEC 61000-4 mà cũng không được mô hình hóa bởi thử nghiệm phù hợp với phương pháp kiểm tra chuẩn hóa đó). Đó có thể là trường hợp nhiễu điện từ do công nghệ mới ra đời gây nên, nhiễu đó chưa được xem xét đánh giá ở các tiêu chun hiện hành. Trong các trường hợp như thế, các phương pháp thử nghiệm đặc biệt (phương pháp có tham s và chất lượng thử nghiệm phản ánh được ảnh hưởng của hiện tượng điện từ đang xem xét) phải được phát triển.

CHÚ THÍCH 3: Việc phát triển một phương pháp kiểm tra mới làm tăng mối quan tâm đối với các ứng dụng chính xác của nó. Vì thế, khuyến nghị công nhận và xác minh phương pháp mới để chứng minh các thủ tục là chính xác và các kết qu là đáng tin cậy.

9.3. Xem xét phương pháp thử nghiệm và chất lượng thử nghiệm liên quan tới khả năng có tính hệ thống

9.3.1. Tổng quát

Khuyến nghị các bài thử nghiệm miễn nhiễm và các mức thử nghiệm miễn nhiễm được lựa chọn cho nhiều hiện tượng điện từ khác nhau, bằng cách xét đến:

- Các đặc tính của môi trường điện từ nơi lắp đặt đang quan tâm được dự kiến hoạt động;

- Biên độ tối đa của nhiễu điện từ thực tế được dự kiến ở các vị trí khác nhau của lắp đặt;

- Độ không đảm bảo đo tối đa do phương pháp thử nghiệm và thiết bị thử nghiệm.

Tất cả các xem xét đó nên đưa ra ch dẫn về các phương pháp thử nghiệm và mức thử nghiệm được sử dụng đ thử nghiệm miễn nhiễm. Hai xem xét sau dựa trên thực tế đối với hiện tượng điện từ thường không thể thiết lập mối tương quan một cách đơn giản, rõ ràng và có khả năng chứng minh được giữa các yêu cầu thử nghiệm miễn nhiễm áp dụng được và mức an toàn tng thể do các yếu tố theo xác suất của việc xác định mức an toàn tổng th (SIL). Do những biên độ tối đa này không tương quan với mức an toàn tổng thể (SIL) nên chúng cần được sử dng để xác định các mức thử nghiệm.

Bên cạnh các mức th nghiệm miễn nhiễm, còn có các tham số có thể xác định sự phù hợp của các bài thử nghiệm miễn nhiễm, như:

- Chu kỳ thử nghiệm;

- Một số các bài đo thử nghiệm với các bố trí th nghiệm khác nhau hoặc các mẫu thử nghiệm khác nhau;

- Sự thay đổi các thiết lập thử nghiệm (ví dụ như hướng của trường điện từ đầu vào, mối quan hệ về pha giữa các xung thử nghiệm, loại điều chế tần số vô tuyến);

- Các yếu t môi trường (như nhiệt độ, độ ẩm hoặc sự xut hiện của hiện tượng điện t khác nhau tại cùng một thời điểm);

- Tiêu chí tính năng.

Với các bài thử nghiệm được chun hóa bộ tiêu chun, những tham số này được xác định theo cách phản ánh các tình huống nhiễu đặc thù hoặc các điều kiện đặc thù. Các tham số nhận bắt nguồn trên một cơ sở kỹ thuật/kinh tế. Vì các tham số này có thể được sửa đổi để tăng mức tin cậy mà một phép thử nghiệm đã được sửa đổi phù hợp phản ánh các ảnh hưởng của nhiễu điện từ với xác suất cao hơn so với sử dụng các tham s đưa ra trong các chun đo miễn nhiễm của IEC 61000-4. Trong mối quan tâm này các tham số có thể chỉnh sửa được theo mức an toàn tổng thể được yêu cầu. Một số ví dụ về sửa đổi tham số được đưa ra trong Bảng 5.

CHÚ THÍCH: Như trong trường hợp các mức miễn nhiễm này, không thể thiết lập mỗi tương quan giữa bài thử nghiệm miễn nhiễm đã được chỉnh sửa phù hợp và các mức an toàn tổng thể được yêu cu một cách đơn giản, rõ ràng và có khả năng chứng minh được. Do đó sự điều chỉnh hoặc công nhận hiệu lực các bài thử nghiệm miễn nhiễm s ch yếu dựa trên phán đoán kỹ thuật.

Bảng 5 - Ví dụ phương pháp tăng mức tin cậy

Các loại hiện tượng điện từ

Ví dụ trong các tiêu chuẩn

Phương pháp đ tăng tính chặt ch thử nghiệm so với các yêu cu trong các tiêu chuẩn cơ bản

Tần số âm thanh (AF) liên tục/tần s vô tuyến (RF)

TCVN 8241-4-3

TCVN 8241-4-6

IEC 61000-4-16

TCVN 8241-4-8

IEC 61000-4-13

Tần số điều chế ( 2Hz, 400 Hz, 1kHz, 1Hz tới 10 kHz)

Bố trí thử nghiệm khác nhau (thử nghiệm sự kết hợp khác nhau của các thiết bị/phiên bản/cáp)

Các tần số sóng mang khác nhau ở cùng một thời điểm

Hiện tượng quá độ

IEC 61000-4-4

Tăng thời gian thử nghiệm (không đổi các tham số chuẩn)

Thay đổi tn số lặp của các xung

Thay đổi độ dài gói/thời gian lặp của xung

Bố trí thử nghiệm khác nhau (thử nghiệm sự kết hợp khác nhau của các thiết bị/phiên bản)

IEC 61000-4-12

IEC 61000-4-18

Bố trí thử nghiệm khác nhau (thử nghiệm sự kết hợp khác nhau của các thiết b/phiên bản)

Các sóng mang khác nhau tại cùng một thời điểm

TCVN 8241-4-2

IEC 61000-4-5

Số lượng các xung

Thay đổi tốc độ lặp/ thời gian giữa các xung/ góc pha

Bố trí th nghiệm khác nhau (thử nghiệm sự kết hợp khác nhau của các thiết bị/phiên bản)

CHÚ THÍCH 1: Một số phương pháp không th áp dụng đối với một số phương pháp thử nghiệm đưa ra trong các chun cơ bản.

CHÚ THÍCH 2: Các tham số được đ cập theo các phương pháp trên ch nên áp dụng nếu các tham số của hiện tượng điện từ có th thực sự xy ra trong môi trường điện từ đang quan tâm.

9.3.2. Thời gian thử nghiệm

Một số hiện tượng điện từ được xem xét có thể liên quan tới trạng thái hoạt động của thiết bị theo cách thống kê, ví dụ việc đồng thời xuất hiện của một đỉnh xung có chú ý đến trạng thái tạm thời của mạch số hoặc truyền dẫn tín hiệu số.

Đ tăng mức tin cậy về tính miễn nhiễm đối với nhiễu điện từ cho một mức an toàn tổng thể cao hơn (SIL), yêu cầu thực hiện th nghiệm miễn nhiễm cho hiện tượng điện từ như thế với số lượng xung lớn hơn so với yêu cầu của các tiêu chun cơ bản tương ứng. Điều đó có th được thực hiện bằng cách sử dụng thời gian thử nghiệm dài hơn hoặc bằng cách áp dụng nhiều xung thử nghiệm hơn và những điu chỉnh này có thể phụ thuộc vào mức an toàn tổng thể (SIL).

CHÚ THÍCH: Ví dụ v một sự điu chỉnh của thử nghiệm miễn nhiễm các quá độ điện nhanh (IEC 61000-4-4): ghép các xung thường được áp dụng trong thời gian 1 phút cho mỗi cực. Thời gian này có th được tăng bởi một hệ s phụ thuộc vào mức an toàn tổng th (SIL).

9.3.3. Số lượng thử nghiệm có bố trí thử nghiệm hoặc mẫu thử nghiệm khác nhau

Có th có thay đổi trong đáp ứng miễn nhiễm của thiết bị, ví dụ do dung sai trong các bộ phận được sử dụng trong thiết bị hoặc do các dung sai trong sản xuất thiết bị. Có thể có độ không đảm bảo khác do các khả năng khác nhau liên quan đến bố trí thử nghiệm. Vì vậy có thể m rộng các thử nghiệm miễn nhiễm bằng cách:

- Thử nghiệm thêm các mẫu sản phẩm đang xem xét, hoặc

- Thử nghiệm một mẫu một vài lần có sự thay đổi trong bố trí thử nghiệm.

- Những điu này có thể được thực hiện luân phiên nhau và/hoặc kết hợp với nhau.

9.3.4. Thay đổi bố trí thử nghiệm

Các bài thử nghiệm miễn nhiễm được chun hóa, ví dụ trong loạt tiêu chuẩn IEC 61000-4, mô tả chi tiết các bố trí cấu trúc thử nghiệm cũng như các thiết lập để áp dụng trong quá trình thử nghiệm miễn nhiễm. Những thiết lập này cũng như các thiết lập b sung khác có th được sử dụng để tăng mức tin cậy. Bằng cách thực hiện những bổ sung này sẽ tốt hơn sử dụng các thiết lập của các chuẩn miễn nhiễm cơ bản, một phạm vi rộng hơn của các tác động có khả năng xảy ra của hiện tượng điện từ lên thiết b được xem xét. Ví dụ:

- Các điều chỉnh liên quan đến việc ghép kết nối các hiện tượng điện từ vào thiết b đang thử nghiệm miễn nhiễm.

- Các chỉnh sửa liên quan đến sắp xếp vật lý của thiết b cần đo.

CHÚ THÍCH 1: Ví dụ một sự điều chỉnh cho bài đo thử nghiệm miễn nhiễm quá áp (IEC 61000-4-5): ghép kết nối các xung lên các đường nguồn xoay chiều ở các góc pha khác nhau được bổ sung thêm vào so với ở chuẩn cơ bản.

CHÚ THÍCH 2: Ví dụ v một sự điều chỉnh cho bài đo thử nghiệm miễn nhim trường điện từ, tn số vô tuyến, bức xạ (TCVN 8241-4-3): Trường điện từ đầu vào hướng v không ch b mặt chính mà cả góc nghiêng của thiết b; thiết b được thử nghiệm với các kiểu khác nhau của tn s điều chế (ví dụ 2Hz tới 10 Hz) hoặc các tn số sóng mang khác nhau ở cùng một thời điểm.

9.3.5. Yếu tố môi trường

Bên cạnh sự thay đổi trong đáp ứng miễn nhiễm của thiết bị do các dung sai trong các cơ cấu được sử dụng, hoặc trong lắp ráp, có thể là khả năng miễn nhiễm bị tác động bởi các tham số của môi trường. Ví dụ các yếu t như nhiệt độ, độ ẩm chúng có thể biến đổi trong một dải rộng v trí lắp đặt cuối cùng. Ảnh hưởng có thể có của các yếu t này lên miễn nhiễm sẽ được xem xét.

Một khía cạnh khác của thử nghiệm là xác định số lượng tác động của ứng suất, sự lão hóa, và các lỗi sử dụng có th dự đoán được,... lên các đặc tính điện từ của hệ thống hoặc thiết bị. Có nhiều loại ứng suất, bao gồm ứng suất vật lý (xoắn, uốn,...) và khí hậu (áp suất không khí, nhiệt độ, độ ẩm,...). Sau khi thử nghiệm chức năng điện từ đu tiên được thực hiện như mô tả ở trên, và các thiết bị đã vượt qua các th nghiệm này, cần thực hiện các thử nghiệm lão hóa, nếu như có thể phù hợp và dự đoán được rằng các đặc tính điện từ s thay đổi theo thời gian của thiết bị. Thử nghiệm này có thể bao gồm, ví dụ như, việc tính toán mức độ suy giảm hiệu quả của biện pháp làm giảm điện từ liên quan tới thiết bị hoặc sản phẩm do sự ăn mòn hoặc dịch chuyển cơ trong vòng đời dự đoán của hệ thng. Khi thích hợp, trong hoặc sau khi thử nghiệm ứng sut và việc lão hóa, các đặc tính điện từ phải được đo để xác định liệu các đặc tính điện từ của thiết bị đó có bị xuống cấp quá mức không. Tt cả các khía cạnh ứng suất vật lý và các lão hóa trong các tài liệu thông số kỹ thuật của thiết bị hoặc hệ thống phải được tính toán và ghi chép lại. Các kết qu của các thử nghiệm này và các tác động của chúng lên đặc tính điện từ trong suốt vòng đời sản phm được dự kiến của thiết b hoặc sản phẩm phải được lưu lại cho mỗi hiện tượng điện từ được xem xét.

Ngoài ra, trong trường hợp thiết b được bảo vệ khỏi môi trường điện từ và môi trường vật lý bằng v che chắn ngoài, cho phép thử nghiệm vỏ bọc cuối cùng v sự suy giảm các đặc tính điện từ do ứng suất vật lý, lão hóa và các sử dụng sai dự đoán được... trong suốt thời gian sống dự đoán trước của nó. V bọc được thử nghiệm nên có các thành phn cáp, cửa và bảng điều khiển... cùng kiểu với vỏ che chắn ngoài được sử dụng hoặc quy định cho thiết bị đó. Không có yêu cầu thử nghiệm các sản phẩm và các thiết bị khác được đặt trong v bọc cùng lúc đó.

Một s cơ s sản xuất những v bọc này có th được cung cp các kết quả thử nghiệm tương ứng đối với các sn phm v của họ để hỗ trợ nhà thiết kế trong việc lựa chọn vỏ. Trong trường hợp các ứng suất vật lý, lão hóa và các lỗi sử dụng dự đoán được nêu trong chi tiết kỹ thuật của v, các sản phm hoặc thiết b đặt trong v không cần phải được thử nghiệm theo cách bình thường như đã mô tả trên.

9.4. Độ không đảm bảo đo của các thử nghiệm

Miễn nhiễm yêu cầu của các sản phm hoặc là các phần tử thiết b đối với các hiện tượng điện từ trong hầu hết các trường hợp được thể hiện bằng các thử nghiệm miễn nhiễm dựa trên các tiêu chun EMC cơ bản. Kết quả thử nghiệm được sử dụng để kết luận liệu thiết bị có đáp ứng đầy đủ các yêu cầu và từ đó kết luận liệu nó có thể được sử dụng trong hệ thống liên quan đến an toàn hay không.

Vì vậy điều quan trọng là phải có các ch s về chất lượng của các kết quả thử nghiệm mà trong một mức độ nào đy các chỉ số này có thể tin cậy được cho các mục đích sẵn có. Một trong những phương pháp để chứng minh chất lượng của hiệu năng thử nghiệm miễn nhiễm và của kết quả thử nghiệm là tính toán và đánh giá độ không đảm bảo đo liên quan.

Dù một thử miễn nhiễm đã chun hóa hay được sửa đổi, thì nó cũng phải được phát triển theo cách sao cho thu được các kết quả đo có tính tái lập khi các bên khác nhau thực hiện cùng một thử nghiệm với cùng một thiết b cn thử nghiệm (EUT). Bên cạnh sự thật của việc lặp lại đó, các bước thiết lập thử nghiệm miễn nhiễm và mức th nghiệm miễn nhiễm được điều chnh cần phn ánh các mức đã quy định gần nhất có th đạt được. Do đó, các chú ý đặc biệt cần phải được đưa ra cho bất cứ yếu tố nào có th gây sai lệch so với các mức đã quy định và tác động có th định lượng của chúng được biểu diễn bằng độ không đảm bảo đo của phép kiểm thử. Các thông tin trọng yếu v toàn bộ các khía cạnh liên quan đến độ không đảm bảo đo và sự xác định chúng được đưa ra trong bộ tiêu chuẩn CISPR 16-4.

Kết quả là độ không đảm bảo đo liên quan đến thử nghiệm miễn nhiễm phải được xác định và đánh giá lưu ý tới tác động của nó tới kết quả th nghiệm.

Độ không đảm bo đo của thiết bị thử nghiệm có thể được bù lại bằng việc tăng các mức thử nghiệm miễn nhiễm.

- Khi độ không đảm bảo đo áp dụng vượt quá mức quy định bằng cách tuân theo một cách tiếp cận đơn giản được sử dụng trong CIS 16-4-2 và/hoặc;

Khi phương pháp không đảm bảo đo m rộng được sử dụng để đảm bảo tăng độ tin cậy mà thử nghiệm đã thực hiện tại mức quy định. Phương pháp này được mô tả trong TCVN 8241-4-6:2013.

CHÚ THÍCH 1: Loại không đảm bảo đo được xem xét và giá tr không đảm bảo đo không được vượt quá phụ thuộc vào từng thử nghiệm miễn nhiễm đặc thù.

CHÚ THÍCH 2: Các yếu t khác của độ không đảm bảo đo có thể được xem xét b sung độ không đảm bảo đo của thiết bị thử nghiệm.

10. Tài liệu

Tài liệu ghi chép cần được thực hiện phù hợp theo các yêu cầu trong IEC 61508-1.

 

PHỤ LỤC A

(Tham khảo)

VÍ DỤ VỀ CÁC MỨC NHIỄU ĐIỆN TỪ

Phụ lục này được đưa ra để hỗ trợ phương pháp luận để xác định thông s môi trường điện từ của hệ thống liên quan đến an toàn. Trước hết, dựa trên việc phân loại môi trường điện từ trong IEC 64000-2- 5, nó phân loại môi trường điện từ và đưa ra hướng dẫn cơ bản đ lựa chọn các mức miễn nhiễm. Các mức được mô tả trong IEC 61000-2-5 là các mức tương thích và các mức tương thích điện từ được đnh nghĩa như các mức nhiễu điện từ quy định được s dụng như là mức tham chiếu đ phối hợp trong vic thiết lập các mức phát xạ và mức miễn nhiễm (xem Hình A.1).

CHÚ THÍCH 1: Theo quy ước, mức tương thích được chọn sao cho ch có xác sut nhỏ vượt quá mức nhiễu thực tế. Tuy nhiên, ở mỗi điểm khả năng tương thích ch đạt được nếu các mức min nhiễm và phát xạ được điều khiển sao cho, mỗi v trí, mức nhiễu do phát xạ tích lũy thp hơn mức miễn nhiễm đối với mỗi dụng cụ, thiết bị và h thống đặt ở cùng vị trí.

CHÚ THÍCH 2: Mức tương thích có th phụ thuộc và hiện tượng, thời gian, v trí.

Hình A.1 - Các mức miễn nhiễm/phát xạ và các mức tương thích, với ví dụ v mức miễn nhiễm/phát x đối với bộ phát xạ và bộ cảm ứng đơn, như một hàm của một s biến độc lập (ví dụ tần số)

Ví dụ về mức tương thích đối với các hiện tượng khác nhau được miêu tả trong phụ lục A của IEC 61000-2-5 đối với lớp các v trí điển hình. Miêu tả này bao gồm 8 môi trường (vị trí) khác nhau trong Bảng A.1 đến A.8 của IEC 61000-2-5. Các mức tương thích điển hình được định nghĩa đối với mỗi hiện tượng điện từ trong mỗi môi trường. Nó cho biết rằng các đặc tính miễn nhiễm khác nhau có th phù hợp với các chức năng khác nhau của một phần tử đa chức năng. Ví dụ, chức năng đối với ứng dụng an toàn phải có một mức miễn nhiễm cao hơn so với chức năng không có ảnh hưởng đến an toàn, mặc dù điều đó đã được thực hiện bằng cách xác định các môi trường điện từ phù hợp với các mục đích an toàn ngược với tăng một cách tùy ý các mức thử nghiệm miễn nhiễm.

Các mức đã đưa ra trong IEC 61000-2-5 là các mức tương thích. Các mức miễn nhiễm phải vượt quá các mức tương thích, nhưng một s mức miễn nhiễm đặc biệt, ví dụ cho các ứng dụng công nghiệp (IEC 61000-6-2), lại dưới các mức tương thích tương ứng trong IEC 61000-2-5 (ví dụ mức nhiễu dẫn cao tần (HF) trên các đường dây tín hiệu và điều khiển đối với lớp vị trí loại 5). Điều đó phải được tính đến cho sự cải thiện các mức miễn nhiễm được yêu cầu đối với an toàn chức năng.

Hiện tượng điện từ được đề cập trong IEC 61000-2-5 được phân tích và so sánh với các mức quy định trong chuẩn chung v EMC IEC 61000-6-2 (các ứng dụng công nghiệp) và một ví dụ được cho trong Bảng A.1.

Bảng A.1 - Ví dụ về lựa chọn hiện tượng điện từ đối với an toàn chức năng trong các ứng dụng công nghiệp

STT

Hiện tượng điện từ trong IEC 61000-2-5

Mức thử nghiệm theo IEC 61000-6-2

Chuẩn cơ bản

Hiện tượng điện từ liên quan đối với an toàn chức năng

Mức miễn nhiễm đối với an toàn chức năng được quy định

Bình luận

1

ESD

4kV (tiếp xúc)

8 kV (không k)

TCVN 8241-4-2

Các mức phải được áp dụng phù hợp với các điều kiện môi trường điện từ nêu trong TCVN 8241-4-2:2009. Các mức quy định trong chuẩn chung có thể được chọn nếu tồn tại điều kiện môi trường thích hợp.

2

Trường HF

10V/m

(80-1000 MHz)

3V/m

(1,4 - 2,0 GHz)

1V/m

(2,0 GHz tới 2,7 GHz)

TCVN 8241-4-3

Mức tăng thêm phải được áp dụng trong dải tần số sử dụng cho các máy phát di động nói chung, trừ khi các phép đo tin cậy được thực hiện gần đó. Các tần số ISM phải tính đến những căn bản riêng.

3

Xung đột biến nhanh (Burst)

1 kV (l/O)

2kV (một chiều/xoay chiu)

IEC 61000 -4-4

Các mức cao hơn có thể được kỳ vọng trong các ứng dụng công nghiệp so với các mức được quy định trong các chuẩn có khả năng áp dụng cho các lý do chức năng

4

Xung sét

Xoay chiều:

2 kV (L-L)

1 kV(L-L)

Một chiều:

0,5 (L-L)

0,5 (L-G)

I/O:

1,0 (L-G)

TCVN 8241-4-5

Có

Các yêu cầu tăng có thể thích hợp, nhưng các phép đo EMC bên ngoài bổ sung phải được xem xét

5

Nhiễu dẫn HF

10 V

(0,15 MHz - 80 MHz)

TCVN 8241-4-6

Mức tăng thêm phải được áp dụng trong dải tần s sử dụng cho các máy phát di động nói chung, trừ khi các phép đo tin cậy được thực hiện để tránh sử dụng các thiết bị gần đó. Các tần số ISM phải tính đến nhng điểm căn bảng riêng.

6

Trường điện tử

50/60 Hz

30 A/m

TCVN 8241-4-8

Không

ứng dụng phù hợp với các trường hợp ngoại lệ thông thường được đưa ra trong chuẩn chung.

Thông thường không có mức tăng.

Mức tăng có thể thích hợp trong một môi trường như định nghĩa trong IEC 61000-6-5 hoặc tương tự như trạm phân phối điện công nghiệp.

7

Trường từ xung

IEC 61000-4-9

Không

Không áp dụng

Thông thường không có mức tăng.

Mức tăng có thể thích hợp trong một môi trường như định nghĩa trong IEC 61000-6-5 hoặc tương tự như trạm phân phối điện công nghiệp.

8

Trường từ dao động

IEC 61000-4-10

Không

Không áp dụng

Thông thường không có mức tăng.

Mức tăng có thể thích hợp trong một môi trường như định nghĩa trong IEC 61000-6-5 hoặc tương tự như trạm phân phối điện công nghiệp.

9

Sụt áp

0% đối với 1 chu kỳ

40% đối với 10/12 chu kỳ

70% đối với 25/30 chu kỳ

TCVN 8241-4-1

Không

Được xác định cho từng trường hợp.

10

Gián đoạn điện áp

TCVN 8241-4-11

Không

Được xác định cho từng trường hợp

11

Những thay đổi về điện áp

TCVN 8241-4-11

Không

Không áp dụng

Các thay đổi về điện áp được xem xét như là các khía cạnh chức năng và không liên quan EMC.

12

Sóng vòng

IEC 61000-4-12

Không

Không áp dụng

Thông thường không áp dụng, nhưng có thể xem xét đối với mục đích an toàn chức năng.

13

Các hài

IEC 61000-4-13

Không

Được xác định cho từng trường hợp

14

Âm hài

IEC 61000-4-13

Không

Được xác định cho từng trường hợp

15

Báo hiệu mạng lưới chính

IEC 61000-4-13

Không

Được xác định cho từng trường hợp

16

Chế độ thông thường, dẫn điện,0Hz đến 150 kHz

IEC 61000-4-16

Mức tăng đối với hiện tượng tần số nguồn thời gian ngắn. Giới hạn cho điện áp danh định của nguồn cấp.

17

Sóng dao động

IEC 61000-4-18

Không

Không áp dụng

Thông thường không áp dụng, nhưng có thể xem xét đối với mục đích an toàn chức năng.

18

HEML bức xạ

IEC 61000-4-23

Không

Không áp dụng

Thông thường không áp dụng, nhưng có thể xem xét đối với mục đích an toàn chức năng.

19

HEML dẫn

IEC 61000-4-24

Không

Không áp dụng

Thông thường không áp dụng, nhưng có thể xem xét đối với mục đích an toàn chức năng.

20

Các bài thử nghiệm miễn nhiễm HEMP

IEC 61000-4-25

Không

Không áp dụng

Thông thường không áp dụng, nhưng có thể xem xét đối với mục đích an toàn chức năng.

21

Mạng điện ba pha không cân

IEC 61000-4-27

Không

Không áp dụng

Thông thường không áp dụng, nhưng có thể xem xét đối với mục đích an toàn chức năng.

22

Sự thay đổi của tần số nguồn

IEC 61000-4-28

Không

Không áp dụng

Thông thường không áp dụng, nhưng có thể xem xét đối với mục đích an toàn chức năng.

23

Các sụt áp cổng nguồn một chiều

IEC 61000-4-29

Không

Được xác định theo từng trường hợp

24

Ngắt cổng nguồn một chiều

IEC 61000-4-29

Không

Được xác định theo từng trường hợp

25

Các thay đổi điện áp

IEC 61000-4-29

Không

Không áp dụng

Thông thường không áp dụng, nhưng có thể xem xét đối với mục đích an toàn chức năng.

26

Thành phần một chiều trong các hệ thống điện xoay chiều

 

Không

Được xác định theo từng trường hợp

27

Trường từ một chiều.

 

Không

Không áp dụng

Thông thường không áp dụng, nhưng có thể xem xét đối với các ứng dụng cụ thể(ví dụ các hệ thống kéo, quy trình tinh chế nhôm).

28

Trường từ 16 2/3 Hz

 

Không

Không áp dụng

Thông thường không áp dụng, nhưng có thể xem xét đối với các ứng dụng cụ thể như các hệ thống kéo.

29

Hệ thống không nguồn liên quan đến trường điện từ

 

Không

Không áp dụng

Được xác định cho từng trường hợp

30

Các hài hệ thống điện trường điện từ

 

Không

Không áp dụng

Được xác định cho từng trường hợp

31

Điện trường một chiều

 

Không

Không áp dụng

 

32

Điện trường 16 2/3 Hz

 

Không

Không áp dụng

33

Điện trường 50/60 Hz

 

Không

Không áp dụng

34

Điện trường quá độ

 

Không

Không áp dụng

35

Trường ESD

 

Không

Không áp dụng

36

Các quá độ mi-li-giây

 

Không

Không áp dụng.

CHÚ THÍCH: Các ủy ban sản phẩm có thể sử dụng Bảng này làm nền tảng đến đưa ra quyết định cho từng hiện tượng/mức thử nghiệm.

Như các thông tin được phát triển trong Bảng A.1 dựa trên các nhiễu ghi trong IEC 61000-2-5 đối với các mục tiêu EMC, các kết quả đó không bao gồm các mức nhiễu cao hơn (các mức nhiễu này có thể xảy ra nhưng với xác suất thấp). Những môi trường điện từ có xác suất thấp nên được xem xét đối với các mục đích an toàn chức năng. Bảng A.2 đưa ra một ví dụ về các mức nhiễu điện từ lớn tương ứng với hai vị trí môi trường điện từ truyền thông – khu dân cư và khu công nghiệp nặng. Các mức này có được từ việc kiểm tra các tài liệu sẵn có và xem xét khả năng các điện thoại di động có thể ở gần thiết bị liên quan đến an toàn. Những nhiễu bức xạ mức cao từ các điện thoại di động không được xem xét trong IEC 61000-2-5 và vì thế phải được tính toán một cách tách biệt trong thời điểm đó. Chú ý rằng trong một vài ứng dụng xác định, các mức nhiễu điện từ có thể cao hơn.

Trong hai cột bên trái trong Bảng A.2 đưa ra các chuẩn thử nghiệm miễn nhiễm liên quan tới các nhiễu điện từ khác nhau đã được xem xét. Chú ý rằng không phải tất cả các hiện tượng điều được liệt kê. Đối với mục đích an toàn, các hiện tượng điện từ bổ sung phải được xem xét bởi tất cả các thành phần liên quan.

Bảng A.2 – Ước lượng các mức nhiễu điện từ cực đại

 

Các mức điện từ cực đại

Hiện tượng và các cổng

Đơn vị

Khu vực dân cư

Khu công nghiệp nặng

ESD Không khí

Công tắc

kV

15

8

15

8

Trường RFa

≤ 80 MHz tới 1000 MHz

V/m

Mod

 

50

 

50

Trường RF điện thoại số

0.9 (1.8) GHz

V/m

Mod

50

50

Quá độ nhanh

Nguồn AC

Nguồn DC

Điều khiển/tín hiệu

Đất chức năng (functional earth)

kV

 

4

4

2

2

 

8

8

4

2

Xung sét 1,2/50 µs (8/20 µs)

- Nguồn AC L à G

- Nguồn AC L à L

- Nguồn DC L à G

- Nguồn DC L à L

- Điều khiển/tín hiệu L à G

- Điều khiển/tín hiệu control/signal L à L

kV

 

4

2

2

2

2

1

 

8

4

2

2

4

2

Nhiễu dẫn HF

0,15 MHz to 80 MHza – Nguồn AC CM

- Nguồn DC CM

- Điều khiển/tín hiệu CM

- Đất chức năng (functional earth).

V

mod

 

Thay đổi

 

 

 

50

50

50

10

 

Thay đổi

 

 

 

50

50

50

10

Trường điện từ tần số nguồn

A/m

10

10

Sụt áp AC

r % Un

Chu kỳ

10 đến 95

0,5 đến 150

10 đến 95

0,5 đến 300

Gián đoạn điện áp AC > 95%

Chu kỳ

2 500

2 500

Sóng vòng

0,1 MHz (nguồn xoay chiều)

0,1 MHz (điều khiển)

kV

 

4

2

 

4

2

Hài: THD

Bậc 5

% Un

% Un

8

6

10

8

Các sóng dao động

Chậm (0,1 và 1 MHz)

Nhanh (3,10,30 MHz)

kV

 

4

4

 

4

4

THD = méo hài tổng

CM = chế độ thông thường

DM = chế độ khác

RF =  tần số vô tuyến

L à G = (dây so với đất) Line to Ground

ESD = Phóng tĩnh điện (Electrostatic discharge)

L à L = dây so với dây

a Các mức cực đại không cần thiết phải được quan sát trong toàn bộ dải tần số.

 

PHỤ LỤC B

(Tham khảo)

BIỆN PHÁP VÀ KỸ THUẬT ĐỂ ĐẠT ĐƯỢC AN TOÀN CHỨC NĂNG LIÊN QUAN ĐẾN NHIỄU ĐIỆN TỪ

B.1. Nguyên tắc chung

Điều quan trọng là đảm bảo hệ thống liên quan đến an toàn không trở nên mất an toàn do tác động của môi trường điện từ của hệ thống (bao gồm nhiễu điện từ tạo ra bởi các thiết bị của hệ thống đó).

Và cũng quan trọng là đảm bảo rằng phát xạ của các nhiễu điện từ bởi một hệ thống (hoặc thành phần của nó) không gây ra các rủi ro gây ra bởi giao thoa của chúng với hệ thống an toàn.

Do vậy, biện pháp đo điện từ thích hợp cần được áp dụng trong suốt vòng đời của hệ thống liên quan đến an toàn, kể cả các sản phẩm và thiết bị lắp ráp thành hệ thống đó.

Trong hầu hết các trường hợp, các sản phẩm E/E/PE sản xuất hàng loạt và các thiết bị khác, thường được sử dụng để lắp ráp thành hệ thống liên quan đến an toàn, không thể hi vọng là có phát xạ điện từ và/hoặc các đặc tính miễn nhiễm phù hợp với tất cả các môi trường điện từ có thể hệ thống liên quan đến an toàn chịu tác động. Vì thế, quan trọng là phải thấy rằng rằng các phép đo điện từ được áp dụng ở mức thiết bị, hệ thống và/hoặc lắp đặt thường là cách hiệu quả để đạt được các đặc tính điện từ yêu cầu và do đó đạt được an toàn.

Mục đích của phụ lục này là đưa ra cái nhìn tổng quan mang tính tham khảo về các kỹ thuật và các bài đo sẵn có để đạt được an toàn chức năng liên quan tới nhiễu điện từ. Bảng bên dưới tổng hợp các bài đo và kỹ thuật này. Thông tin bổ sung chi tiết được đưa ra trong các điều tham chiếu ở cột thứ 3 của Bảng.

Bảng B.1 – Tổng quan các biện pháp và kỹ thuật để đạt được an toàn chức năng liên quan tới nhiễu điện từ

Thực hiện

Tổng quan

Tham chiếu các thông tin thêm

Quy hoạch an toàn EMC

Một người có trình độ chuyên môn được giao quyền để đảm bảo rằng tất cả các kỹ thuật và bài đo sau đây được áp dụng chính xác ở vị trí thích hợp để đảm bảo đạt được an toàn tương xứng trong vòng đời bất chấp nhiễu điện từ

B.2

Ước lượng các sự kiện an toàn không mong muốn cần phải tránh

Xem xét:

- Không hoạt động khi có yêu cầu – Hoạt động khi không yêu cầu – Hoạt động sai hoặc hỏng

-

Đạt được thông tin nền tảng cần thiết cho thiết kế

Ước lượng vòng đời dự đoán một cách hợp lý

B.3.1

Ước lượng môi trường điện từ cực đại trong suốt vòng đời dự đoán hợp lý

B.3.2

Ước lượng môi trường vật lý xấu nhất trong suốt vòng đời dự đoán hợp lý

B.3.3

Ước lượng các hiệu suất chức năng đạt được trong vòng đời dự đoán hợp lý

B.3.4

Thiết kế và phát triển các biện pháp và kỹ thuật được xem xét

Thiết kế kiến trúc hệ thống để giảm một cách tương xứng xác suất hỏng hóc nguy hiểm do nhiễu điện từ

B.4.1

 

Tránh sử dụng các thành phần, sản phẩm, mạch, kỹ thuật phần mềm và cơ khí làm tăng độ nhạy cảm với nhiễu điện từ

B.4.2

Chọn lựa thành phần, sản phẩm, thiết kế mạch, máy móc và phần mềm giảm được xác suất hỏng hóc nguy hiểm do nhiễu điện từ

B.4.3

Thực hiện thử nghiệm để xác định các đặc tính điện từ và vật lý của thành phần, sản phẩm, mạch, máy móc và kỹ thuật phần mềm khi bị phơi can nhiễu điện từ và các ứng suất vật lý đại diện cho môi trường điện từ dự đoán hợp lý của hệ thống.

B.4.4

Thiết kế tiếp đất, đấu nối, đi dây, đi cáp và bảng mạch in để tối ưu hóa đặc tính điện từ.

B.4.5

Sử dụng liên kết sợi quang thay cho chất dẫn điện bằng kim loại

 

Sử dụng công cụ thiết kế máy tính để giảm thiểu các đường ghép điện từ

B.4.6

Sử dụng các kỹ thuật suy giảm điện từ bao gồm che chắn, lọc, bảo vệ quá áp, bảo vệ quá dòng, triệt phóng tĩnh điện, điều hòa nguồn, cách điện galvanic,…

B.4.7

Sử dụng kỹ thuật làm suy giảm tính khắc nghiệt của môi trường vật lý để hỗ trợ các thành phần, dụng cụ, sản phẩm, thiết bị và các phép đo suy giảm duy trì các đặc tính điện từ tương xứng trong suốt vòng đời dự đoán hợp lý của chúng, ví dụ lắp bộ chống rung, chống thấm…

B.4.8

Thiết kế sao cho duy trì an toàn bất chấp sự suy giảm của các đặc tính điện từ do các sự cố và sử dụng sai dự đoán hợp lý.

B.4.9

Sử dụng hai hoặc nhiều lớp làm suy giảm hơn là tin tưởng vào một lớp duy nhất.

Sử dụng danh sách kiểm tra dựa trên các trường hợp nghiên cứu và kinh nghiệm đạt được trong các ứng dụng tương tự.

Tính đến hệ thống tiếp đất phân phối nguồn

(ví dụ TNS, TNC, IT, … xem IEC 60364-1)

B.4.10

B.4.11

Triển khai và tích hợp các biện pháp và kỹ thuật được xem xét

Mua sắm vật liệu, thành phần và sản phẩm căn cứ theo thông số kỹ thuật điện từ của chúng.

B.5.1

Lắp ghép theo thiết kế, sử dụng đúng các vật liệu, thành phần và sản phẩm căn cứ theo thông số kỹ thuật điện từ của chúng

B.5.2

Thiết lập căn cứ theo thiết kế điện từ

B.5.3

Lắp đặt và ủy thác các biện pháp và kỹ thuật được xem xét

Bất cứ một hạn chế nào về vị trí vật lý các phần tử của thiết bị cấu thành nên hệ thống

B.6.3

Bất cứ hạn chế về kiểu, độ dài, và đường đi cáp nguồn, cáp kết nối tín hiệu và điều khiển

B.6.4

Các phương pháp chụp đầu cáp cho bất cứ tấm chắn (bảo vệ) cáp nào

B.6.5

Loại đầu nối được sử dụng và các yêu cầu lắp ráp riêng cho chúng

B.6.6

Các yêu cầu về cấp nguồn năng lượng điện (chất lượng nguồn)

B.6.7

Bất cứ bọc (che chắn) bổ sung

B.6.8

Bất cứ lọc bổ sung được yêu cầu

B.6.9

Bất cứ bảo vệ quá áp và/hoặc quá dòng bổ sung yêu cầu

B.6.10

Bất cứ sự điều hòa nguồn bổ sung được yêu cầu

B.6.11

Bất cứ yêu cầu bảo vệ phóng tĩnh điện bổ sung

B.6.12

Bất cứ sự bảo vệ vật lý bổ sung được yêu cầu

B.6.13

Các yêu cầu về tiếp đất và đấu nối

B.6.14

Thủ tục và vật liệu được sử dụng

Bảo vệ ăn mòn

CHÚ THÍCH: các yêu cầu về việc lắp đặt thích hợp của các biện pháp bảo vệ khác nhau phải được kiểm tra.

 

Vận hành và bảo dưỡng các biện pháp và kỹ thuật được xem xét

Hướng dẫn sử dụng bao gồm thủ tục vận hành cần thiết để bảo dưỡng các đặc tính điện từ tương xứng của các biện pháp suy giảm.

B.7.1

 

Các thủ tục bảo dưỡng và quy hoạch liên quan đến các đặc tính điện từ của các biện pháp suy giảm

B.7.2

 

Các thay đổi môi trường điện từ bên ngoài để đối phó với các mối đe dọa điện từ mới phát sinh không được đặt ra trong thiết kế ban đầu

B.7.3

 

Kỹ thuật tháo dỡ, lắp đặt lại để bảo toàn các đặc tính điện từ

B.7.4

 

Thử nghiệm định kỳ (thử nghiệm bằng chứng) của các thành phần quan trọng đối với các đặc tính tương thích điện từ (ví dụ các bộ triệt quá độ, che chắn, các tiếp đất và các kết nối…)

B.7.5

Thay thế định kỳ của các thiết bị quan trọng dễ bị xuống cấp hoặc sử dụng quá tải theo thời gian (ví dụ các bộ triệt quá độ).

Xác minh không có ăn mòn

B.7.6

Sửa đổi và nâng cấp (phần cứng và phần mềm)

Đánh giá hiệu quả của các sửa đổi và nâng cấp được đề xuất về các đặc tính điện từ của hệ thống liên quan đến an toàn được quan tâm và bất kỳ hệ thống liên quan đến an toàn khác có thể bị ảnh hưởng.

B.8.1

 

Đảm bảo rằng các sửa đổi và nâng cấp không làm giảm các đặc tính điện từ xuống dưới mức chấp nhận được, đối với các hệ thống liên quan đến an toàn được quan tâm và bất kỳ hệ thống liên quan đến an toàn khác có thể bị ảnh hưởng.

B.8.2

B.2. Quy hoạch an toàn EMC

Một thiết kế an toàn điện từ tốt trong vòng đời của hệ thống liên quan đến an toàn cần phải có sự quản lý phù hợp, sử dụng sử dụng quy hoạch an toàn EMC. Quy hoạch này phải được tạo ra bởi (hoặc cho) nhân viên cao cấp, những người này cần thiết phải có thẩm quyền và ngân sách để đảm bảo quy hoạch được thực hiện và người này phải chịu trách nhiệm đối với việc thực hiện chính xác quy hoạch này.

Quy hoạch sẽ xác định:

a) Cái gì đang được quản lý (các ranh giới phạm vi của thiết bị hoặc hệ thống);

b) Thông số của thiết bị hoặc hệ thống được quan tâm;

c) Mục tiêu và các chức năng của thiết bị hoặc hệ thống;

d) Vị trí của thiết bị hoặc hệ thống được dự kiến lắp đặt;

e) Thông số các môi trường vật lý và điện từ trong suốt thời gian sống dự đoán;

f) Đối với một hệ thống, thì đó là các thông số kỹ thuật của các yêu cầu an toàn của nó (SRS).

g) Tên của người chịu trách nhiệm tổng thể đối với quy hoạch điện từ và chịu trách nhiệm để đảm bảo rằng các đặc tính điện từ cuối cùng đủ tốt cho an toàn chức năng được yêu cầu trong suốt vòng đời;

h) Tên của bất kỳ những người nào có chịu trách nhiệm một phần đối với các đặc tính điện từ cuối cùng đủ tốt cho an toàn chức năng được yêu cầu trong suốt vòng đời;

i) Xác định tất cả các chuẩn, các thông số kỹ thuật, hướng dẫn thiết kế, các thủ tục đảm bảo chất lượng (QA), và các hướng dẫn thiết kế nội bộ công ty và các danh sách kiểm tra được sử dụng để hướng dẫn thiết kế, thử nghiệm và QA cho kết quả cuối cùng;

j) Bất kỳ sự đào tạo, chuyên gia hỗ trợ của bên thứ ba, hoặc là các dịch vụ thử nghiệm của bên thứ ba khi được yêu cầu những cá nhân kể trên để có thể thực hiện trách nhiệm của mình một cách chính xác;

k) Bất kỳ sự tài liệu công bố, công cụ máy tính hỗ trợ hoặc thiết bị thử nghiệm được yêu cầu bởi những cá nhân kể trên để có thể thực hiện trách nhiệm của mình một cách chính xác;

l) Danh sách các tài liệu mà các nhân viên kể trên sẽ tạo ra:

Đầu tiên: Để nội bộ công ty sử dụng để chứng minh rằng họ sẽ thực hiện trách nhiệm của họ một cách chính xác;

Thứ hai: (đối với các phần tử của thiết bị) để cung cấp khách hàng để đảm bảo họ được thông báo, tư vấn một cách chính xác về tất cả các vấn đề điện từ và vật lý và về phản ứng chức năng xảy ra khi phơi nhiễm với tất cả các nhiễu điện từ có thể xảy ra trong môi trường trong suốt vòng đời của nó;

m) Các điểm cố định trong chương trình dự án, nơi mà tiến trình được xem xét bởi nhân viên cao cấp và/hoặc các chuyên gia độc lập và các thay đổi trong chương trình dự án xuất phát từ kết quả thu được quá trình xem xét – nếu cần thiết;

n) Thời gian đối với các hoạt động EMC được thực hiện bởi những nhân viên đã đề cập ở trên.

B.3. Đạt được thông tin nền tảng cần thiết cho thiết kế

B.3.1. Ước lượng vòng đời dự đoán hợp lý

Ước lượng vòng đời, cái mà được dự đoán một cách hợp lý, được yêu cầu để hệ thống hoặc thiết bị có thể được thiết kế để duy trì các đặc tính EMC một cách đầy đủ cho các mục đích an toàn trong thời gian sống dự đoán.

Thời gian sống bao gồm mọi thứ tiếp sau quá trình sản xuất cuối cùng của thiết bị hoặc hệ thống, bao gồm các khoảng thời gian lưu giữ, vận chuyển, không hoạt động hoặc bảo dưỡng, cũng như hoạt động. Một số loại hệ thống hoặc thiết bị có thể được yêu cầu sử dụng xoay vòng (mothballed) tức là ngưng sử dụng trong vài năm, có thể sau vài năm sử dụng, và được hi vọng hoạt động một cách an toàn khi được đưa trở lại sử dụng. Một vài hệ thống có thể cần phải có thời gian sống rất dài.

Thời gian sống bao gồm việc sử dụng lại và sử dụng sau khi tân trang, sửa chữa hoặc nâng cấp.

Đối với một vài hệ thống an toàn (ví dụ trong nhà máy điện hạt nhân), thời gian sống cũng có thể phải tính đến thời gian tháo dỡ các lắp đặt (các hệ thống an toàn là một phần của các lắp đặt này).

B.3.2. Ước lượng môi trường điện từ cực đại trong suốt vòng đời dự đoán hợp lý.

Thực hiện đánh giá trường điện từ cực đại dự đoán hợp lý của hệ thống hoặc thiết bị trong toàn bộ thời gian sống mong đợi, trên toàn bộ nhà trạm (hoặc xe cộ,…) nơi hệ thống an toàn cuối cùng được lắp đặt, cho phép các phát triển trong tương lai dự đoán hợp lý ở cả vị trí nhà trạm (hay xe cộ) lẫn môi trường xung quanh.

Đối với các nhiễu liên tục, xem xét các dự đoán hợp lý về:

- Các dải tần số;

- Các loại điều chế;

- Dải tần số điều chế;

- Các mức cực đại;

- Tỉ lệ sự cố, sự kiện có thể tác động lên thiết kế.

- Đối với các nhiễu tức thời, xem xét các dự đoán hợp lý về:

- Các dạng sóng dòng điện và điện áp;

- Các mức cực đại;

- Tỉ lệ sự cố, sự kiện (bao gồm các tác động dự đoán được do ánh sáng, lỗi tiếp đất cao tần và thấp tần và điện áp thấp…).

Các tác động của các sự cố dự đoán hợp lý cần tính đến tất cả các yếu tố đã nêu ở trên. Ví dụ, các sự cố cách điện trong các nguồn cung cấp là đủ phổ biến để các tiêu chuẩn an toàn yêu cầu có cầu chì hoặc cầu dao bảo vệ. Do đó, các tác động điện từ của các sự cố cách điện cũng phải được tính đến khi đánh giá môi trường điện từ cho hệ thống an toàn. Những sự cố này có thể gây nên các mức cao của nhiễu băng rộng trong vài giờ hoặc vài ngày (hoặc dài hơn) do lớp cách điện bị đánh thủng; các mức cao của trường xung điện từ do các dòng lỗi xảy ra khi lớp cách điện bị đánh thủng hoàn toàn (có thể dễ dàng vượt quá 1 kA trong bảng mạch chính tiêu thụ dòng điện 13 A); các mức cao của điện áp tăng vọt ví dụ như nguồn năng lượng được lưu trong trường từ ở khoảng giữa các cáp sếp chồng khi mở cầu chì hoặc cầu dao; cộng với mức cao của tạp âm băng rộng do phóng điện hồ quang trong các cầu chì hoặc bộ ngắt mạch khi chúng mở mạch.

Đánh giá này cũng xem xét khả năng của hai hoặc nhiều hơn các nhiễu điện từ xảy ra ở cùng một thời điểm, ví dụ trường RF liên tục (hoặc dòng ở chế độ chung cáp) ở một tần số - cộng với các đột biến quá độ nhanh, xung sét, hoặc sự kiện ESD. Nhiều trường RF liên tục hoặc các dòng chế độ chung cáp cũng có khả năng xảy ra, và các khả năng của chúng cũng nên được đánh giá. Nếu những điều này có thể xảy ra (và thường là có thể) các kỹ thuật phân tích thiết kế thích hợp có thể được sử dụng để đối phó chúng mà không cần các thử nghiệm được thực hiện với các nhiễu đồng thời.

Các ảnh hưởng của sử dụng và sử dụng sai dự đoán hợp lý được kể đến trong tất cả các vấn đề được xác định trong mục này. Ví dụ, do con người có thể bỏ qua các dấu hiệu cảnh báo hoặc là do quên các hướng dẫn về các dấu hiệu cảnh báo này, và có thể để điện thoại di động hoặc máy bộ đàm gần hơn so với khoảng cách được giả thiết trong quy định môi trường điện từ.

Xem Điều 6 và Phụ lục A các chỉ dẫn đánh giá môi trường điện từ.

B.3.3. Ước lượng môi trường vật lý xấu nhất trong suốt vòng đời dự đoán hợp lý.

Môi trường vật lý bao gồm các tác động của các ứng suất:

- Cơ khí;

- Khí hậu;

- Hóa chất;

- Sinh học,…

Mà hệ thống liên quan đến an toàn hoặc thiết bị cấu thành của nó phải chịu được trong thời gian sống của nó.

Các ứng suất đó có thể ảnh hưởng đến các đặc tính của điện từ của hệ thống hay thiết bị, ví dụ: hiệu quả của việc che chắn có thể bị suy giảm do việc treo móc hay lực tác dụng vào làm các chỗ nối bị hở ra; và/hoặc do sử dụng quá tải hoặc do ăn mòn các vòng đệm hoặc mối hàn kim loại. Hiệu quả của việc lọc có thể suy giảm do điện áp nguồn cao, và/hoặc do nhiệt độ cao hoặc do nối đất bị ăn mòn hoặc bị gãy hỏng. Các mạch hồi tiếp có thể không ổn định ở các tần số vô tuyến do việc lão hóa của các thành phần cấu tạo, và/hoặc nhiệt độ cao hoặc các bụi dẫn hoặc do chất lỏng.

Vì thế cần phải đánh giá môi trường vật lý trên toàn bộ nhà trạm (hoặc xe cộ,…) nơi mà hệ thống an toàn cuối cùng được lắp đặt. Cho phép các phát triển trong tương lai dự đoán trong nhà trạm (hay xe cộ,…). Điều đó được thực hiện nên các phép đo điện từ có thể được thiết kế và thử nghiệm, do đó hệ thống đó sẽ vẫn được đủ các đặc tính điện từ để đảm bảo an toàn thỏa đáng cho đến cuối đời hệ thống.

Một vòng đời bao gồm:

- Thiết kế và mở rộng;

- Sản xuất và thử nghiệm;

- Lưu kho;

- Vận chuyển;

- Lắp đặt;

- Ủy thác;

- Vận hành;

- Làm sạch;

- Thay thế;

- Bảo dưỡng;

- Sửa chữa;

- Sửa đổi;

- Làm mới lại;

- Nâng cấp;

- Tháo dỡ và loại bỏ.

Những ứng suất vật lý nên được xem xét bao gồm, nhưng không bị giới hạn, các dự đoán hợp lý về:

- Điện áp nguồn quá lớn và lặp lại;

- Nhiệt độ quá lớn và lặp lại;

- Áp suất không khí quá lớn và lặp lại;

- Độ ẩm quá lớn và lặp lại;

- Ứng suất cơ tĩnh (các bề mặt ghép không phẳng, ở bề mặt các vật thể ở phía bên trên);

- Ứng suất cơ khí lặp đi lặp lại như sốc và rung;

- Mài mòn và lão hóa;

- Tiếp xúc với hơi nước, nước, chất lỏng và vật liệu làm sạch, đồ uống, chất đốt, dịch cơ thể, và các chất lỏng khác, ga, bụi, cát,…;

- Mốc tăng trưởng;

- Các hoạt động của động vật (gặm, nhấm);

- Chế độ làm sạch và bảo dưỡng (bao gồm cả vật liệu, công cụ và phương pháp có thể sử dụng);

- Các hoạt động sửa đổi, sửa chữa, làm mới và nâng cấp;

- Sự làm dụng và sử dụng sai, như xếp chồng các thiết bị không được thiết kế để xếp chồng lên nhau, hoặc hoạt động ở môi trường trong nhà có mái rò rỉ hoặc có các hệ thống giám sát độ ẩm, sưởi ấm, làm mát bị lỗi.

Các vấn đề về sử dụng, sử dụng sai và các sự cố dự đoán hợp lý nên được xem xét một cách đầy đủ tất cả các sự kiện có thể xảy ra ở trên. Ví dụ sự quá tải, mái che rò rỉ, lỗi điều hòa.

B.3.4. Ước lượng các hiệu suất chức năng đạt được trong vòng đời dự đoán hợp lý.

Xác định các yêu cầu về hiệu suất cho mỗi chức năng an toàn hệ thống, hoặc chức năng thiết bị khi hệ thống hoặc thiết bị đó là chủ thể mà các nhiễu điện từ có thể xảy ra trong môi trường của nó trong thời gian sống.

Có hai loại yêu cầu về hiệu suất:

a) Hiệu suất duy trì trong một số giới hạn được quy định và an toàn chức năng được duy trì.

Tắt máy an toàn là không thể chấp nhận được. Ví dụ về các hệ thống mà tiêu chí này nên được sử dụng là các hệ thống hỗ trợ toàn thời gian, ở đó tắt máy không thể là trạng thái an toàn và hoạt động liên tục được yêu cầu cho an toàn.

b) Như phần a) ở trên – ngoại trừ ra, ngắt an toàn có thể chấp nhận được trong các hoàn cảnh cụ thể

Nó giúp chỉ rõ các sự kiện an toàn không mong muốn có thể xảy ra. Sự kiện an toàn không mong muốn bao gồm:

- Không hoạt động khi có yêu cầu (ví dụ đèn cảnh báo không sang khi cần cảnh báo);

- Hoạt động khi không yêu cầu (ví dụ khởi động mô tơ khi nó được yêu cầu ổn định cho các mục đích bảo dưỡng);

- Hoạt động không chính xác (ví dụ lỗi trong đo giá trị có liên quan tới an toàn) dẫn tới dữ liệu hoặc giám sát không chính xác.

B.4. Thiết kế và phát triển các biện pháp và kỹ thuật được xem xét

B.4.1. Thiết kế kiến trúc hệ thống để giảm một cách tương xứng xác suất hỏng hóc nguy hiểm do nhiễu điện từ

Các kỹ thuật và biện pháp thiết kế phù hợp có thể bao gồm:

- Thiết kế an toàn – sự cố (fail – safe),

- Sử dụng các kênh dự phòng song song,…

Các thành phần hoặc các mạch quan trọng liên quan tới an toàn có thể được nhân đôi và nối song song để đảm bảo khả năng của thiết bị trong trường hợp hỏng hóc. Khuyến nghị rằng mỗi thành phần hệ thống song song nên được thiết kế theo công nghệ khác (về cả phần cứng và phần mềm) để tránh chúng không bị hỏng hóc cùng một thời điểm do bất kỳ một nhiễu điện từ gây ra.

B.4.2. Tránh sử dụng các thành phần, sản phẩm, thiết kế mạch, kỹ thuật phần mềm và cơ học làm tăng độ nhạy cảm với nhiễu điện từ

Một số thành phần, các thiết kế mạch, kỹ thuật thiết kế phần mềm và cơ học được biết là đặc biệt nhạy cảm với các nhiễu điện từ xác định, hoặc có thể được đưa ra bởi các phân tích đặc biệt nhạy cảm với nhiễu. Một số có thể được tìm thấy bằng kinh nghiệm về độ nhạy cảm trong các ứng dụng cụ thể.

Các bước nên được thực hiện để ngăn ngừa sử dụng các thành phần, bộ phận, môđun hoặc thiết bị giả. Việc tránh sử dụng những thiết bị, thiết kế mạch, kỹ thuật phần mềm và cơ học này cũng góp phần làm đơn giản hóa việc thiết kế an toàn điện từ của hệ thống.

B.4.3. Lựa chọn các thành phần, các sản phẩm, các mạch thiết kế, phần mềm và máy móc để giảm xác suất hỏng hóc nguy hiểm do can nhiễu điện từ.

Một vài thành phần, sản phẩm, thiết kế mạch, kỹ thuật thiết kế phần mềm và cơ học thường được biết như là có sức chịu đựng đặc biệt (miễn nhiễm cao) đối với các nhiễu điện từ hoặc các tác động vật lý, hoặc có thể được đưa ra bằng các phân tích rằng có sức chịu đựng đặc biệt. Một số có thể được tìm thấy bằng kinh nghiệm.

Sử dụng các thành phần, thiết kế mạch, kỹ thuật cơ học và kỹ thuật phần mềm có sức chịu đựng phù hợp, dẫn đến các quy định về điện từ và vật lý đối với hệ thống và các sử dụng được lập kế hoạch của bất kỳ biện pháp suy giảm điện từ và/hoặc vật lý suy giảm (xem B.5.7 và B.5.8) làm đơn giản hóa việc thiết kế an toàn điện từ của hệ thống.

Các tiêu chuẩn thử nghiệm điện từ đối với các mạch tích hợp (IC) đang được công bố, vì thế có thể nhanh chóng lựa chọn được IC trên cơ sở dữ liệu đặc tính điện từ đã công bố của cơ sở sản xuất. Nơi các đặc tính điện từ của một IC hoặc chất bán dẫn không được biết, thì hoàn toàn có thể lựa chọn giữa các thành phần linh kiện cạnh tranh bằng cách cho chúng hoạt động trong một chế độ đánh giá và áp dụng các bài thử nghiệm điện từ đơn giản (ví dụ sử dụng trường gần hoặc các loại đầu dò để đo các phát xạ tương đối hoặc các trường RF xen vào hoặc là các quá độ).

Trong chừng mực các mạch số được quan tâm, các kỹ thuật phần mềm có thể được sử dụng để đảm bảo hoạt động an toàn, ví dụ:

- Việc mã hóa thông tin số;

- Thuật toán phát hiện lỗi;

- Thuật toán sửa lỗi.

Việc sửa lỗi hoạt động theo cách mà, có sự hiện diện của một nhiễu loạn quá độ, hệ thống có thể phục hồi lại hoạt động bình thường do các lỗi tín hiệu đã được phát hiện và sửa. Điều đó có thể được thực hiện mà không đưa ra bất kỳ một rủi ro nào cho người sử dụng hệ thống.

An toàn của hệ thống có thể được cải thiện bằng cách thận trọng trong thiết kế phần mềm, thận trọng trong thiết kế cấu trúc hệ thống. Cụ thể, nó có thể giải thích các lỗi xảy ra do nhiễu điện từ (nhảy không mong muốn, hoặc thay đổi trong các câu lệnh hoạt động, các mã địa chỉ…).

Một cách tiếp cận tương tự có thể được đưa ra đối với các thành phần, mạch, cơ học, phần mềm và các sản phẩm chế tạo theo yêu cầu của khách hàng để sử dụng trong hệ thống an toàn, thậm chí nếu được sản xuất cùng một công ty là đáng tin cậy cho hệ thống an toàn cuối cùng.

B.4.4. Thực hiện phân tích và/hoặc thử nghiệm để xác định các đặc tính điện từ và vật lý của thành phần, sản phẩm, mạch, máy móc và kỹ thuật phần mềm khi bị phơi can nhiễu điện từ và các ứng suất vật lý đại diện cho môi trường điện từ dự đoán hợp lý của hệ thống

Điều này giúp đạt được an toàn hệ thống, nếu các chức năng an toàn của nó được xây dựng sử dụng các thành phần, mạch, sản phẩm, yếu tố cơ học và phần mềm đã được chứng minh bằng thử nghiệm để thực hiện chức năng như dự kiến trong môi trường điện từ cực đại dự đoán được như quy định trong SRS.

Nơi hệ thống sử dụng biện pháp suy giảm điện từ (xem B.4.7), một vài hoặc tất cả các thử nghiệm EMC, được sử dụng cho các thành phần hoặc mạch mà được bảo vệ bởi biện pháp suy giảm, có thể không cần khắt khe như quy định điện từ của hệ thống.

Chỉ ra các đặc tính điện từ của các phần tử của thiết bị và/hoặc các mạch của chúng hoặc các dụng cụ là một kỹ thuật quan trọng giúp hiểu được làm thế nào các biện pháp suy giảm điện từ (như che chắn, lọc, triệt ESD và sự tăng vọt…) cần được áp dụng dễ dàng nhất và hiệu quả nhất để đạt được an toàn tổng thể yêu cầu trong thực tế. Một phần tử của thiết bị (hoặc một mạch hoặc một dụng cụ) có thể dễ bị ảnh hưởng của nhiễu điện từ, như giải điều chế, xuyên điều chế giữa hai (hoặc nhiều) tín hiệu, quá áp, quá dòng hoặc suy giảm quá mức.

Có một số cách để thực hiện sự phân tích hoặc yêu cầu này. Hai phương pháp được nêu dưới đây:

a) Kinh nghiệm đầu tiên là các phần tử giống hệt nhau (hoặc các mạch) thì sử dụng các dụng cụ giống hệt nhau.

Chú ý rằng chất bán dẫn mà có sử dụng công nghệ mask-shrink hoặc die-shrink, hoặc là được đóng gói khác nhau, không phải là dụng cụ y hệt nhau về chừng mực đặc tính điện từ được quan tâm. Kinh nghiệm này dựa trên lý thuyết và đo kiểm.

b) Buộc các phần tử (hoặc là các mạch hoặc dụng cụ) không được bảo vệ trải qua các bài thử nghiệm EMC được thiết kế để xác định một cách đầy đủ những phát xạ tự nhiên và tính nhạy cảm của chúng.

Những bài thử nghiệm phát xạ và miễn nhiễm có thể sử dụng bất kỳ phương pháp nào phù hợp và không cần tuân theo tiêu chuẩn IEC, miễn là các kết quả có thể được giải thích một cách hợp lý từ quan điểm của đặc tính điện từ của thiết bị đã hoàn thiện.

Trong suốt những bài thử nghiệm này, thiết bị (và/hoặc các mạch) nên không có bất cứ biện pháp suy giảm điện từ. Tức là, chúng không sử dụng bất kỳ một tấm chắn, lọc, bảo vệ đột biến điện hay bảo vệ hệ thống khỏi tình trạng sốc điện, tự động tắt máy,…

Chú ý rằng phương pháp b) thường được sử dụng hơn ở những nơi đã có phần cứng và phần cứng đó có thể được thử nghiệm, vì rất hiếm trường hợp mà hai thiết kế giống hệt nhau cả về phần cứng lẫn phần mềm.

Các kỹ thuật tương tự có thể được áp dụng để xác định tính nhạy cảm vốn có đối với những ứng suất vật lý để hỗ trợ thiết kế vật lý và sự suy giảm đặc tính điện từ của hệ thống, vì thế các đặc tính điện từ được duy trì thỏa đáng trong suốt vòng đời dự kiến.

Các biện pháp đo điện từ, được yêu cầu để đạt được an toàn hệ thống một cách đầy đủ, cần phải được tính toán bằng cách sử dụng thử nghiệm điện từ (EM) và thử nghiệm thời gian kích hoạt cao HALT để chứng minh rằng các khía cạnh thiết kế từ riêng biệt (ví dụ như thiết kế mạch, thiết kế vỏ bọc che chắn, thiết kế bộ lọc,…) đạt được các đặc tính điện từ cần thiết trong suốt vòng đời dự đoán.

Những bài thử nghiệm như thế nên được thực hiện sớm trong dự án một cách thích hợp để giảm các rủi ro kỹ thuật và tiết kiệm thời gian cũng như chi phí. Một số bài thử nghiệm không cần thiết phải có đơn vị chức năng sẵn có, ví dụ như hiệu quả của che chắn của tấm che chắn bảng mạch in được gắn vào, vỏ, cáp, bộ nối có thể được thử nghiệm riêng biệt. Thử nghiệm EM/HALT cần dựa trên các thông số yêu cầu vật lý và điện từ của hệ thống, và có thể sử dụng bất kỳ một kỹ thuật nào phù hợp vì vậy không cần giới hạn bởi các phương pháp tiêu chuẩn IEC, miễn là các kết quả có thể được giải thích một cách hợp lý theo quan điểm của các đặc tính điện từ của thiết bị đã hoàn thiện trong suốt vòng đời dự đoán.

So sánh (một cách tương đối) các phương pháp đo của các kết quả đo điện từ, thường dựa trên các đầu dò trường gần không được hiệu chỉnh và các dụng cụ đo tương tự trong suốt hoặc trước và sau HALT, có thể là tất cả được yêu cầu trong một số trường hợp.

CHÚ THÍCH 1: thử nghiệm HALT trên các thiết bị riêng biệt của thiết kế được khuyến nghị nơi một phần tử của thiết bị được yêu cầu thực hiện các chức năng an toàn với mức tổng thể cao (độ tin cậy cao). Bổ sung các bài thử nghiệm điện từ cho những bài thử nghiệm HALT này không cần phải mất thêm nhiều thời gian và tiền của nếu chúng được thiết kế một cách phù hợp.

CHÚ THÍCH 2: Kế hoạch thử nghiệm HALT phải được thiết kế bởi các chuyên gia HALT, dựa trên các thông số môi trường vật lý của hệ thống đó.

CHÚ THÍCH 3: Các biện pháp khác đánh giá sự xuống cấp về mặt vật lý có thể được sử dụng thay cho HALT.

Nơi dữ liệu thích hợp tồn tại hoặc có thể được tính toán cho một khía cạnh thiết kế điện từ cụ thể và khi nó được ghi chép một cách đầy đủ trong c