1. ZÁKLADNÍ POJMY A NORMALIZACE V EMC 1.1 Úvod do problematiky Vznik EMC: 60. léta 20. století v USA Důvod: problémy v komunikaci mezi subjekty či zařízeními ve vojenské a kosmické oblasti Od ca počátku 80 let: značný rozvoj mikroprocesorové a komunikační techniky v průmyslové i terciární sféře Důsledek: problémy s rušením el. spotřebičů Současný stav: problematika EMC se dotýká prakticky všech a všeho nacházejícího se v elektromagnetickém prostoru 1.2 Základní pojmy Dle normy ČSN IEC 50 (161): Elektromagnetické prostředí Rušivý signál Elektromagnetické rušení Jakýkoliv elektromagnetický jev, který může zhoršit provoz přístroje, zařízení nebo systému nebo nepříznivě ovlivnit živou nebo neživou hmotu Elektromagnetická interference Elektromagnetické rušení, které zhoršuje provoz zařízení, přenosového kanálu nebo systému Elektromagnetická kompatibilita (EMC) Schopnost zařízení nebo systému fungovat vyhovujícím způsobem ve svém elektromagnetického prostředí bez vytváření nepřípustného elektromagnetického rušení pro cokoliv v tomto prostředí Elektromagnetické vyzařování Odolnost (proti rušení) Schopnost přístroje, zařízení nebo systému být v provozu bez zhoršení charakteristik za přítomnosti elektromagnetického rušení (Elektromagnetická) citlivost na rušení Neschopnost přístroje, zařízení nebo systému být v provozu bez zhoršení charakteristik za přítomnosti elektromagnetického rušení 1.3 Základní řetězec EMC Zdroj elektromagnetického rušení Přenosové prostředí, elektromagnetická vazba Rušené zařízení (přijímač rušení) polovodičové měniče, relé, spínače, zářivky, obloukové pece, svařovací stroje, výpočetní technika, elektrostatické výboje,... vzdušný prostor, silové rozvody, datové a signálové vodiče, zemnění,... výpočetní technika, měřící přístroje, telekomunikační a řídící systémy, rozhlasové a televizní přijímače,...
Pozn.: ve skutečnosti každý systém či zařízení, nebo jeho určitá část může být jak zdrojem tak i příjemcem elektromagnetického rušení Pro praktické účely: Zdroj rušení: zařízení méně citlivá na rušení a naopak generující vyšší úrovně rušení Přijímač rušení: zařízení více citlivá na rušení a naopak generující nižší úrovně rušení 1.4 Pojmy související s ochranou proti rušení úroveň rušení rezerva návrhu z hled. EMS rezerva odolnosti rezerva ve vyzařování rezerva návrhu z hled. EMI úroveň odolnosti mez odolnosti kompatibilní úroveň mez vyzařování úroveň vyzařování kmitočet Úroveň vyzařování: úroveň elmag. rušení vyzařovaného konkrétním zařízením Jednotka dbm (př.: vyzař. výkon 1mW=0dBm, 100mW=20dBm.. Jednotka db(µv): rušivé napětí (limity v příslušných normách) Mez vyzařování: předepsaná max. úroveň vyzařování zdrojem elmag. rušení Kompatibilní úroveň: předepsaná max. úroveň rušení o němž se předpokládá, že již bude ovlivňovat zařízení Mez odolnosti: nejnižší předepsaná úroveň odolnosti Úroveň odolnosti: max. úroveň elmag. rušení působícího na konkrétní zařízení bez ovlivňování kvality jeho provozování Rezerva EMC: rozdíl mezi mezí odolnosti a mezí vyzařování Rezerva EMS a EMI: záležitost výrobce! Zařízení musí vyhovět zkouškám EMC nebo provozním požadavkům Při malé rezervě EMS/EMI nemusí zařízení vyhovět dodatečné náklady na odstranění nežádoucího chování Při příliš velké rezervě EMS/EMI zbytečně vysoké náklady na zabezpečení provozu zařízení z hlediska EMC Otázce EMC je vhodné věnovat pozornost již od počátku vývoje zařízení!
2. NORMALIZACE A LEGISLATIVA Nařízení vlády č. 616/2006 Sb. o technických požadavcích na výrobky z hlediska jejich elektromagnetické kompatibility Shoda přístroje se osvědčuje vydáním ES prohlášení o shodě a opatřením přístroje označením CE (jeho grafická podoba je stanovena zvláštním právním předpisem) Autorizované osoby Subjekty autorizované k činnostem při posuzování shody výrobků z hlediska jejich elektromagnetické kompatibility 2.1 Seznam autorizovaných osob Elektrotechnický zkušební ústav, s.p. Praha-Troja, www.ezu.cz Strojírenský zkušební ústav, s.p. Brno, www.szutest.cz TÜV SÜD Czech s.r.o. Praha 4, www.tuvcz.cz Institut pro testování a certifikaci, s.p. Zlín, www.itczlin.cz VOP-026 Šternberk, s.p. Šternberk, www.vop.cz Státní zkušebna zem., potrav. a les. strojů, a.s. Praha 6, www.szzpls.cz 2.2 Přehled některých vybraných norem ČSN EN 50160: Charakteristiky napětí elektrické energie dodávané z veřejné distribuční sítě ČSN IEC 50 (161): Mezinárodní elektrotechnický slovník, kapitola 161: Elektromagnetická kompatibilita ČSN IEC 1000-1-1: Elektromagnetická kompatibilita (EMC). Část 1: Všeobecně. Díl 1: Použití a interpretace základních definic a termínů ČSN IEC 1000-2-1: Elektromagnetická kompatibilita (EMC), část 2: Prostředí. Díl 1: Popis prostředí elektromagnetické prostředí pro nízkofrekvenční rušení šířené vedením a signály ve veřejných rozvodných sítích ČSN EN 61000-2-2: Elektromagnetická kompatibilita (EMC) - Část 2-2: Prostředí - Kompatibilní úrovně pro nízkofrekvenční rušení šířené vedením a signály ve veřejných rozvodných sítích nízkého napětí ČSN EN 61000-2-4 ed. 2: Elektromagnetická kompatibilita (EMC) - Část 2-4: Prostředí - Kompatibilní úroveň pro nízkofrekvenční rušení šířené vedením v průmyslových závodech ČSN EN 61000-3-2 ed. 3: Elektromagnetická kompatibilita (EMC) - Část 3-2: Meze- Meze pro emise harmonického proudu (zařízení se vstupním fázovým proudem 16A)
ČSN EN 61000-3-12: Elektromagnetická kompatibilita (EMC) Část 3-12: Meze- Meze harmonických proudu způsobených zařízením se vstupním fázovým proudem >16 A a 75 A a připojeným k veřejným sítím nízkého napětí ČSN EN 61000-4-7 ed. 2: Elektromagnetická kompatibilita (EMC) - Část 4-7: Zkušební a měřicí technika - Všeobecné směrnice o měření a měřicích přístrojích harmonických a meziharmonických pro rozvodné sítě a zařízení připojovaná do nich ČSN EN 61000-4-11 ed. 2: Elektromagnetická kompatibilita (EMC) - Část 4-11: Zkušební a měřicí technika - Krátkodobé poklesy napětí, krátká přerušení a pomalé změny napětí - Zkoušky odolnosti ČSN EN 61000-4-14: Elektromagnetická kompatibilita (EMC) - Část 4-14: Zkušební a měřicí technika - Kolísání napětí - Zkouška odolnosti ČSN EN 61000-4-27: Elektromagnetická kompatibilita (EMC) - Část 4-27: Zkušební a měřicí technika - Nesymetrie - Zkouška odolnosti ČSN EN 61000-4-30 ed. 2: Elektromagnetická kompatibilita (EMC) - Část 4-30: Zkušební a měřicí technika - Metody měření kvality energie ČSN EN 61000-4-3 ed. 3: Elektromagnetická kompatibilita (EMC) - Část 4-3: Zkušební a měřicí technika - Vyzařované vysokofrekvenční elektromagnetické pole - Zkouška odolnosti ČSN EN 55011 ed. 2: Průmyslová, vědecká a lékařská (ISM) vysokofrekvenční zařízení - Charakteristiky vysokofrekvenčního rušení - Meze a metody měření ČSN EN 55014-1 ed. 3: Elektromagnetická kompatibilita - Požadavky na spotřebiče pro domácnost, elektrické nářadí a podobné přístroje - Část 1: Emise ČSN EN 61800-3 ed. 2: Systémy elektrických výkonových pohonů s nastavitelnou rychlostí Část 3: Požadavky EMC a specifické zkušební metody Rozdělení norem dle charakteru ZÁKLADNÍ ČSN IEC 50 (161), ČSN IEC 1000-1-1, ČSN IEC 1000-2-1, ČSN EN 61000-2-2, ČSN EN 61000-3-2, ČSN EN 61000-4-7 VŠEOBECNÉ ČSN EN 50081-1, ČSN EN 50081-2, ČSN EN 50082-1, ČSN EN 50082-2 VÝROBKOVÉ ČSN EN 55011, ČSN EN 55014-1, ČSN EN 61800-3
Vybrané normy EMC pro nf rušení v sítích veřejná síť průmyslová síť rozvod vn ČSN EN 50160 rozvod vn ČSN EN 61000-2-12 ČSN EN 61000-2-4 ed.2 rozvod nn ČSN EN 50160 ČSN EN 61000-2-2 rozvod nn ČSN EN 61000-2-4 ed.2 16A >16 A a 75 A ČSN EN 61000-3-2 ed.3 ČSN EN 61000-3-12 >75 A X