2.1.1 Den internasjonale elektrotekniske komité (IEC) TC77

Transkript

1 Kurs: EMC leksjon 2 Lærere: Stein Øvstedal (steino@iet.hist.no) Dato: febr INNHOLD: 2 Standarder Standardiseringsorganisasjonene Den internasjonale elektrotekniske komité (IEC) TC CISPR CENELEC og ETSI Produktstandarder ETSI CEN Tidsskala for å ta i bruk ny standard Standarder Generelle (generiske) standarder Basisstandarder IEC Produktstandarder Andre standarder utenom EMC-direktivet Godkjenning (i USA) Testkrav (USA) Grenseverdier for RF-stråling Standarder 2.1 Standardiseringsorganisasjonene. IEC ETSI CENELEC CEN ACEC TC77 Andre CISPR 18 nasjonale komité TC210 Produkter/ Standarder Produkter/ Standarder Produkter/ Standarder IEC x CISPR xx ETS/EN 300 xxx EN50 xxx EN55 xxx EN6x xxx Oversatt til nasjonale standarder Organisasjoner som produserer EMC standarder

2 2.1.1 Den internasjonale elektrotekniske komité (IEC) IEC samarbeider nært med den Internasjonale standardiseringskomitéen (ISO). I 1990 hadde den 41 medlemmer. IEC består av nasjonale komitéer som skal representere landets interesser. Komitéene jobber spesielt med produktstandarder. IEC har som hovedmål å fremme internasjonal samarbeid i alle spørsmål som gjelder standardisering og de utarbeider anbefalinger som de nasjonale komitéene skal bruker for å lage nasjonale standarder. To komitéer jobber full tid i IEC og det er TC77, som jobber med EMC mellom utstyr inkludert nettverk og CISPR (Comite International Special des Perturbations Radioelectrique) som jobber med radiointerferens. Koordineringen av EMC-arbeidet innen de forskjellige komitéene innen IEC gjøres av ACEC (Advisory Committee on EMC). Når det gjelder IEC standardene har de ingen lovgivende status i EU/EØS-landene slik som EMC-direktivet. Dersom den nasjonale komitéen ikke godtar IEC-standarden blir det ingen standard i landet, men de fleste standardene blir godtatt. En del av disse blir omformet til en harmonisert ENstandarder og vil da kunne brukes for å få CE-merket produkter TC77 TC77 er samleorganisasjonen for EMC-arbeidet innen IEC. Den er en viktig og innflytelsesrik organisjon med en rekke underkomitéer som sammen med CISPR og CENELEC driver mye av EMC-arbeidet. Resultatet av TC77 foreligger som publikasjoner/standarder EN61xxx. TC77 EMC SC77A Lavfrekvensfenomener SC77B Høyfrekvensfenomener SC77C Immunitet mot HEMP WG1 Terminologi WG1 Harmoniske og andre LF-forstyrrelser WG9 Elektrostatisk utladning og immunitetstester WG1 Utstyr mot HEMP WG13 Generelle EMC standarder WG2 Spenningsfluktasjoner og andre LF-forstyrrelser WG10 Immunitet mot strålte felter og indusert ledningsstøy fra disse WG14 EMC og funksjonssikkerhet WG6 LF-immunitet og tester WG11 Immunitet fra ledningsbundet støy. WG8 EMI relatert til nettverkfrekvenser WG9 Terminlogi Struktur i TC77

3 2.1.3 CISPR CISPR publikasjoner beskriver grenseverdier og målinger for radiointerferens. Det er en rekke underkomitéer i CISPR som jobber med hver sine produktgrupper. Strukturen er vist figuren under. CISPR CISPR/A Radiointerferensmålinger og statistiske målinger CISPR/B (ISM) Industriell, vitenskaplig og medisinsk RF-utstyr CISPR/C Kraftledninger, høyspenningsutstyr og utstyr for el-banedrift CISPR/D Elektrisk utstyr på kjøretøy og forbrenningsmotorer CISPR/E Radiomottakere CISPR/F Husholdningsutstyr, verktøy, lamper og lignende CISPR/G (IT) Informasjonsteknologisk utstyr CISPR/H Grenseverdier for å beskytte radiotjenester Struktur for CISPR Normalt er publikasjonene fra CISPR produktstandarder, men flere av emisjonsstandardene (CISPR 11, 14 og 22) har fått stor betydning da disse refereres til mange produktstandarder. Det deles inn to klasser, A og B, som det settes grenseverdier for. Dette er felles for omtrent alle standarder. Selv om CISPR vanligvis ikke befatter seg med immunitetsstandarder så har de to slike standarder: CISPR 20 som tar for seg radiomottakere og CISPR 24 som gjelder for IT-utstyr CENELEC og ETSI CENELEC (Comité Européen de Normalisation Electrotechnique) er den europeiske standardiseringsorganisasjonen som har mandat fra EU-kommisjonen for å lage EMCstandarder til bruk EMC-direktivet. Når det gjelder utstyr for telekommunikasjonsnettverk (ikke forbruker utstyr), radiokommunikasjonsutstyr og kringkasterer er ETSI (European Telecommunications Standards Institute) den europeiske standardiseringorganisasjonen. CENELEC og ETSI bruker IEC/CISPR-standarder hvor det er mulig i utarbeidelsen av nye forslag til standarder. Underkomitéen TC210 gjør arbeidet med å foreslå standardene. TC210 har en underkomité TC210A som jobber spesielt med immunitet hos IT-utstyr. CENELEC har en nasjonal komité for hvert medlemsland (EU/EØS). Disse avgjør ved avstemning om en ny standard skal godtas. Så snart en (EN eller HD)-standard er vedtatt må den godtas i alle medlemsland og skal oversettes til en nasjonal standard. Den ekvivalente standaren blir så publisert i Official Journal of the European Communities. Standarden har nå gyldighet for å vise at utstyr samsvarer med EMC-direktivet. Nasjonale standarder som er i konflikt med den nye standarden må trekkes tilbake. Forslagene til standardene publiseres gjennom de nasjonale komitéene en stund før de skal vedtas slik at industrien kan påvirke teksten. Industrien har da også muligheten til å innerette testing i samsvar med de kommende forslagene før disse blir vedtatt. Men det er ingen garanti at den endelige teksten vil være identisk med forslaget.

4 2.1.4 Produktstandarder Produktstandardene skal lages for flest mulig produktgrupper slik at de kan brukes i selvsertifiseringen av produktene. Når en produktstandard er vedtatt vil den gjelder i stedet for den generell (generisk) standard. En produktstandard skal i størst mulig grad referere til basisstandarder for testmetoder, slik at de produktspesifikke testene beskrives ved grenseverdier, operasjonsbetingelser og gjeldende ytelseskriterier (performance criteria). Den drivende kraften i utviklingen av produkterstandarder bør være industrien selv. For å være sikker på om det finnes en produktstandard eller en kommende standard som dekker det aktuelle produktet må en følge nøye med i standardutviklingen gjennom handelsesorganisasjonene og web-sidene til standardiseringsorganisasjonene ETSI ETSI lager EMC-standarder for utstyr i telekommunikasjonsnettverk (ikke forbruker utstyr), radiokommunikasjonsutstyr og kringkasterer. Siden ETSI (European Telecommunications Standards Institute) startet fra begynnelsen av med å lage EMC-standarder er disse dokumentene konsistente og har større grad av koordinering mellom dokumentene enn det andre produktstandarder har. Dersom produktet inneholder radioutstyr vil det være aktuelt å bruke en ETSI-standard (ETS/EN). Denne kan som regel dekke behovet da den inneholde både krav til emisjon og immunitet CEN CEN (Comité Européen de Normalisation) som er den europeiske standardiseringsorganisasjonen for ikke elektrotekniske utstyr. CEN publiserer noen EMCstandarder. Disse kan bli gjenkjent ved at EN-nummereringen ikke passer inn seriene EN50xxx, EN55xxx eller EN6xxxx som brukes av CENELEC Tidsskala for å ta i bruk nye standarder For at industrien skal få anledning til å omstille seg vil det som regel være en overgangstid på to til tre år før en ny standard må brukes. I perioden mellom publiseringsdagen for en ny standard og datoen for tilbaketrekking av en gammel standard vil vi ha muligheten til å velge hvilken standard vi ønsker å følge. 2.2 Standarder Generelle (generiske) standarder CENELEC la stor vekt på å hurtig utvikle generelle standarder. Disse blir etter hvert som det blir utviklet produktstandarder overtatt av disse. Der det finnes en produktstandard har denne gyldighet over (erstatter) den generelle standarden. Produktstandardene EN55011, EN55014 og EN55022 spesifiserer RF-emisjonstestmetoder som er utstrakt brukt og kan nevnes sammen med de generelle standardene. Disse er ekvivalente med CISPR-publikasjonene 11, 14 og 22. Den generelle standarden er: EN50081 Den generelle standarden for emisjon EN50082 Den generelle standarden for immunitet

5 2.2.2 Basisstandarder IEC Det er mange deler i IEC Vi henviser til boka (EMC for Product Designers) for de mest interessante delene. De europeiske standardene har samme nummer, men starter med bokstavene EN Produktstandarder Det finnes en mengde produktstandarder som vi ikke kan gå inn på. Vi har tidligere nevnt produktstandardene EN55011, EN55014 og EN55022 som spesifiserer RFemisjonstestmetoder. For å finne en produktstandard kan en som regel skjønne det ut fra tittelen på standarden. Ved å lese formålet for standarden skulle det framgå om den kan anvendes for å selvsertifisere produktet. Når det gjelder (produkt-) standarder er de belagt med opphavsrett og må kjøpes. 2.3 Andre standarder utenom EMC-direktivet I USA er tiltak mot radiointerferens styrt av FCC (Federal Communications Commission) som er en uavhengig statlig organisasjon. FCC regulerer bestemmelsene i USA for nasjonal og internasjonal radio-, TV-, satellitt- og kabelsamband. I 1990 ble det skilt mellom utstyr som har som hensikt å stråle (radiosendere og lignende) og utstyr som ikke har som hensikt å stråle. Den sistnevnte kategori dekke bl.a. bærebølgeutstyr for kraftledninger, TV-mottakere, ISM-utstyr (som generer RF) og digitalt utstyr Godkjenning (i USA) Det er to klasser, en for industri (klasse A) og en for husholdning (klasse B). Klasse B har de strengeste kravene. For å få markedsføre utstyr må det gjennom et av tre punkter: Verifisering som er en selvsertifiseringsprosess Samsvarserklæring ligner verifisering, men må godkjennes av et US-akkredittert testhus. Sertifisering oppnås ved at produsenten sender testdata, installasjons- og operasjonsinstruksjoner og en avgift til Telcom Certification Body som utsteder godkjenning. Hvilken av de tre veiene som skal brukes er avhengig av produktet Testkrav (USA) Ledningsbundet støy testes mellom 450kHz og 30MHz. Strålt støy testes i en avstand på 3 eller 10 meter i frekvensområdet 30MHz til 960MHz og over. Grenseverdiene er tilsvarende CISPR s, men er ikke identiske. Grenseverdiene i CISPR 22 er godtatt, men testprosedyrene til ANSI C63.4 må følges og nettspenning for USA må benyttes. Når det gjelder øvre testfrekvens kan den være opp til 40GHz avhengig av utstyrets klokkefrekvens hvor vi skal måle opp til femte harmoniske.

6 2.4 Grenseverdier for RF-stråling De fleste standardene innen EN 550xx serien har samsvarende grenseverdier for ledningsbundet og strålt støy. Disse verdiene er basert på CISPR-standardene og satt slik at de skal verne radiospekteret for andre brukere. Det er forutsatt en viss avstand mellom kilden og et mulig offer. Figurene under viser grensene for EMC-direktivet for utsendt ledningsbundet og strålt støy. All strålt støy er målt i 10 meters avstand. EN klasse A referer seg til EN 50011, EN og EN EN klasse B referer seg til EN 50013, EN og EN Alle verdier er målt med CISPR s quasi-peak-detektor, men standarden forutsetter også målinger med gjennomsnitts-detektor for ledningsbundet støy. 80 EN class A EN class B 40 dbµv 150kHz 500kHz 5MHz 30MHz Grenser for ledningsbundet stråling / Conducted emission limits Målt på nettet med LISN 50Ω/µH / Measured at the mains terminals, 50 EN class A 40 EN class B dbµv/m 30MHz 230MHz Grenser for utstrålt feltstyrke/ratiated emission limits. Normalisert avstand/normalised distance:10 m 1GHz

7 Forfatter: Stein Øvstedal Referanser: [1] Tim Williams: EMC for Product Designers (3. edition). Newnes 2001, ISBN