Kurs: EMC leksjon 1 Stein Øvstedal (steino@iet.hist.no)

Transkript

1 Kurs: EMC leksjon 1 Lærere: Stein Øvstedal (steino@iet.hist.no) Dato: febr INNHOLD: 1. Innledning Hva er EMC? EMC definisjoner Eksemper på EMC-problemer Hvorfor er EMC viktig? Standardiseringsorganisasjoner, direktiver og normer Standardiseringsorganisasjoner Direktiver Akkredittering, kompetent organ og meldt organ CE-merking Normer Produktnormer Generelle normer Basisnormer Installasjonsnormer Miljøklasser Harmoniserte europanormer Unntak Konkrete normer, forskrifter og retningslinjer for utvalgte utstyrstyper Informasjonsteknologiutstyr (ITE) Telekommunikasjonsutstyr Utstyr for industrielle, vitenskaplige eller medisinske formål (ISM-utstyr) Trådløst kommunikasjonsutstyr Frekvensplan Tiltak ved forstyrrelser Plassering av stasjonært utstyr for interne trådløse systemer Plassering av stasjonært utstyr for eksterne trådløse systemer Testing Kontroll ved innkjøp av utstyr Innledning 1.1 Hva er EMC? EMC er en etterhvert innarbeidet forkortelse for det engelske begrepet "electromagnetic compatibility". Det norske uttrykket for EMC er elektromagnetisk sameksistens eller elektromagnetisk forenlighet, med det sistnevnte uttrykket benyttet i norske forskrifter (dvs hos Produkt- og elektrisitetstilsynet). Definisjonen for EMC er "den evne en innretning, et apparat eller et system har til å funksjonere tilfredsstillende i sitt elektromagnetiske miljø uten å frembringe

2 uakseptable elektromagnetiske forstyrrelser for noe i dette miljø". EMC berører to grunnleggende begreper, emisjon (eng. "emission"), dvs støyenergi utsendt fra en kilde ("støygenerering"), og immunitet, dvs evnen til å virke uten redusert yteevne i nærvær av støy. Generert støy kan være såvel strålt som ledningsbundet, og omfatter både lavfrekvente og høyfrekvente fenomener, bredbåndet eller smalbåndet. Det er viktig å være klar over at støynivået (emisjonsnivået) er en statistisk fordelt parameter. I praksis er det vanskelig (og kostbart!) å bestemme det aller høyeste støynivået som forekommer. I tillegg vil dette opptre svært sjelden. Når det gjelder krav til immunitetsnivå, må dette fastsettes ut fra nivået for mottakelighet/følsomhet ( suspectibility level ) som forekommer for utstyret som blir utsatt for støyen/forstyrrelsene. Dette immunitetsnivået er også statistisk fordelt. I praksis betyr dette at en fastsetter immunitetsnivået etter at nivået for uønsket forstyrrelse er nådd (dvs mottakelighetsnivået), og at selve "kompatibilitetsnivået" velges mellom emisjonsgrensen og immunitetsgrensen, som vist i figuren nedenfor. Figur Kompatibilitetsnivå Kort oppsummert betyr EMC (elektromagnetisk forenlighet) at et apparat eller system: ikke forstyrrer andre apparater/systemer (som er beregnet på å stå i det samme miljøet) ikke er mottakelig for forstyrrelser fra andre apparater/systemer ikke forstyrrer seg selv 1.2 EMC definisjoner (Terminologi og forkortelser) EMC Elektromagnetisk kompatibilitet (Electromagnetic compatibility)

3 Kan oversettes med "Elektromagnetisk sameksistens". Utstyrets evne til å fungere tilfredsstillende i det elektromagnetiske miljø uten å påføre annet utstyr i samme miljø uakseptable forstyrrelser. EMI Elektromagnetisk interferens (påvirkning) (Electromagnetic Interference) Elektromagnetisk påvirkning som forringer utstyrs funksjon. EMI-målinger klarlegger utstyrets potensiale for å forårsake elektromagnetisk støy. EMS Elektromagnetisk suseptibilitet (følsomhet) (Electromagnetic susceptibility) Utstyrets manglende evne til å virke uten redusert ytelse i nærvær av elektromagnetisk støy. EMS-målinger klarlegger utstyrets følsomhet (motstandsdyktighet) for elektromagnetisk støy. Emisjon Utstyrets utstråling av elektromagnetiske felter. Emisjonsnivå Nivå for en gitt støytype utsendt fra en gitt kilde, målt på en spesifisert måte. Emisjonsgrense Maksimalt tillatt emisjonsnivå fra en forstyrrende kilde. Immunitet Utstyrets evne til å virke uten redusert yteevne i nærvær av elektromagnetisk støy. Immunitetsnivå Maksimalt nivå en gitt støytype kan ha uten at det opptrer redusert yteevne/funksjon i utstyret. Immunitetsgrense Minimumsverdi for påtrykt støynivå ved immunitetstesting. Kompatibilitetsnivå Det spesifiserte støynivå der det er en akseptabelt høy sannsynlighet for elektromagnetisk kompatibilitet. 1.3 Eksemper på EMC-problemer Det verserer etter hvert svært mange historier om mer og mindre dramatiske hendelser som skal henge sammen med manglende elektromagnetisk kompatibilitet. Felles for mange av disse er at årsaken ikke med full sikkerhet er påvist, men at en antar det er sannsynlig at den skyldes et EMC-problem. Noen eksempler: 1. I Nevada/USA klaget politi, brannvesen og ambulansepersonell over periodiske forstyrrelser av kommunikasjonssystemet. Undersøkelser viste i flere tilfeller at det var myntopererte elektroniske spilleautomater i barer og puber som forstyrret kommunikasjonssystemene i biler som kjørte forbi. (Rapportert av George Alspaugh, Lexmark International, 7. juli 1998.)

4 2. Et kjent fenomen er at lysdimmere forstyrrer AM-radiomottaking. 3. En ansatt ved teknisk avdeling ved et sykehus i Sydney forteller: "Jeg lå på ryggen under dieselmotoren til et nødstrømsaggregat med demontert bunnpanne for å reparere et lager. Det var innmari lite plass mellom motoren og golvet. Generatoren var slått av, dvs. avknappen var trykt inn og PLS-displayet indikerte "OFF". Plutselig begynner startmotoren å gå, dieselen starter og jeg får nesten veivakselen i trynet. Vi tror at årsaken var en "bush-taxi" som akkurat ankom. Disse har ekstra kraftige radiosett for å rekke over store avstander i bushen, nok til at dieselgeneratorens PLSstyring trodde det var startknappen som var trykket ned". (EMC Journal 2001) 4. En periode kjørte mange drosjer I Trondheim med varselskilt som forbød bruk av mobiltelefon. Årsaken var at mobiltelefonen kunne få taksameteret til å løpe løpsk og vise flere tusen kroner for en tur fra Moholt til sentrum. 5. Et nytt elektronisk billetteringssystem med smartkortleser på bussen låste seg nesten hver gang ved passasje av Liertoppen og lot seg ikke resette uten å bringes til verksted. Årsaken ble funnet å være en kanal 9 TV-omformer som slo inn på dårlig konstruert elektronikk i billetteringssystemet. Civil Aviation Authority (CAA) I Storbritannia har gjort forsøk på bakken med mobiltelefon i en Boeing 737 og en 747 tilhørende British Airways og Virgin Atlantic. Konklusjonen ble at mobiltelefoner i kabinen kan gi interferensnivåer som overstiger immunitetsnivået for utstyr godkjent etter tidligere brukte standarder. Oppståtte feil var støy i pilotenes headset og falsk trigging av varselsignaler. (Electronics Weekly, 31. mai 2000) 6. Ved Glan Clwyd Hospital i North Wales oppdaget en at ganske nye dialysemaskiner plutselig slo seg av og aktiverte alarmen. Som regel gikk det bra å resette maskinene og få dem startet igjen før blodet begynte å koagulere, men det forekom tilfeller da maskinen ikke ville la seg starte igjen. Undersøkelser konkluderte med at årsaken var omkopling mellom normal nettstrøm og nødstrøm under testing av nødstrømanlegget. Løsningen ble å installere ti stykker 2.5KW UPS i dialyseenheten. (IEE Review, mai 1999) 7. I et større dataselskap i Norge gikk en harddisk til en verdi av 3.6 millioner kroner fløyten, fordi den hadde ligget i baksetet på en bil. Tekstilene i bilen hadde under bilturen gnikket og gnidd mot disken og skapt en elektrostatisk utladning. (GUNHILD M. HAUGNES, Oslo-net) 8. I 1992 ble en kvinne med hjerteinfarkt fraktet i ambulanse til sykehuset. I ambulansen ble hun koblet til en monitor/defibrillator. Hver gang ambulansepersonalet slo på callingen for å spørre om hjelp, stoppet hjertemaskinen. Dette medførte at kvinnen døde. I ettertid ble det oppdaget at monitoren hadde vært utsatt for store elektriske felt, fordi ambulansetaket var skiftet fra metall til fiberglass og i tillegg hadde en radioantenne med stor rekkevidde. Den reduserte beskyttelsen fra bilen kombinert med

5 det sterke radiosignalet ble for mye for utstyret. (Artikkel i Wall Street Journal, September/Oktober 1994) 9. Da det under et arbeid ble brukt en plastikksmeltemaskin, forårsaket dette slik støy på overvåkningsmonitorene til en pasient, at det ikke ble oppdaget at blodsirkulasjonen i armen hadde stoppet. Pasientens arm måtte amputeres som følge av dette. (Artikkel i Compliance Engineering European Edition March/April 1998) 10. Naboen min har fått ny pacemaker og hver gang han elsker går den fordømte garasjedøra mi opp! (Bob Hope, 1975) 1.4 Hvorfor er EMC viktig? Gjennom senere år har det skjedd en stadig økende bruk av elektrisiteten til signalering, først og fremst ved tele- og datakommunikasjon, men også gjennom utstrakt bruk av elektronikk på utstyrssiden. Nivåene på strømmer og spenninger som brukes i signalteknikken er av en slik størrelse at elektrisk/elektronisk utstyr kan bli utilsiktet påvirket på flere måter. Det er derfor nødvendig å sette grenser, både for utsendelse (emisjon) av støy fra et gitt utstyr og for utstyrets evne til å tåle støy (støyfølsomhet, immunitet). Dette fordi utstyr for ulike formål skal fungere sammen og det må gis regler for å oppnå god elektromagnetisk sameksistens (elektromagnetisk kompatibilitet = EMC). Ved dårlige EMC forhold vil man ikke kunne være sikker på at utstyr og systemer vil oppføre seg i henhold til intensjonen. På et sykehus vil dårlig elektromagnetisk sameksistens i ytterste konsekvens kunne sette menneskers liv i fare. I tillegg medfører EMC-problemer som oftest også negative økonomiske følger for byggeiere og brukere. Det er derfor svært viktig at alle relevante EMC krav er oppfylt. Selv om EMC er knyttet til elektromagnetiske fenomener, så er ikke EMC et rent elektroproblem. EMC angår også andre fag, både fordi elektroteknisk utstyr inngår som del av deres anlegg, og fordi andre tekniske installasjoner og bygningsstruktur påvirker EMC forholdene. Spesielt påvirkes EMC forholdene av fagområdene bygg og VVS. 2 Standardiseringsorganisasjoner, direktiver og normer Direktiver og normer (utgis av Norsk Elektroteknisk Komité (NEK), p.boks 280 Skøyen, 0212 Oslo) er under stadig endring, og ny eller sist revidert versjon vil til enhver tid være den gjeldende. 2.1 Standardiseringsorganisasjoner The International Electrotechnical Commision (IEC) er den internasjonale standardiseringsorganisasjonen som har størst fokus på EMC. To tekniske komitéer i IEC arbeider full tid med EMC: TC77 Electromagnetic compatibility between equipment including networks, og CISPR - The International Special Comitee on Radio Interference.

6 De frittstående europeiske standardiseringsorganisasjonene CENELEC (Comite European de Normalisation Electrotechnique) og ETSI (European Telecommunication Standard Institute) utarbeider europanormer etter mandat fra europakommisjonen og EFTA. En stor del av de utgitte europanormene fra CENELEC er identiske med IEC- eller CISPR-normer. Det femsifrede nummeret på normen angir opprinnelsen. Europanormer som CENELEC selv utarbeider, nummereres fortløpende fra EN EN 6XXXX er den europeiske ekvivalente nummereringen av IEC standarder med nummer IEC 6XXXX. Tilsvarende blir lagt til gjeldende CISPR-publikasjons-nummer (eks. CISPR 14 => EN 55014). Straks CENELEC har produsert og blitt enige om en europeisk EMC standard (prefiks EN- Europanorm eller HD Harmonic Document), må alle CENELEC landene (inkludert Norge) implementere tilsvarende nasjonale standarder. ETSI genererer standarder for telekommunikasjons-nettverksutstyr som ikke er tilgjengelig for abonnenten, og for radiokommunikasjonsutstyr og kringkastingssendere. 2.2 Direktiver Med henblikk på fri flyt av apparatene mellom EØS-landene stilles det harmoniserte sikkerhetskrav til disse gjennom EU-direktiver, som må omsettes til nasjonale forskrifter. Apparater for fritt salg skal være CE-merket som bekreftelse på at direktivenes krav er oppfylt. Hensikten med direktivene er ikke at de skal være kostnadsdrivende. Dette gjenspeiler seg i måten som samsvar med dem fastslås på. Generelt er det produsenten selv som vurderer og eventuelt erklærer samsvar med direktivene, basert på at det er konstruktøren selv som kjenner produktet og det forutsatte bruksområdet best. Det er mulig, men generelt ikke nødvendig, å trekke inn en tredje part til hjelp i vurderingene, f.eks. "competent body", som EMC-direktivet opererer med. Men uansett er det produsenten som tar ansvaret for samsvar. Det finnes noen unntak hvor det er obligatorisk med typeprøver hos en tredje part (teknisk kontrollorgan - "notified body"), for eksempel for en del radioutstyr. Spesielt aktuelle direktiver i tilknytning til bygg er: 89/336/EØF og 92/31/EØF: Elektromagnetisk kompatibilitet (EMC-direktivet) 73/23/EØF: Lavspenningsdirektivet 99/5/EØF: Radio- og telekommunikasjons terminal utstyr (R&TTE direktivet) 89/392/EØF: Maskindirektivet Det er først og fremst EMC- og lavspenningsdirektivene som har konsekvenser for installasjoner, utstyr og jording av anlegg. Men det finnes unntak der også andre direktiver omfatter EMC. For medisinsk utstyr gjelder MD-direktivet alene. EØS-medlemslandene er som nevnt forpliktet til å omsette direktivene til nasjonale lover og forskrifter, siden det formelt er landenes egne lover som gjelder i de enkelte land. Eksempel på norske forskrifter/lover: Forskrift om elektrisk utstyr Forskrift om elektriske lavspenningsanlegg

7 Forskrift til arbeidsmiljøloven, produktkontrolloven og lov om teknisk kontrollorgan fastsatt ved kgl. res. 19. august 1994 (kalt maskinforskriften) Akkredittering, kompetent organ og meldt organ. Akkreditering har med kvalitetssikring å gjøre. Norsk Akkreditering peker ut de som skal bli akkreditert. Et testhus behøver ikke være akkreditert, men det er en fordel (usikkert om noen norske EMC-testhus er akkreditert). N.A. ligger under næringsdepartementet. Kompetent organ (kompetent body) gir uttalelse om utstyr etc. er i samsvar med EMC direktivet. Kommunaldepartementet peker ut komptent organ. Produkt- og elektristetstilsynet gir utalelse til departementet om hvem som kan være kompetent organ. Meldt organ / teknisk kontrollorgan (notified body) (spesielt for EMC direktivet) har rett til å typeteste radiosendere (radiosendere må typetestes). Samferdselsdepartementet (post- og teletilsynet) utpeker teknisk kontrollorgan. Noen norske organer: ComLab (Telenor) er notified body DnV er competent body + notified body Nemko er compent body 2.3 CE-merking CE- merking av et produkt er et synlig tegn på at produktet tilfredsstiller kravene i et eller flere EU-direktiv, samt at produsenten har fulgt direktivene under konstruksjon og produksjon. CE-merket er tegn på fri flyt innenfor EØS-området. CE-merket må ses i forhold til hvilket direktiv som er lagt til grunn, det betyr noe helt annet på leketøy enn på medisinsk utstyr. Derfor må en alltid kontrollere hvilket direktiv CE-merkingen refererer til. Risikoutsatt utstyr skal også merkes om hvilket meldt teknisk kontrollorgan som har kontrollert utstyret. Generelt er CE-merket ikke ensbetydende med kvalitetsstempel, men vil langt på veg være et kvalitetsstempel. Kravet ved anskaffelser bør generelt være at alt utstyr som anskaffes skal være CE-merket. Teknisk underlag for CE-merkingen skal følge med, og det skal framgå hvilke(t) direktiv(er) som er tilfredsstilt. Det er flere måter å få CE-merket et produkt: Minimumstiltakene som skal til for å plassere et produkt på markedet er å lage en egenerklæring som forteller hvilke standarder produktet oppfyller. Videre må CEmerket settes på produktet. En annen måte å plassere et produkt på markedet å bruke en såkalt teknisk konstruksjon fil (technical file) som sannsynliggjør at produktet oppfyller EMCdirektivets krav. Denne filen må godkjennes av et teknisk kontrollorgan (kompetent organ, competent body) og CE-merket må så settes på produktet. Alle produkter som innholder radiosender må typegodkjennes av et teknisk kontrollorgan ( meldt organ, notified body) og merkes med CE-merket.

8 2.4 Normer Direktivene inneholder kun de overordnede tekniske kravene, tilsynsbetingelsene og ansvarsreguleringen. De tekniske kravene spesifiseres i europanormer (EN). Det er prinsipielt mulig å påvise samsvar med direktivenes krav ut fra andre kriterier. CE-merking av produkter som bekreftelse på at de er utført i samsvar med EMC-kravene i gjeldende direktiv, vil normalt være basert på at utførelsen tilfredsstiller krav spesifisert i harmoniserte europanormer. Normene kan inndeles i fire typer normer: Produktnormer Generelle normer (generiske, generic norms ) Basisnormer Installasjonsnormer Siste revisjon av normer skal til enhver tid legges til grunn Produktnormer Primært skal normene være produktnormer. Dette kan være: EMC produktnormer som dekker både emisjons- og immunitetsaspektene EMC produktnormer som dekker det ene av disse aspektene Produktnormer som dekker både elsikkerhet og EMC Generelle normer Da mange produkter ennå ikke er dekket av slike normer, er det utgitt generelle europanormer, som kan benyttes hvor produkt-/produktfamilienormer mangler. Produkt-/produktfamilienormer har gyldighet foran de generelle normene, som spesifiserer tester og krav på generell basis. Harmoniserte normer er produktnormer (eventuelt produktfamilie eller generelle normer) som er offentliggjort i De Europeiske Fellesskaps Tidende (engelsk: Official Journal of the European Community). Disse kan brukes som grunnlag for samsvarsvurdering mot direktivet. Kapittel "2.4 Harmoniserte europanormer" gir en oversikt over aktuelle harmoniserte normer. Generelle normer: NEK EN : Electromagnetic compatibility - Generic emission standard. Part 1: Residential commercial and light industry (1991). NEK EN : Electromagnetic compatibility - Generic emission standard. Part 2 : Industrial environment (1993). NEK EN : Electromagnetic compatibility - Generic immunity standard. Part 1: Residential commercial and light industry (1997).

9 EN : Electromagnetic compatibility - Generic immunity standard. Part 2 : Industrial environment (1994) Basisnormer Produktnormene og de generelle normene bygger på basisnormer. Disse omfatter de generelle, grunnleggende betingelser eller regler for realisering av EMC (terminologi, beskrivelse av elektromagnetiske fenomener, beskrivelse og klassifisering av miljøet, spesifikasjon av kompatibilitetsnivåer, generelle grenser for emisjon, anbefalte testklasser med henblikk på immunitet, måleteknikk). Innenfor IEC 1000/EN normseriene finner vi basisnormer. CENELEC har dessuten utarbeidet en del midlertidige basisnormer (ENV). Basisnormene er generelt ikke harmoniserte normer, men for støyemisjon viser de generelle og produktspesifikke EMC-normene til basisnormer som er identiske med harmoniserte produktnormer Installasjonsnormer En installasjon er i EMC-kontekst en kombinasjon av apparater, komponenter og systemer sammensatt og/eller plassert (individuelt) i et gitt område. Det er åpenbart vanskelig og noen ganger umulig å gjennomføre emisjons- eller immunitetstester på et sett av enheter som er spredt over et stort område. Det er også nødvendig å ta høyde for det faktum at testene kan bli influert av betingelser som er skapt av omgivelsene, og resultatet kan være at de ikke er formålstjenlig for sertifiseringsformål. Leverandøren av den enkelte enhet må da indikere installasjonsbetingelsene for hans produkt (kabling, jording) som sikrer korrekt funksjon på hele installasjon. EMC-normverket er sterkt produktrettet. For utførelsen av installasjonene er det imidlertid også utarbeidet installasjonsnormer, som for eksempel: Normer (forskrifter) for utførelsen av beskyttelsesjordingen i el-installasjonene. Premissene for EMC-gunstig installasjon legges i betydelig grad gjennom utførelsen av denne. De nyere el-sikkerhetsnormene tar hensyn til dette. Installasjonsnormer for kablingssystemer for tele og data (dekker både EMC og elsikkerhet). EMC installasjonsveiledninger som utarbeides som et supplement til produktnormene. 2.5 Miljøklasser

10 I normene skilles det flere steder mellom miljøklasser, og det opereres med miljøspesifikke krav, dvs. at emisjons- og immunitetskrav avhenger av hvilken miljøklasse som er aktuell. Miljøklassifiseringen har også betydning for om salg/distribusjon kan skje fritt uavhengig av teknisk kompetanse hos kunden eller brukeren, eller om det settes krav til teknisk kompetanse hos kunde eller bruker. For radiofrekvent støy er emisjonsgrensene satt ut fra at radio- og TV-mottaking ikke skal forstyrres, noe som resulterer i følgende forskjellige inndelinger: NEK EN 55011: Limits and methods of measurement of radio disturbance characteristics of industrial, scientific and medical (ISM) radiofrequency equipment (1998). Dette er en produktnorm som brukes som basisnorm. Klassedefinisjonene er: - Klasse A utstyr: Utstyr beregnet for bruk i alle andre områder enn boliger og slike som er direkte koblet til lavspennings fordelingsnett som forsyner bygninger brukt til boligformål. - Klasse B utstyr: Utstyr beregnet for bruk i boligområder og områder direkte koblet til lavspennings fordelingsnett som forsyner bygninger brukt til boligformål. I to anmerkninger sies det at kompetente nasjonale myndigheter kan for hvert enkelt tilfelle tillate bruk av utstyr som ikke møter kravene til kl A dersom de ikke forstyrrer radiotjenestene, og at ansvarlig myndighet kan tillate bruk av utstyr som tilfredsstiller kl A også i kl B miljø. NEK EN : Electromagnetic compatibility - Generic emission standard. Part 1: Residential, commercial and light industry (1992). I dette miljøet (husholdning, forretning og lett industri) stilles kl B krav. NEK EN : Electromagnetic compatibility - Generic emission standard. Part 2 : Industrial environment (1993). I dette miljøet (industri) stilles kl A krav. NEK EN : Uninterruptible power systems (UPS) Part 2 : EMC Requirements (1995). Interessant i denne normen er introduksjonen av begrepene: - Unrestricted sales distribution Fritt salg, uten avhengighet av teknisk kompetanse hos kunden eller brukeren. Strenge krav til emisjon, med produktklassene A og B som i basisnormen. - Restricted sales distribution Salget er avgrenset til bare kunder og brukere med en høy teknisk kompetanse. Det tillates høyere emisjonsgrenser ut fra økonomiske grunner for begge partnere. Leverandør og kunde

11 skal sammen velge beskyttelsesnivået som sikrer at de essensielle kravene til kompatibilitet blir oppfylt for den gjeldende installasjon. Denne klassifiseringen henfører seg kun til støyemisjon. NEK EN : Adjustable speed electrical power drive systems. Part 3: EMC product standard including specific test methods (1996). Normen skiller mellom unrestricted og restricted sales distribution (fritt/avgrenset salg): Miljømessig skiller den mellom: - First environment - equipment to be connected to a public low-voltage power supply network which also supplies buildings used for domestic purposes. Her spesifiseres klasse B krav for apparater som trekker mindre enn 25 A ved fritt salg og klasse A krav forøvrig. - Second environment - equipment intended to be connected to an industrial low-voltage power supply network, or public network which does not supply buildings used for domestic purposes. Her spesifiseres ingen emisjonskrav. Leverandør og kunde skal sammen velge beskyttelsesnivået som sikrer at de essensielle kravene til kompatibilitet blir oppfylt for den gjeldende installasjon 2.6 Harmoniserte europanormer I vedlegg A er det listet opp en del harmoniserte normer. Opplistingen er generelt gyldig pr. mars En del av disse normene kan etter den tid være oppdatert eller fjernet, og det kan ha kommet til nye normer etter For en oppdatering henvises det til NEK ( CENELEC ( og IEC ( Fra NEK s hjemmesider kan man laste ned en katalog som gir oversikt over Norske elektrotekniske normer og rapporter som er vedtatt av NEK. Katalogen er ajourført til mars Oversikten er inndelt i sju grupper ut fra publikasjonenes utarbeidende organ, hhv. NEK, IEC og CENELEC( Fra NEK s hjemmesider kan en også laste ned oversikt over nye normer fra IEC og CENELEC, samt CENELEC-forslag for votering ( samt nye norske elektrotekniske normer / tilbaketrekking 2.7 Unntak Det finnes noen unntak fra EMC-direktivet. Blant annet er selvbygd radioamatørutstyr og militært utstyr unntatt fra direktivet. Militært utstyr som også brukes i sivil sammenheng er ikke fritatt. Annet utstyr som er unntatt EMC-direktivet og som er dekket av andre direktiver: Medisinsk utstyr Motorkjøretøy Flyutstyr Marineutstyr Ikke automatiske vekter (immunitet)

12 Elektriske måler (immunitet) Radio og telekommunikasjonsterminaler 3 Konkrete normer, forskrifter og retningslinjer for utvalgte utstyrstyper 3.1 Informasjonsteknologiutstyr (ITE) For denne typen utstyr gjelder følgende normer for emisjon og immunitet: NEK EN 55022:1998 (klasse B) + cor. Aug NEK EN 55024:1998 Informasjonsteknologiutstyr (ITE = Information Technology Equipment) er utstyr hvis primære funksjon er enten (eller en kombinasjon av) innlegging av data, lagring av data, framvisning (display) av data, henting av data, overføring av data, behandling av data, svitsjing av data eller kontroll/styring av data, og kan være utstyrt med en eller flere terminalporter som typisk benyttes for informasjonsoverføring, og med en forsyningsspenning som ikke overskrider 600V. ITE omfatter typisk utstyr for datakommunikasjon, som kan deles i to hovedklasser: Datanettverksutstyr (svitsjer, hub'er, rutere osv.) Brukerdatautstyr av forskjellige typer (PC, arbeidsstasjon, tjenere (servere), printer, lagringsenheter, teknisk byggutstyr som kommuniserer over datanettet, osv.) Brukerdatautstyr spenner over et bredt spekter av produkttyper, og en god del brukerdatautstyr kommer ikke under betegnelsen ITE. Et eksempel er elektromedisinsk utstyr (EMU). Et annet eksempel er radioutstyr og utstyr som kan tilkobles offentlige tele-, radio- og satelittnett. Utstyret koples ofte sammen med kabler som er tilgjengelig i et felles kablingssystem for informasjonsteknologi (IT-kabling). IT-kablingen er rent passivt utstyr, og skal verken CEmerkes eller testes som spesifikke komponenter. Det finnes i øyeblikket ingen brukbare testmetoder for å verifisere at et installert og idriftsatt nett, komplett med aktivt utstyr, oppfyller EMC direktivet. For å oppfylle elektromagnetisk ytelse i et system for informasjonsteknologi (som omfatter både passiv og aktivt utstyr) er det svært viktig at utstyret tilfredsstiller de relevante normene og at installasjonskravene til ITkablingen overholdes. Retningslinjer prosjektering, anskaffelse og utførelse: Alt utstyr som anskaffes skal være CE-merket. Teknisk underlag for CE-merkingen skal følge med, og det skal framgå hvilke(t) direktiv(er) som er tilfredsstilt. ITE utstyr skal generelt oppfylle produktnormen NEK EN (klasse B) med hensyn til emisjon og produktnormen NEK EN 55024:1998 med hensyn til immunitet.

13 Hvis ikke de produktspesifikke normene dekker utstyret, skal de generelle normene for emisjon og immunitet, henholdsvis NEK EN og NEK EN , tilfredsstilles. Større systemer skal så langt det er mulig tilfredsstille direktivene. For om mulig å unngå uklarheter omkring ansvaret for EMC ved anskaffelser, bør utstyrsleverandøren(e) gi forsikringer eller garantier om at EMC krav overholdes når de får oppgitt hva slags utstyr fra andre leverandører som er tilkoplet - eller planlegges tilkoplet nettet. 3.2 Telekommunikasjonsutstyr Forskrifter og myndighetskrav: Nasjonal frekvensplan Forskrift om tillatt bruk av frekvenser Forskrift om private telenett Forskrift om tillatt bruk av frekvenser Forskrift om EØS-krav til radio- og teleterminalutstyr. Forskrift om autorisasjon for tele-, kabel-tv- og radioinstallatør (autorisasjonsforskriften). Normer og installasjonsretningslinjer: NEK EN 55022:1998 (klasse B) + cor. Aug NEK EN 55024:1998 ETS NS-EN :2000 NS-EN :1996 Telekommunikasjonsutstyr spenner over et bredt spekter. Mye av utstyret kan defineres som rent informasjonsteknologiutstyr, og det henvises til kap. 5.1.for relevante EMC krav for slikt utstyr. Radioutstyr og utstyr som kan tilkobles offentlige tele-, radio- og satelittnett har imidlertid spesielle krav som skal tilfredsstille Radio- og Teleterminaldirektivet (R&TTE-direktivet). Kravene er angitt i Forskrift om EØS-krav til radio- og teleterminalutstyr som gjelder fra 1. juli Fra samme dato oppheves en rekke forskrifter knyttet til typegodkjenning av diverse teleterminal- og radioutstyr, samt forskrifter med tekniske krav til teleterminaler og radioutstyr til bruk i offentlige tele-, radio- og satellittnett. CE merking av slikt utstyr innebærer at utstyret er i henhold til R&TTE-direktivet. CE merking gjelder for enkeltprodukter. Når en funksjonell enhet blir bygd opp av flere enheter som hver for seg er CE merket, skal prinsipielt den funksjonelle enheten tilfredsstille EMC direktivet i kombinasjon med R&TTE-direktivet. Eksempel på dette vil være en telefonsentral med ulike perifere enheter slik som: Driftsterminal

14 Telefonsvarer Interaktivt talesvarutstyr Radioenheter for trådløs telefoni Ekspedientterminaler Telefonapparater Hver av disse enhetene, som kan være fremstilt av ulike produsenter, skal være CE merket. Ved godkjenningstester er det umulig å teste alle utstyrskombinasjoner. Sammen med andre begrensninger i testprosedyrene, gir dette en viss usikkerhet om den samlede funksjonelle enheten virkelig oppfyller direktivene. For det aller meste av radioutstyret er det utarbeidet en helt ny serie med standarder fra ETSI ( Standardene heter EN xx,der xx er understandarder for de forskjellige radiotyper (-1 er en generell del mens de andre delene går mer i detalj for hver type radio). For terminalutstyr brukes NEK EN for utstråling og NEK EN for immunitet. Det er også laget en ETSI standard for telekommunikasjonsutstyr, men denne gjelder stort sett utstyr ute i nettet, og ikke terminalene. Denne standarden heter ETS (ETSI). Det finnes i øyeblikket ingen brukbare testmetoder for å verifisere at et installert og idriftsatt nett, komplett med aktivt utstyr, oppfyller EMC direktivet. For å oppfylle elektromagnetisk ytelse i et system for informasjonsteknologi (som omfatter både passiv og aktivt utstyr) er det imidlertid svært viktig at installasjonskrav til IT-kabling overholdes. Retningslinjer for prosjektering og utførelse: Alt utstyr som anskaffes skal være CE-merket. Teknisk underlag for CE-merkingen skal følge med, og det skal framgå hvilke(t) direktiv(er) som er tilfredsstilt. Større systemer skal så langt det er mulig tilfredsstille direktivene. For om mulig å unngå uklarheter omkring ansvaret for EMC ved anskaffelser, bør utstyrsleverandøren(e) gi forsikringer eller garantier om at EMC krav overholdes når de får oppgitt hva slags utstyr fra andre leverandører som er tilkoplet - eller planlegges tilkoplet nettet. 3.4 Utstyr for industrielle, vitenskaplige eller medisinske formål (ISM-utstyr) Normer og installasjonskrav: CISPR 11: A1:1999 ITU-T har spesifisert en del frekvensområder som kan benyttes av industrielt, vitenskapelig og medisinsk (ISM) radiofrekvensutstyr. Innenfor disse frekvensbåndene kan utstyret generelt stråle ut ubegrenset energi. Utenfor ISM-båndene gir CISPR 11 spesifiserte krav til elektromagnetiske nivåer. En del av ISM-båndene er også tilgjengelig for konsesjonsfri bruk av annet radioutstyr. For slikt utstyr gjelder retningslinjer mht. båndbredde, effektnivå og hvordan frekvensbåndet

15 benyttes. Disse er angitt i nasjonal frekvensplan, samt i Forskrift om (konsesjonsfri) bruk av frekvenser. I prinsippet må en regne med at utstyr som benytter ISM båndene kan bli forstyrret. Se for øvrig kapitlet om trådløst kommunikasjonsutstyr. Retningslinjer for prosjektering, anskaffelse og utførelse CISPR 11 angir grenseverdier og målemetoder for elektromagnetiske forstyrrelser ved bruk av industrielt, vitenskapelig og medisinsk (ISM) radio-frekvens utstyr. ISM utstyr skal være merket fra produsent med utstyrs-klasse (class A eller class B) og gruppe (group 1 eller group 2), kfr. CISPR 11 for detaljer. 3.5 Trådløst kommunikasjonsutstyr Følgende trådløse/mobile kommunikasjonssystemer anses å kunne være aktuelle for bruk i bygg: Trådløst telefonsystem (DECT) Trådløse mikrofoner - AV-utstyr: (Eks.: Lyd/bilde overføring ved operasjon, auditorier, etc.) Mobiltelefon GSM 900/1800. (Eks.: Benyttes bevisst/ubevisst av ansatte, pasienter og besøkende) Mobiltelefon UMTS (Eks. på bruk som GSM 900/1800) Personsøker intern. (Eks.: Personell som inngår i ulike vaktberedskaper og mobilt personell) Trådløst datanett - WLAN Frekvensplan I tillegg til de interne trådløse systemene, vil installasjonene også kunne bli påvirket av mange "eksterne" trådløse systemer, som for eksempel GSM mobiltelefon, radio- og TV kringkasting og radiolinjeforbindelser. All bruk av frekvenser er regulert av offentlige myndigheter gjennom regelverk/forskrifter. Utøvende myndighet er Post- og teletilsynet (PT). Bruk av frekvenser og radioutstyr etter reglene i forskriftene er ikke beskyttet mot skadelige forstyrrelser fra annen lovlig bruk av frekvenser. Forstyrrelser (interferensproblemer) kan oppstå pga. kollisjon mellom to eller flere systemer som opererer i samme frekvensområde, for eksempel Bluetooth og IEEE I tillegg vil det også kunne være indirekte årsaker til forstyrrelser. Det kan for eksempel skyldes intermodulasjon som følge av ulineariteter i utstyret, overharmoniske signalkomponenter, mikseprodukter, dårlig filtrering osv. For i størst mulig grad å unngå at trådløse systemer kolliderer frekvensmessig, må det utarbeides en frekvensplan for bruk av trådløse systemer i bygget/byggene. Frekvensen(e) for hvert trådløs system settes opp. Nasjonal frekvensplan skal være det overordnede styrende regelverk for en slik plan.

16 I tillegg må frekvensplanen tilfredsstille følgende relevante forskrifter: Forskrift om tillatt bruk av frekvenser Forskrift om kabel TV Forskrift om privat telenett Framtidig forskrift for utstyr med kort rekkevidde Vedlegg C gir en fyldigere presentasjon av nasjonal frekvensplan og de ovenfor nevnte forskrifter. Frekvensplanen må også ta hensyn til eksterne trådløse kommunikasjonssystemer. Det antas at kringkastingssystemer og mobile kommunikasjonssystemer vil være de mest sannsynlige kildene til evt. eksterne forstyrrelser. En del av frekvensene som kan benyttes konsesjonsfritt, benyttes også til Industrial Scientific Medical-utstyr (ISM-utstyr). ISM-utstyr sender med høy effekt og har egenskaper som vil kunne forstyrre radiokommunikasjon på disse frekvensene. Forstyrrelsene kan også komme fra ISM-utstyr utenfor bygget. Man bør derfor unngå frekvenser som benyttes til ISM-utstyr, såfremt det er mulig. Tabellen nedenfor viser frekvenser som tillates brukt til ISM-utstyr: Senter frekvens MHz Frekvensområde Maks. strålingsnivå 2) Nummer på relevant fotnote i ITU frekvensplan 6,780 6,765 6,795 Under vurdering 524 1) 13,560 13,553 13,567 Ubegrenset ,120 26,957 27,283 Ubegrenset ,680 40,66-40,70 Ubegrenset , ,05 434,79 Under vurdering 661 1) 915, Ubegrenset 662 (bare region 1) Ubegrenset 707 (bare region 1) Ubegrenset Ubegrenset Under vurdering 881 1) Under vurdering 911 1) Under vurdering 916 1) 1) Bruk av disse båndene er kun tillatt etter spesiell autorisasjon av Post- og Teletilsynet 2) Effektnivået er ubegrenset og omfatter hele frekvensbåndet. Det kan være nødvendig med spesielle tiltak for å oppnå kompabilitet for annet utstyr som plasseres i nærheten av ISM utstyret, og som tilfredsstiller relevante immunitetskrav (f.eks i CISPR 20) Tiltak ved forstyrrelser I de tilfeller der to eller flere systemer opererer innenfor samme frekvensområde, må brukerne i bygget ta stilling til hva som skal gjøres. Man er stilt overfor to prinsipielle hovedvalg: Tillate kollisjon Prioritere systemer En slik prioritering må være basert på bevisste og begrunnede valg, utført i samarbeid mellom representanter fra brukere og tekniske avdelinger.

17 3.5.3 Plassering av stasjonært utstyr for interne trådløse systemer Fordelen med stasjonært RF-utstyr (basestasjoner og lignende) er at utstyret ikke flyttes rundt, dvs. at feltet fra slike installasjoner er kjent og kan hensyntas ved planlegging for andre systemer. En er sikret lavest effektnivå på mobile/bærbare håndsett som kommuniserer via en basestasjon (mobiltelefon, DECT, trådløst LAN, m.fl.) hvis avstanden til basestasjonen er liten. Ved plassering av stasjonære sendere (basestasjoner for trådløse telefoner, aksesspunkt for trådløse LAN, personsøkersendere osv.) må det på forhånd tas tilstrekkelig hensyn til annet utstyr og systemer som er plassert eller planlagt plassert i nærheten, spesielt EMU. Etter installasjonen må feltet i tilgrensende arealer måles, for å fastslå evt. behov for sikkerhetstiltak (for eksempel forbudssoner osv.) Plassering av stasjonært utstyr for eksterne trådløse systemer Mange moderne RF-kommunikasjonssystemer har automatisk nedjustering av sendeeffekten.på de mobile/bærbare terminalene. Av den grunn kan det være fordelaktig om eksterne systemer som kan ha brukere inne i bygget/området (for eksempel GSM, TETRA osv.), har plassert basestasjoner inne i bygget/området. Eksterne tjenesteleverandører bør kontaktes for å få en oversikt over hvor de har plassert, evt. har tenkt å plassere, basestasjoner i nærheten av bygget/byggene. (Identifisering av mulige støykilder). Ved mistanke om mulige problemer bør eksterne operatører oppfordres til alternativ plassering Testing For å være helt sikker på at radiosystemer ikke forstyrrer hverandre, er det nødvendig å gjennomføre "sameksistenstester" i de omgivelsene der systemene skal benyttes. Trådløse systemer vil også kunne påvirke trådbundet utstyr. Forstyrrelser av medisinsk teknisk utstyr på sykehus (utstyr for overvåkning, diagnostering og behandling) antas å være spesielt kritisk Kontroll ved innkjøp av utstyr Ved investering i trådløst utstyr, må det sjekkes at utstyret er godkjent for bruk i Norge for å avklare at utstyret ikke opererer i et frekvensområde som er eksklusivt avsatt for andre systemer Videre må det spesielt kontrolleres at trådløst utstyr er CE-merket, og har tilstrekkelig produktinformasjon i tråd med forskrift om EØS-krav til radio- og teleterminalutstyr. Forfattere: Kurt Even Kristensen, Petter Brækken og Stein Øvstedal.