Elektromagnetisk kompatibilitet

Spenningssetter man installasjoner, elektrisk utstyr eller produkter oppstår det elektromagentiske felt. Dersom man ikke tar forhåndsregler kan man få uønskede forstyrrelser. For å unngå disse forstyrrelsene konstrueres produktene med elektromagnetisk kompatibilitet (EMC).

En beskrivelse av elektromagnetisk kompabilitet (EMC) finner vi i standarden NEK IEC 61000-1-1:1992 Electromagnetic compatibility:

Elektromagnetisk kompatibilitet eller EMC er evnen et utstyr eller system har til å fungere som tiltenkt i dets elektromagnetiske miljø uten å introdusere elektromagnetiske forstyrelser til andre ting i det miljøet.

Dersom en l-installatør eller  produsent av elektrisk utstyrikke har tatt tilstrekkelig høyde for EMC kan man få uønskede forstyrrelser. Et typisk eksempel kan være DAB-radioen som faller ut når LED-lampen tennes.

Imidlertid er det ikke bare i mindre systemer utilstrekkelig EMC kan forårsake utfordringer. For eksempel har LED lysene på Rockheim i Trondheim forårsaket forstyrrelser på innflygningssystemet til Værnes Flyplass. For å sikre seg mot slike forstyrrelser er EMC en viktig del av elektroteknisk utstyr og produkter. EMC er derfor en del viktig del av sertifiseringen for å få en CE-merking.

Uten dette hensynet til at installasjoner kan forårsake forstyrrelser ville vi stå overfor uante konsekvenser. Både standarder for installasjon og produksjon vier derfor EMC stor oppmerksomhet.

Elektromagnetiske fenomener – behovet for EMC

Det er mange elektromagnetiske fenomener og alle har sitt opphav i det faktum at når man spenningssetter en installasjon, elektrisk utstyr eller system så oppstår det elektromagnetiske felt, enten de er tiltenkte eller ikke. Når vi snakker om EMC, er det gjerne de ikke-tiltenkte elektromagnetiske feltene vi fokuserer på. For enkelhetens skyld deler man ofte fenomenene inn i 3 hovedkategorier:

  • Elektrostatiske utladninger (ESD)
  • Lavfrekvente fenomener
  • Høyfrekvente fenomener

Lav-frekvente fenomener

Lave frekvenser i denne sammenheng er ofte definert som frekvenser fra 9 kHz og lavere. De kan oppstå både i form av felt og kabelbundet støy. Dette vil si at potensielle forstyrrelser enten kan overføres via et elektromagnetisk felt eller som ledningsbåren støy i kabelen som er koblet til utstyret. Lavfrekvente forstyrrelser har ofte sin opprinnelse i nettforsyningen. Eksempler på dette kan være harmoniske frekvenser, endringer i forsyningens spenningsamplitude og frekvens, DC spenninger i AC nett, magnetiske felt, elektriske felt og så videre.

Høy-frekvente fenomener

Høye frekvenser i denne sammenheng er ofte definert som frekvenser over 9 kHz og høyere. De kan oppstå både i form av felt og kabelbundet støy. På samme måte som for lavfrekvente fenomener vil dette si at potensielle forstyrrelser enten kan overføres via et elektromagnetisk felt eller som ledningsbåren støy i kabelen som er koblet til utstyret. Høyfrekvente fenomener har ofte sin opprinnelse i signalprosessering eller bruk av kontaktorer og releer. Eksempler på dette kan være transienter, kommunikasjonssignaler på kommunikasjonskabler, kommunikasjonssignaler på strømkabler, støy knyttet til switchefrekvensen til en strømforsyning eller frekvensomformer, bredbåndede signaler over internett, oscillerende forstyrrelser, modulerte forstyrrelser, RFID, magnetiske felt, pulser osv.

Den tekniske rapporten NEK IEC TR 61000-2-5: 2017 gir et godt innblikk i elektromagnetiske fenomener.

Elektromagnetisk miljø

Det elektromagnetiske miljøet for en geografisk lokasjon er bestemt av en kombinasjon av de naturlige og menneskeskapte fenomenene og på hvilket nivå disse fenomenene skaper forstyrrelser.

Ettersom det kan være stor variasjon i elektromagnetiske fenomener på samme sted, er bildet komplekst. Man forenkler dette ved å lage klassifiseringer av lokasjoner, basert på hva slags elektromagnetiske fenomener du kan forvente og i hvilken grad fenomenene kan påvirke.

Man kan forenklet dele opp i disse tre miljøene

  • Bomiljø
  • Kommersielt / offentlig sted
  • Industrimiljø

Fordi man har ulik forventning til påvirkning av annet utstyr og installasjon i de forskjellige miljøene, stiller man også forskjellige krav til EMC. Dette er beskrevet i en rekke IEC publikasjoner som man kan bruke for å demonstrere samsvar med nasjonale krav til EMC. Merk at disse kravene gjelder både installasjoner, maskiner og utstyr.

EMC standardisering i Norge

Det har blitt nevnt en rekke NEK IEC standarder som kilde for informasjon om EMC. Dette er ikke tilfeldig. EMC er, i tillegg til egne publikasjoner, en del av svært mange standarder innenfor flere fagområder. Et av eksemplene kan være NEK 400. I Norge er det standardiseringskomiteen NK 210 – Elektromagnetisk kompatibilitet som er ansvarlig for arbeidet. Komiteen ivaretar norske interesser i arbeidet som foregår på internasjonalt nivå hos IEC og på europeisk nivå hos Cenelec.

NEK arrangerer et webinar som behandler EMC 21. oktober.

Du kan lese mer om EMC under NEKs EMC-webinar 21. oktober her!