Sähkömagneettinen yhteensopivuus – EMC
Sähkömagneettisella yhteensopivuudella (EMC) tarkoitetaan elektronisen laitteen kykyä 1) toimia oikein sille tarkoitetussa sähkömagneettisessa ympäristössä ja 2) olla saastuttamatta sähkömagneettista ympäristöä.
Sähkö- ja elektroniikkalaitteilla tarkoitetaan laitteita, joiden toiminta riippuu sähkövirrasta tai sähkömagneettisista kentistä, sekä laitteita, jotka on tarkoitettu käytettäväksi enintään 1 000 voltin vaihtovirran tai 1 500 voltin tasavirran nimellisjännitteellä (lähde RoHS 2011/65/EU).
Sähkömagneettinen ympäristö koostuu sekä säteilystä (säteilevä/säteilyä lähettävä) että johdetusta energiasta. EMC: llä on siis säteily- ja herkkyysaspektit.
Sähkömagneettinen yhteensopivuus on ominaisuus, josta on tullut yhä tärkeämpi elektroniikkatuotteissa. Sähkömagneettisen yhteensopivuuden (EMC) osoittamiseksi testataan seuraavat:
- Tuotteen häiriönsieto säteileviä sähkömagneettisia häiriöitä vastaan
- Tuotteen säteilemä sähkömagneettinen häiriö
- Tuotteen häiriönsieto johdettuja sähkömagneettisia häiriöitä vastaan
- Tuotteen lähettämä johdettu sähkömagneettinen häiriö
- Tuotteen kestävyys sähköstaattisia purkauksia (ESD) vastaan
Sähkömagneettiset häiriöt ovat usein peräisin elektronisista kytkimistä, releistä, moottoreista, kytkimistä, loisteputkista, magneettiventtiileistä, taajuusmuuttajista, langattomista laitteista eikä vähiten ukkosesta. Erityisesti sähköstaattisten purkausten tai sähkömagneettisten kenttien kaltaiset häiriöt ovat yleisiä teollisuudessa.
Muuntimen yleisimmät viat johtuvat sähköisistä tai sähkömagneettisista ilmiöistä:
- Jännitesyötön vaihtelut tai lyhyet keskeytykset
- Sähköstaattiset purkaukset
- Sähkömagneettiset kentät
- Ylijännitteen transientit (kipinähäiriöt) jännitesyöttö- tai signaalijohdoissa
- Ylijännitetransientit, suurienergiset yksittäiset pulssit (ylijännitteet)
Toiminnalliset kriteerit
Elektronisten laitteiden käyttäytyminen häiriöille voidaan määritellä kolmella eri tavalla:
| Kriteeri A | Ei muutosta toiminnassa Niin kauan, kun laite ei poikkea tietolehden määrittelystä, laite kuuluu tämän kriteerin piiriin. |
| Kriteeri B | Toiminnan muutos häiriön aikana Laite voi poiketa määrityksestään häiriön ollessa käynnissä, mutta sen on palattava automaattisesti normaaliin asentoonsa, kun häiriö loppuu. |
| Kriteeri C | Tilapäinen vikatoiminto Niin kauan, kun vika jatkuu, laitteella ei ole määriteltyä toimintoa kunnes vika loppuu, minkä jälkeen laite on käynnistettävä uudelleen automaattisesti tai manuaalisesti. Uudelleenkäynnistyksen jälkeen laitteen on palattava normaaliasentoonsa. (lähde EN 61326-1) |
Järjestelmän rakentaja voi torjua EMC-vaikutuksia useilla tavoilla. Esimerkiksi varmistamalla:
- että virtalähteet ovat sähköeristettyjä ja että niissä ei ole maadoitusongelmia.
- että jännite- ja signaalikaapelit asennetaan toisistaan riippumatta.
- pitämällä riittävät etäisyydet muihin sähkömagneettisesti häiritseviin laitteisiin.
- että sähkö- ja elektroniikkalaitteissa on asianmukainen ukkossuojaus.
- että tulojen ja lähtöjen välisiä mahdollisia eroja vältetään.
- että asennuksessa käytetään kierrettyjä / suojattuja kaapeleita.
Nykyaikainen signaalimuunnin, joka on testattu viimeisimpien vaatimusten mukaisesti ja täyttää NAMUR-vaatimukset, takaa yleensä käyttäjälle hyvän ja turvallisen toiminnan. Virheellinen asennus tai ympäristö, jossa on paljon erilaisia häiriötekijöitä, voi kuitenkin vaikuttaa haitallisesti parhaaseenkin tuotteeseen. Näissä tapauksissa on tärkeää tehdä asennuksesta mahdollisimman turvallinen yllä mainituilla toimenpiteillä. Huomattavimmat toimenpiteet ovat yleensä signaalikaapeleiden ja virtajohtojen erillinen reititys ja suojattujen kaapeleiden käyttö mahdollisuuksien mukaan.
Säännöt ja direktiivit
EMC on vaatimus, jota säännellään laeilla, asetuksilla ja määräyksillä. EU-direktiivi 2014/30 / EU tuli voimaan 20. huhtikuuta 2014, ja se sisältää sähkömagneettista yhteensopivuutta (EMC) koskevat vaatimukset sähkölaitteille, kuten lämpötilan mittaukseen käytettäville signaalimuuttajille. Vaatimukset on määritelty kansainvälisessä tuotestandardissa IEC 61326, joka on yhdenmukaistettu standardissa EN 61326.
Lisäksi Saksan kemianteollisuus on luonut oman standardin tai pikemminkin suosituksen, NAMUR-suuntaviivat, jossa nimenomaan NE21:ssä määritellään joitakin erityisiä laajennettuja EMC-vaatimuksia.
CE-merkintä
Jos teollisuuskäyttöön tarkoitettu elektroniikkatuote täyttää asiaankuuluvat standardit, kuten EN 61326, ja on siten edellä mainittujen EMC-direktiivien mukainen, valmistajalla on oikeus kiinnittää tuotteeseen CE-merkintä.
Kaikista tuotteista, joissa on CE-merkintä, on pyynnöstä voitava saada valmistajan vakuutus.
