Compatibilidad electromagnética (CEM) 2491-1-1:1999 Parte 1: Generalidades - Sección 1: Aplicación e interpretación de las definiciones y términos fundamentales INTRODUCCION Esta norma es equivalente al Informe Técnico de La Comisión Electrotécnica Internacional IEC 1 000-1 -1 (1 992) - “Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 1: General. Section 1: Aplication and interpretation of fundamental definitions and terms” y forma parte del grupo de normas que La Comisión de Compatibilidad Electromagnética ha programado realizar, basadas en el grupo de documentos lEC 61000. CAMPO DE APLICACION El objeto de La presente norma es describir e interpretar varios términos considerados como fundamentales para los conceptos y la aplicación práctica en el campo del diseño y de La evaluación de los sistemas electromagnéticamente compatibles. Además, se debe tener en cuenta la diferencia entre los ensayos de compatibilidad electromagnética (CEM) efectuados en una instalación de ensayo normalizada y aquellos efectuados en el lugar donde está instalado un dispositivo (aparato o sistema) (ensayos in situ). Los términos y sus definiciones están dados en el capítulo 2, con referencia al capítulo 161 del Vocabulario Electrotécnica Internacional (VEI). La aplicación de los términos se describe en el capítulo 3 mientras que en los anexos se da una interpretación de sus definiciones. DEFINICIÓNES DE LOS TERMINOS Los términos considerados importantes en el contexto de la presente norma se encuentran definidos a continuación. Cada definición está seguida por su número de referencia al VEI, cuando dicha definición y la nota que eventualmente la acompañe sean idénticas a aquellas dadas en VEI Cuando este no fuera el caso, el número de referencia al VEI está seguido por “/A”, o bien se indica que el término no está definido en La norma IEC 50 (161). Los términos y sus definiciones se pueden dividir en tres grupos: 1) Términos básicos, por ejemplo: compatibilidad electromagnética, emisión, inmunidad y nivel. 2) Términos compuestos, que combinan los términos básicos, por ejemplo nivel de emisión, nivel de compatibilidad y límite de inmunidad. 3) Términos interrelacionados, que interrelacionan los términos compuestos, por ejemplo margen de emisión y margen de compatibilidad. Términos básicos Entorno electromagnético. (161-01-01): Conjunto de fenómenos electromagnéticos que existen en un lugar dado. Nota I A: En general, este conjunto depende del tiempo y su descripción puede exigir un enfoque estadístico. Perturbación electromagnética. (161-01-05): Todo fenómeno electromagnético susceptible de crear problemas de funcionamiento en un dispositivo, aparato o sistema o bien afectar en forma desfavorable la materia viva o inerte. Nota: Una perturbación electromagnética puede ser un ruido electromagnético, una señal no deseada o bien una modificación del medio de propagación propiamente dicho. Interferencia electromagnética. (IEM ó EMI) (161-01-06): Problemas en el funcionamiento de Un dispositivo, aparato o sistema ocasionados por una perturbación electromagnética. Nota /A: La perturbación y La Interferencia son causa y efecto respectivamente. Notas: 1: Las palabras inglesas: “interference y “disturbance” se utilizan con frecuencia en forma indistinta. 2: En francés, el término “perturbación électromagnétique” también se utiliza en el sentido de “brouillage électromagnétique” 3: En ruso, los términos “vozmuscenie” y “pomeha” frecuentemente se utilizan en el mismo sentido. Compatibilidad electromagnética. (CEM 0 EMC) (161-01-07): Aptitud de un aparato o de un sistema para funcionar en forma satisfactoria en su entorno electromagnético, sin introducir per turbaciones electromagnéticas intolerables, a todo lo que se encuentra en dicho entorno. Emisión (electromagnética) (161-O1-08): Proceso por el cual una fuente suministra energía electromagnética al exterior. Degradación (del funcionamiento) (161-01-19): Desviación no deseada de las características de funcionamiento de un dispositivo, aparato o sistema, con respecto a su funcionamiento esperado. Nota: El término “degradación” puede aplicarse a un defecto de funcionamiento temporario o permanente. Inmunidad (a una perturbación) (161-01-20) Aptitud de un dispositivo, aparato o sistema, para funcionar sin degradación, en presencia de una perturbación electromagnética. Susceptibilidad (electromagnética) (161-01-21) Inaptitud de un dispositivo, aparato o sistema, para funcionar sin degradación en presencia de una perturbación electromagnética. Nivel (de una magnitud) (no definido en La lEC 50 (161)): Valor de una magnitud evaluada de una manera especificada. Términos compuestos Nivel de emisión (de una fuente de perturbación) (161-03-11): Nivel de una perturbación electromagnética de un tipo dado, emitido por un dispositivo, aparato o sistema particular y medido de una manera especificada. Limite de emisión (de una fuente de perturbación) (161-03-12/A): Valor máximo admisible del nivel de emisión. Nivel de inmunidad (161-03-14/A): Nivel máximo de una perturbación electromagnética dada, que incide sobre un dispositivo, aparato o sistema particular en forma especificada, de manera de no engendrar ninguna degradación del funcionamiento. Limite de inmunidad (161-03-15/A): Valor mínimo requerido del nivel de inmunidad. Nivel de perturbación (no definido en La IEC 50 (161)): Nivel de una perturbación electromagnética de forma dada, medido de una manera especificada. Nivel de compatibilidad (electromagnética) (1 61 -03-1 0/A): Nivel de perturbación especificad a en el cual deberla existir una probabilidad fuerte y aceptable de compatibilidad electromagnética. Términos interrelacionados Margen de emisión (161-03-13/A): Relación del nivel de compatibilidad electromagnética con respecto al límite de emisión. Margen de inmunidad (1 61 -03-1 6/A): Relación del límite de inmunidad con respecto al nivel de compatibilidad electromagnética. Margen de compatibilidad (electromagnética) (1 61 -03-1 7/A): Relación del límite de inmunidad con respecto al límite de emisión. Nota: El margen de compatibilidad es el producto del margen de emisión y del margen de inmunidad. Nota general: Si los niveles se expresan en dB (...), en las definiciones relativas al margen arriba indicado, se deberla leer “diferencia” en lugar de “relación” y “suma” en lugar de “producto”. APLICACION DE LOS TERMINOS V DEFINICIONES DE LA CEM Generalidades Las definiciones dadas en el capítulo anterior son definiciones teóricas fundamentales. Cuando se las aplica en un caso particular para atribuirle a los niveles valores específicos, se deben tener en cuenta diversos aspectos. Algunos de ellos están expuestos en La presente sección, conjuntamente con ejemplos que permiten su mejor comprensión. Para La interpretación de los diversos términos empleados deberá remitirse a los anexos A y B. Los componentes de un sistema básico se pueden dividir en dos grupos: 1) los emisores, es decir dispositivos, aparatos o sistemas que producen tensiones, corrientes y/o campos potencialmente perturbadores; y 2) los dispositivos susceptibles, es decir dispositivos, aparatos a sistemas donde el funcionamiento puede ser degradado por efecto de dichas emisiones. Algunos dispositivos pueden pertenecer simultáneamente a ambos grupos. Relación entre los diferentes niveles Nivel y Límite de emisión y de inmunidad La figura 1 representa una combinación posible de un nivel de emisión y de un nivel de inmunidad y sus límites correspondientes en función de una variable independiente cualquiera, por ejemplo La frecuencia, para un mismo tipo de emisor y un mismo tipo de dispositivo susceptible. En La figura 1, el nivel de emisión es siempre menor que su nivel máximo admisible, es decir el límite de emisión, y el nivel de inmunidad siempre es mayor que el nivel mínimo requerido, o sea el nivel de inmunidad. Por lo tanto, el emisor y el dispositivo susceptible satisfacen sus límites asignados. Además, el Límite de inmunidad elegido es mayor que el Límite de emisión, y se supone que los niveles y los Límites son función es continuas de La variable independiente. Estos niveles y los Límites también pueden ser funciones discretas de una variable independiente cualquiera, ver el ejemplo 1 en 3.2.2. Se deben tener en cuenta las consideraciones siguientes: Aspecto A: Al representar los niveles de emisión y de inmunidad (y los Límites correspondientes) en una misma figura, se supone que se considera solo una perturbación particular, salvo que se indique en forma clara que se consideran diferentes perturbaciones y que también se indique La relación entre las diferentes perturbaciones. Aspecto B: La representación de los niveles de inmunidad y su emisión en una misma figura se justifica solo cuando existe una buena interrelación entre La manera especificada en que se mide el nivel de emisión de La perturbación y La manera especificada en que dicho tipo de perturbación incide sobre el aparato ensayado. En este caso, La figura 1 indica una situación de compatibilidad puede representar para los fabricantes, dicho margen no ha sido definido en La norma IEC 50 (161) ni en La presente norma, dado que los aspectos del diseño de los aparatos son prerrogativa exclusiva de los fabricantes. Nivel de compatibilidad La figura 2 representa los Límites de emisión y de inmunidad de La figura 1, así como un nivel de compatibilidad entre dichos Límites. Las líneas de trazos indican un nivel de emisión y de inmunidad posible para un solo emisor y solo un dispositivo susceptible. Nuevamente, se aplica el aspecto A, presentado en 3.2.1. Deberían tenerse en cuenta las siguientes consideraciones suplementarlas: Aspecto C: El nivel de compatibilidad, que es un nivel de perturbación especificado, se expresa en La unidad correspondiente al límite de emisión. Si los límites de emisión y de inmunidad no se refieren a la misma perturbación (ver el ejemplo 2 indicad o más adelante), se puede expresar el nivel de compatibilidad en La unidad correspondiente, al nivel de emisión o bien al del nivel de inmunidad. Aspecto D: Si el entorno electromagnético es controlable se puede elegir primero un nivel de compatibilidad. A continuación, se deducen de este nivel los Límites de emisión y de inmunidad a fin de obtener una probabilidad suficientemente elevada de CEM en dicho entono. Este aspecto indica que en un entorno controlable se puede lograr la CEM de la manera más económica, eligiendo inicialmente el nivel de compatibilidad según los criterios financieros y técnicos a fin de alcanzar los límites de emisión y de inmunidad apropiados para todos los aparatos instalados, o a ser instalados, en dicho entorno. Aspecto E: Si el entorno electromagnético no se puede controlar, se elige el nivel en función de los niveles de perturbación existentes o esperados. Sin embargo, todavía se deben establecer los Límites de emisión y de inmunidad para asegurarse que los niveles de perturbación existentes o esperados no aumentarán cuando se instale un nuevo aparato y que dicho aparato sea suficientemente inmune. Si los cálculos o los ensayos indican que se debe mejorar una situación existente, debido a las consecuencias financieras y técnicas de los Límites elegidos, se debe ajustar el nivel de compatibilidad y en consecuencia también los Límites de emisión y de inmunidad. A largo plazo, el nivel de compatibilidad ajustado se traducirá en una mejor relación costo-eficiencia para el conjunto del sistema. Anexo A (Normativo) Interpretación de los términos y definiciones de La compatibilidad electromagnética (CEM) Generalidades En el presente anexo se tratan los términos y las definiciones indicadas en el capítulo 2 para brindar información suplementarla sobre la definición elegida y sobre las consecuencias de utilizar los términos para describir las exigencias en lo que se refiere a La CEM. Interferencia electromagnética, electromagnético compatibilidad electromagnética y entorno El número siempre creciente de aplicaciones de los aparatos eléctricos y electrónicos también está acompañado por un número igualmente creciente de dificultades de operación. Uno de los factores que contribuye a esta situación es, que los componentes utilizados interfieren uno con otro como resultado de las propiedades electromagnéticas de los dispositivos (aparatos o sistemas) involucrados. Si todos estos dispositivos pudieran coexistir en armonía, la compatibilidad electromagnética se aseguraría en el mundo entero. Desafortunadamente, esta situación no es universal y los problemas de Interferencia electromagnética quedan por resolver. En una situación de compatibilidad electromagnética, el entorno electromagnético es tal que todos los elementos que encierra se encuentran en armonía. Interferencia electromagnética (EMI) La existencia de La EMI hace necesaria La consideración de La CEM de manera tal que La definición de La EMI debe ser abordada primero. Interferencia electromagnética; EMI (abreviatura) Problemas en el funcionamiento de un dispositivo, aparato o sistema causados por una perturbación electromagnética. La perturbación electromagnética mencionada en esta definición se ha definido como sigue: Perturbación electromagnética Todo fenómeno electromagnético susceptible de crear problemas en el funcionamiento de un dispositivo, aparato o sistema, o bien afectar en forma desfavorable a La materia viva o a la inerte. Se pueden efectuar las observaciones siguientes: Interferencia/perturbación Frecuentemente las palabras inglesas “interference” y “disturbance” se utilizan en forma indistinta. Sin embargo, se debe observar que “interference” se refiere a una degradación no deseada y que “disturbance” se refiere a un fenómeno electromagnético que causa dicha degradación. En consecuencia, si dicho fenómeno se describe en los términos de una cantidad medible, por ejemplo una tensión, se La denominará tensión de perturbación y no tensión de Interferencia (ver norma IEC 50, Sección 1 61 4*). *Mientras no haya norma IRAM sobre el tema se utilizará la norma IEC Forma elemental de un problema de La EMI La definición de EMI se refiere al “problema en el funcionamiento...causado por...” Esto significa que, en su forma elemental, un problema de EMI está compuesto por tres elementos (ver figura A. 1), a saber: 1) Un emisor, es decir, una fuente que emite la perturbación electromagnética; 2) Un dispositivo susceptible, es decir, Un dispositivo, equipamiento a sistema que sufre una degradación en su funcionamiento; 3) Un medio situado entre los dos, denominado trayecto de acoplamiento. Fuente emisora de energía electromagnética Trayecto (o camino) de acoplamiento Dispositivo susceptible Figura A.1 - Aspecto fundamental de un problema de EMI Por Io tanto, los problemas de EMI tienen dos aspectos fundamentales: emisión y susceptibilidad, y, más adelante, se verá que La CEM también presenta estos dos aspectos. Degradación La definición del término degradación es La siguiente: Degradación: Apartamiento no deseado en las características de funcionamiento de cualquier dispositivo, aparato o sistema, con respecto a sus características de funcionamiento previstas. Es importante tener en cuenta que se utiliza el calificativo “no deseado” y no, por ejemplo, el pronombre cualquiera. Este aspecto es muy importante particularmente cuando se establecen las especificaciones de La CEM. Los tipos de apartamiento en las características de funcionamiento operacional que se consideran deseadas deben aclararse en estas especificaciones. Ejemplo: Supongamos que un sistema de computación tiene que funcionar sin degradación, en presencia de ciertos tipos de interrupciones en la tensión de La red que alimenta a dicho sistema. Los errores de cálculo causados per estas interrupciones siempre constituyen un apartamiento no deseado. Si la degradación se puede evitar utilizando el apoyo de baterías, se podrá constatar que las interrupciones ocasionan un ligero aumento en el tiempo de cálculo porque el sistema tiene que pasar de la alimentación de la red a la alimentación por batería y viceversa. En muchos cases, dicho apartamiento es perfectamente aceptable. Compatibilidad electromagnética (CEM) Al comienzo se establece que: “Si todos estos dispositivos pudieran coexistir en armonía, la compatibilidad electromagnética (CEM) se aseguraría en el mundo entero”. En una situación de compatibilidad electromagnética, el entorno electromagnético es tal que todos los elementos que encierra se encuentran en armonía. Si se agrega un dispositivo a dicho entorno sin causar una EMI, significa entonces que dicho dispositivo está dotado de la característica de compatibilidad electromagnética. De este modo, la definición de la CEM es la siguiente: Compatibilidad electromagnética; (CEM) Aptitud de un aparato o sistema para funcionar en forma satisfactoria en su entorno electromagnético sin introducir perturbaciones electromagnéticas intolerables a todo Io que se encuentre en dicho entorno. La armonía deseada se expresa de dos maneras importantes, que son los dos aspectos fundamentales de la CEM: 1) “funcionar en forma satisfactoria” significa que el dispositivo (aparato o sistema) “tolera a los otros”, o sea, el dispositivo (aparato o sistema) no es susceptible a las perturbaciones que pueden aparecer en su entorno. 2) “sin introducir perturbaciones intolerables”, significa que el dispositivo “no daña a los otros”, o sea, la emisión producida por dicho dispositivo (aparato o sistema) no se traduce en una interferencia electromagnética. Los aspectos fundamentales de emisión y de susceptibilidad, ya mencionados para la EMI, también son aspectos fundamentales de la OEM. Estos aspectos se ilustran en la figura A.2, que representa el comienzo de una subdivisión a completarse en la figura A.3. Compatibilidad Electromagnética Emisión Electromagnética Susceptibilidad electromagnética Figura A.2 - Subdivisión de La CEM en sus aspectos fundamentales Entorno electromagnético En La vida real se pueden encontrar normalmente numerosas fuentes (artificiales y naturales) que emiten perturbaciones electromagnéticas, originando un entorno electromagnético en el cual se pueden encontrar dispositivos susceptibles. La diversidad de situaciones es infinita y es por ello que se torna muy compleja una descripción completa del entorno electromagnético. Normalmente se debe determinar (estimar) el entorno, midiendo (calculando) en forma separada ciertos parámetros de los fenómenos electromagnéticos, tales como las tensiones, las corrientes, los campos, etc., en los puntos correspondientes. En la mayoría de los casos, se podrá observar que estos valores varían en el tiempo. Por lo tanto, el entorno electromagnético, en el contexto de La CEM, se define así: Entorno electromagnético Conjunto de fenómenos electromagnéticos existentes en un lugar dado. Nota: En general, este conjunto depende del tiempo y su descripción puede exigir Un enfoque estadístico. En La definición de La CEM se pueden efectuar las siguientes observaciones con respecto al uso del término entorno electromagnético. Su entorno La definición de La CEM se refiere a su entorno y no a “un’ entorno o a “todos” los entornos. Esto significa que si un dispositivo se caracteriza por ser electromagnéticamente compatible en un entorno particular no necesariamente significa que será electromagnéticamente compatible en otro entorno. En La mayor la de los casos, las propiedades del entorno electromagnético nunca son en un 100 % predecibles, debido a que dependen del tiempo y del lugar. Esto implica que las especificaciones de La CEM solo se pueden establecer indicando, que existe una probabilidad reconocida y aceptada de que dicho dispositivo sea electromagnéticamente compatible en ciertos entornos. Todo lo que se encuentra en dicho entorno. La definición de La CEM se refiere a “todo lo que se encuentre en dicho entorno”. Esto significa que, además de los dispositivos, aparatos o sistemas, también se pueden involucrar a los seres vivos. Este aspecto es importante cuando se establecen límites de emisión a los campos electromagnéticos, para alcanzar La CEM. Ejemplo: Consideremos un campo electromagnético producido por grandes equipamientos de calentamiento de radiofrecuencia, en situaciones donde se sabe que la distancia entre el equipamiento de radiofrecuencia y los dispositivos susceptibles es grande y que las edificaciones producen una cierta atenuación. Entonces uno puede fijar un Límite que sea aceptable para dichos dispositivos. Sin embargo, el operador que trabaja en el interior de los edificios a muy cortas distancias del equipamiento de radiofrecuencia, puede estar expuesto entonces a campos intolerables, como consecuencia de la variación de la intensidad del campo de función de la distancia con respecto a la fuente. Susceptibilidad/Inmunidad. Dado que La susceptibilidad es uno de los dos aspectos fundamentales tanto de La CEM como de La EMI, La definición de este término es muy vasto y se expresa de La manera siguiente: Susceptibilidad: Ineptitud de un dispositivo, aparato o sistema para funcionar sin degradación en presencia de una perturbación electromagnética. Lo opuesto al concepto de susceptibilidad es inmunidad. La definición de inmunidad es La siguiente: Inmunidad: Aptitud de Un dispositivo, aparato o sistema para funcionar sin degradación en presencia de una perturbación electromagnética. Se puede observar que las definiciones de inmunidad y de susceptibilidad difieren solo en una palabra: donde se utiliza “aptitud” en La definición de inmunidad, se encuentra La palabra “ineptitud” en La susceptibilidad. En consecuencia puede surgir La siguiente pregunta: si las definiciones difieren solo en una palabra, no sería razonable suprimir uno de los términos y, si fuera así, cuál de ellos? La respuesta debe ser “no” por las siguientes razones. Tal como se indicó anteriormente, la necesidad de tener en cuenta La CEM de los dispositivos reside en La existencia de La EMI, de ahí, La existencia de los dispositivos susceptibles. En general, siempre será posible encontrar una perturbación electromagnética que cause una degradación de las características de funcionamiento del dispositivo. Por esto es importante tomar en consideración La CEM ya que La susceptibilidad es una propiedad básica de La casi totalidad de los dispositivos. Este punto también se encuentra indicado en La norma IEC 50 (161)*, donde La nota que acompaña La definición de susceptibilidad establece que susceptibilidad es una “carencia de inmunidad”. Por ello se necesita un nombre para esta propiedad básica. Desde luego se La podría Llamar “una carencia de inmunidad”, pero es más Lógico optar por un solo término susceptibilidad. Sin duda, el objetivo final es lograr un mundo de compatibilidad electromagnética. Por ello, son de vital importancia los dispositivos, aparatos y sistemas inmunes. Por Io tanto, el término inmunidad es el que conviene utilizar en las especificaciones de CEM. En general, La inmunidad se obtiene tomando medidas preventivas o correctivas. Se deberá tener en cuenta que una exigencia de inmunidad siempre se especifica para un tipo dado de perturbación electromagnética, que se produce de una manera especificada; ver también A.5. *Mientras no haya norma IRAM sobre el tema se utilizará la norma IEC Nivel y límite Cuando se establecen las especificaciones de La CEM se deben atribuir valores específicos a los niveles de perturbaciones electromagnéticas en los casos particulares. La definición de nivel es La siguiente: Nivel (de una magnitud) Valor de una magnitud cualquiera evaluada de una manera especificada o determinada. La definición de La perturbación electromagnética es La siguiente: Perturbación electromagnética Todo fenómeno, electromagnético susceptible de crear problemas en el funcionamiento de un dispositivo, aparato o sistema o bien afectar en forma desfavorable La materia viva o inerte. Si se debe evaluar una magnitud de una manera especificada, importa saber a qué magnitud se refiere. Consecuentemente, La definición de un nivel de perturbación tiene que reflejar esta exigencia. Dicha definición es La siguiente: Nivel de perturbación electromagnética. Nivel de una perturbación electromagnética dada, medido de una forma especificada. La palabra “dada” también se encuentra en otras definiciones de otros niveles, como ser “nivel de emisión”, “nivel de susceptibilidad”, etc. Compatibilidad electromagnética (CEM). IRAM 2491-2-5:2002 Parte 2: Entorno (Medio ambiente) Sección 5: Clasificación de los entornos electromagnéticos Publicación básica de CEM GENERALIDADES Objeto y alcance La presente sección de La IRAM 2491 -2 es una norma que sirve como guía y no como una especificación, para aquellos que están encargados de redactar las normas de inmunidad para un equipamiento o un sistema. Su objeto es clasificar los entornos (medio ambientes) electro, magnéticos a fin de ayudar a mejorar la, especificación de las exigencias de inmunidad de un elemento que tenga partes eléctricas o electrónicas y, consecuentemente, obtener compatibilidad electromagnética. Esta Sección también brinda consejos elementales referidos a La elección de los niveles de inmunidad. Los presentes datos son aplicables a cualquier equipamiento, subsistema o sistema que: haga uso: de la energía electromagnética y que funcione en un entorno particular, tal como se define en la presente norma. El entorno, dentro de los aparatos de trasporte (vehículos material de tracción, barcos, aviones), no se encuentra descripto en esta norma, pero si se incluye su efecto sobre el entorno circundante. Se debe tener en cuenta que la especificación es de los niveles de inmunidad elegidos, para los elementos, no solo están inevitablemente Ligados a su entorno sino que también Io están a las exigencias de las aplicaciones (por ej.: para La confiabilidad o La seguridad). Esto podrá conducir a especificaciones más exigentes que las habituales. Estos niveles también se pueden considerar en un cuadro más general, tales como en normas más genéricas o de productos, teniendo en cuenta los aspectos estadísticos y económicos como así también las experiencias comunes en ciertos campos de aplicación. Normas para consulta Los documentos normativos siguientes contienen disposiciones, las cuales, mediante su cita en el presente texto, se transforman en prescripciones válidas para La presente norma IRAM. Las ediciones indicadas son las vigentes en el momento de su publicación. Todo documento es susceptible de ser revisado y las partes que real icen acuerdos basados en esta norma se deben esforzar en buscar La posibilidad de aplicar las ediciones más recientes. Los organismos internacionales de normalización y el IRAM, mantienen registros actualizados de sus normas. IEC 50 (161):1990 - Vocabulario Electrotécnico Internacional (VEI) - Capítulo 161: Compatibilidad Electromagnética. Enfoque La presente clasificación de los entornos electromagnéticos se basa en La tipificación o en La descripción de los fenómenos electromagnéticos que prevalecen en los entornos típicos y no en las especificaciones de ensayos en vigencia. Sin embargo, en presencia de una elección entre posibilidades equivalentes, La armonización con las especificaciones de ensayos existentes (Si correspondiera) simplificarla La situación y facilitarla La aceptación de las recomendaciones. La definición del entorno electromagnético en La IEC 50 (161) hace referencia a los “fenómenos electromagnéticos”. El término “grado de perturbación” se utiliza en La presente norma para cuantificar los fenómenos que contribuyen al entorno electromagnético, independientemente de toda consideración de los niveles de ensayo. El término “nivel de severidad’ no se utilizará en esta norma para describir el entorno, ya que está reservado para especificar los niveles de ensayo de inmunidad en otras publicaciones de La IEC. Por Io tanto, el concepto y el término de fenómeno electromagnético es el punto de partida para definir el entorno y seleccionar los grados de perturbación. Los capítulos 4, 5 y 6 de La presente norma son el primer paso del proceso. Se distinguen tres categorías básicas de los fenómenos: fenómenos de baja frecuencia, fenómenos de alta frecuencia y fenómenos de descarga electrostáticas. En La primera etapa se definen en forma genérica las características de los fenómenos (amplitudes, formas de onda, impedancia de la fuente, frecuencia de ocurrencia, etc.) y se establecen los niveles (gamas) previsibles de perturbación. Luego, en La segunda etapa, se retendrá UN SOLO valor como representativo de una gama dada para cada uno de los fenómenos considerados en un entorno particular (tipo de emplazamiento o características del lugar, ver definiciones 2.1.10 y 2.1.11) y se presentará como el nivel de compatibilidad para dicho tipo de emplazamiento DEFINICIONES Para las definiciones referidas al tema general de la compatibilidad electromagnética, ver la IEC 50(161). Para los fines de la presente sección de la IRAM 2491-2 se aplican las definiciones Siguientes. Las indicaciones que aparecen en letras normales forman parte de la definición de la IEC 50 (161). A los fines de la presente norma aquellas notas que aparecen en letra cursiva se han agregado a la definición dada en la IEC 50 (161). Definiciones dadas sobre la compatibilidad electromagnética Nivel de compatibilidad (electromagnética) Nivel máximo especificado de perturbaciones electromagnéticas al que se espera poder someter a un dispositivo, aparato o sistema que funciona en condiciones particulares. (161-03- 10). NOTA - En la práctica el nivel de compatibilidad electromagnética no es un nivel máximo absoluto pero puede ser superado por una pequeña probabilidad. Grado de perturbación Intensidad dada y cuantificada dentro de una gama de niveles de perturbación, correspondiente a un fenómeno electromagnético particular que se encuentra en el entono considerado. Nivel de perturbación Nivel de una perturbación electromagnética dada, medido de una manera especificada. Compatibilidad electromagnética (CEM) Aptitud de un aparato, equipo o un sistema par a funcionar en forma satisfactoria en su entorno electromagnético, sin introducir perturbaciones electromagnéticas intolerables para todo lo que se encuentra en dicho entorno. Nota- En la presente norma se utiliza por razones de simplificación el término “elemento” en lugar de los términos “dispositivo aparato o sistema” Entorno (electromagnético) Conjunto de fenómenos electromagnéticos que existen en un lugar dado. (161-01 -01). NOTAS: 1. En general, este conjunto depende del tiempo y su descripción puede necesitar de un enfoque estadístico. 2. Es muy importante no confundir el entorno electromagnético con el lugar o ubicación propiamente dicho. Perturbación (electromagnética): Todo fenómeno electromagnético susceptible de crear problemas de funcionamiento en un dispositivo, aparato o sistema o bien afectar en forma desfavorable la materia viva o inerte (161-01-05). NOTA Una perturbación electromagnética puede ser un ruido electromagnético, una señal no deseada o bien una modificación del medio de propagación propiamente dicho. Susceptibilidad (electromagnética): Inaptitud de un dispositivo, aparato o sistema par a funcionar sin degradación en presencia de una perturbación electromagnética. (161 -01 -21). NOTA - La susceptibilidad es la falta de inmunidad. Inmunidad (a una perturbación) Aptitud de un dispositivo, aparato o sistema para funcionar sin degradación en presencia de una perturbación electromagnética. (161-01-20). Nivel de inmunidad: Nivel máximo de una perturbación electromagnética dada, que incide sobre un dispositivo, aparato o sistema particular, para el cual éste sigue siendo capaz de funcionar con una calidad deseada. (161-03-14). Emplazamientos (CEM): Lugar o emplazamiento marcado por las características electromagnéticas distintivas. Tipo de emplazamiento: Conjunto de emplazamientos que tienen una propiedad común en cuanto a la naturaleza y a la densidad de los equipamientos eléctricos y electrónicos utilizados, incluyendo las condiciones de instalación y las influencias externas (ver anexo A). Siglas ASD OW DES EUT SM ITE MRI Variador de velocidad ajustable Onda continua Descarga electrostática Equipo bajo ensayo Equipamiento industrial, científico y médico Equipamiento para procesamiento de datos. Imagen por resonancia magnética (También resonancia magnética nuclear) Fenómenos del entorno El entorno electromagnético en el cual se espera que funcionen sin interferencias los sistemas electrónicos es muy complejo. Dentro del cuadro de la presente clasificación se han definido tres categorías de fenómenos del entorno para describir todas las perturbaciones: Fenómenos de baja frecuencia (conducidos y radiados, de cualquier fuente con excepción de DES); Fenómenos de alta frecuencia (conducidos y radiados, de cualquier fuente con excepción de DES); Fenómenos de descarga electrostática (DES) (conducidos y radiados). Esta diferenciación es necesaria para reconocer que las perturbaciones electrostáticas se producen en un medio particular. En un plano formal, cuando se trata el entorno electromagnético, la longitud de onda λ de la perturbación considerada es la escala para “largo o grande” y para “corto o pequeño”. Un sistema es pequeño o una línea es corta si la longitud de onda es mucho más grande que sus dimensiones. Consecuentemente, en dicha situación, la frecuencia es baja, dado que la frecuencia es inversamente proporcional a la longitud de onda. Los calificativos “grande”, “largo” y “alto” se aplican cuando las dimensiones son, por ejemplo mayores que λ. Sin embargo, en el contexto de la presente norma, “bajo” significa que el componente dominante del espectro de frecuencia de la perturbación es menor que 9 kHz y el término “alto” se aplica si la frecuencia de dicho componente dominante es (netamente) mayor que 9 kHz. La lista de los niveles de perturbación comprende un nivel “A”, que se aplica a un entorno necesita cierta atenuación o cierto control satisfacer las exigencias específicas, y un nivel “X” que reconoce que en ciertas situación pueden prevalecer condiciones excepcionales que necesitan un reconocimiento especifico. El nivel “A” corresponde a una situación cual el entorno depende, en cierta medida, de la naturaleza de la formas de instalación un emplazamiento particular. El nivel “X” corresponde a un grado de perturbación mayor al que se encuentra habitualmente. Como todo sistema de clasificación su valor reside esencialmente en su carácter general. Esta clasificación no descarta que todo emplazamiento especificado puede dar lugar a exigencias excepcionales. Se deben tener en cuenta las consecuencias de esta situación para la concepción de los equipos destinados para una categoría de clasificación particular. Por ejemplo, se puede producir una categoría particular de transitorios de maniobra en forma excepcional en algún tipo de emplazamiento. Para determinar si el equipo para dicho tipo de emplazamiento debe ser “inmunizado” contra dicha perturbación en particular, depende de si sus efectos son temporarios (por ejemplo, una disminución de la calidad de recepción, que puede ser aceptable aunque indeseable), o permanentes e inaceptables (daño o mal funcionamiento de un equipamiento con consecuencias inaceptables). FENOMENOS ELECTROMAGNETICOS DE ALTA FRECUENCIA Fenómenos conducidos de alta frecuencia Se considera que este tipo de perturbación generalmente, se produce en los conductores de un sistema en las alimentaciones eléctricas (en corriente continua o alterna) o en las líneas de señal y de comando de numerosas clases utilizadas en los equipamientos modernos. Frecuentemente estos sistemas son utilizados por organismos o personas diferentes, sin tener en cuenta las eventuales diferencias de tensión que podrían ocurrir entre los conductores físicamente próximos de sistemas distintos. En consecuencia es importante tener en cuenta el trayecto (o referencia) de acoplamiento con la tierra, como uno de los medios por el cual se puede acoplar la perturbación. Estas perturbaciones se pueden dividir en dos categorías principales, cada una caracterizada por una serie de parámetros, indicados a continuación: * Características de los fenómenos continuos (onda inducida permanente): -Amplitud -Frecuencia -Modulación -Impedancia de La fuente Tensión y Corriente * Características de los fenómenos transitorios (unidireccionales u oscilatorios): -Velocidad de crecimiento -Duración -Amplitud -Espectro -Tasa de ocurrencia -Frecuencia -Impedancia de La fuente -Potencial energético Tensión y corriente Este capítulo indica una tabla detallada para cada uno de los niveles de perturbación conducidos (permanentes o transitorios), enumerados en La tabla 1. Cada grupo da el nivel apropiado que será seleccionado para una definición del medio ambiente en lugares diferentes. Tensiones o corrientes de ondas inducidas permanentes (CW) Los campos electromagnéticos inducen tensiones con respecto a La tierra de referencia, en los conductores que están expuestos a estos campos. La amplitud de La tensión inducida depende de La longitud del conductor, de su altitud por encima del nivel del suelo, de los lazos formados por capacitancias parásitas y a través de otros equipos más otros factores. La relación entre el campo electromagnético y La tensión inducida es normalmente lineal para las longitudes mayores que un sexto de La Longitud de onda. Los efectos de resonancia se producen cuando las dimensiones del lazo se aproximan a un cuarto de La longitud de onda y sus múltiplos. La tabla 8 da valores de las tensiones inducidas y los valores correspondientes a las corrientes de modo común, calculados sobre La base de una impedancia de 150 Ω con respecto a tierra (La impedancia en modo común de La alimentación puede ser mucho menor que 150Ω). Transitorios A los fines de la presente clasificación se han dividido los fenómenos de alta frecuencia en dos grupos, es decir, unidireccionales y oscilatorios. Para cada uno de estos grupos, la aparición de perturbaciones se debe fenómenos diferentes. Descargas oscilatorias: La frecuencia de oscilación relativamente elevada de estas descargas se sitúa entre menos de 1 KHz (principalmente maniobras de apertura) y varios MHz (principalmente oscilaciones locales, maniobras de apertura). Aquellas que tienden al límite superior del espectro de frecuencia tienen una energía limitada, pero pueden presentar tensiones de cresa elevadas. Aquellas situadas en el límite inferior del espectro de frecuencia pueden tener una energía mayor, pero presentarán tensiones de cresta menores. Descargas de energía elevada: Las diferentes formas de onda de estas descargas se consideran generalmente como que representan los niveles de solicitación apropiados a las descargas atmosféricas directas vecinas o a la actuación de los fusibles: — descargas atmosféricas en las líneas aéreas de distribución; — sobretensiones atmosféricas que se originan en las líneas aéreas y se desplazan en los cables; — descargas provocadas por una actuación de un fusible con la presencia de energía almacenada en la inductancia de la red de energía. Descargas muy rápidas: Estas descargas se producen en forma aislada, como ser las descargas electrostáticas (aunque éstas pueden involucrar una sucesión breve de varios impulsos aislados), o como trenes de impulsos asociados a una maniobra de carga local. Ambas involucran muy poca energía pero son capaces de producir una perturbación o una disfunción importante. Los transitorios en trenes de impulsos se han asociado con los fenómenos de formación de arco bajo el término de “re encendido de arco” o de “transitorio eléctricos rápido” (EFT ≡ BURST). Las perturbaciones de alta frecuencia también pueden ser causad as por una ruptura dieléctrica. Perturbaciones acopladas: Las ondas radiadas también se pueden acoplar a los sistemas de cables y propagarse por dicha vía. En un punto de utilización alejado del punto de acoplamiento, dichas perturbaciones aparecen como perturbaciones conducidas, aunque su origen es una energía radiada. Esta situaciones de hecho similar a aquélla del transitorio eléctrico rápido, (EFT) en trenes de impulso, antes mencionado en el punto c). Para cada forma de onda elegida como una de las representaciones posibles del entorno de descarga, se debe establecer La tensión de cresta en vacio y La corriente de cresta de cortocircuito de La fuente, para que La descripción sea completa y significativa. Ocasionalmente, se ha tratado de describir (clasificar) las descargas en términos de “energía” para permitir elegir el dimensionamiento de un pararrayos de protección. Sin embargo, este concepto puede ser una simplificación engañosa dado que La distribución de La energía en los diferentes elementos del circuito involucrados en una descarga, depende de La impedancia de La fuente (incluyendo La alimentación en corriente alterna) como así también de la impedancia del pararrayos utilizado para desviar La descarga. No se pude hacer una descripción aislada, significativa y exhaustiva de una descarga fundándose únicamente en el aspecto energético. La energía perturbadora correspondiente a los equipos alimentados es un factor significativo, pero depende de La repartición entre La fuente y La carga (equipo o pararrayos en derivación, o ambos). Las dos tablas siguientes están estructuradas con tres series de escalas de tiempo o de gamas de frecuencias que permiten reconocer estos tres orígenes diferentes y brindan una descripción genérica de sus parámetros significativos. Los niveles de perturbación se expresan en función de La tensión en vacio, es decir, La tensión prevista en las condiciones normales de carga reducida, sin ningún pararrayos instalado en las cercanías. Para los fenómenos que reflejan La topología del cableado y los modos de acoplamiento de La fuente transitoria, las tensiones se indican en volt, en aproximación, independientemente de la tensión de La red. Para los transitorios de maniobra (capacitores y descargadores), los transitorios son directamente proporcionales a de La red y por lo tanto, las tensiones como múltiplos del valor de cresta tensión a La frecuencia de alimentación. Fenómenos radiados de alta frecuencia La descripción de los entornos electromagnéticos radiados se basa en La evaluación de tres tipos de fenómenos, constituyendo cada uno una categoría de formas de onda que comparten características de tiempo o de frecuencia comunes, como ser: perturbaciones radiadas oscilatorias (onda continua); perturbaciones (transitorias) radiadas de impulsos; 1) perturbaciones radiadas no coherentes 1) No se ha podido llegar a un acuerdo al cuantificar este tipo de perturbaciones en La lEC. Por ello este tema no es tratado en La presente norma. Cada una contiene formas de onda que se pueden caracterizar relativamente bien con un número limitado de parámetros, gracias a sus similitudes. Un fenómeno electromagnético dado puede pertenecer solo a un tipo o bien puede ser considerado como La superposición de varias formas de onda que pertenecen a diferentes tipos. Perturbaciones radiadas de impulso Las perturbaciones radiadas de impulso (transitorias) que nos interesan son aquéllas que, a pesar de su brevedad, pueden ejercer una, influencia sobre el objeto, debido a su gran velocidad de crecimiento en función del tiempo. De hecho, los impulsos reales presentan formas de onda muy complejas, que algunas veces se conocen solo parcialmente debido al ancho de banda limitado de los instrumentos de medición. Los valores que se encuentran en La práctica dependen en gran medida de La distancia entre el objeto y La fuente (para mayor información ver el anexo B). Debido a que el fenómeno involucra el acoplamiento de un campo en los circuitos de los equipos, La derivada o La velocidad de crecimiento del impulso y La duración del frente son las características significativas del fenómeno. Para los fines de La presente norma las perturbaciones radiadas de impulsos son las perturbaciones que no duran más de 200 mseg y que no invierten la polaridad más de 10 veces durante cada duración. Se puede encontrar más información en el Anexo C. CLASIFICACION DE LOS ENTORNOS Tipos de emplazamientos En las tablas de salida del Anexo A se presenta un conjunto de recomendaciones para seleccionar los niveles de perturbación adecuados como niveles de compatibilidad relativos a los diversos fenómenos electromagnéticos considerados como significativos, para La clasificación de los emplazamientos. Estas recomendaciones se destinan para facilitar La toma de decisión de los comités de producto. Debido a que no son especificaciones de producto, surge el carácter informativo del Anexo A donde son enumerados. Además, es conveniente admitir que los niveles de perturbación en las condiciones reales como así también los niveles de inmunidad de los equipos son solo probabilidades o resultan consideraciones probabilísticas. Por lo tanto, no se pueden definir umbrales precisos. De hecho, La compatibilidad entre el entorno considerado, que corresponde al nivel de compatibilidad asignado y a un equipamiento especifico, implica La composición de dos curvas de probabilidades. En La descripción de las características de Un emplazamiento dado, ciertas características se expresan como La exclusión de un nivel especifico de perturbación. Si dicha exclusión no se satisface, conviene elegir un nivel de perturbación mayor. Perturbaciones incidentes y puntos de entrada a los equipos Las perturbaciones electromagnéticas afectan a los equipos por radiación o por conducción. En este aspecto es conveniente considerar un conjunto de puntos de entrada y salida, tal como se indica en La figura 2, a través de los cuales entran (o salen) las perturbaciones del equipo considerado. La naturaleza y el nivel de los fenómenos parásitos dependen del tipo de entrada/salida, de manera que las tablas de salida consideran este efecto. Las perturbaciones electromagnéticas radiadas afectan a los equipos a partir de fuentes próximas o lejanas, por lo tanto, la propagación y acoplamiento pueden ser regulados por las características del campo próximo o del campo lejano. Las perturbaciones que se acoplan al equipo, pero situadas fuera de la envoltura de este, se vuelven perturbaciones conducidas. Ellas se mencionan bajo los diferentes fenómenos clasificados en la categoría de las perturbaciones conducidas. La vía de entrada de las perturbaciones “radiadas” indicada en Las tablas se refiere solo a las perturbaciones radiadas que entran en el equipo a través de su envoltura (ya sea una barrera efectiva como ser una pantalla, un recinto metálico, etc. o bien una barrera física sin efecto electromagnético, como ser una carcaza de material plástico). Las tablas de salida muestran una sola columna para estas dos entradas. Los usuarios deben saber que los valores indicados corresponden a las perturbaciones medidas entre los conductores de los distintos sistemas, según un modo diferencial, un modo común y un modo asimétrico. En las Tablas de salida que figuran en el Anexo A, los niveles de perturbación se han elegido para definir los niveles de compatibilidad recomendados para varias clases de emplazamientos. Estos niveles de perturbación y sus características, resultantes de sus fuentes, se han definido en los capítulos 4,5, y 6. Par cada clase de emplazamiento se presenta una tabla con sus principales características electromagnéticas, conjuntamente con las notas explicativas necesarias. Anexo A (Informativo) Ejemplos de niveles de compatibilidad aplicables a las clases de emplazamientos típicos. Las clases de emplazamientos incluidos en este anexo son ejemplos. Estos ejemplos representan un conjunto determinado de Límites, pero enumerar una amplia gama de clases serla muy dificultoso. Las clases de emplazamiento diferentes a aquéllas consideradas en el presente anexo pueden ser determinadas y agregadas a este conjunto a medida que surja La necesidad. Las características que definen a cada clase de emplazamiento (criterios de inclusión o de exclusión) están enumeradas en la tabla correspondiente. Si los criterios de exclusión que acompañan las Características de emplazamiento para Un emplazamiento dado no se satisfacen se deberá elegir un nivel de perturbación mayor. A.1 CLASE DE LUGAR DEL TIPO 1 Características de los medios y las entradas asociadas Entorno: No debajo Líneas de alta tensión. Ningún emisor de radiofrecuencia a menos de 1 km. Si no se satisface esta condición, utilizar La clase de emplazamiento del tipo 2, para este medio. Ningún radio aficionado a menos de 200 m. Corriente alterna: Líneas aéreas. Exposición significativa a las descargas atmosféricas. Impedancia de red relativamente grande. Corriente continua: No se aplica. Señal/comando: Líneas o cables aéreos de telecomunicaciones. Las Líneas de comando son generalmente cortas, es decir menores que 10 m. Exposición significativa a las descargas atmosféricas. Tierra: Interface con redes aéreas. Las tierras locales pueden presentar o no una gran impedancia. Puede no existir interconexión de tierras locales múltiples. NOTA — Esta clase puede ser representativa de Un emplazamiento residencial rural. IRAM 2491-4-4: 2002 OBJETO Y ALCANCE Esta norma IRAM se refiere a los requisitos de inmunidad y a los métodos de ensayo para el equipamiento eléctrico y electrónico con respecto a los Transitorios Rápidos Repetitivos o BURST (“salvas”). Define además las gamas de los niveles de ensayo y establece el procedimiento de ensayo. Esta norma tiene por objeto establecer una base común y reproducible para La evaluación del funcionamiento del equipamiento eléctrico y electrónico, cuando está expuesto a transitorios rápidos repetitivos (salvas), que ingresan por La fuente de alimentación o a través de las entradas de señales o de comando. El ensayo se realiza para demostrar La inmunidad del equipamiento eléctrico y electrónico cuando se someten a perturbaciones que les provocan transitorios de conmutación (Interrupción de cargas inductivas, rebotes en los contactos de los relés, etc.) Esta norma define: - la forma de a onda del ensayo de tensión; - la gama de los niveles de ensayo; - el equipo de ensayo; - la instalación para el ensayo; - el procedimiento de ensayo. Esta norma da especificaciones para los ensayos realizados en “laboratorios” y “en el lugar de instalación (in situ), cuando se realizan sobre el equipo ya instalado en su ubicación final. Esta norma no se utiliza para especificar los ensayos que se van a aplicar a aparatos o sistemas particulares. Su principal objeto es el de dar una referencia general básica en todo lo correspondiente a los comités de producto. Los comités de producto (o los usuarios y fabricantes de los equipos) se encargarán de adecuada elección de los ensayos y de los niveles de severidad a aplicar a sus equipos. Con el objeto de no impedir La tarea de coordinación y normalización, se les recomienda enfáticamente a los comités de producto o a los usuarios y a los fabricantes que consideren La adopción de los ensayos correspondientes de inmunidad, especificados en sesta norma (en las futuras revisiones de sus viejas normas). GENERALIDADES El ensayo de los transitorios rápidos repetitivos es un ensayo que consiste en salvas compuestas por un determinado número de transitorios rápidos, acoplados a La alimentación y a las entradas de comando y de señal de los equipos eléctricos o electrónicos. Los elementos significativos para el ensayo son La brevedad del tiempo de crecimiento, La frecuencia (tasa) de repetición y La baja energía de los transitorios. DEFINICIÓNES Para los fines de esta sección 4 de la IRAM 2491-4 se aplican Las definiciones siguientes. En lo que respecta únicamente al dominio de los transitorios eléctricos rápidos en salvas, no todos ellos están incluidos en La IEC (50) 161 (VEI) EUT: Equipo por ensayar. NOTA IRAM. EUT del ingles “eqipment under test”. Puerta, puerto de entrada salida (“port”): Interfaz particular entre el EUT con el ambiente electromagnético externo. EFT/B: Transitorio eléctrico rápido en salva. Acoplamiento: Interacción entre circuitos con transferencia de energía de un circuito a otro. Red de acoplamiento: Circuito eléctrico para transferir energía de un circuito a otro. Red de desacoplamiento: Circuito eléctrico para evitar que La tensión EFT/B aplicada al EUT influya en otros aparatos, equipos o sistemas que no están bajo ensayo. Pinza de acoplamiento: Dispositivo con dimensiones y características definidas para el acoplamiento en modo común de La señal perturbadora con el circuito bajo ensayo, sin ninguna conexión galvánica con éste circuito. Plano de tierra (de referencia): Superficie conductora plana cuyo potencial es utilizado como referencia. [VEI 161-01-36). Compatibilidad electromagnética (CEM): Aptitud de un aparato o de un sistema para funcionar en forma satisfactoria en su entorno electromagnético, sin introducir perturbaciones electromagnéticas intolerables, a lo que se encuentra en dicho entorno. [VEI 161-01-07] Inmunidad(a una perturbación): Aptitud que tiene un aparato, equipo o sistema de funcionar sin degradación en presencia de una perturbación electromagnética. [VEI 161-01 -20] Degradación (del funcionamiento): Es una desviación indeseable de las características de funcionamiento de un dispositivo, de un aparato o de un sistema con respecto a su funcionamiento original. [VEI 161-01-19) NOTA. El término “degradación” puede aplicarse a una desviación temporal o permanente. Transitorio: Se designa así a un fenómeno o a una magnitud, que varía entre dos estados consecutivos durante un intervalo de tiempo que es relativamente corto, en La escala de tiempos considerada. [VEI 161 -02-01) Tiempo de crecimiento: Duración del intervalo de tiempo entre los instantes en los que el valor instantáneo de un pulso crece desde el 10 % hasta el 90 % de su valor de cresta. (VEI 161-02-05, modificada) Salva: Secuencia de un número limitado de pulsos distintos o de una oscilación de duración limitada. (VEI 161 -02-07) NIVELES DE ENSAYO En La tabla 1 se da La gama de los niveles de ensayo preferenciales utilizada para los ensayos de transitorios rápidos, aplicable a La alimentación, a La tierra de protección (PE), a las puertas de señal y de control del equipo. Verificación de La característica del generador de transitorios rápidos en salvas: Para que sea posible una comparación de los resultados de ensayos diferentes, se deben verificar las características del generador de ensayo. Para este propósito es necesario el siguiente procedimiento. La salida del generador de ensayo se debe conectar a un osciloscopio por intermedio de un atenuador coaxial de 50 Ω. El ancho de banda del equipo de ensayo debe ser de 400 MHz, como mínimo. Se debe verificar el tiempo de crecimiento, La duración del pulso y La frecuencia de repetición de los pulsos en el interior de una salva. Características que se deben verificar con una impedancia de carga del generador EFT/B de 50 Ω (ver figura 3): Tiempo de crecimiento de los pulsos: 5 ns ± 30% Duración del impulso (50 % del valor): 50 ns ±30% Frecuencia de repetición de los pulsos y valor es de cresta de las tensiones de salida: 5 5 5 5 2,5 kHz ± 20% a 0,125 kV; kHz ± 20% a 0,25 kV; kHz ± 20% a 0,5 kV; kHz ± 20% a 1,0 kV; kHz ± 20% a 2,0 kV. ANEXO A (Informativo) A.2 Selección de los niveles de severidad del ensayo Se deben seleccionar los niveles de ensayo en concordancia con las condiciones ambientales y de instalación lo más realistas posibles. Estos niveles se indican en el capitulo 5 de esta norma. Los ensayos de inmunidad son correlativos con estos niveles, a los efectos de establecer un nivel de funcionamiento para el entorno donde se espera que opere el equipo. Para los accesos de entrada/salida, de comando, de señal y de datos se deben aplicar valores de tensión con un valor mitad al que se aplica en los accesos de alimentación. La recomendación correspondiente a la selección de los niveles de ensayos EFT/B, de acuerdo con los requisitos para el entorno electromagnético, fundada en la observación de las prácticas habituales de instalación, es la siguiente: Nivel 1: Entorno bien protegido La instalación se caracteriza por los atributos siguientes: - - supresión de todos los transitorios rápidos en salvas EFT/B en los circuitos de alimentación y de comando conmutados; separación entre las líneas de alimentación de corriente alterna y de corriente continua y los circuitos de comando y de medición provenientes de otros entornos pertenecientes a un nivel de severidad mayor; cables de alimentación blindados con pantallas puestas a tierra en sus extremos, a la tierra de referencia de la instalación y protección de la alimentación por filtrado. La sala de computadoras puede ser representativa de este entorno. La aplicación de este nivel para los ensayos de equipos se limita a los circuitos de alimentación para los ensayos de tipo y a los circuitos de puesta a tierra y a los gabinetes de los equipos para los ensayos posteriores a la instalación. Nivel 2: Entorno protegido La instalación se caracteriza por los atributos siguientes: - supresión parcial de los transitorios rápidos en salvas EFT/B en los circuitos de alimentación y de comando, que se conmutan únicamente mediante relevadores (no por contactores); separación entre todos los circuitos pertenecientes al entorno protegido y los otros circuitos asociados de otros entornos con niveles mayores; separación física entre los cables de alimentación y de comando no blindados y los cables de señales y de comunicaciones. La sala de comando o la sala Terminal de las instalaciones industriales y eléctricas pueden ser representativas de este entorno. Nivel 3: Entorno industrial típico La instalación se caracteriza por los atributos siguientes: - no hay supresión de los transitorios rápidos en salvas EFT/B en los circuitos de alimentación y de comando que son conmutados únicamente con relevadores (no por contactores); separación insuficiente entre los circuitos pertenecientes al entorno industrial y los circuitos correspondientes a niveles mayores; cables dedicados para la alimentación, el comando, las líneas de señal y de comunicaciones: separación insuficiente entre los cables de alimentación, comando, señal y comunicaciones; disponibilidad de un sistema de puesta a tierra compuesto por caños conductores, conductores de tierra en el camino de los cables (conectados a la tierra de protección) y a una red de mallas de tierra. Pueden considerarse como representativos de este entorno a los equipos de procesos industriales, las centrales eléctricas y a las salas de relevadores al aire libre de subestaciones de A.T. Nivel 4: Entorno industrial severo La instalación se caracteriza por los atributos siguientes: - no hay supresión de los transitorios rápidos en salvas EFT/B en los circuitos de alimentación y de comando y los circuitos de potencia, que se conmutan por relevadores y contactores; no hay separación entre los circuitos pertenecientes al entorno industrial y a otros circuitos pertenecientes a un entorno de un nivel mucho mayor; no hay separación entre los cables de alimentación, de comando, de señal y de comunicaciones; utilización de cables multiconductores comunes a las líneas de comando y de señal. Son representativas de este entorno las zonas exteriores de equipamientos de procesos industriales, para las cuales no se adopte ninguna protección específica, de centrales eléctricas, las salas de relevadores al aire libre de subestaciones a A.T. y los interruptores aislados en gas con tensiones de hasta 500 kv de tensión de operación (con reglas apropiadas de instalación). Nivel 5: situaciones particulares para analizar La menor o mayor separación electromagnética de las fuentes de perturbación con respecto a los equipamientos, los circuitos, los cables, las líneas, etc, y la calidad de las instalaciones pueden conducir a elegir un nivel del entorno mayor o menor que los descriptos anteriormente. Se debe tener en cuenta que ciertas líneas del equipamiento provenientes de un nivel mayor pueden introducirse en un entorno de un nivel menor.- MODO DE USO DE LAS NORMAS Figura 1. Esquema del enfoque en dos pasos utilizado para la clasificación, con tablas de entrada orientada a los fenómenos y con tablas de salida orientada a los lugares Tabla 1. Principales fenómenos causantes de perturbaciones electromagnéticas Figura 2. Entrada de las Perturbaciones electromagnéticas al Equipo Sensible Tabla A.1 a Tabla A8. Clase de emplazamiento de tipo 1 a tipo 8 A.1 a A.8 Clase de lugar del tipo 1 al tipo 8 Tabla 9. Fuentes y gamas de niveles de perturbación para los transitorios unidireccionales conducidos, en las redes de energía de baja tensión de corriente alterna Tabla 10. Fuentes y gamas de niveles de perturbación para los transitorios oscilatorios conducidos, en las redes de energía de baja tensión de corriente alterna Tabla 1. Niveles de Ensayo EJEMPLO DE USO 1) La perturbación a estudiar se encuentra definida en la Tabla 1. Principales fenómenos causantes de perturbaciones electromagnéticas. 2) Se define primeramente el Lugar de emplazamiento A.1 a A.8 Clase de lugar del tipo 1 al tipo 8. 3) Se definen las entradas que para un electrodoméstico dentro de una vivienda será: Entrada de alimentación de ca y por el sistema de puesta a tierra. 4) Se define a continuación la Clase de emplazamiento donde está el equipo sensible. Tabla A.1 a Tabla A8. Clase de emplazamiento de tipo 1 a tipo 8. Esta Tabla ya direcciona el Fenómeno o la Perturbación a la Tabla 10. Además fija como Nivel de Perturbación que debe soportar el equipo sensible si es alimentado por corriente alterna en 3. Esto se ve en el punto siguiente. 5) A continuación se define el nivel de perturbación para cinco entradas, o las que tenga el equipo sensible, recurriendo a la Tabla 9 o la Tabla 10, según el Transitorio sea respectivamente Unidireccional u Oscilatorio, ambos conducidos. En el ejemplo que se sigue es Tabla 10. En esta Tabla 10, se resalta el Nivel de Perturbación 3, el cual se lee de la siguiente manera a modo de ejemplo: a) Para una Perturbación Transitoria Oscilatoria de Media Frecuencia, o sea entre 5 y 500 KHz, el Equipo Sensible ubicado en un edificio cualquiera, deberá soportar 4 KV. b) Esto es para tensiones eficaces de 120 V a 690 V. c) Este acoplamiento es Independiente de la Tensión del Sistema de Distribución que alimenta al Equipo Sensible. d) El fenómeno se considera ocurriendo en vacío y sin pararrayos. Que se considere en vacío es la peor condición en cuanto al Nivel alcanzado por la Perturbación ya que con el equipo conectado su impedancia limitará ese valor. e) Fija el Tiempo de Crecimiento del primer pico en 0,5 μseg y el Decrecimiento hasta la mitad del pico de 20 μseg, o sea es un onda tipo Rayo 0,5/20 μseg, siendo la onda tipo Rayo 1,2/50 μseg. Esto implica que en cuanto a la velocidad de crecimiento del frente de onda, es más exigente la Norma para este tipo de perturbación que para una descarga atmosférica. 6) Para que el Equipo Sensible sea aceptado por la Norma, en las condiciones de instalación descriptas hasta el momento, debe cumplir con la exigencia del ensayo de la misma Norma 2491-4 pero el Apartado 4, o sea 2491-4-4, donde encontramos la Tabla 1. Niveles de Ensayo. Hay que aclarar ahora, que normalmente como no hay exigencias del Municipio ni del EPRE, para la instalación de los Equipos Sensibles, la instalación del usuario es en el 99 % de los casos de Nivel 4 o Nivel 5, a saber: Esto nos lleva al Nivel 4, En la Puerta de la alimentación, PE; de 4 KV con una frecuencia de repetición de 2,5 KHz. Período de repetición 2,5 KHz EL PASO SIGUIENTE ES CONTRASTAR LO DE NORMA CON LA REALIDAD DE ENSAYOS Y CÁLCULOS DE APERTURA DE IAP EN MT Y BT Tabla 1. IRAM 2491-2-5 Necesita control o atenuación
