EMC 2014/30/EU

Elektroninen yhteensopivuus

EMC-direktiivi (Electromagnetic Compatibility) 2014/30/EU pyrkii varmistamaan, että sähköiset ja elektroniset laitteet toimivat oikein ilman, että ne häiritsevät muita laitteita - ja ilman, että ne itse vaikuttavat kielteisesti sähkömagneettisiin kenttiin. Kaikki sähkötuotteet EU:ssa, aina konesäätöjärjestelmistä ja PLC-järjestelmistä antureihin, taajuusmuuttajiin ja robotteihin, kuuluvat tämän direktiivin piiriin.

Pedagoginen läpikäynti - EMC:n perusteet

1. Mikä on sähkömagneettinen yhteensopivuus?

Sähkömagneettinen yhteensopivuus tarkoittaa, että laitteisto:

• Ei häiritse muuta elektroniikkaa (rajalliset päästöt)

• Kestää häiriöitä ympäristöstä (riittävä immuniteetti)

Yhteenvetona: Konesi ei saa häiritä - eikä se saisi häiriintyä.

2. Milloin EMC-direktiivi on voimassa?

Direktiivi koskee kaikkia sähkötuotteita, jotka voivat aiheuttaa tai kärsiä sähkömagneettisista häiriöistä, esimerkiksi:

• Teollisuusrobotit

• Monen akselin ohjausjärjestelmät

• Taajuusmuuttajat

• Käyttöliittymät

• Kommunikointimoduulit

Poikkeukset: tuotteet, joita koskevat erityiset direktiivit (esim. ajoneuvot, ilmailu, radio).

3. CE-merkintä EMC:n mukaan

CE-merkintään EMC:n mukaisesti valmistajan on osoitettava, että tuote:

1. Täyttää oleelliset vaatimukset artiklassa 5:

   • Sähkömagneettiset häiriöt eivät saa ylittää sallittuja tasoja.

   • Tuotteella on oltava riittävä immuniteetti häiriöitä vastaan.

2. On suorittanut relevantteja testejä harmonisoitujen standardien mukaan.

3. On laatinut teknistä dokumentaatiota testiprotokollineen.

4. On kirjoittanut EU:n vaatimustenmukaisuusvakuutuksen

Esimerkkejä standardeista:

• EN 61000-6-2: Immuniteetti teollisissa ympäristöissä

• EN 61000-6-4: Päästöt teollisissa ympäristöissä

• EN 55011: Teolliset, tieteelliset ja lääkinnälliset tuotteet

4. Dokumentaatio vaatimukset

Teknisen aineiston on sisällettävä:

• Tuotekuvaus

• Sähkökytkentäkaavio

• EMC-testiprotokollat (laboratoriotulokset)

• EMC:hen liittyvien vaarojen riskinarviointi

• EU:n vaatimustenmukaisuusvakuutus

5. Esimerkki - taajuusmuuttaja koneessa

Taajuusmuuttaja ohjaa sähkömoottoria tuotantolinjalla. Jos se ei ole oikein suodatettu, se voi aiheuttaa:

• Häiriöitä lähellä olevissa antureissa (virheelliset signaalit)

• Radiotaajuushäiriöitä muissa laitteissa

• Ylikuumenemista tai seisokkeja

Ratkaisut:

• Varjostetut kaapelit (vähentävät päästöjä)

• Suodattimet verkkovirrassa

• Maanvuoraus ja häiriöitä vähentävät kondensaattorit

• EMC-testi koko konekokoonpanolla

Hyvä käytäntö: Testaa koko järjestelmä - ei vain komponentteja. EMC-vaatimukset koskevat lopputuotetta.

Tekninen läpikäynti - EMC alan ammattilaisille

Artikkeli 2: Määritelmät

• Päästö: Sähkömagneettinen energia, jota tuote lähettää.

• Immuniteetti: Kyky vastustaa sähkömagneettisten häiriöiden vaikutuksia.

• Laitteisto: Valmis tuote tarkoitettu loppukäyttäjille.

Pysyvä asennus: Yhdistelmä laitteistoja, jotka on asennettu pysyvästi (esim. konekanta).

HUOM: Myös "osittain valmiit koneet" sähkökomponenteilla kuuluvat, jos ne voidaan ottaa käyttöön erikseen.

Artikkelit 7-9: Valmistajan ja maahantuojan vastuu

Valmistajan on:

• Suoritettava vaatimustenmukaisuuden arviointi liitteessä II.

• Dokumentoitava testitulokset, komponenttivalinnat ja suojatoimenpiteet.

• Merkittävä laitteet CE-symbolilla.

Maahantuojan on:

• Tarkistettava, että dokumentaatio on olemassa.

• Varmistettava oikea merkintä ja varastointi.

Testausmenetelmät ja mittaus

EMC-testit tehdään varjostetuissa kammioissa tai laboratorioissa, joissa on standardisoitu testausvälineistö.

Kaksi päätasona:

1. Päästötestit: mittaavat häiriöitä, joita tuote lähettää.

   • Johtobandeilla oleva päästö (150 kHz - 30 MHz)

   • Säteilypäästö (30 MHz - 1 GHz)

2. Immuniteetti-testit: mittaavat, miten tuote reagoi ulkoisiin häiriöihin.

   • Elektrostaattinen purkaus (ESD)

   • Nopeat transientit

   • Radiotaajuussäteily

Viittaus: EN 61000 -sarja (osat -4-2:sta -4-6:een) määrittää yksityiskohtaisia testimenettelyjä.

EMC koneintegraatiossa

Kun useita CE-merkittyjä tuotteita yhdistetään järjestelmäksi, seuraavat asiat pätevät:

• Olet vastuussa yhteisestä EMC-suorituskyvystä

• Jokainen komponentti voi olla hyväksytty, mutta yhdistelmää on testattava uudelleen.

• Käytä riskianalyysiä ja mittausta näyttämään, että kone toimii ilman ylitettyjä rajoja.

Seuraukset, jos EMC-vaatimuksia ei noudateta

• Toimintahäiriöt ja tuotantotappiot

• CE-merkintä mitätöidään

• Markkinavalvonta voi estää myynnin

• Vastuu onnettomuuksista, jotka johtuvat virheellisestä ohjauksesta

Esimerkki: Ohjausjärjestelmä sahatehtaassa pysäytettiin vuonna 2022, kun mobiilitukiasemasta tullut radiolähetys aiheutti odottamattomia hätäseisokkeja - järjestelmältä puuttui riittävä EMC-immuniteetti.

Yleisiä virheitä, joita on vältettävä

• Testaa vain komponentteja - ei koko konetta.

• Dokumentoituja mittaustuloksia puuttuu.

• Ei seurantaa ohjelmistomuutosten jälkeen.

• Pitkiä suojattomia kaapeleita käytetään.

• Maanvaihdon merkityksen aliarviointi.

Muista: EMC on sekä sähköistä suunnittelua että asennuskäytäntöä - ei vain testausta.

FAQ EMC 2014/30/EU

1. Mitä EMC tarkoittaa?
   Vastaus: Sähkömagneettinen yhteensopivuus - kyky toimia luomatta tai kärsimättä sähkömagneettista häiriötä.

   
   

2. Onko kaikkien tuotteiden oltava EMC-tutkimuksessa?
   Vastaus: Kyllä, jos ne sisältävät sähköisiä tai elektronisia komponentteja. Testit voivat perustua laskentaan, simulaatioon tai laboratorio-mittauksiin.

   
   

3. Riittääkö komponenttivaatimus?
   Vastaus: Ei, koko koneen on täytettävä EMC-vaatimukset kokonaisuutena.

   
   

4. Mitä tapahtuu, jos EMC-vaatimuksia ei noudateta?
   Vastaus: CE-merkintä mitätöidään ja markkinavalvonta voi vaatia myynnin keskeyttämistä.