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Segurança de produtos eléctricos e electrónicos, Compatibilidade Electromagnética e Marcação CE
Esaú Cardoso | Paulo CabralCoimbra, 12 Março 2014
Plano da Sessão
› Regras legais e requisitos normativos para comercializar os produtos eléctricos e electrónicos no espaço europeu
› Normalização e regulamentação técnicaAplicação à marcação CE.
› Dossier técnico do produto
› Requisitos essenciais de segurança e de compatibilidade electromagnética
› Regras básicas da CEM e concepção de equipamentos
› Exemplos de ensaios
Apresentação
› IEP - Instituto Electrotécnico Português
› Constituído em 1981
› Entidade privada, independente, sem fins lucrativos, de utilidade pública
› Sede em Matosinhos, delegação em Lisboa
Principais actividades
› Ensaios
› Calibrações
› Inspecções
› Formação
› Normalização
Acreditações
› Laboratórios de Ensaio
› Laboratórios de Calibração
› Organismo Notificado
› Organismo de Inspecção
Reconhecimento internacional
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› Baixa Tensão(LVD)Directiva 2006/95/EC (antiga 73/23/CEE)
› Compatibilidade Electromagnética(EMC)Directiva 2004/108/EC
› AscensoresDirectiva 95/16/EC
Organismo Notificado 0876
CONFORMIDADE
Como evidenciar a conformidadede um equipamento BT ?
› Certificação
› Marcação
Marcação CEversus certificação
› A marcação CE não é uma marca de certificação— Evidência da conformidade do produto com requisitos
aplicáveis da legislação comunitária— Obrigatória no espaço europeu
› Podem ser apostas marcas de certificação em simultâneo com a marcação CE— Desde que não prejudiquem a visibilidade, a legibilidade e o
significado da marcação CE— Certificações são exigidas por diversos mercados e/ou
clientes
› Nos produtos eléctricos a certificação tem larga tradição
A MARCAÇÃO
Pacote legislativo para produtos
› Decisão 768/2008/CE— Quadro comum europeu para a comercialização de produtos
› Regulamento (CE) 764/2008— Domínio não harmonizado— Aplicação de regras técnicas nacionais a produtos legalmente
comercializados noutro E-M
› Regulamento (CE) 765/2008— Acreditação de entidades— Fiscalização do mercado— Princípios da Marcação CE
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Pacote legislativo para produtos
Marcação
› Obrigatória quando aplicável› Não pode ser aposta se não for aplicável› Punição da utilização abusiva
› Quadro sancionatório (em Portugal):Dec.-lei 23/2011, de 11 de Fevereiro
Presunção da conformidadecom as directivas UE
Directivas(requisitos essenciais
requisitos de protecção)
Normas harmonizadas(requisitos técnicos detalhados)
Presunção da Conformidade
Marcação CE
Material eléctrico BT
› Segurança– Directiva da Baixa Tensão (LVD), 2006/95/CE– PT: DL 6/2008
› Compatibilidade electromagnética (CEM)– Directiva CEM, 2004/108/CE– PT: DL 325/2007, alterado pelo DL 20/2009
› Equipamento de rádio e terminais de telecomunicações (R&TTE)– Directiva R&TTE, 1999/5/CE– PT: DL 192/2000
› Outra regulamentação– Directiva da Segurança Geral de Produtos (2001/95/CE)– Directivas RoHS (2011/65/UE) e WEEE (2012/19/UE)– Directiva Máquinas (2006/42/CE)– EcoDesign, etc.
Normas harmonizadas
› Normas técnicas para a verificação dos requisitos das directivas
› As listas de normas harmonizadas no âmbito de cada directiva são publicadas regularmente no Jornal Oficial da União Europeia
Normalização
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Normalização
norma não traduzida
norma adoptada
Algumas normas relevantes
› Aparelhagem para instalação– Fichas e Tomadas: NP 1260 ⇔ IEC 60884-1– Interruptores: EN 60669-1– etc.
› Luminárias– EN 60598-x
› Armários / Quadros– EN 61439-x
› Índices de protecção– IP: EN 60529– IK: EN 50102
Demonstração da conformidade
Alternativa 1
• Conformidade com as normas harmonizadas aplicáveis
• Comprovação: relatórios de ensaios de acordo com as normas harmonizadas aplicáveis
• Demonstração: declaração CE de conformidade emitida pelo fabricante ou por mandatário estabelecido na Comunidade e aposição da marcação CE
Demonstração da conformidade
Alternativa 2
• Conformidade do aparelho com os requisitos essenciais
• Comprovação: descrição e explicação das medidas tomadas para cumprir os requisitos essenciais, incluindo uma descrição da avaliação da compatibilidadeelectromagnética, resultados dos cálculos de concepção efectuados, exames executados, relatórios de ensaio, etc
• Demonstração: declaração CE de conformidade emitida pelo fabricante ou por mandatário estabelecido na Comunidade e aposição da marcação CE
Demonstração da conformidade
Alternativa 3
• Conformidade do aparelho com os requisitos essenciais, contendo relatório técnico ou certificado emitido por um Organismo Notificado reconhecido pela comissão europeia
• Comprovação: dossier técnico incluindo relatório técnico ou certificado emitido por um Organismo Notificado
• Demonstração: declaração CE de conformidade emitida pelo fabricante ou por mandatário estabelecido na Comunidade e aposição da marcação CE
Dossier de Produto • A documentação técnica deve permitir avaliar a conformidade dos
aparelhos com os requisitos essenciais / protecção. Deve abranger a concepção e o fabrico do aparelho, incluindo, nomeadamente:– uma descrição geral do aparelho– desenhos de projecto e de fabrico, bem como esquemas dos
componentes, submontagens, circuitos, etc.– Relatórios de ensaios com as normas harmonizadas aplicadas
(alternativa 1)– nos casos em que o fabricante não tenha aplicado normas
harmonizadas, ou as tenha aplicado apenas em parte, uma descrição e explicação das medidas tomadas para cumprir os requisitos essenciais da presente directiva incluindo uma descrição da avaliação da compatibilidade electromagnética (requisitos essenciais ou de protecção), resultados dos cálculos de concepção efectuados, exames executados, relatórios de ensaio, etc. (alternativa 2)
– uma declaração do organismo notificado (alternativa 3)
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Declaração CE de conformidade
• A declaração CE de conformidade deve conter, pelo menos, o seguinte:– uma referência à presente directiva– nome e morada do fabricante ou do seu mandatário
estabelecido na Comunidade– descrição do equipamento ou material eléctrico– referência às normas harmonizadas– se aplicável, referência às especificações em relação às quais
a conformidade é declarada– identificação do signatário com competência para vincular o
fabricante ou o seu mandatário estabelecido na Comunidade
Controlo Interno de Fabrico
• O controlo interno de fabrico é o procedimento pelo qual o fabricante assegura e declara que o material eléctrico satisfaz as exigências no âmbito das directivas aplicáveis. O fabricante tomará todas as medidas necessárias para que o processo de fabrico garanta a conformidade dos produtos fabricados com a o estabelecido no dossier técnico de produto e com os requisitos no âmbito das directivas aplicáveis presente directiva.
A implementação de sistemas da garantia da qualidade facilitam este processo de controlo interno de fabrico
Sites para Consulta
http://ec.europa.eu/
Sites para Consulta
http://www.cenelec.eu/
Sites para Consulta
http://www.iec.ch/
Neste site é possível pré visualizar a norma até ao seu âmbito
SEGURANÇA
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A segurança de qualquer produto eléctrico implica:
Equipamento seguro
Instalação segura
Utilização segura- importância das instruções e marcações;-Manutenção- formação- etc
Requisitos Gerais de Segurança Eléctrica
• Este ponto traduz a necessidade e importância das marcações e manuais de instruções para que o equipamento seja utilizado e instalado em segurança
Requisitos Gerais de Segurança Eléctrica
• O ponto 2 refere-se aos aspectos da segurança (eléctrica, mecânica e outros) no sentido do Equipamento para o Utilizador.Avalia a segurança do equipamento em condições normais de funcionamento
Requisitos Gerais de Segurança Eléctrica
• O ponto 3 refere-se aos aspectos da segurança (mecânica ambientais e situações anormais de funcionamento) no sentido do Exterior do equipamento para o Equipamento.Avalia a segurança do equipamento em condições anormais de funcionamento bem como riscos mecânicos externos
Requisitos Gerais de Segurança Eléctrica
• A avaliação da segurança eléctrica é sustentada em normas de ensaio (ex, EN60335, EN60065, etc) que traduzem em requisitos específicos e metodologias de avaliação, os requisitos essenciais de segurança referidos no anexo I da directiva de Baixa Tensão 2006/95/CE
Riscos transversaisa todos os produtos eléctricos
› Manuais de instruções e marcações› Ligação à rede de alimentação› Eléctricos› Mecânicos› Térmicos› Fogo› Funcionamento anormal
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Manuais de instruções e marcaçõesMarcações
• Marca, Modelo•Tensão (ou gama de tensões) nominal (V)•Símbolo da natureza da alimentação (apenas para DC)
•Frequência nominal (ou gama de frequências) (Hz)•Corrente nominal (A)•Símbolo de classe II (quando aplicável)•Outras marcações e símbolosNota: Todas estas marcações não podem ser colocadas dobre peças amovíveis
Manuais de instruções e marcações
Instruções
Devem ser incluídas as informações necessárias de funcionamento, instalação, manutenção, transporte e armazenamento, para utilização do equipamento em condições de segurança.
Todas Instruções deverão estar língua oficial do país onde vai ser comercializado o equipamentoO manual de serviço (manutenção) poderá ser fornecido em inglês
Ligação à rede de alimentação
Formas de ligação à rede de alimentação
Cabo de alimentação com ficha
Conjunto de terminais para conexão de uma cabo de alimentação externo (instalação fixa)
Tomada de conector
Ligação à rede de alimentação
Para os equipamentos com cabos de alimentação (com ou sem ficha) deverão ser garantidos meios de que previnam os riscos de tracção ou torção do cabo.
Ligação à rede de alimentação
Dispositivos de seccionamento devem estar previstos no equipamento ou instalação fixa de forma a separar o equipamento da rede de alimentação com vista à sua manutenção.
Exemplos:•Ficha•Conector•Interruptor seccionador (omnipolar)•Disjuntor (omnipolar)
Riscos EléctricosProtecção contra choques eléctricos
São previstos os seguintes meios de isolamento:
•O que isola da tensão perigosa e
•O que previne o risco de choque eléctrico caso haja uma falha desse isolamento
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Riscos EléctricosClasses de Isolamento
Aparelho de classe I
Protecção contra choques eléctricos é assegurada por:• isolamento principal +• partes condutoras acessíveis são conectadas ao condutor de protecção de terra
Riscos EléctricosClasses de Isolamento
Aparelho de classe II
Protecção contra choques eléctricos assegurada por:• isolamento principal + • isolamento suplementar (duplo isolamento ou a isolamento reforçado)
Nota: não existem meios de conexão à terra de protecção ou dependência das condições de instalação
Riscos EléctricosClasses de Isolamento
Aparelho de classe III
Protecção contra choques eléctricos é assegurada por alimentação a muita baixa tensão de segurança (SELV):• não são produzidas tensões superiores 42V +• isolamento duplo ou reforçado
Riscos Eléctricos• Protecção contra choques eléctricos
F
N
PE
Metal
Isolante
• Temos sempre de garantir 2 níveis de segurança (isolamento):– Principal + Suplementar– Reforçado ou Duplo– Principal + PE
Cablagem saída acessível (Cabo Telecomunicações, sensor, alimentação DC saída, etc)
Riscos Eléctricos
Rigidez dieléctrica
Riscos Eléctricos
Rigidez dieléctrica
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Riscos Eléctricos
Linhas de Fuga, Distância no ar e distâncias sobre o isolamento
distância no ardistância mais curta, através do ar, entre duas partes condutoras ou entre uma parte condutora e a superfície acessívellinha de fugacaminho mais curto ao longo da superfície do material isolante entre duas partes condutoras ou entre uma parte condutora e a superfície acessível
Riscos Eléctricos
• Graus de poluição • A fim de avaliar as linhas de fuga, os três graus de poluição
seguintes são definidos para o micro ambiente:– grau de poluição 1: não existe poluição ou se produz apenas
uma poluição seca, não condutora. A poluição não tem influencia;
– grau de poluição 2:ocorre apenas poluição não condutora. Contudo, pode ocorrer de tempos a tempos uma condutividade temporária provocada por condensação;
– grau de poluição 3:presença de uma poluição condutora ou de uma poluição seca, não condutora, que se pode tornar condutora devido à condensação que pode ocorrer
Riscos Eléctricos
Distância no ar
Riscos EléctricosLinha de Fuga
Os valores apresentados são válidos para isolamento principal. Para isolamento reforçado, os valores são duas vezes os valores da tabela
Riscos Eléctricos
• Grupos de Material• A relação entre o grupo de material e os valores do índice de
resistência ao rastejamento (CTI), é como indicado abaixo:– grupo de material I: 600 ≤ CTI;– grupo de material II: 400 ≤ CTI < 600;– grupo de material IIIa: 175 ≤ CTI < 400;– grupo de material IIIb: 100 ≤ CTI < 175.
Nota: Caso não seja conhecido o grupo de material, opta-se pelo grupo IIIb
Riscos Eléctricos
› Isolamento Sólido› Regra geral:
Isolamento Funcional e Principal: › não existe distância mínima
isolamento Suplementar ou Reforçado:› >= 0,4mm (camada única) quando não sujeito a
stress térmico e mecânico› 2 mm (invólucro)
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Riscos Eléctricos› Exemplos
Riscos Mecânicos
Resistência mecânica
O equipamento deve ser estável (10º) numa utilização normal prevista (esforços mecânicos, abertura de portas ou gavetas, etc....
O invólucro deve ser suficientemente robusto aos esforços (força):
10N (componentes e outras partes com excepção do invólucro)30N (zona do operador com dedo de prova)250N (todas as faces com superfície circular de 30mm)
Riscos Mecânicos
O equipamento deve ser resistente ao choque mecânico: 0,5kg; altura 1,3m
Riscos Mecânicos
Riscos Mecânicos
Protecção contra as partes móveis perigosas As partes móveis dos equipamentos devem estar convenientemente protegidas de forma a evitar o contacto com o utilizador
› Utilização de dispositivos de encravamento (interlocks)
› Verificação das aberturas com o dedo de prova
Riscos Térmicos
Aquecimento em funcionamento normal:
› Materiais e componentes
› Partes acessíveis
Resistência dos materiaisao calor anormal
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Riscos TérmicosAquecimento em Materiais e componentes
Riscos Térmicos
Aquecimento das partes acessíveis
Riscos TérmicosResistência dos materiais ao calor anormal
Ensaio de esfera :› + 15cº da temperatura durante os
ensaios de aquecimento› 125ºc para as partes que suportam as
partes activas do circuito primário
Fogo
Materiais
Os invólucros e componentes devem utilizar materiais de forma a que ignição e a propagação ao fogo seja reduzida
Exemplos de classes de inflamabilidade:classe V-0, V-1, V-2classe HB40, HB75
Fogo
Ensaio de fio incandescente (ignição)
Fogo
Ensaio de queimador em agulha (propagação da chama)
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Funcionamento Anormal
Risco de incêndio ou de choque eléctrico devido a:• sobrecarga mecânica ou eléctrica• defeito originado por um funcionamento anormal• utilização negligente, seja limitada tanto quanto possível
Condições de defeito (falha simples):•Bloqueio (partes móveis) ou sobrecarga de motores • Tornar inoperantes todos os dispositivos que funcionam durante funcionamento normal (exempl. termostatos)•Curto-circuito (C.C.) ou sobrecarga de transformadores
•c.c e c.a de semicondutores, ICs e condensadores, •falha de isolamento principal ou funcional
Alguns exemplos adicionais
Ensaio de endurance
Protecção contra a penetração de água
Protecção contra a penetração de águaIPx5, IPx6
Resistência à propagação da chama
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Resistência às Vibrações
CEM
O que é a CEM ? A causa das coisas› 1892 - Parlamento Alemão votou para criar a "Law of Telegraph
in the German Empire". › Rapidamente constatou-se que os cabos interferiam entre si.
Estes problemas eram graves nas linhas de telégrafo e de telefone
› 1893 foi fundada a sociedade Alemã de electrotécnicos (VDE)› na noite de 22 de Dezembro de 1920, o chanceler alemão
Hermann Müller, deu ordens estritas para impedir problemas de interferências na rádio difusão.
› Em 1933, o comité internacional para as emissões radiadas (CISPR) foi fundada.
› Durante a 2ª Guerra mundial, o conhecimento das ondas electromagnéticas e a sua capacidade para gerar perturbações foi utilizada. A tecnologia de radar foi desenvolvido.
› A integração de sistemas eléctricos electrónicos em navios (marinha) tornou evidente a necessidade de todos os sistemas e equipamento electrónicos que partilhavam o mesmo espaço não causarem interferências entre si.
A causa das coisas
› Os governos depressa perceberam que era fundamental regular os aspectos CEM dada previsível proliferação de equipamentos eléctricos e electrónicos na sociedade civil.
› Não só as novas tecnologias de comunicação de rádio, televisão e telefone exigem compatibilidade electromagnética. Ela foi e é a força motriz na mudança de tecnologia, desde as válvulas aos circuitos integrados.
› A evolução das tecnologias de circuitos altamente integrados exige um amplo entendimento e uso da CEM e experiência na concepção e desenho equipamentos eléctricos.
Definição
• Compatibilidade electromagnética, a capacidade do equipamento para funcionar satisfatoriamente no seu ambiente electromagnético sem introduzir perturbações electromagnéticas intoleráveis a outro equipamento nesse ambiente;
• Ambiente electromagnético, todos os fenómenos electromagnéticos observáveis num dado lugar.
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Requisitos de protecção
A Directiva 2004/108/EC refere no seu artigo 5º (anexo I) os objectivos de protecção essenciais envolvidos na directiva:
• 1. Requisitos de protecçãoOs equipamentos serão concebidos e fabricados de forma a, tendo em conta a evolução técnica mais recentes, assegurar que:
a) as perturbações electromagnéticas geradas (emissão) não excedem o nível acima do qual os equipamentos de rádio e de telecomunicações ou outros não possam funcionar da forma prevista;
b) tenham o nível de imunidade às perturbações electromagnéticas que é de esperar na sua utilização prevista e que lhes permita funcionar sem uma degradação inaceitável nessa utilização.
Fontes de Perturbações
Fontes de Perturbações
• Naturais (CEM)• Artificiais:
– Intencionais (comunicações Rádio)– não intencionais (CEM)
Modelo CEM de um equipamento
INVÓLUCRO
Alimentação AC
Cablagens não partilhadaspor terceiros
por conduçãoEMISSÃO
por radiação
Telecom
Cablagens partilhadaspor terceiros
Modelo CEM de um equipamento
INVÓLUCRO
Alimentação AC
Cablagens não partilhadaspor terceiros
por conduçãoIMUNIDADE
por radiação
Telecom
Cablagens partilhadaspor terceiros
Cablagens < 3m
Cablagens > 3m
por condução
Princípios básicos – questões chave
• Modelo base para a abordagem CEM
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Princípios básicos – questões chave
• Modelo base para a abordagem CEM
a) Definição quantitativa de parâmetros do ambiente electromagnético
b) Estabelecer limites genéricos para a emissão de perturbações
c) Definir obrigações genéricas para a imunidade a perturbações
Princípios básicos – questões chave
a) Definição quantitativa de parâmetros do ambiente electromagnético
• Ambiente Residencial, Comercial ou de indústria Ligeira• Ambiente Industrial
Princípios básicos – questões chave
b) Estabelecer limites genéricos para a emissão de perturbações
• Por condução• Por radiação
Estes requisitos são avaliados por medição dos valores de emissão próprios dos equipamentos, comparando os valores medidos com os limites aplicáveis
Princípios básicos – questões chavec) Definir obrigações genéricas para a imunidade a
perturbações
• Por condução• Por radiação
Estes requisitos são avaliados por avaliação funcionaldo equipamento durante e após a perturbação
Princípios básicos – questões chaveEm função:
• do tipo de perturbação (permanente, comum ou esporádica) e • das exigências requeridas para o equipamento (função lúdica, de
segurança, outras),
são estabelecidos requisitos funcionais que os equipamentos devem cumprir, critérios de aceitação:
• Critério A: O equipamento deverá funcionar como especificado durante a perturbação
• Critério B: O equipamento deverá funcionar correctamente após a perturbação. Durante e após a perturbação não é permitida alteração de estado ou perda de dados
• Critério C: O equipamento deverá funcionar correctamente após a perturbação sendo permitida a intervenção humana para reposição em funcionamento. O equipamento não deverá ficar danificado.
Normas de produto– EN55014-1; EN55022, etc– EN55014-2; EN55024, etc
Hierarquia das normas CEM
Normas genéricas– EN61000-6-x
Normas de ensaio– EN61000-4-x
Normas de equipamento e métodos– EN55016-x
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Requisitos de emissão
Frequência Fenómeno Norma / Método
0 a 30Hz Flutuações de tensão na rede de baixa tensão EN 61000-3-3
100Hz a 2kHz Harmónicas de corrente na rede de baixa tensão
EN 61000-3-2
9kHz a 30MHz Perturbações conduzidas na rede de baixa tensão
EN 55014-1EN 55011EN 55015EN 55022
9kHz a 30MHz Campo Magnético radiado pelo invólucro EN 55011EN 55015
150kHz a 30MHz Perturbações conduzidas nas saídas do aparelho
EN 55014-1EN 55011EN 55015EN 55022
30MHz a 300MHz Potência radiada pelos cabos de interligação EN 55014-1
30MHz a 18GHz Campo eléctrico radiado pelo invólucro EN 55014-1EN 55011EN 55015EN 55022
Verde – conduzidoAzul - radiado
Ensaios de emissão•Flutuações de tensão na rede de baixa tensão (DC a 30Hz) •Harmónicas de corrente (100Hz a 2kHz)
0.000.250.500.751.001.251.501.752.002.25
Cu
rre
nt R
MS
(Am
ps)
Harmonic #4 8 12 16 20 24 28 32 36 40
-6
-4
-2
0
2
4
6
-300
-200
-100
0
100
200
300
Curr
ent
(Am
ps)
Volta
ge (V
olts)
Requisitos de emissão
Perturbações conduzidas na rede de baixa tensão (9kHz a 30Mhz)
1 MHz 10 MHz150 kHz 30 MHz
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
10.0
80.0dBμV
Limits55014MQP55014MAV
TransducerAC Mains
TracesPK+PK+
Marker 116.5435 MHz PK+ 49.33 dBμV Δ Lim-10.67 dB Δ Ref
Campo eléctrico radiado pelo invólucro(30MHz a 1GHz)
Ensaios de emissão
Campo eléctrico radiado pelo invólucro(30MHz a 1GHz)
Ensaios de emissão
Cablagem
InvólucroClock
Ruído banda larga
Fonte Comutada
Interpretação do espectro
Ensaios de emissão
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Potência radiada pelos cabos de interligação (30kHz a 300Mhz)
Nota: Modelo válido para equipamentos com baixas frequências (clock) de operação
Ensaios de emissão Requisitos de imunidade
Frequência Fenómeno Norma / Método
0 a Centenas Hz Quebras, cortes e variações de tensão de alimentação
EN 61000-4-11
50Hz Campo magnético de frequência industrial
EN 61000-4-8
100Hz a 2kHz Distorção, de tensão de alimentação
EN 61000-4-13
Dezenas kHz Acoplamento de transitórios de alta tensão e alta energia
EN 61000-4-5
Unidades MHz EFT - Acoplamento de transitórios rápidos de alta tensão e baixa energia
EN 61000-4-4
150kHz a 80MHz Sobreposição de tensão RF modulada em amplitude
EN 61000-4-6
80MHz a 3GHz Campo electromagnético modulado e pulsado
EN 61000-4-3
Centenas MHz ESD - Descargas electrostáticas EN 61000-4-2
Verde – conduzidoAzul - radiado
EN61000-4-2: ESD - Descargas electrostáticas
Ensaios de imunidade
Não é possível apresentar esta imagem de momento.
EN61000-4-3: ESD - Campo electromagnético modulado e pulsado (80MHz a 3GHz)
Ensaios de imunidade
Ensaios de imunidade Ensaios de imunidade
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Ensaios de imunidade Ensaios de imunidade
Ensaios de imunidade Mecanismos CEM de acoplamento
• Radiação• Condução• Indução• Capacidade
Mecanismos CEM de acoplamento
• Radiação
Mecanismos CEM de acoplamento
• Condução
~1µH/m ou 6,3Ω/m a 1MHz190 Ω/m a 30MHz
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Mecanismos CEM de acoplamento
• Indução
Mecanismos CEM de acoplamento
• Indução
Diminuir indutância mútua:
• Afastar áreas Loops
•Redução da área de indução
Mecanismos CEM de acoplamento
• Capacidade
Mecanismos CEM de acoplamento
• Capacidade
VN
Diminuir acoplamento capacitivo:
• Afastar condutores / pistas
•Reduzir “comprimento” comum condutores / pistas expostas
No contexto CEM, existe sempre• Fonte (naturais ou artificiais) • Caminho • Receptor (vítima)
Estratégia para resolução de problemas CEM
Estratégia para resolução de problemas CEM
O processo base para a resolução de problemas de compatibilidade electromagnética passa sempre por:
1. Eliminar ou reduzir a fonte de emissão2. Actuar sobre o caminho de acoplamento:
– Tornando-o mais “resistivo” à propagação das perturbações (ferrites, filtros RF, blindagem)
– Criando um caminho preferencial para a perturbação (estrutura equipotencial, desenho de terras)
3. Eliminar ou tornar o receptor (ou vitima) mais imune
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Assim:• Actuar sobre as “fontes de perturbação” e “receptor
(vítima)”, garantindo que os equipamentos / componentes individualmente:
– Cumprem com as normasharmonizadas CEMaplicáveis
– São instalados de acordo com as recomendações / instruções de fabricante
Estratégia para resolução de problemas CEM
• Actuar sobre o caminho de acoplamento:– Reduzindo Loops de corrente existentes entre
cablagens e cablagem e invólucro (AC Mains, comunicação, controlo, etc) pela redução das áreas de indução das perturbações electromagnéticas acoplamento indutivo
– Separando as cablagens / circuitos que se pretendem “limpos” dos que contêm ruído electromagnético acoplamento capacitivo
Estratégia para resolução de problemas CEM
• Actuar sobre o caminho das perturbações criando um caminho preferencial para a perturbação (estrutura equipotencial, desenho de terras)
Estratégia para resolução de problemas CEM
Conceitos base no desenho de equipamentos
• Definição de Zonas CEM em equipamentos
Conceitos base no desenho de equipamentos• Utilização de estruturas equipotenciais para definição
de zonas CEM– Estrutura em que a impedância em alta frequência é
próxima de 0Ω entre quaisquer dois pontos dessa estrutura
– Uma estrutura fechada corresponde a um invólucro “blindado”
?
Conceitos base no desenho de equipamentos
• Separação de cablagens– As cablagens de alimentação AC (entrada ou saída),
circuitos secundários, circuitos de controlo deve estar fisicamente separadas
– Cablagem com ligação para o exterior do invólucro, cablagem interna ao invólucro
230V ac
Telecom
ControlDC + Control
230V ac
Telecom
Control
DC + Control
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Conceitos base no desenho de equipamentos
• Encaminhamento do cabo de alimentação (caso particular)
Conceitos base no desenho de equipamentos
• Instalação de filtros RFColocação de filtros RF ou condensadores de filtragem em modo comum devem apresentar baixa impedância de retorno
Filtro RF
Filtro RF Filtro RF
Conceitos base no desenho de equipamentos
• Filtros RF (elevada impedância da terra de protcção) • Conclusão– Definir Zonas CEM – Utilizar estruturas equipotenciais– Separar cablagens de tipos diferentes (em
particular, as internas das externas)– Instalar filtros RF nas fronteiras das zonas CEM– Criar caminhos fáceis (baixa impedância) de
circulação do ruído electromagnético para fora das zonas CEM
– Criar caminhos difíceis (alta impedância) de circulação do ruído electromagnético para dentro zonas CEM
Conceitos base no desenho de equipamentos
CEM.... Quanto custa?
Questões?...
22
Instituto Electrotécnico PortuguêsLaboratório de Metrologia e Ensaios
Rua de S. Gens, 37174460-409 Senhora da Hora
22 957 00 22 / 2396 627 20 [email protected]
Obrigado pela atenção!