IEC 61000-2 Umgebung
Charakterisiert elektromagnetische Umgebungen: Industrie, Wohnbereich, Gewerbe. Grundlage für die Definition von Kompatibilitätspegeln.
IEC 61000
Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)
IEC 61000 ist die übergeordnete Normenreihe für elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) — die Fähigkeit von Betriebsmitteln, in ihrer elektromagnetischen Umgebung korrekt zu funktionieren, ohne inakzeptable elektromagnetische Störungen zu verursachen. Deckt Emissionen und Störfestigkeit ab. EMV-Konformität ist für die CE-Kennzeichnung in der EU verpflichtend.
Dokumentstruktur
IEC 61000-3-2 Grenzwerte — Oberschwingungsströme
Begrenzt Oberschwingungsemissionen für Geräte mit Eingangsströmen ≤ 16 A je Leiter. Entscheidend für Frequenzumrichter, Schaltnetzteile und Beleuchtung.
IEC 61000-3-3 Grenzwerte — Spannungsschwankungen und Flicker
Begrenzt Spannungsschwankungen und Lichtflicker am Netzanschlusspunkt für Geräte ≤ 16 A.
IEC 61000-4-2 Prüfung — ESD-Störfestigkeit
ESD-Störfestigkeitsprüfung: Kontaktentladung 8 kV, Luftentladung 15 kV. Simuliert elektrostatische Entladungen von Personen und Gegenständen auf das Betriebsmittel.
IEC 61000-4-3 Prüfung — Störfestigkeit gegen gestrahlte Felder
Störfestigkeit gegen elektromagnetische Felder von 80 MHz bis 6 GHz. Industriepegel 3 = 10 V/m. Simuliert Emissionen von Funkgeräten, Mobiltelefonen und drahtlosen Systemen.
IEC 61000-4-4 Prüfung — EFT-Störfestigkeit (Burst)
Simuliert Schalttransienten von Schützen, Relais und Leistungsschaltern auf Versorgungs- und Signalleitungen. Pegel 3 = 2 kV auf Versorgungsleitung.
IEC 61000-4-5 Prüfung — Stoßspannungsfestigkeit (Surge)
Wellenform 1,2/50 µs (Spannung) und 8/20 µs (Strom). Pegel 3 = 2 kV (Leiter–Leiter) / 1 kV (Leiter–Erde). Simuliert indirekten Blitzeinschlag und Netzschaltvorgänge.
IEC 61000-4-6 Prüfung — Störfestigkeit gegen leitungsgeführte HF-Störungen
Störfestigkeit gegen durch HF-Felder induzierte leitungsgeführte Störungen von 150 kHz bis 80 MHz. Pegel 3 = 10 V. Relevant für Leitungen in der Nähe von Sendern.
IEC 61000-4-11 Prüfung — Spannungseinbrüche und -unterbrechungen
Prüfung auf Spannungseinbrüche (0 %, 40 %, 70 %) und Kurzzeitunterbrechungen. Kritisch für netzgespeiste Steuerungen und speicherprogrammierbare Steuerungen.
Schlüsselbegriffe
- Emissionen
- Vom Betriebsmittel erzeugte elektromagnetische Energie. Leitungsgebunden (150 kHz – 30 MHz), gemessen an den Versorgungsleitungen; gestrahlt (30 MHz – 1 GHz und darüber), gemessen in der Absorbermesskammer.
- Störfestigkeit
- Fähigkeit eines Betriebsmittels, unter elektromagnetischen Störeinwirkungen korrekt zu funktionieren. Leistungskriterien A (Normalbetrieb), B (vorübergehende akzeptable Verschlechterung), C (Neustart erforderlich), D (Ausfall nicht akzeptabel).
- EMV-Richtlinie — CE-Kennzeichnung
- EU-Richtlinie 2014/30/EU. Die Reihe IEC/EN 61000 umfasst die harmonisierten Normen. EMV-Konformität ist für alle auf dem EU-Markt bereitgestellten Betriebsmittel erforderlich.
- Industrie vs. Wohnbereich
- Industrieumgebungen erfordern höhere Störfestigkeitspegel (IEC 61000-6-2) und haben weniger strenge Emissionsgrenzwerte (IEC 61000-6-4). Wohnbereiche haben strengere Emissionsgrenzwerte.
- Oberschwingungen / THD
- IEC 61000-3-2 legt Oberschwingungsgrenzwerte am Netzanschlusspunkt fest. Der Gesamtklirrfaktor (THD) muss insbesondere bei Frequenzumrichtern beherrscht werden — aktive Filter oder 18- bzw. 24-Puls-Einspeisung können erforderlich sein.
Notes & guidance
IEC 61000 — Elektromagnetische Verträglichkeit: Praxisleitfaden
Überblick
EMV umfasst zwei Anforderungen:
- Emissionen: Das Betriebsmittel darf seine Umgebung nicht über die zulässigen Grenzwerte hinaus stören.
- Störfestigkeit: Das Betriebsmittel muss trotz Umgebungsstörungen korrekt funktionieren.
Beide Aspekte sind unabhängig und müssen für die CE-Kennzeichnung (Richtlinie 2014/30/EU) nachgewiesen werden.
Wichtige Störfestigkeitsprüfungen (IEC 61000-4-Reihe)
| Norm | Phänomen | Typischer Industriepegel | Anwendung |
|---|---|---|---|
| 61000-4-2 | ESD | Kontakt 8 kV, Luft 15 kV | Alle zugänglichen Geräte |
| 61000-4-3 | Gestrahltes Feld | 10 V/m (80 MHz–6 GHz) | Nähe zu Sendern |
| 61000-4-4 | EFT/Burst | 2 kV Versorgung, 1 kV Signal | Leitungen nahe Schützen |
| 61000-4-5 | Stoßspannung (Surge) | 2 kV L-L, 1 kV L-PE | Indirekter Blitz, Schaltvorgänge |
| 61000-4-6 | HF leitungsgeführt | 10 V (150 kHz–80 MHz) | Lange Leitungen in HF-Bereichen |
| 61000-4-11 | Einbrüche/Unterbrechungen | 0 %, 40 %, 70 % / 0,5–250 Perioden | Instabile Netzversorgung |
Oberschwingungen in Industrieanlagen
Frequenzumrichter (VFD) sind die Hauptquelle von Oberschwingungen in Fabriken. Ein 6-Puls-Umrichter erzeugt ohne Filterung typisch einen THD von 25–35 %:
- 6-Puls (Standard): THD ≈ 25–35 % — akzeptabel für isolierte Lasten
- 12-Puls: THD ≈ 10–12 % — bei großen Lasten oder empfindlichen Netzen
- 18-Puls: THD ≈ 5–8 % — Anlagen mit Generatoren oder Trenntrafo
- Aktive Filter: THD < 5 % — flexible Lösung für bestehende Anlagen
- Grenzwert IEC 61000-3-2: Klasse A für Geräte ≤ 16 A — bei größeren Anlagen Netzanalyse durchführen
CE-Kennzeichnungsweg — 4 Schritte
- Anwendbare harmonisierte Normen bestimmen: IEC/EN 61000-6-1/2 (Störfestigkeit) und 61000-6-3/4 (Emissionen) oder produktspezifische Normen, sofern vorhanden.
- EMV-Prüfungen durchführen (akkreditiertes Labor oder Selbsterklärung je nach Risiko).
- EU-Konformitätserklärung ausstellen und technische Dokumentation zusammenstellen.
- CE-Kennzeichen anbringen und Dokumentation 10 Jahre aufbewahren.
Hinweis: Für Betriebsmittel in Industrieumgebungen IEC/EN 61000-6-2 (Industriestörfestigkeit) und IEC/EN 61000-6-4 (Industrieemissionen) als Basis verwenden, sofern keine spezifischere Produktnorm verfügbar ist.
Betroffene Branchen
- Fertigungsindustrie
- Öl & Gas
- Stromerzeugung & -verteilung
- Telekommunikation
- Lebensmittel & Getränke
- Pharmazeutik
- Infrastruktur & Gebäude