1 /74Curs 1

Compatibilitate Electromagnetică

Standardizare şi Testare

Conf. dr. ing. ec. Adina GIURGIUMANDepartamentul de Electrotehnică şi Măsurări

Facultatea de Inginerie Electrică

Email: Adina.Giurgiuman@ethm.utcluj.ro

http://users.utcluj.ro/~adina/

Tel.: 0264 401468, Sala A11

2 /74Curs 1

C1.1• Obiectivele cursului

C1.2• Structura cursului

C1.3• Bibliografie

C1.4

• Partea I: Introducere în Compatibilitate electromagnetică

3 /74Curs 1

Obiectivele cursului

0. Familiarizarea cu noțiunile fundamentale, metodele și

principiile specifice EMC

1. Familiarizarea cu principalele organisme de standardizare

existente pe plan mondial

2. Familiarizarea cu cerințele principalelor standarde

internaționale în domeniul EMC

3. Familiarizarea cu principalele metode de test în EMC

4 /74Curs 1

Structura cursului CEST

Partea I: Introducere în Compatibilitate

electromagnetică

❖ Exemple, Domenii practice de utilizare a standardelor CEM

❖ EMC-EMI exemple faimoase

❖ Note istorice

5 /74Curs 1

Partea II: Noțiuni fundamentale de

Compatibilitate electromagnetică

❖ Efectele interferențelor electromagnetice

❖ Definiții

❖ Clasificarea surselor de perturbații

(interferențe electromagnetice)

❖ Natura interferențelor electromagnetice

Partea III: Mărimi și unități specifice

❖ Decibeli și Unități Comune EMC

6 /74Curs 1

Partea IV: Standardizare în EMC

❖ Organisme de standardizare

❖ Definirea standardului

❖ Tipuri de standarde

❖ Elaborarea unui standard

❖ Inovare prin standardizare

❖ Clasificarea și numerotarea standardelor

❖ Principiile, obiectivele și avantajele

standardizării

7 /74Curs 1

Partea V: Emisii prin conducție

❖ Proceduri și metode de test

❖ Emisii prin conducție

❖ Standarde și reglementări

❖ Supresia perturbațiilor electromagnetice

produse prin conducție

8 /74Curs 1

Partea VI: Emisii prin radiație

❖ Proceduri și metode de test

❖ Emisii prin radiație

❖ Standarde și reglementări

❖ Supresia perturbațiilor electromagnetice

produse prin radiație

9 /74Curs 1

Partea VII: Expunerea umană la

câmpuri electromagnetice

Studiul distribuției de câmp electric și magnetic în incinta

stațiilor electrice de înaltă și foarte înaltă tensiune

Staţia 400/220 kV Roşiori

10 /74Curs 1

Partea VIII: Imunitate condusă. Regimuri tranzitorii

rapide și supratensiuni atmosferice

❖ Regimuri tranzitorii rapide și

supratensiuni atmosferice

❖ Imunitate condusă (Susceptibilitate prin

conducție)

❖ Proceduri și metode de test

❖ Standarde și reglementări

❖ Tehnici de supresie

11 /74Curs 1

Bibliografie selectivă

1. A. Schwab, W. Kurner, Compatibilitate electromagnetică, Editura AGIR, 2013.

2. P. Clayton, Introduction to Electromagnetic Compatibility, Wiley, 2006.

3. T. Williams, EMC for Product Designers, Newnes, 2001.

4. C. Christopoulos, Principles and Techniques of Electromagnetic

Compatibility, CRC Press, 2007.

5. M. I. Montrose, E. M. Nakauchi, Testing for EMC Compliance. Approaches

and Techniques, Wiley, 2004.

6. R. Perez, Handbook of Electromagnetic Compatibility, Academic Press,

1995.

7. IEC, SR EN – Colecția Standarde seria 61000-X-X.

8. SR EN 55011, SR EN 55014-1, SR EN 55022, SR EN 55025.

9. EM TEST Germany - Training Course.

http://users.utcluj.ro/~adina/

12 /74Curs 1

13 /74Curs 1

C1.1• EMC - EMI exemple faimoase

C1.2 • Note istorice

C1.3

• Exemple, Domenii practice de utilizare a standardelor CEM

14 /74Curs 1

“If it looks like a duck and if it walks like a

duck and it quacks like a duck, it probably is a

duck”

Motto

“Dacă arată ca o raţă şi se mişcă ca o raţă şi măcăne ca

o raţă este probabil o raţă”

“If it radiates like an antenna and it receives like

an antenna and it doesn’t look like an antenna, it

probably still is an antenna”

“Daca radiază ca o antenă şi recepţionează ca o antenă

şi nu arată ca o antenă este probabil totuşi o antenă”

Percepţia convenţională

Percepţia expertului în EMC

(Henry W.Ott USA)

15 /74Curs 1

Compatibilitatea electromagnetică:

❑ un dispozitiv electric se considera compatibil dacă în calitate de

emiţător produce emisii tolerabile, iar în calitate de receptor posedă

imunitate, respectiv rezistenţă suficientă la perturbaţii (interferenţe).

❑ reprezintă capacitatea unui echipament electric sau electronic de a

funcţiona normal într-un mediu de câmpuri electromagnetice, fără a

influenţa acest mediu în care se află si alte echipamente.

16 /74Curs 1

❑ este reprezentată printr-un semnal nedorit, care este indus datorită

câmpului electromagnetic poluant, semnal care poate defecta

funcţionarea unui echipament sau sistem.

Interferenţa (perturbaţia) electromagnetică:

❑ poate fi definită ca o poluare electromagnetica, la fel de periculoasă

ca poluarea aerului sau a apei în mediul ambiant.

Sursa Cale de propagare Receptor

Orice problemă de compatibilitate

electromagnetică implică trei elemente:

❑ un emiţător de perturbaţii (sursa) - un echipament sau un fenomen

natural sau artificial capabil să emită energie electromagnetică;

❑ un receptor de perturbaţii (receptor) – un sistem a cărui funcţionare

poate fi afectată de semnalele nedorite, un sistem capabil să

recepţioneze energie electromagnetică din mediul înconjurător;

❑ un mecanism de cuplaj (cale de propagare) – cale de pătrundere a

semnalelor perturbatoare în receptor.

Observaţie: atunci când semnalul perturbator pătrunde în sistemul

perturbat, se produce o suprapunere şi o compunere a acestuia cu

semnalele utile, rezultând o interferenţă electromagnetică perturbatoare.

18 /74Curs 1

NOTE ISTORICE

19 /74Curs 1

Înainte de era celui de al 2-lea Război Mondial

Odată cu folosirea transmisiilor radio, interferențele în gama de frecvență

radio (denumite și zgomote(perturbații) electromagnetice) au fost văzute ca

un motiv de îngrijorare de către producătorii de echipamente de electronică

de putere și de companiile de dispozitive electrice din Statele Unite.

Eforturile acestora au condus, în anii 1930, la publicarea a mai multe

rapoarte tehnice, precum și a unei documentare a metodelor de măsurare și

la evoluția instrumentelor de testare pentru studierea zgomotelor

electromagnetice.

Astfel, în 1933, a fost format Comitetul Special Internațional cu privire la

Interferențele Radio (International Special Committee on Radio

Interference) (CISPR - Comite International Special des Perturbations

Radioelectrique) și prima întâlnire a CISPR a avut loc în 1934.

Interferența mediului electromagnetic a început a fi recunoscută ca un

subiect de mare importanță practică în anii 1920.

Comisia Internațională de Electrotehnică (International Electrotechnical

Commission - lEC) și Uniunea Internațională de Radiodifuzare (International Union

of Broadcasting) și-au reunit eforturile în anii 1930 pentru a discuta problemele

tehnice relevante.

20 /74Curs 1

Dintre pașii importanți din progresul făcut pe

parcursul acestei perioade amintim:

Publicarea unui Raport în 1940 (în Statele Unite) cu privire la

metodele de măsurare a perturbațiilor (zgomotelor) radio.

Publicarea unui volum de proceedings și rapoarte după întâlnirea

CISPR RI I-8 din 1934 până în 1939 conținând informații cu privire la

proiectarea receptorilor de măsurare, rețelelor de alimentare

artificiale, măsurării câmpurilor, și altele.

Specificații asupra perturbațiilor radio și a intensității câmpului în

gama de frecvență 0.15 - 18 MHz.

Măsurări practice ale intensității câmpului de radiodifuzare, și ale

intensității câmpului de perturbații radio în vecinătatea liniilor

electrice aeriene.

Dezvoltarea procedurilor pentru măsurarea perturbațiilor radio

conduse de la aparatele electrice, și crearea unei rețele de alimentare

artificiale pentru a fi utilizată în asemenea măsurări în gama de

frecvențe 160 - 1605 kHz.

21 /74Curs 1

Al doilea Război Mondial și următorii 25 de aniOdată cu creșterea interesului pentru folosirea telecomunicațiilor și a

facilităților oferite de radar în domeniul militar în timpul celui de-al

doilea Război Mondial, grijile și interesul acestora cu privire la

interferențele radio au devenit din ce în ce mai mari.

Sistemul militar a fost interesat, de asemenea, de benzi de frecvență

înaltă, de valori mai mari decât cele folosite pentru emisiile radio. Acest

interes crescut al sistemului militar a grăbit dezvoltarea standardelor

militare și a instrumentelor de măsurare fiabile pentru interferențele

electromagnetice până la 20 MHz în anii 1940, progresând până la

30 MHz în anii 1950, și ajungând la valori ale frecvenței de până la

1000 MHz în anii 1960.

Forumul CISPR a fost folosit ca o întrunire tehnică pentru a ajunge la o

soluție comună cu privire la metodologiile de măsurare a interferențelor

radio și a instrumentelor care se vor folosi în acest scop.Odată cu creșterea participării internaționale, și cu creșterea domeniilor

tehnice puse în discuție, întâlnirile CISPR au devenit foarte importante

în dezvoltarea înțelegerii și cooperării internaționale cu privire la

interferențele electromagnetice.

22 /74Curs 1

În perioada de după al doilea Război Mondial, odată cu creșterea

folosirii comunicațiilor radio pentru aplicații nonmilitare, subiectul

interferențelor electromagnetice și necesitatea asociată de a crea reguli de

proiectare în construirea produselor pentru telecomunicații a devenit stringent

necesara.

Ca parte a fondului tehnic pentru deliberări în CISPR au fost făcute, raportate și

discutate pe larg în întâlnirile CISPR, măsurători detaliate a zgomotului

electromagnetic generat de radio și televizor, de liniile de transmisie electrice,

de aparatura de uz casnic, de autovehicule și de instrumente

industriale/științifice/medicale (ISM).

Inițial, accentul a fost pus pe obținerea unui acord cu privire la procedurile de

măsurare și a detaliilor cu privire la instrumentele de măsură, lăsând subiectul

mai dificil al limitelor de performanță acceptabile pentru o dată ulterioară.

Separat de aceste evoluții, dar în continuarea lor, agențiile naționale de

reglementare cum ar fi Comisia de Comunicații Federale (Federal

Communications Commission - FCC) din Statele Unite, și Instituția Britanică de

Standardizare (British Standards Institution - BSI) din Marea Britanie au început

promulgarea limitelor de control a interferențelor aplicabile în țările respective.

23 /74Curs 1

Dintre pașii importanți din prgresul făcut pe parcursul acestei perioade amintim:

Prima specificație comună a Armatei și Marinei JAN-I-225 din 1945 acoperind

metodele de măsurare a interferențelor radio pentru forțele armate pâna la

20 MHz (care a devenit mai apoi documentul C 63.1 din 1946); un standard

revizuit cu privire la măsurătorile de până la 30 MHz denumit C 63.2 din 1963;

și standardul C 63.3 cu privire la instrumentele pentru frecvențe de până la

1000 MHz din 1964.

Standardizarea progresivă a tehnicilor și instrumentelor de măsurare

(specifica pentru aplicații nonmilitare) de către CISPR pentru benzile de

frecvență de până la 30 MHz până în 1958, 300 MHz până în 1961, și 1000

MHz până în 1968.

Publicarea de către CISPR a documentului CISPR-4 „Specificații stabilite de

măsurare pentru banda de frecvențe 300-1000 MHz" din 1967, și a ClSPR-5

„Aparatele de măsurare a interferențelor radio având detectoare altele decât

cele quasi-peak" din 1967.

Organizarea formală a informației tehnice incluzând metodologii de

măsurare, și surse de interferențe cu referire la echipamentele ISM, liniile

electrice, automobile, receptoare radio/tv și aparatură de uz casnic.

24 /74Curs 1

Ultimii 50 de ani

În ultimii 50 de ani domeniul ingineriei electrice și electronice a avansat

rapid. Avantajele majore includ dezvoltarea în domeniul computerelor

digitale, a tehnologiei informației, instrumentației, telecomunicațiilor și

tehnologiilor semiconductoarelor.

Continuarea deliberărilor de către ClSPR a dus la publicarea ClSPR

Publication 16, care a integrat mai multe proceduri de măsurare din

acest domeniu, precum și limitele recomandate pentru interferențele

electromagnetice într-o publicație de sine stătătoare. În anii 1980,

ClSPR a publicat de asemenea CISPR Publication 22 cu referire la

echipamentele pentru tehnologia informației.

Multe țări au dat o importanță deosebită formulării limitelor permisibile

în cazul perturbațiilor electromagnetice pentru emisii pentru diverse

aparate electrice și electronice, și a limitelor de imunitate la care aceste

instrumente și echipamente trebuie să reziste înainte de a putea fi

comercializate.

25 /74Curs 1

În cadrul Comunității Economice Europene, Comitetul pentru Standarde

Europene pentru Produse Electrice (CENELEC - Comite European de

Normalization Electrotechniques), care a fost înființat în 1973, este

responsabil pentru armonizarea standardelor europene în domeniul

perturbațiilor electromagnetice și a limitelor de performanță pentru

echipamente.

Directivele CENELEC sunt bazate pe recomandările CISPR și pe alte

publicații ale IEC. Măsurile luate de CENELEC sunt un prim pas pentru a

determina anumite țări să fie de acord în cazul unor standarde bazate pe

deliberarea în CISPR.

Odată cu apariția Spațiului European de Comerț Liber, o atenție

deosebită a fost acordată de către națiunile europene în anii 1980

dezvoltarii standardele comune de performanță privind emisiile

perturbațiilor electromagnetice și limitele de imunitate. Pentru a permite

industriei europene să își comercializeze produsele în întreaga Europă

sunt necesare standarde uniforme și o abordare unitară a acestora.

26 /74Curs 1

Trecerea de la analogic la digital….

❑ Semnalul electric de frecvență înaltă

generează câmpuri HF

❑ Mai usor să radieze și să se cupleze

la alte circuite

27 /74Curs 1

28 /74Curs 1

EMC - EMI

exemple faimoase

29 /74Curs 1

❖ Probabil unul dintre cele mai comune exemple îl

reprezintă apariția “liniilor” de-a lungul ecranului unui televizor

în momentul în care este pornit un blender, aspirator sau alt dispozitiv de

uz casnic conținând un motor universal.

Această problemă rezultă datorită arcului electric de la periile motorului

universal. Datorită comutatorului care alternează stadiile on/off, curentul

prin înfășurările motorului (o inductivitate) este întrerupt, cauzând o

tensiune mare (L di/dt) de-a lungul contactelor.

Problema este cauzată prin radiația acestui semnal către antena de TV,

radiație cauzată de trecerea zgomotului de semnal care iese prin cablul de

alimentare AC al dispozitivului. Acest lucru plasează semnalul de

interferență pe rețeaua comună de energie a gospodăriei.

Sistemul comun de distribuție a energiei este alcătuit din mai multe

cabluri. Odată ce semnalul este prezent în această “antenă” eficientă,

radiază la antena TV, creind interferențele.

Această tensiune este similară cu generatorul de scantei Marconi (spark-

gap) și este bogată în conținut spectral.

30 /74Curs 1

❖ Anumite camioane de mare tonaj au instalate sisteme de

frânare electronice. Existența întâmplătoare a unui transmițător de

radio-amatori (citizens band (CB) într-un automobil care circulă pe

lângă acest camion poate determina “blocarea” frânelor acestuia.

Problema s-a dovedit a fi cuplarea semnalului CB în sistemul electronic

de frânare. Ecranarea circuitului a eliminat problema.

❖ În data de 29 iulie 1967, portavionul Forrestal aparținând Statelor Unite

a fost trimis către coasta Vietnamului de Nord. Portavionul transporta

numeroase avioane de atac care au fost alimentate și încărcate cu bombe

(lb), și rachete aer-aer și aer-sol. Una dintre rachetele de pe aeronavă a

fost lansată accidental, lovind o altă aeronavă și cauzând o explozie a

rezervorului de combustibil al acesteia și moartea a 134 de persoane. S-a

considerat că problema a fost cauzată prin generarea de tensiuni induse în

circuitele de radiofrecvență (RF) de către echipamentul radar al navei.

31 /74Curs 1

❖ Un mare sistem de calcul a fost instalat într-un complex de birouri aflat

în vecinătatea unui aeroport. Uneori sistemul pierdea sau stoca date

incorecte. Problema s-a dovedit a fi sincronizată cu mișcarea radarului de

supraveghere când acesta ilumina complexul de birouri. O ecranare

extensivă a camerei computerului a prevenit viitoarele interferențe.

❖ În 1982, în timpul unei confruntări cu forțele argentiniene, Marea Britanie

a pierdut un distrugător, HMS Sheffield, datorită unei rachete Exocet.

Datorită interferențelor dintre cele două sisteme, sistemul radio al

distrugătorului folosit pentru comunicarea cu Marea Britanie nu

funcționa corespunzător atunci cand sistemul de detecție anti-rachete al

navei era utilizat. Pentru a preveni temporar interferențele în timpul

comunicațiilor cu Marea Britanie, sistemul anti-rachete a fost oprit. Din

păcate, acest moment a coincis cu lansarea de către inamic a rachetei

Exocet.

32 /74Curs 1

❖ Armata U.S. a achiziționat un elicopter de atac denumit UH-60 Black

Hawk. Duminică, pe data de 8 noiembrie 1988, mai multe agenții de știri

au raportat că elicopterul era susceptibil de emisii electromagnetice. Au

fost descoperite probe care indicau că cele mai multe accidente aviatice

în care era implicat Black Hawk din 1982, care au ucis 22 de persoane, au

fost cauzate de faptul că acestea zburau prea aproape de transmițătoare

radar și posibil și transmițătoare CB. Cauza acestor prăbușiri a fost

considerată a fi susceptibilitatea sistemului electronic de control al

zborului de la bordul acestui elicopter la emisiile electromagnetice.

33 /74Curs 1

Exemple,

Domenii practice de utilizare a

standardelor CEM

34 /74Curs 1

Filtre EMI - Perturbaţii

electromagnetice prin conducţie în reţeaua de

alimentare

35 /74Curs 1

❑ circuitele

corespunzătoare

❑ funcția de transfer:

36 /74Curs 1

Interferenţe electromagnetice între

echipamentele de comunicaţii mobile şi

echipamentele electroenergetice

interferenţelor electromagnetice

produse de curenţii din

conductoarele LEA asupra

antenelor

interferenţelor electromagnetice

produse de antenele sistemelor

de comunicaţii asupra

conductoarelor LEA

37 /74Curs 1

Determinarea cazului cel mai defavorabil de amplasare a

antenei pe stâlp

8

26

20

15

4.5 5.5

3.2

20

40

33.3

23 3.05 3.95

3.05

4.55 5.45 27.6

3.95

■ Formula analitică de calcul a t.e.m. induse în

suprafaţa antenei în prezenţa unui sistem de

conductoare:2.

2 3

1

cos knr conductoare j

k

kk

k

E j f r I eR

=

= −

LEA 110 kVSimplu circuit

LEA 110 kVDublu circuit

Raza antena MW [m] 0.3 0.3

Curent prin faze [A] 500 500

T.e.m. indusă maximă [mV] 1.843 3.89

J indus maxim [mA/mm2] 54 114

Putere maximă disipată în suprafaţa antenei [mW/mm]

7.5 33.6

Locaţia pe stâlp pentru valori maximale (prezentate în tabel) [m]

20.4 33.5, 22.8

Pentru studiul influenţei în cazul real al unei

LEA, s-au propus ca exemplu doi stâlpi

existenţi în Sistemul Energetic Naţional,

unul pentru linie simplu circuit, celălalt

pentru linie dublu circuit.

38 /74Curs 1

Analiza interferenţelor electromagnetice produse de antenele echipamentelor de

comunicaţii asupra conductoarelor LEA 110 kV

■ Valoarea maximă a curentului indus antena MW: în cazul fazei 1 (roşu) – cea mai apropiată –

■ Valoarea maximă a curentului indus antena RF: în cazul fazei 3 (albastru) – cea mai apropiată –

Implementarea practica a primului site de comunicaţii mobile cu

antene pe stâlpii unei LEA 110 kV, Vâlcele, jud. Cluj (2)

Jmax = 8.63 10-8 A/mm2

Jmax = 8.9 10-7 A/mm2

39 /74Curs 1

Analiza interferenţelor electromagnetice produse de conductoarele LEA 110 kV

asupra antenelor echipamentelor de comunicaţii

■ Valoarea maximă a curentului indus în suprafaţa antenei MW: Jmax = 5.2 mA/mm2

■ Valoarea maximă a curentului indus în suprafaţa antenei RF: Jmax = 5.8 mA/mm2

40 /74Curs 1

Expunere profesională la

câmpuri electromagneticeStudiul distribuţiei de câmp electric şi magnetic în incinta staţiilor electrice de

înaltă şi foarte înaltă tensiune

Staţia 400/220 kV Roşiori

Staţia 400 kV înainte de retehnologizare Staţia 400 kV după retehnologizare

Staţia 400 kV

41 /74Curs 1

Câmpul magnetic induce un câmp electric și o circulație de curențiturbionari, ale cărui linii de câmp sunt curbe închise situate într-un planperpendicular pe direcția câmpului magnetic inductor.

Expunerea la un câmp magnetic variabil în timp face să apară îninteriorul corpurilor vii curenți electrici care parcurg trasee circulare,bucle închise, în interiorul corpului.

Curenții induși sunt mai mari spre exteriorul corpului și cu atât mai micicu cât sunt mai aproape de centrul corpului.

Câmp

electric

Câmp Magnetic

Efectele câmpului magnetic:

42 /74Curs 1

❖ Directiva Uniunii Europene intitulată:

DIRECTIVE 2004/40/EC OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE

COUNCIL of 29 April 2004 on the minimum health and safety requirements regarding

the exposure of workers to the risks arising from physical agents (electromagnetic

fields).

HOTĂRÂRE Nr. 1136 din 30 august 2006 privind cerinţele minime

de securitate şi sănătate referitoare la expunerea lucrătorilor la

riscuri generate de câmpuri electromagnetice. Emitent: Guvernul

României, Publicată in Monitorul Oficial Nr. 769 din 11 septembrie

2006.

Legislaţia româneasca în vigoare cu privire la

expunerea la câmp electromagnetic

Directive

a fost transpusă în legislaţia românească prin următorul act normativ:

43 /74Curs 1

Directive

❖ Directiva Uniunii Europene intitulată:

COUNCIL RECOMMENDATION of 12 July 1999 on the limitation of exposure of the

general public to electromagnetic fields (0 Hz to 300 GHz).

ORDIN al MINISTERULULUI SĂNĂTĂŢII PUBLICE nr. 1193 din 29

septembrie 2006 pentru aprobarea Normelor privind limitarea

expunerii populaţiei generale la câmpuri electromagnetice de la 0

Hz la 300 GHz.

a fost transpusă în legislaţia românească prin următorul act normativ:

44 /74Curs 1

Aparatul de măsură HI 3604:

▪ măsoară câmpul electric şi magnetic asociat

instalaţiilor de transport şi distribuţie a energiei

electrice de 50/60 Hz;

▪ valorile câmpului afişate digital, rezultatele se pot

citi de la distanţă cu telecomandă cu FO – 3616.

Aparatul de măsură HI 3604

Aparatura utilizată pentru măsurarea câmpului electric şi magnetic

Detalii tehnice:

▪ senzor de câmp cu curent de deplasare cu plăci

concentrice;

▪ măsoară câmp electric: 1 V/m – 199 kV/m;

▪ măsoară câmp magnetic: 0.1 mG – 20 G;

▪ funcţia stocare a valorii maxime determinate

(Max-Hold).

1 mG = 1000 μG = 80 mA/m ;

1 T = 10 000 G

45 /74Curs 1

❑ Aparatul de măsură a câmpului electric şi magnetic tip ESM-

100, de fabricaţie Germania este proiectat pentru a măsura

câmpul electric şi magnetic asociat atât instalaţiilor de transport

şi distribuţie a energiei electrice, cât şi a echipamentelor

electrice de uz casnic şi industrial.

Instrumentul de măsurare a câmpului electric şi magnetic de

frecvenţă joasă Maschek ESM - 100

❑ Detalii tehnice ale instrumentului:

▪ Domeniul de frecvenţă: 5Hz - 400kHz.

▪ Domeniul de măsură:

o Câmp electric: 100mV/m -

100kV/m;

o Câmp magnetic: 1nT - 20mT.

46 /74Curs 1

Schema monofilară a staţiei Rosiori

Modul de distribuire a instalaţiilor în staţie

47 /74Curs 1

Distribuţia globală a câmpului electric în staţia

400/220 kV Roşiori

48 /74Curs 1

Măsurători ale câmpului magnetic

rezultant în staţia 400/220 kV Roşiori

▪ valoarea maximă măsurată este 3.92 A/m;

▪ valoarea maximă admisă pentru populaţie este 80 A/m şi pentru

profesional 400A/m;

❑ Distribuţia globală a câmpului magnetic rezultant în staţia 400/220 kV

49 /74Curs 1

Studiul interferenţelor electromagnetice

produse de LEA înaltă tensiune asupra conductelor

metalice subterane

x

y

z

HV Line

Lossy

Ground Buried Pipeline

◼ Scopul studiului: determinarea

distribuţiei de potenţial şi de curent

în lungul conductei metalice

subterane datorită prezentei LEA

înalta tensiune care funcţionează în

regim normal respectiv în regim de

defect;

50 /74Curs 1

Interferenţe electromagnetice asupra

semnalului TV

❑ Influenţa undelor electromagnetice asupra

TV sunt datorate unor defecte ale

receptorului sau din cauza arealului.

▪ interferenţe ale frecvenţelor intermediare;

▪ interferenţe ale liniilor de tensiune;

▪ interferenţe ale unui Radio – Transmitator;

▪ interferenţe ale turbinelor eoline etc.

❑Pot apărea:

51 /74Curs 1

Influenţa Bluetooth asupra WLAN

Influenţa WLAN asupra Bluetooth

▪ se bazează pe posibilitatea ca pachete

WLAN să fie transmise pe aceeaşi frecvenţă

cu pachetele Bluetooth.

▪ nu apar pierderi de pachete de date datorită

mecanismelor de retransmisie WLAN

▪ se poate manifesta cu o rată maximă de

eroare de circa 25% pentru o legătură

Bluetooth în prezenţa unei legături WLAN

active.

▪măsurătorile efectuate au arătat însă că

transferul de date al unei legături Bluetooth

nu este influenţat semnificativ de existenţa în

apropiere a unei legături WLAN active.

Interferenţe Bluetooth - WLAN

52 /74Curs 1

EMI între echipamentele electronice

portabile şi aparatele de zbor

Au fost raportate de-a lungul timpului numeroase incidente in care dispozitive

electronice portabile (PED) au afectat reteaua aparatului de zbor;

❑ care transmit intenţionat semnale electromagnetice (pentru a putea

îndeplinii funcţiile necesare);

❑ care transmit neintenţionat aceste semnale;

Categorii de echipamente electronice portabile:

53 /74Curs 1

Atât piloţii cât şi membrii echipajelor au raportat că dispozitivele electronice au

fost la baza producerii anumitor incidente de aviaţie. Astfel intre 2003 si 2009 au

fost raportate 79 de asemenea cazuri conform unui studiu realizat de Asociaţia

Internaţionala a Transporturilor Aeriene (IATA).

❑ sistemul de comunicare;

❑ pilot automat;

❑ amortizoarele de giratie

(deviere);

❑ controlerul de carburant al

motorului;

❑ viteza de frânare implementa

automat;

❑ acceleraţie automată;

❑ sistemul de navigare.

Sistemele afectate sunt:

54 /74Curs 1

Interferențe electromagnetice

produse între emițătoarele de comunicații

mobile și sistemele de control ale avionului

55 /74Curs 1

Interferenţe electromagnetice în

interiorul spitalelor

❑ telefonul mobil al unui vizitator;

❑ transmiţătoarele radio folosite în interiorul ambulanţelor;

❑ aparatele de ras electrice ale pacienţilor;

❑ sistemele de apelare a asistenţilor medicali;

❑ dispozitivele cu raze X;

❑ aparatele tomografice;

❑ echipamentele de imagistică cu rezonanţa magnetică.

Echipamente ce pot cauza EMI în interiorul spitalelor

❑ defectarea echipamentelor medicale;

❑ apariţia erorilor în interpretările de date (rata pulsului cardiac, concentraţia

de gaze din sânge);

❑ erori la administrarea unei cantităţi de medicament unui pacient;

❑ pierderea controlului asupra aparatelor medicale.

Efectele EMI

❑ ecranarea căilor de transmisie;

❑ filtrarea semnalului;

❑ aplicarea strictă a instrucţiunilor de folosire a echipamentelor;

❑ verificarea compatibilităţii acestora cu standardele ce restricţionează

folosirea echipamentelor wireless.

Metodele obişnuite de prevenire a efectelor dăunătoare ale EMI

56 /74Curs 1

Intereferente electromagnetice asupra

stimulatoarelor cardiace (pacemakere)

❑ Pacemakerul este un aparat electronic implantat in

corp, care furnizează miocardului (muschiului inimii)

impulsuri electrice regulate.

❑ Aceste dispozitive cardiace electronice se

bazează pe microcircuite complexe si pentru a

comunica cu dispozitivele de programare utilizează

unde electromagnetice.

❑ Procedurile de spital cum ar

fi electrocauterizarea, cardioversie, defibrilare,

imagistica prin rezonanta

magnetica, diatermia etc, pot interfera cu funcţia

normala a stimulatorul. În mod similar

alte echipamente cu mijloace electromagnetice cum

ar fi telefoanele mobile, playere media

digitale (MP3, iPod, etc,) dispozitivele de

securitate, anti - dispozitive de furt, cuptoare cu

microunde, echipamente de sudura pot de asemenea

interfera cu stimulatorul cardiac.

57 /74Curs 1

Potentiale surse EMI

• Telefoane mobile

• Detectoare de metal

• Dispozitive electronice de supraveghere

• Dispozitive de uz casnic

• Dispozitive industriale

• Linii de inalta tensiune

• Trenuri electrice

Mediul non-medical:

PACEMAKER

Mediul medical:

•Rezonanta magnetica (RMN);

•Aparate chirurgie: electrocauter, radiocauter;

•Freza dentara [7].

58 /74Curs 1

Studiul interferențelor electromagnetice

care afectează implantul cohlear

❑ Implant cohlear - RMN

❑ Implant cohlear – telefon mobil

❑ Implant cohlear - radioterapie

❑ Implant cohlear - electrochirurgie

❑ Implant cohlear – aparate stomatologice

❑ Implant cohlear – raxe X si CT

❑ Implant cohlear – diatermie

59 /74Curs 1

Rolul cilindrilor din capătul firelor de

alimentare pentru aparate electrice

in interiorul acestor cilindrii se găsește omărgea de ferita sau un tor de ferita

Pentru a modela o mărgea de ferita putem sa

o reprezenta ca si un circuit simplu R, L, C.

60 /74Curs 1

Câmpul electromagnetic

produs de un post de

transformare într-o clădire-

Studiu de caz și măsuri de

atenuare

61 /74Curs 1

Camerele anecoice

Cameră de testare la

laboratoarele Apple

Benefield Anechoic Facility in Edwards Air

Force Base: cea mai mare cameră

anecoică din lume

62 /74Curs 1

Interferenţe electromagnetice

în aparatura din terapia intensivăDistanţa şi mediul înconjurător

Dispozitive afectate

63 /74Curs 1

Interferenţe electromagnetice asupra

sistemului radio datorate echipamentelor

medicale aflate în taberele militare

Surse de interferenţă în taberele militare

64 /74Curs 1

Influenta acţiunii microundelor folosite

în aparatele electrocasnice (cuptoare cu

microunde) asupra alimentelor

65 /74Curs 1

• În maşină sau in tren puterea

telefonului creşte, pentru a detecta

antena releu cea mai apropiata.

Potrivit cercetarilor, intensitatea

câmpului magnetic emis de telefon se

dubleaza in interiorul unei maşini

oprite si creste de patru ori pe

autostradă sau in zonele prost

deservite.

Telefonul mobil un pericol serios pentru

sanatete

66 /74Curs 1

Efectele nocive ale undelor

electromagnetice asupra corpului uman

67 /74Curs 1

Degradarea sănătăţii prin

utilizarea tehnologiei „wireless”

Cum ar arata semnalele Wireless daca

le-am putea vedea?

68 /74Curs 1

Compatibilitatea electromagnetică în automobile

Perturbaţii prin radiaţie

Sursa perturbatoare

Sistem perturbat Perturbaţii prin conducţie

69 /74Curs 1

Nivel optim de siguranta:

200 nT

Sursa problemei: Punctul de ieșire a

cablurilor de alimentare de la

compartimentul bateriei

Efectele interferențelor

electromagnetice ale autoturismelor asupra pasagerilor

70 /74Curs 1

Influenţa radiaţiilor asupra omului

Cuptorul cu microunde Televizorul Liniile de inalta tensiune

Transportul in comun

Surse Permanente de Radiaţii:Telefonia

Calculatorul

71 /74Curs 1

72 /74Curs 1

Concluzie

Dezvoltarea tehnologică nu înseamnă doar facilitarea vieții umane ci și

aportul unei serii de lucruri negative în viața de zi cu zi. Dacă privim în

jurul nostru nu o să vedem câmpurile electromagnetice, create de undele

folosite de telecomunicațiile moderne, de care suntem înconjurați dar

există o certitudine că acestea pun în pericol sănătatea umană.

73 /74Curs 1

Vă mulțumesc

pentru atenție!

74 /74Curs 1

(Primul pas spre FINAL !!!)

SFÂRȘIT