Laboratorio de campos electromagnéticos,
Grupo de RF, División de Mediciones Electromagnéticas,
Área de Metrología Eléctrica, CENAM
Tel: 01 442 2110500 ext. 3450
E-mail:[email protected]
1. Introducción
CONTENIDO
2. ¿Qué es la EMC?
3. Normalización: ámbito internacional
4. Normalización: ámbito nacional
5. Infraestructura de los laboratorios de RF
del CENAM.
6. Conclusiones
INTRODUCCIÓN
Ambiente
Electromagnético
en el exterior
Cuando
pasamoscomprar
cerca deuna
líneas
de alta
¿Es
conveniente
casa
tensión
o
descarga
eléctrica,
ubicada
a cae
unosuna
cuantos
metros
de
¿A qué peligros
están
expuestos
líneas
detrabajan
alta tensión?
quienes
en una torre de
¿Por
qué se escuchan zumbidos y ruidos
antenas?
molestos en el radio de nuestro auto?
INTRODUCCIÓN
Ambiente
Electromagnético
en el interior
visita
un hospital,
SiCuando
se instala
al lado
de mi casa
¿Por
qué
alguna
medición
no
viaja
en
un
avión
o
entra
a
una
antena
para
telefonía
puede
arrojar buenos
los
laboratorios
del CENAM,
¿Debo
preocuparme
por mi
resultados, a menos que
se
salud? en una jaula de
realice
¿Por qué se pide apagar los
Faraday?
¿Son
seguros
los hornos
de
teléfonos
celulares,
radios
microondas?
móviles y juegos
electrónicos?
¿Cómo se
puede elegir un
marcapasos?
Elementos de un problema de
Tres áreas de estudio en la EMC
incompatibilidad electromagnética
INTRODUCCIÓN
Fuente de
energía EM
Canal de
acoplamiento
1. Conducida (corriente
eléctrica)
2. Inducida magnéticamente
(campo magnético)
3. Inducida capacitivamente
(campo eléctrico)
4. Radiada (campo
electromagnético)
El receptor o
la “víctima”
¿QUÉ ES LA EMC?
Emisiones
Emisión
(electromagnética)
Fenómeno por el que una
fuente proporciona energía
electromagnética hacia el
exterior.
Radiación
(electromagnética)
Fenómeno por el que una
fuente genera energía hacia
el exterior en forma de
ondas electromagnéticas.
Objetivo en esta parte de la
EMC:
asegurar que el equipo no
perturbe a otros equipos,
servicios de radiocomunicación,
redes de alimentación u otros.
Inmunidad
¿QUÉ ES LA EMC?
Inmunidad
(Electromagnética):
aptitud de un dispositivo,
equipo o sistema para
funcionar sin degradación de
su propia calidad en presencia
de una perturbación
electromagnética.
Objetivo en esta parte de
la EMC:
asegurar que el equipo no sea
afectado por perturbaciones
provenientes de, por ejemplo,
radiotransmisores, líneas de
alimentación, campos
electrostáticos y otros
fenómenos.
¿QUÉ ES LA EMC?
Tipos de
Perturbaciones
Perturbación electromagnética
Fenómeno electromagnético que
puede degradar el funcionamiento de
un dispositivo, equipo o sistema, o de
afectar desfavorablemente la materia
viva o la inerte.
1. BAJA FRECUENCIA (<9 kHz)
Conducidas
Radiadas
3. DESCARGAS
ELECTROSTÁTICAS
2. ALTA FRECUENCIA (>9 kHz)
Conducidas
Radiadas
4. PULSO ELECTROMAGNÉTICO
NUCLEAR DE ALTA INTENSIDAD
Mecanismos para
alcanzar la EMC
El objetivo siempre es el mismo:
¿QUÉ ES LA EMC?
asegurar el funcionamiento
apropiado del equipo en la
tarea para la cual fue
diseñado.
Seguridad funcional
•Es recomendable evaluar los
márgenes entre los niveles
esperados de emisiones que
crean el ambiente EM y los
niveles de inmunidad que un
determinado equipo tenga.
NORMALIZACIÓN: ámbito internacional
NORMALIZACIÓN EN EMC: ámbito internacional
Países miembro:
Contribución
principal:
Asegurar el
funcionamiento
adecuado
Otro objetivo:
México
Canadá
Estados Unidos
Inglaterra
Alemania
Francia
España
Dinamarca
Japón
Australia
Corea
Egipto
China
Brasil
Colombia
República Checa
Sudáfrica,
Disponibilidad en cualquier momento
…..y otros más
IEC
International Electrotechnical Commission
Enfoque
específico:
Balance controlable
de emisiones e
inmunidad
NORMALIZACIÓN EN EMC: ámbito internacional
Publicaciones del IEC
sobre EMC
•Básicas
•IEC 61000
•CISPR 16
CISPR 16-1. Especifica aparatos de medición de
1)
Entorno
EM residencial,
Aplican
un grupo
de productos
tensión,
corriente
yacampo
para perturbaciones
de
1.
Consideraciones
generales
banda ancha
comercial
ligeramente
banda angosta
(f>9 kHz). generales
quey ytienen
características
2.
Ambiente
EM
industrial
(casas, tiendas
comunes,
que
pueden operar en el
3. Límites
(emisiones
inmunidad)
CISPR
16-2.
Especifica
losemétodos
para medir
cines, centros
deportivos
yúnicas.
1) Normas
de
producto
mismo
entorno
EM.
4. Técnicas
de medición
y pruebas
fenómenos
de EMC
de alta frecuencia
comerciales,
etc.)
Apropiadas
para
productos
complejos.
5. Guías
instalación y mitigación.
(se cubre
tantodeperturbaciones
como
inmunidad).
6. Normas
Algunos
son:
2)
Entorno
EM
deejemplos
ambientes
7 -8.
Pendientes
CISPR
16-3.
Informes
y recomendaciones de CISPR.
2) Normas
de productos
industriales.(recintos
9. Misceláneo
con generales.
Los
dispositivos
médicos
equipos
industriales,
médicos
CISPR
16-4.
Especifica
la
manera
la cual la
Apropiadas
para
productos
deennaturaleza
incertidumbre
de
lade
medición
debe ser
en la
y
científicos,
etc.)
Equipo
tecnología
deconsiderada
la información
simple.
determinación del cumplimiento con los límites CISPR.
Electrodomésticos de baja tensión
•Normas generales:
Normas de producto
Normas de familia de productos
Organización del IEC
NORMALIZACIÓN EN EMC: ámbito internacional
77A Fenómenos de
baja frecuencia (0-9 kHz)
(IEC 61000 3-2, 3-3, 3-11)
CISPR/A Radio Interferencia y
77 B Fenómenos
transitorios o continuos de
alta frecuencia. Incluyendo
las descargas electrostáticas
métodos estadísticos
(CISPR 16-1, 16-2, 16-3, 16-4).
(IEC 61000 3-8)
CISPR/B Interferencia relacionada a
77C Fenómenos de
transitorios de alta tensión
(HEMP)
equipo médico, científico e industrial de
RF
(CISPR 11).
CISPR/D Interferencia relacionada a
vehículos y máquinas de motor
(1973)
(1934)
(CISPR 12, 21, 25)
CISPR/F Interferencia relacionada
con aparatos domésticos, herramientas,
alumbrado y equipos similares
(CISPR 14-1, 14-2, 15)
CISPR/I Interferencia relacionada a
equipo de tecnología de la información,
multimedia y receptores
(CISPR 13, 20, 22, 24)
NORMALIZACIÓN EN EMC: ámbito internacional
Países que regulan en EMC
DEPENDENCIAS DE LA
ADMINISTRACIÓN
PÚBLICA FEDERAL
NOM
Comisión Federal de
Telecomunicaciones
NMX
NORMALIZACIÓN EN EMC: ámbito nacional
NORMALIZACIÓN: ámbito
nacional
Compromisos contraidos por México para la
realización de tratados comerciales
(México D.F., Febrero 23-24, 2002)
.
1. “Alignment with International Standards”.
a) Review of the implementation of member economies’
alignment of their standards with international standards.
PRIORITY AREAS: EMC
(CISPR) standards for electrical
and electronic equipment;
TIME FRAME/EXPECTED OUTPUTS IN 2002:
2004-2008
NORMALIZACIÓN: ámbito
nacional (NYCE)
NORMALIZACIÓN EN EMC: ámbito nacional
Programa de Normalización Nacional para el 2003
(publicado en el DoF, 7 Abril, 2003)
65 /Telecomunicaciones- Interferencia electromagnética – Especificaciones y métodos
para aparatos de medición de radioperturbaciones y de inmunidad- Parte 1:Aparatos de
medición de perturbación e inmunidad.
CISPR 16-1
66/ Telecomunicaciones- Interferencia eléctromagnética – Especificaciones y métodos
para aparatos de medición de radioperturbaciones y de inmunidad- Parte 2: Métodos de
medición.
CISPR 16-2
67/ Telecomunicaciones – Interferencia electromagnética – Límites y métodos de las
características de radiointerferencia producidas por aparatos electrodomésticos
herramientas portátiles y similares.
CISPR 14-1
68/Límites de exposición de seres humanos a campos electromagnéticos de
radiofrecuencia (100 kHz a 300 GHz).Puede ser una recomendación del
ITU-T , o una guía de la ICNIRP
69/Ruido radioeléctrico producido por los sistemas de ignición de motores de
combustión interna.
CISPR 12
NORMALIZACIÓN EN EMC: ámbito nacional
NORMALIZACIÓN: Ámbito
nacional (NYCE)
Programa de Normalización Nacional para el 2003 (continuación)
70/Modificación a la NMX-I-240-NYCE-2000, “Compatibilidad electromagnética –
Interferencia electromagnética – Límites y métodos de medición de las características de
las perturbaciones radioeléctricas producidas por equipos de las tecnologías de la
información.
CISPR 22.
71/ Telecomunicaciones – Compatibilidad electromagnética – Líneas directrices para el
empleo del método de sustitución para la medición de hornos de microondas para las
frecuencias por arriba de 1 GHz.
CISPR 19
72/ Telecomunicaciones – Compatibilidad electromagnética – Límites y métodos de
medida de las características relativas a las perturbaciones radioeléctricas de los
aparatos industriales, científicos y médicos (ICM) que producen energía en
radiofrecuencia.
CISPR 11
73/ Telecomunicaciones – Compatibilidad electromagnética – Límites y métodos de
medición de las características de radiointerferencia de aparatos de radiodifusión,
equipos de audio y receptores de televisión.
CISPR 13
NORMALIZACIÓN: Ámbito
nacional (ANCE)
NORMALIZACIÓN EN EMC: ámbito nacional
Programa de Normalización Nacional para el 2003
Compatibilidad electromagnética – Parte 3-2: Límites – Límites para las emisiones de
corriente harmónicas (equipo con corriente de entrada 16 A por fase).
IEC 61000-3-2
Compatibilidad electromagnética – Parte 3-3: Límites – Limitación de cambios de
tensión, fluctuaciones y parpadeo de tensión en sistemas públicos de suministro de baja
tensión, para equipo con corriente norminal 16 A por fase y no sujetos a conexión
condicional.
IEC 61000-3-3
Compatibilidad electromagnética – Parte 3: Límites – Sección 8: Transmisión de
información a través de instalaciones eléctricas de baja tensión - Niveles de emisión,
bandas de frecuencia y niveles de perturbación electromagnética.
IEC 61000-3-8
Compatibilidad electromagnética – Parte 3-11: Límites – Limitación de los cambios de
tensión, fluctuaciones de tensión y parpadeo en sistemas públicos de suministro de baja
tensión - Equipo con corriente nominal de 75 A y sujeto a conexión condicional.
IEC 61000-3-11
Ámbito Nacional: Participación del CENAM
Participación del CENAM en la
normalización nacional
Grupo de Trabajo: GT-NOM125 (CISPR 22)
NOM-125-SCT1-2000, "Compatibilidad electromagnética – Interferencia
Electromagnética – Límites y métodos de medición de las características
de las perturbaciones radioeléctricas producidas por equipos de tecnología
de la información"
Principales experiencias
•
•
•
•
•
Los mecanismos y procesos que intervienen en la normalización
Impacto de la falta de regulación en México
Postura de la industria mexicana
Carencias de nuestro país para tener una estructura sobre la cual se
sustenten todos los procesos de normalización y regulación en EMC
Los procesos de regulación de otros países (DoC)
Ámbito Nacional: Participación del CENAM
Participación del CENAM en la
normalización nacional
NMX-I-175/01-NYCE-200? (CISPR 16-1)
Telecomunicaciones- Interferencia eléctromagnética –
Especificaciones y métodos para aparatos de medición de
radioperturbaciones y de inmunidad- Parte 1:Aparatos de
medición de perturbación e inmunidad.
NMX-I-175/02-NYCE-200? (CISPR 16-2)
Telecomunicaciones- Interferencia eléctromagnética –
Especificaciones y métodos para aparatos de medición de
radioperturbaciones y de inmunidad- Parte 2: Métodos de
medición.
Ámbito Nacional: Participación del CENAM
Participación del CENAM en la
normalización nacional
NMX-I-240-NYCE-200? (CISPR 22)
Modificación a la NMX-I-240-NYCE-2000, Compatibilidad
electromagnética – Interferencia electromagnética – Límites
y métodos de medición de las características de las
perturbaciones radioeléctricas producidas por equipos de las
tecnologías de la información.
NMX-I-???-NYCE-200? (CISPR 13)
Telecomunicaciones – Compatibilidad electromagnética –
Límites y métodos de medición de las características de
radiointerferencia de aparatos de radiodifusión, equipos de
audio y receptores de televisión.
Ámbito Nacional: Participación del CENAM
Participación del CENAM en la
normalización nacional
NMX-I-???-NYCE-200? (CISPR 14-1)
Telecomunicaciones - Compatibilidad electromagnética Requisitos para aparatos electrodomésticos, herramientas
eléctricas y aparatos análogos - Parte 1: Emisión.
Publicada el 25 de Abril del 2003:
1. NMX-I-101-05-2003. Vocabulario
electrotécnico – Parte 05. Perturbaciones
radioeléctricas.
Ámbito Nacional: Participación del CENAM
Importancia de la Participación
del CENAM en la normalización
nacional
 Evitar la situación de que una norma no
pueda ejercerse debido a la carencia de
“métodos de prueba normalizados”.
 La reprogramación para este año de la
norma NMX-I-240-NYCE-2000.
 La presencia del CENAM en los GT está
respaldando los esfuerzos que está
realizando el gobierno, para normalizar en
materia de EMC en México.
Ámbito Nacional: Participación del CENAM
Importancia de la Participación
del CENAM en la normalización
nacional
 El establecimiento de sistemas y métodos de
medición trazables a los patrones nacionales y
armonizados a los métodos de medición
recomendados por normas internacionales.
 Esto permitirá al Grupo de RF del CENAM
incrementar su especialización en materia de EMC y
complementar la experiencia que en metrología de RF
ya se tiene.
 El CENAM podría contribuir a fomentar el
desarrollo de recursos humanos y de infraestructura
en el país.
Infraestructura del Grupo de RF
GRÙPO DE RF
 Laboratorio de
Calibración de Antenas
El cumplimiento de normas
sobre EMC es un requerimiento
básico para que cualquier
dispositivo eléctrico o
electrónico entre al mercado.
Desarrollo y evaluación de
patrones y sistemas de
medición confiables que den
el soporte necesario a las
actividades de EMC en
México
 Laboratorio de Campos
Electromagnéticos
OBJETIVOS
DE LOS
Líneas
de trabajo
de
LABORATORIOS
los
laboratorios
OATS-CENAM
GRUPO DE RF
El Grupo de RF pretende enfocarse en
de métodos
y sistemas
de
la•Desarrollo
generación
y medición
de campos
medición armonizados con normas
electromagnéticos,
que sirvan como
internacionales, técnicamente prácticos
recurso
fundamental
a la industria
y rentables,
tanto para emisiones
como
en
México
y
al
Gobierno.
inmunidad
Los
objetivos
son:
•Desarrollo
de principales
procesos de medición
rápidos para la evaluación de OATS en
•Proveer
métodos
deaprueba
el intervalo
de 30 MHz
1.3 GHzcorrectos
con la menor incertidumbre posible
•Proveer
servicios
de calibración
con
•Investigación
de métodos
para calibrar
antenas de EMC
en OATS primarios
trazabilidad
a patrones
•Asegurar armonía y reconocimiento
internacional
las mediciones
de
•Desarrollo de de
antenas
para metrología
primariapara los tratados comerciales
México
•Servir como un cuerpo de expertos
•Investigación
de métodos
imparciales
para
resolveralternativos
de medición empleando
tipo de
inconsistencias
en las otro
mediciones
sitios de prueba.
OATS-NIST
Conclusiones
(Generales)
•La EMC es la disciplina que
•intenta
El
enfoque
de laminimizar
•NORMALIZACIÓN
Y
superar,
y en
•¡Ignoramos la normalización
normalización
debe
ser
REGULACIÓN
EN
EMC
el
mejor
de
los
casos
prevenir
bajo
nuestro
propio
riesgo!
adecuado
y de
justo.
los efectos
las
perturbaciones EM.
Conclusiones
(Infraestructura)
Los laboratorios de RF del CENAM
enfrentan los siguientes retos principales:
•México:
Campo
fértil
1. Desarrollo de sistemas y métodos de
para
la instalación
de para
medición
trazables
a patrones nacionales
todo el laboratorios
instrumental quede
se emplea
en las
prueba
pruebas de EMC.
en EMC.
2. Proveer de métodos de prueba de EMC
trazables, confiables y rentables en el intervalo
de 9 kHz a 1.3 GHz.
Conclusiones
(Finales)
Son
necesarios
otros
Se
corre
el riesgo
deprocesos:
que la
Es
importante
la
participación
regulación se convierta en
•Certificación,
de
todos
los sectores
de
una
barrera
al comercio
•Acreditación,
nuestro
país.
internacional
•Verificación e
•Inspección,
REFERENCIAS
[1]
http://www.iec.ch
[2]
Viv Cohen, EMC – BEYOND 1996.
http://www.cbi.co.za/papers/18/Emc.pdf
[3]
http://www.i-spec.com/EMC/usa.html
[4]
Título segundo: Metrología y Título tercero: Normalización. Ley Federal
Sobre Metrología y Normalización. Pp. 9-42.
[5]
Victoria Molina López, “El CENAM en actividades de compatibilidad
electromagnética en México”, Metrología Boletín Informativo, CENAM, Año 02, Número 03, Agosto
2002, pp. 8-11.
[6]
www.nyce.org.mx
[7]
www.ance.org.mx
[8]
www.economia.gob.mx/work/normas/ Normalizacion/Pnn/PNN_2003.pdf
[9]
www.economia.gob.mx/?P=39 - 39k - 29 Jul 2003
[10]
Draft SCSC Work Program for 2002. First Meeting of the Sub-Committee
on Standards and Conformance (SCSC). February 23-24, 2002.
[11]
I. García-Ruiz, V. Molina-López, M. H. López-Sánchez. “Avances delestablecimiento del
laboratorio de calibración de antenas y campos electromagnéticos en el CENAM”, Memorias en
disco compacto del SOMI XVII Congreso de Instrumentación, Mérida, Yuc. Octubre 2002. Clave
del documento 17IGR5, Pp. 1-10.
Agradecimientos
CENAM:
Dr. Israel García Ruíz
Coordinador del Grupo de RF
M en I. Martha Hilda López Sánchez
M. en C. Susana Padilla Corral
Laboratorios de RF
Ing. Felipe Hernández Márquez
Jefe de la División de Mediciones EM
Dr. René Carranza López Padilla
Director del Área de Metrología Eléctrica
A todos ustedes:
Por su asistencia y amable atención
Victoria Molina López
Laboratorio de campos electromagnéticos,
Grupo de RF, División de Mediciones Electromagnéticas,
Área de Metrología Eléctrica, CENAM
Tel: 01 442 2110500 ext. 3450
E-mail:[email protected]
FIN
BAJA FRECUENCIA
EMISIONES CONDUCIDAS
•Armónicos
•Variaciones lentas de la tensión en la fuente de
alimentación
•Fluctuaciones de tensión
•Bajas e interrupciones de tensión
•Desbalance de tensión
•Variaciones de frecuencia en la fuente de tensión
•Tensiones de baja frecuencia inducidas
•Corriente o tensión de c.c. en redes de c.a.
BAJA FRECUENCIA
EMISIONES RADIADAS
•Campos magnéticos continuos
•Campos magnéticos transitorios
•Campos eléctricos continuos
•Campos eléctricos transitorios
ALTA FRECUENCIA
EMISIONES CONDUCIDAS
•Tensiones o corrientes inducidas o acopladas
directamente:
Señales continuas
Señales moduladas
Tensiones o corrientes inducidas o acopladas
•Transitorios unidireccionales (únicos o repetitivos)
•Transitorios oscilantes (únicos o repetitivos)
ALTA FRECUENCIA
EMISIONES RADIADAS
•Campos magnéticos
•Campos eléctricos
•Campos electromagnéticos:
de señales continuas
de señales moduladas
transitorios
NORMALIZACIÓN EN EMC
Organización del IEC
International Electrotechnical Committe
Advisory Committe on Electromagnetic
Compatibility
Technical Committe
International Special Committe on RI
International Conference on Large High
Voltage Electric Systems
Union of the Electricity Industry
European Committee for Electrotechnical Standardization
International Organization for Legal Metrology
International Telecommunication Union
International Organization for Standardization
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