🛡️ Badania EMC — odporność na zaburzenia

Elektronika i EMC PN-EN 61000-4

Przegląd

STATUS (stan na 02.11.2026). Opis obejmuje cztery części serii, a każda z nich jest osobną normą z własnym oznaczeniem i datą: PN-EN IEC 61000-4-2:2026-03 (wyładowania elektrostatyczne; wersja angielska, wprowadza EN IEC 61000-4-2:2025, zastąpiła PN-EN 61000-4-2:2011), PN-EN IEC 61000-4-3:2021-06 (pole elektromagnetyczne o częstotliwości radiowej; wprowadza EN IEC 61000-4-3:2020), PN-EN 61000-4-4:2013-05 (serie szybkich elektrycznych stanów przejściowych; wprowadza EN 61000-4-4:2012) i PN-EN 61000-4-5:2014-10 ze zmianą A1:2018-01 (udary). Karty tych wydań nie mają adnotacji o wycofaniu. Wartości liczbowe w tym opisie pochodzą z dostępnych fragmentów tekstu: IEC 61000-4-2:2008 (wydanie poprzednie; z wydania 2025 mieliśmy tekst do rozdziału 4 z wykazem zmian), IEC 61000-4-3:2020, IEC 61000-4-4:2012 i IEC 61000-4-5:2005 (wydanie poprzednie wobec IEC 61000-4-5:2014 z AMD1:2017). Trzecie wydanie IEC 61000-4-2 (07.03.2025) dodało wymaganie wzorcowania generatora z końcówką do wyładowań w powietrzu, normatywny załącznik I z układami badawczymi dla szczególnych rodzajów urządzeń i informacyjne załączniki o urządzeniach noszonych (J) oraz o wyborze punktów i liczbie impulsów przy wyładowaniach kontaktowych (E); dawny rozdział 9 przeniosło do informacyjnego załącznika K, a badania po instalacji — do informacyjnego załącznika G, bo nie da się ich prowadzić w kontrolowanym środowisku. Trzecie wydanie IEC 61000-4-5 (2014, z AMD1:2017 jako wydanie 3.1) przeniosło badanie przyłączy dołączanych do zewnętrznych linii telekomunikacyjnych, z wymaganiami dla generatora 10/700 µs, do normatywnego załącznika A i dodało załączniki o modelowaniu przebiegów udaru (E), niepewności pomiaru (F), wzorcowaniu układów pomiaru impulsów (G) i sprzęganiu udarów z liniami o prądzie znamionowym powyżej 200 A (H).

ZAKRES I ROLA NORM. Części serii IEC 61000-4 są podstawowymi publikacjami EMC w rozumieniu IEC Guide 107: opisują zjawisko, zakres poziomów probierczych, generator, układ badawczy i przebieg badania, ale nie określają, które badania stosuje się do konkretnego urządzenia ani z jaką surowością. Odpowiadają za to komitety wyrobów (albo użytkownicy i producenci), które w normach wyrobów podają też wymagane poziomy i kryteria działania.

WYŁADOWANIA ELEKTROSTATYCZNE (część 4-2). Badanie odwzorowuje wyładowania od operatora bezpośrednio na urządzenie i od personelu na przedmioty w jego pobliżu; wydanie 2008 podawało wymagania dla badań w laboratorium i po instalacji, a wydanie 2025 przeniosło badania po instalacji do informacyjnego załącznika G. Metodą preferowaną jest wyładowanie kontaktowe — elektroda generatora dotyka obiektu, a wyładowanie wyzwala przełącznik w generatorze; wyładowanie w powietrzu (naładowaną elektrodę zbliża się do obiektu aż do dotknięcia) stosuje się tam, gdzie kontaktowego zastosować nie można. Poziomy (tablica 1): kontaktowe 2, 4, 6 i 8 kV, w powietrzu 2, 4, 8 i 15 kV (poziomy 1–4) oraz poziom x — specjalny. Przy wyładowaniach w powietrzu bada się wszystkie poziomy do wymaganego włącznie, przy kontaktowych — tylko poziom wymagany, jeśli komitet wyrobu nie postanowi inaczej. Wyładowania przykłada się bezpośrednio do obiektu albo pośrednio, do płaszczyzny sprzęgającej obok niego (poziomej albo pionowej).

POLE ELEKTROMAGNETYCZNE O CZĘSTOTLIWOŚCI RADIOWEJ (część 4-3). Badanie ocenia odporność na pole od źródeł, które nie znajdują się w bezpośrednim sąsiedztwie obiektu (źródła bliskie obejmuje IEC 61000-4-39). Sygnałem probierczym jest fala nośna modulowana amplitudowo w 80 % (rysunek 1 normy); natężenie pola ustala się w obszarze pola jednorodnego. Wydanie z 2020 r. opisuje badanie kilkoma sygnałami jednocześnie, dodało informacje o ułożeniu obiektu i przewodów, usunęło górną granicę częstotliwości ze względu na nowe usługi radiowe oraz określiło sprawdzanie pola i liniowości wzmacniacza mocy.

SERIE SZYBKICH ELEKTRYCZNYCH STANÓW PRZEJŚCIOWYCH (część 4-4). Badanie odwzorowuje zaburzenia od przełączeń, takich jak przerywanie obciążeń indukcyjnych i drgania styków przekaźników — o dużej amplitudzie, krótkim czasie narastania, dużej częstotliwości powtarzania i małej energii. Serie impulsów doprowadza się do przyłączy zasilania, uziemienia ochronnego, sygnałowych i sterowniczych. Poziomy (tablica 1): przyłącza zasilania i uziemienia ochronnego 0,5, 1, 2 i 4 kV, przyłącza sygnałowe i sterownicze 0,25, 0,5, 1 i 2 kV, częstotliwość powtarzania 5 kHz albo 100 kHz (5 kHz jest tradycyjna, 100 kHz bliższa rzeczywistości — wybór należy do komitetów wyrobów).

UDARY (część 4-5). Badanie odwzorowuje udary od przełączeń w sieci elektroenergetycznej i od wyładowań atmosferycznych. Poziomy (wydanie 2005, tablica 1): napięcie w stanie jałowym 0,5, 1, 2 i 4 kV z tolerancją ±10 % oraz poziom X — specjalny; poziom wybiera się według warunków instalacji, a obiekt musi spełnić wymagania także na wszystkich niższych poziomach. Generator fali kombinowanej 1,2/50 µs (czas czoła napięcia w stanie jałowym 1,2 µs, czas do półszczytu 50 µs; prąd zwarciowy 8/20 µs) stosuje się do przyłączy zasilania i krótkich połączeń sygnałowych, a generator 10/700 µs — do przyłączy przeznaczonych do symetrycznych linii telekomunikacyjnych.

OCENA I PRZEPISY. Wynik ocenia się według zachowania obiektu w czasie badania i po nim, z kryteriami działania podanymi w normie wyrobu. Dyrektywa 2014/30/UE wymaga, by odporność urządzenia na zaburzenia spodziewane przy zamierzonym użytkowaniu pozwalała na działanie bez niedopuszczalnego pogorszenia (załącznik I pkt 1 lit. b). Zgodność z normami zharmonizowanymi, których numery opublikowano w Dzienniku Urzędowym UE, daje domniemanie spełnienia tego wymagania (art. 13), a producent, który ich nie stosuje, opisuje w dokumentacji technicznej przyjęte rozwiązania (załącznik II pkt 3 lit. d). Części serii 61000-4 przywołują normy wyrobów i normy ogólne; same nie stawiają wymagań wyrobom.

CZEGO TU NIE PODAJEMY. Układów badawczych i przebiegu badań z rozdziałów 7–8 każdej części (wysokość stołu, wymiary płaszczyzn odniesienia i sprzęgających, liczba wyładowań i udarów, czas przykładania serii, krok i czas zatrzymania przy przestrajaniu częstotliwości), poziomów i zakresów częstotliwości z rozdziału 5 części 4-3, kryteriów oceny z rozdziału 9 (w części 4-2 z 2025 r. — załącznik K), poziomów z rozdziału 5 wydań 2025 części 4-2 i 2014 części 4-5 — dostępne fragmenty tekstów kończą się wcześniej. Nie podajemy też poziomów wymaganych dla konkretnych wyrobów, czasu trwania ani kosztu badań.

Zasada metody

Obiekt badań (EUT) pracuje w zaplanowanym trybie, a generator albo antena wprowadza do niego zaburzenie o znormalizowanym kształcie i poziomie: wyładowanie z kondensatora o pojemności typowo 150 pF przez rezystor typowo 330 Ω (część 4-2), serie impulsów 5/50 ns o częstotliwości powtarzania 5 kHz albo 100 kHz (część 4-4), udar fali kombinowanej 1,2/50 µs — 8/20 µs albo 10/700 µs (część 4-5) albo pole o częstotliwości radiowej z modulacją amplitudy 80 % (część 4-3). W czasie badania i po nim obserwuje się działanie obiektu i porównuje je z kryteriami działania z normy wyrobu.

Zastosowania

• Badania odporności urządzeń elektrycznych i elektronicznych na poziomach i z kryteriami działania podanymi w normach wyrobów albo w normach ogólnych
• Ocena zgodności z wymaganiem odporności dyrektywy 2014/30/UE (załącznik I pkt 1 lit. b) przy stosowaniu norm zharmonizowanych powołujących części serii 61000-4
• Wyładowania elektrostatyczne od operatora i personelu — badania w laboratorium (część 4-2; badania po instalacji od wydania 2025 w informacyjnym załączniku G)
• Pole elektromagnetyczne o częstotliwości radiowej od źródeł oddalonych od urządzenia (część 4-3)
• Serie szybkich stanów przejściowych na przyłączach zasilania, uziemienia ochronnego, sygnałowych i sterowniczych (część 4-4)
• Udary na przyłączach zasilania, połączeniach sygnałowych i przyłączach symetrycznych linii telekomunikacyjnych (część 4-5)

Kluczowe parametry

Norma

Numer normy

PN-EN IEC 61000-4-2:2026-03; PN-EN IEC 61000-4-3:2021-06; PN-EN 61000-4-4:2013-05; PN-EN 61000-4-5:2014-10 + A1:2018-01

Tytuł (PL)

Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) — Część 4: Metody badań i pomiarów — badania odporności (części 4-2, 4-3, 4-4 i 4-5)

Title (EN)

Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4: Testing and measurement techniques — immunity tests (Parts 4-2, 4-3, 4-4 and 4-5)

Procedura krok po kroku

1. Plan badań

   Z normy wyrobu albo normy ogólnej ustal, które części serii stosuje się do urządzenia, wymagane poziomy, badane przyłącza, tryby pracy obiektu i kryteria działania.

2. Sprawdzenie aparatury

   Sprawdź generatory i sieci sprzęgające według procedur każdej części (np. sprawdzenie układu wyładowań w części 4-2, wzorcowanie generatora serii w części 4-4), a przy badaniu polem — jednorodność pola.

3. Wyładowania elektrostatyczne (część 4-2)

   Przyłóż wyładowania kontaktowe (metoda preferowana), a tam, gdzie nie można ich zastosować — wyładowania w powietrzu; wyładowania pośrednie przyłóż do płaszczyzn sprzęgających obok obiektu. Miejsca i liczbę wyładowań podaje rozdział 8 normy (w wydaniu 2025 także informacyjny załącznik E).

4. Pole o częstotliwości radiowej (część 4-3)

   Poddaj obiekt działaniu pola z modulacją amplitudy 80 % w zakresie częstotliwości i na poziomie z normy wyrobu, ustawiając natężenie według charakterystyki obszaru pola jednorodnego.

5. Serie szybkich stanów przejściowych (część 4-4)

   Doprowadź serie impulsów do przyłączy zasilania i uziemienia ochronnego przez sieć sprzęgająco-odsprzęgającą, a do przewodów sygnałowych i sterowniczych — przez pojemnościowy zacisk sprzęgający.

6. Udary (część 4-5)

   Przyłóż udary z generatora fali kombinowanej przez sieci sprzęgająco-odsprzęgające na wymaganym poziomie i na wszystkich poziomach niższych.

7. Obserwacja i ocena

   W czasie każdego badania i po nim obserwuj działanie obiektu i porównaj je z kryteriami działania z normy wyrobu.

8. Sprawozdanie

   Sporządź sprawozdanie według rozdziału 10 każdej zastosowanej części serii.

Wymagany sprzęt i aparatura

Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

• Generator wyładowań elektrostatycznych wytwarza napięcia do 15 kV, a generator udarów — do 4 kV i więcej przy poziomie specjalnym (tablice 1 części 4-2 i 4-5)
• W dostępnych tekstach norm nie ma wymagań bezpieczeństwa — zasady pracy przy generatorach wysokiego napięcia, polu o częstotliwości radiowej i obiekcie pod napięciem ustala laboratorium na podstawie oceny ryzyka

Najczęstsze pytania