Sähkölaitteet
Aiheen kuvaus
-
EMC - Sähkömagneettinen yhteensopivuus
Sähkömagneettisen yhteensopivuuden, EMC, tarkoitus on varmistaa, että sähkölaitteet eivät häiritse tai ne eivät häiriinny toisista laitteista. Sähkömagneettisesta yhteensopivuutta säännellään sähköturvallisuuslailla ja EMC-direktiivillä.
Mikä on EMC-häiriö?
Sähkölaitteen tai -laitteiston häiriöitä ovat kaikki sähkömagneettiset ilmiöt, jotka eivät ole hyötykäyttöön tarkoitettuja. Kaikki sähkölaitteet vaikuttavat toisiinsa, kun ne ovat yhteydessä toisiinsa tai ovat lähellä toisiaan. Häiriöt leviävät laitteesta tai laitteistosta toiseen joko johtimia pitkin tai säteilemällä. Esimerkiksi television kuvassa esiintyvät raidat, radion rätinä tai tietokoneen virhetoiminnat ovat usein muiden sähkölaitteiden tai -laitteistojen synnyttämiä häiriöitä.
Soveltamisala
EMC-direktiivi koskee kaikkia sähkölaitteita, jotka voivat aiheuttaa sähkömagneettisia häiriöitä tai joiden toimintaan sähkömagneettinen häiriö voi vaikuttaa. EMC-direktiivi ei koske
- EMC-passiivisia laitteita eli laitteita, joiden vaikutus sähkömagneettiseen yhteensopivuuteen on vähäinen
- Radiolaitteita
- Ilmailualan tuotteita
- Radioamatöörien käyttämiä radiolaitteita
- Ammattilaisten käyttöön tarkoitettuja asiakaskohtaisesti valmistettuja arviointivälineistöjä, joita käytetään tutkimus- ja kehitysyksiköissä
EMC-passiivisia sähkölaitteita ovat esimerkiksi
- Laitteet, jotka sisältävät vain resistiivisiä kuormia ilman elektroniikka (yksinkertaiset lämmittimet, joissa ei ole säätöä, termostaattia eikä puhallinta)
- Paristot ja akut (ilman aktiivisia elektronisia piirejä)
- Passiivikaiuttimet
- Taskulamput ilman aktiivisia elektronisia piirejä
- Suurjännitekelat ja suurjännitemuuntajat
- Oikosulkumoottorit
- Kvartsirannekellot (joissa ei ole muita toimintoja, esim. radiovastaanotinta)
- Kotitalouksiin ja vastaaviin tarkoitetut kytkimet, jotka eivät sisällä mitään aktiivisia elektronisia komponentteja
- Liittimet, pistokytkimet, kaapelipäätteet, jne.
Jos sähkölaitteiden EMC-vaatimuksista säädetään osittain tai kokonaan erityislainsäädännössä, EMC-direktiiviä ei sovelleta näiltä osin. EMC-direktiiviä ei sovelleta ollenkaan esimerkiksi
- Radiolaitteisiin (radiolaitedirektiivi tosin viittaa EMC-direktiivin olennaisiin vaatimuksiin)
- Lääkinnällisiin laitteisiin
- Ajoneuvoihin ja niiden laitteisiin
- 2-3 pyöräisiin ajoneuvoihin
- Laivavarusteisiin
- Maatalous- ja metsätraktoreihin
EMC-direktiiviä sovelletaan osittain mm. mittauslaitteisiin ja ei-automaattisiin vaakoihin. Näissä tapauksissa häiriöpäästöjen vaatimukset tulevat EMC-direktiivistä ja häiriösietovaatimukset erityislainsäädännöstä. Näille tuoteryhmille on tiukemmat sietovaatimukset, koska kyseisten laitteiden mittaustulos määrittelee mitattavan tuotteen tai aineen hinnan.
Käyttöympäristön vaikutus EMC-vaatimuksiin
Lainsäädännössä, sähköturvallisuuslaissa ja EMC-direktiivissä, annetaan sähkölaitteille vain sähkömagneettista yhteensopivuutta koskevat olennaiset vaatimukset sekä merkintävaatimuksia. Häiriösiedon ja -päästöjen raja-arvot annetaan standardeissa. Raja-arvoissa on otettu huomioon laitteen aiottu käyttöympäristö eli onko laitetta tarkoitus käyttää esimerkiksi asuinalueella vai teollisuudessa. Teollisuusympäristössä häiriöpäästöjen raja-arvot ovat jonkin verran korkeammat kuin asuinalueella, mutta vastaavasti laitteen tulee sietää enemmän häiriöitä.
Jos sähkölaitetta ei ole tarkoitettu käytettäväksi asuinalueella, rajoituksesta on oltava selkeä maininta laitteessa ja tarvittaessa myös pakkauksessa. Ostajan on tiedettävä rajoituksesta ennen ostopäätöksen tekoa. Yhdenmukaistetuissa standardeissa käytetty tapa (A-luokka) ei kerro ostajalle riittävän selkeästi, että kyseessä on käytön rajoitus.
Voit merkitä rajoituksen esimerkiksi näin:
- Tätä tuotetta ei saa käyttää asuinalueilla.
- Tämä tuote voi aiheuttaa häiriöitä, jos sitä käytetään asuinalueilla. Käyttöä asuinalueella on vältettävä, ellei käyttäjä ryhdy erityisiin toimenpiteisiin häiriöiden poistamiseksi.
Standardisointi ja testaus
EMC-standardit on jaettu yleisiin standardeihin ja tuote- ja tuoteperhestandardeihin. Yleiset EMC-standardit liittyvät tiettyyn käyttöympäristöön. Ne määrittelevät useita olennaisia EMC-vaatimuksia ja testimenettelyjä tietyssä ympäristössä käytettäviksi tarkoitettuihin laitteisiin. Yleisiä EMC-standardeja voi käyttää silloin, kun laitteelle ei ole olemassa omaa erityistä tuote- tai tuoteperhestandardia.
Euroopan komissio ylläpitää listausta EMC-direktiivin yhdenmukaisista standardeista. Jos sähkölaite on testattu kaikkien sitä koskevien yhdenmukaistettujen standardien mukaan, se saa vaatimustenmukaisuusolettaman eli sen oletetaan täyttävän EMC-direktiivin olennaiset vaatimukset.
Sähkölaitteiden EMC-testaukseen kuuluu sekä häiriöpäästö että -sietotestejä. Molemmissa testaustyypeissä on sekä johtuvien että säteilevien häiriöiden testausta. Testit tekee useimmiten ulkopuolinen testauslaboratorio, sillä harvalla yrityksellä on oma EMC-testauslaboratoriota.
Yleensä sähkölaitteille pitää tehdä seuraavat EMC-testit:
- Häiriöpäästöt
- Säteilevät häiriöt (tuote-, tuoteperhe- tai yleinen standardi)
- Johtuvat häiriöt (tuote-, tuoteperhe- tai yleinen standardi)
- Harmoniset virrat (EN 61000-3-2 tai EN 61000-3-12)
- Jännitteen vaihtelut ja välkyntä (EN 61000-3-3 tai EN 61000-3-11)
- Häiriösieto (tuote-, tuoteperhe- tai yleinen standardi)
Eurooppalainen sähköalan standardisoimisjärjestö Cenelec on julkaissut oppaan sähkölaitteiden EMC-testauksesta (CENELEC Guide 25: Guide on the use of standards for the implementation of the EMC Directive to apparatus). Lisätietoa standardeista voi kysyä sähköteknisen alan kansallisesta standardointijärjestöstä SESKOsta. Standardeja voi ostaa Suomen standardisoimisliitto SFS:n verkkokaupasta.
EMC-arvioinnissa huomioitavia asioita
EMC-arvioinnissa pitää ottaa huomioon käyttöympäristön lisäksi kaikki sähkölaitteen normaalit käyttötavat. Jos esimerkiksi laitetta voi sekä käyttää että ladata yhtä aikaa, laite täytyy testata ”pahimman tapauksen” mukaan eli silloin kun sitä sekä ladataan että käytetään.
EMC-vaatimukset koskevat koko laitekokonaisuutta, joka on myynnissä. Kokonaisuus voi
siisolla yhdistelmä useista laitteista. Kahden tai useamman CE-merkityn laitteen yhdistäminen ei automaattisesti tuota vaatimustenmukaista kokonaisuutta, vaan laiteyhdistelmän vaatimustenmukaisuus tulee aina arvioida erikseen.Tapauksissa, joissa sähkölaite voi olla eri kokoonpanoissa, sähkömagneettisen yhteensopivuuden arvioinnissa on varmistettava, että laite täyttää vaatimukset kaikissa mahdollisissa kokoonpanoissa. Tässäkin tapauksessa siis testataan ”pahin tapaus” eli kokoonpano, jossa käytössä on kaikki lisälaitteet/ominaisuudet. Valmistaja on vastuussa mahdollisten kokoonpanojen tunnistamisesta ja pahimman tapauksen valitsemisesta.
Vaatimustenmukaisuuden arviointi
Vaikka standardeissa on annettu raja-arvoja vain tietyille taajuusalueille, ei sähkölaite saa aiheuttaa kohtuutonta häiriötä millään taajuudella. Riskinarviointi onkin oleellinen osa vaatimustenmukaisuuden arviointia. Tämä riskinarviointi tulee kirjata teknisiin asiakirjoihin.
Muutokset sähkölaitteen suunnittelussa tai ominaisuuksissa ja muutokset yhdenmukaistetuissa standardeissa tai muissa teknisissä eritelmissä, joihin nähden laitteen vaatimustenmukaisuus ilmoitetaan, on otettava huomioon EMC-arvioinnissa. Tarvittaessa sähkölaitteen vaatimustenmukaisuus on arvioitava uudestaan.
Asennusta, käyttöä ja huoltoa koskevat tiedot
Sähkölaitteen mukana on oltava tarvittavat ohjeet sähkölaitteen turvalliseen ja käyttötarkoituksen mukaiseen käyttöön. Sähkölaitteen mukana on annettava myös tarvittavat tiedot laitteen asentamiseen, kokoamiseen, käyttöön ja huoltoon liittyen, jotta laite on EMC-direktiivin olennaisten vaatimusten mukainen. Esimerkkejä tapauksista, joissa on tarpeen antaa yksityiskohtaisempia tietoja
- Laitteen maadoitukseen liittyy erityisiä seikkoja
- Laitteen liittämiseen tarvitaan erityisiä kaapelityyppejä (esim. suojattu, kaksoissuojattu)
- Laitetta ei voi ole tarkoitettu käytettäväksi asuinalueella (tieto on annettava tarvittaessa myös pakkauksessa)
Jos laitteen mukana ei anneta yksityiskohtaisia tietoja, on oletettava, että käyttäjät voivat asentaa laitteen ilman EMC-tekijöihin liittyviä erityishuomioita ja että laite on silti direktiivin olennaisten vaatimusten mukainen.
Lue lisää EMC:stä:
Sähkömagneettinen yhteensopivuus - EMC Tukesin verkkosivuilla
Tunnen tuotteeni -webinaari: Sähkömagneettinen yhteensopivuus (EMC)
EU:n EMC-direktiivin soveltamisopas, englanniksi (pdf)
EMC-direktiivin yhdenmukaistetut standardit
SESKOn esitys EMC-standardeista
-
Usein kysyttyjä kysymyksiä
Valmistan led-valaisimia, mutta ostan muuntajan valmiina. Riittääkö, että EMC-testaan vain valaisimen?
Muuntaja on olennainen osa, kun arvioidaan led-valaisimen sähkömagneettista yhteensopivuutta. EMC-arviointi tulee siis tehdä koko myynnissä olevalle kokonaisuudelle eli valaisin+muuntaja -kokonaisuudelle. Muuntajan valmistaja on toki jo tehty laitteelle EMC-arvioinnin. Pelkän muuntajan EMC-testeissä on kuitenkin käytetty resistiivistä kuormaa, koska muuntajan valmistaja ei tiedä, missä sitä tullaan käyttämään. Muuntajan aiheuttamat häiriöt kuitenkin riippuvat hyvin paljon käytetystä kuormasta ja led-valaisin on kuormana kaikkea muuta kuin resistiivinen.
Käytän valmistamassani tuotteessani toisen valmistajan laturia. Laturin valmistaja on kuitenkin lopettanut kyseisen laturin tuotannon, joten olen hankkinut tuotteeseeni toisen vastaavan laturin. Tarvitseeko tuotetta EMC-testata enää uudestaan, sillä laturi on jo CE-merkitty?
Laturi on olennainen osa, kun arvioidaan tuotteen sähkömagneettista yhteensopivuutta. EMC-arviointi tulee aina tehdä koko myynnissä olevalle kokonaisuudelle. Muutokset tuotteessa tulee ottaa huomioon vaatimustenmukaisuuden arvioinnissa. Kahden CE-merkityn laitteen yhdistelmä ei automaattisesti tuota vaatimustenmukaista kokonaisuutta. Laturin vaihtuminen on niin merkittävä muutos, että tuotteen EMC-arviointi tulee tehdä uudestaan.