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RÉSUMÉ
Sous l’angle de la compatibilité électromagnétique, tout appareil ou système doit, directive européenne oblige, fonctionner dans son environnement électromagnétique de façon satisfaisante et sans produire lui-même des perturbations électromagnétiques néfastes au reste de son entourage. Savoir caractériser les méthodes de mesure en compatibilité électromagnétique est donc indispensable, tant pour les perturbations produites par un équipement, que pour celles agissant sur lui. En fonction de leur nature (conduites ou rayonnées) et de leur mode de couplage (conduction, rayonnement direct), les perturbations produites seront mesurées par un capteur aux finalités différentes. L’immunité de l’équipement s’évalue contre les champs radioélectriques, les décharges d’électricité statique et les impulsions induites de foudre.
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Bruno MARTIN : Directeur général EMITECH - Cette édition est une mise à jour de l'article d'Alain AZOULAY et Michel MARDIGUIAN intitulé Mesures en compatibilité électromagnétique paru en 1998.
INTRODUCTION
La compatibilité électromagnétique (CEM) a pris une importance non négligeable depuis quelques années avec les obligations liées à l"application depuis le 1er janvier 1996 de la directive européenne sur la CEM (89336/CEE) transcrite en droit français par les décrets 92-587 et 95-283 du Journal officiel.
Cette directive a été abrogée le 20 juillet 2007 et remplacée par une nouvelle, intitulée 2004/108/CE et parue le 15 décembre 2004. Elle a été transcrite par le décret 2006-1278 du 18 octobre 2006.
Qu'est-ce que la CEM ? Quelles implications peut avoir la directive européenne ? Celle-ci précise que pour être mis sur le marché européen, les équipements doivent être conçus et fabriqués, conformément à l'état de la technique, de façon à garantir :
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que les perturbations électromagnétiques produites ne dépassent pas le niveau au-delà duquel des équipements hertziens et de télécommunications ou d'autres équipements ne peuvent pas fonctionner comme prévu ;
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qu'ils possèdent un niveau d'immunité aux perturbations électromagnétiques auxquelles il faut s'attendre dans le cadre de l'utilisation prévue qui leur permette de fonctionner sans dégradation inacceptable de ladite utilisation.
Dans l'optique de la première condition, la finalité est de limiter les risques de brouillage entre systèmes radioélectriques (émetteurs/récepteurs radio), de caractériser les émissions radioélectriques des émetteurs et les effets de leur rayonnement, d'identifier et de limiter le pouvoir perturbateur d'équipements non radioélectriques pouvant brouiller la réception des systèmes de radiocommunications ou perturber le fonctionnement d'autres équipements voisins, d'assurer la propreté des signaux d'alimentation des réseaux à 50 Hz en limitant l'amplitude des harmoniques du 50 Hz réinjectés vers les réseaux d'alimentation et tous les signaux associés, d'éviter les couplages par les réseaux de télécommunications ou d'alimentation de signaux issus d'émetteurs de radiocommunications ou de radiodiffusion puissants, etc.
La deuxième condition entraîne la nécessité d'identifier, de caractériser et donc de mesurer les perturbations émises par les appareils, tout comme les perturbations pouvant agir sur eux.
Le but de cet article est donc de caractériser les méthodes de mesure en compatibilité électromagnétique tant dans un sens (perturbations produites par un équipement) que dans le sens opposé (perturbations agissant sur un équipement). Cet article ne fera référence qu'aux normes harmonisées dans le domaine civil (CENELEC, CEI et CISPR) et ne couvrira pas les méthodes de mesures développées dans le cadre de spécifications militaires françaises (GAM) ou américaines (MIL). Cependant, un grand nombre de méthodes, utilisées par les instances militaires et basées sur des signaux de même nature à mesurer, s'avèrent être similaires dans les principes quoique non identiques dans la méthodologie d'essai et sur les interprétations de mesure.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de sept. 1998 par Alain AZOULAY, Michel MARDIGUIAN
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Autres mesures en CEM
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4. Mesure de l'immunité d'un appareil
4.1 Généralités sur les essais d'immunité
Le but des essais d'immunité est de garantir une immunité raisonnable aux différentes perturbations environnantes, même peu fréquentes (décharges d'électricité statique (DES), foudre), afin d'éviter les préjudices plus ou moins prononcés résultant d'un mauvais fonctionnement. Ces conséquences peuvent aller de la simple gêne à des dommages matériels, voire corporels, graves.
Pour cette raison, alors que, jusqu'au début des années 1990, les constructeurs n'avaient pas d'obligation légale à garantir une immunité électromagnétique de leurs appareils, certains pays et notamment la Communauté européenne, ont introduit une contrainte légale de conformité. En contraste, rappelons que l'obligation légale de ne pas émettre de signaux brouilleurs (§ ) était en vigueur bien avant.
L'immunité s'évalue :
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contre les champs radioélectriques, en illuminant l'appareil et ses câbles par un champ électromagnétique calibré ; un essai de substitution permet aussi, jusqu'à environ 80 MHz, de simuler les effets de ce champ par une injection de courant équivalent sur les câbles ;
-
contre les DES, en appliquant en tous les points touchables de l'appareil des décharges calibrées, à front très raide, reproduisant le phénomène causé par une personne chargée ;
-
contre les transitoires rapides en salve (TRS) et les impulsions induites de foudre, par injection d'impulsions calibrées sur les câbles et entrées secteur.
Les essais d'immunité au rayonnement nécessitent des moyens lourds et coûteux. Il est prudent de ne les effectuer qu'après avoir résolu les problèmes en conduction et avec, si possible, des câblages et une mécanique représentatifs.
HAUT DE PAGE4.2 Grandeurs et phénomènes physiques associés
Les mécanismes de couplage causant la susceptibilité d'un système...
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Mesure de l'immunité d'un appareil
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - SMITH (A.A.) Jr. et al - Calculation of site attenuation from antenna factors. - IEEE Trans. on EMC, vol. EMC 24, no 3, août 1982.
-
(2) - SCOTT BENETT (W.), SMITH (A.A.) Jr - Final comments on « Calculation of site attenuation from antenna factors ». - IEEE Trans. on EMC, vol. EMC 25, no 3, p. 373, août 1983.
-
(3) - SMITH (A.A.) - Coupling of external Electromagnetic fields to transmission lines. - Wiley 1989 et ICT 1986.
-
(4) - DEGAUQUE (P.), HAMELIN (J.) - Compatibilité électromagnétique, bruits et perturbations radioélectriques. - Dunod (1990).
-
(5) - MARDIGUIAN (M.) - Manuel pratique de CEM. - Hermès Lavoisier (2003).
-
(6) - MARDIGUIAN (M.) - Electrostatic discharge : Understand, simulate and Fix ESD Problems. - ICT (1993).
- ...
NORMES
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Transmission de signaux sur les réseaux électriques basse tension dans la bande de fréquences de 3 kHz à 148,5 kHz. Partie 1 : règles générales, bandes de fréquences et perturbations électromagnétiques (indice de classement: C 90-201-1) - NF EN 50065-1 - 05-02
-
Compatibilité électromagnétique. Norme générique émission. Partie 1 : résidentiel, commercial, industrie légère - EN 61000-6-3 - 03-07
-
Compatibilité électromagnétique. Norme générique émission. Partie 2 : environnement industriel - EN 61000-6-4 - 03-07
-
Compatibilité électromagnétique. Norme générique immunité. Partie 1 : résidentiel, commercial, industrie légère - EN 61000-6-1 - 03-07
-
Compatibilité électromagnétique. Norme générique immunité. Partie 2 : environnement industriel - EN 61000-6-2 - 01-06
-
Alimentation sans interruption (ASI). Partie 2 : prescriptions pour la compatibilité électromagnétique (CEM) (indice de classement : C 42-810-2) - ...
Directive 2004/108/CE du Parlement européen et du Conseil du 15 décembre 2004 relative au rapprochement des législations des États membres concernant la compatibilité électromagnétique et abrogeant la directive 89/336/CEE (JO L du 31 décembre 2004) est entrée en vigueur en juillet 2007. Elle remplacera définitivement la directive CEM 89/336/CEE en juillet 2009. http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2004:390:0024:0037:FR:PDF
HAUT DE PAGE2.1 Organismes – Fédérations – Associations
American National Standards Institute (ANSI) http://www.ansi.org
American Society for Testing and Materials (ASTM) http://www.astm.org
Association française de normalisation (AFNOR) http://www.afnor.fr
Union Internationale des télécommunications – Standardisation des Télécommunications (ITU-T, International Telecommunication Union, ancien CCITT) : http://www.itu.int
Comité européen de normalisation électrotechnique (CENELEC) http://www.cenelec.org
Comité...
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