cei 61000 4 5 electromagnetic compatibility - testing and measuring - surge immunity test

Norma Italiana

N O R M A I T A L I A N A C E I

CNR

CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE •

AEI

ASSOCIAZIONE ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA ITALIANA

Data Pubblicazione

Edizione

Classificazione Fascicolo

COMITATOELETTROTECNICO

ITALIANO

Titolo

Title

CEI EN 61000-4-5

1997-06

Prima

110-30 3251 R

Compatibilità elettromagnetica (EMC)

Parte 4: Tecniche di prova e di misura

Sezione 5: Prova di immunità ad impulso

Electromagnetic compatibility (EMC)

Part 4: Testing and measurement techniques

Section 5: Surge immunity test

ELETTROTECNICA GENERALE E MATERIALI PER USO ELETTRICO

NO

RM

A TE

CNIC

A

© CEI - Milano 1997. Riproduzione vietata.

Tutti i diritti sono riservati. Nessuna parte del presente Documento può essere riprodotta o diffusa con un mezzo qualsiasi senza il consenso scritto del CEI.Le Norme CEI sono revisionate, quando necessario, con la pubblicazione sia di nuove edizioni sia di varianti. È importante pertanto che gli utenti delle stesse si accertino di essere in possesso dell’ultima edizione o variante.

SOMMARIO

La presente Norma si riferisce ai requisiti di immunità, ai metodi di prova ed alla gamma dei livelli di provaraccomandati per le apparecchiature nei riguardi di impulsi unidirezionali causati da sovratensioni deri-vanti da transitori di commutazioni oppure da fulmini. Vengono definiti differenti livelli di prova che siriferiscono a diverse condizioni ambientali e di installazione. Questi requisiti sono sviluppati ed applicabiliad apparecchiature elettriche ed elettroniche. Obiettivo della presente sezione è stabilire un riferimentocomune per la valutazione delle prestazioni delle apparecchiature sottoposte a disturbi ad alta energiasulle linee di alimentazione e di collegamento. Definisce: la gamma dei livelli di prova; il dispositivo diprova; l’allestimento di prova; la procedura di prova. L’obiettivo della descritta prova di laboratorio è dideterminare come reagisce l’EUT, in specifiche condizioni di funzionamento causate da tensioni impulsi-ve derivanti da effetti di commutazione e di fulminazione a certi livelli di pericolosità. Non si prevede diprovare la capacità dell’isolamento di sopportare sollecitazioni od alta tensione. Non è considerata la ful-minazione diretta e non intende specificare le prove da applicare a particolari apparecchi o sistemi.La presente Norma costituisce la ristampa senza modifiche, secondo il nuovo progetto di veste editoriale,

della Norma pari numero ed edizione (Fascicolo 2694 E).

DESCRITTORI

• DESCRIPTORS

compatibilità elettromagnetica •

electromagnetic compatibility;

apparecchiature elettriche •

electric equipment;

apparecchiature elettroniche •

electronic equipment;

prove •

tests;

onde d’urto •

shock waves;

sovratensioni

•

overvoltage;

condizioni di prova •

testing conditions;

COLLEGAMENTI/RELAZIONI TRA DOCUMENTI

Nazionali

Europei

(IDT) EN 61000-4-5:1995-03;

Internazionali

(IDT) IEC 1000-4-5:1995-03;

Legislativi

INFORMAZIONI EDITORIALI

Norma Italiana

CEI EN 61000-4-5

Pubblicazione

Norma Tecnica

Carattere Doc.

Stato Edizione

In vigore

Data validità

1995-12-1

Ambito validità

Europeo

Varianti

Nessuna

Ed. Prec. Fasc.

Nessuna

Comitato Tecnico

210-Compatibilità elettromagnetica (ex CT 110)

Approvata dal

Presidente del CEI

in Data

1995-10-30

CENELEC

in Data

1995-3-6

Sottoposta a

inchiesta pubblica come Documento originale

Chiusa in data

1995-1-15

Gruppo Abb.

1

Sezioni Abb.

C

ICS

29.020;

CDU

LEGENDA

(IDT) La Norma in oggetto è identica alle Norme indicate dopo il riferimento (IDT)

CENELEC members are bound to comply with theCEN/CENELEC Internal Regulations which stipulatethe conditions for giving this European Standard thestatus of a National Standard without any alteration.Up-to-date lists and bibliographical references con-cerning such National Standards may be obtained onapplication to the Central Secretariat or to anyCENELEC member.This European Standard exists in three official ver-sions (English, French, German).A version in any other language and notified to theCENELEC Central Secretariat has the same status asthe official versions.CENELEC members are the national electrotechnicalcommittees of: Austria, Belgium, Denmark, Finland,France, Germany, Greece, Iceland, Ireland, Italy, Lu-xembourg, Netherlands, Norway, Portugal, Spain,Sweden, Switzerland and United Kingdom.

I Comitati Nazionali membri del CENELEC sono tenu-ti, in accordo col regolamento interno del CEN/CENE-LEC, ad adottare questa Norma Europea, senza alcunamodifica, come Norma Nazionale.Gli elenchi aggiornati e i relativi riferimenti di tali Nor-me Nazionali possono essere ottenuti rivolgendosi alSegretario Centrale del CENELEC o agli uffici di qual-siasi Comitato Nazionale membro.La presente Norma Europea esiste in tre versioni uffi-ciali (inglese, francese, tedesco).Una traduzione effettuata da un altro Paese membro,sotto la sua responsabilità, nella sua lingua nazionalee notificata al CENELEC, ha la medesima validità.I membri del CENELEC sono i Comitati ElettrotecniciNazionali dei seguenti Paesi: Austria, Belgio, Dani-marca, Finlandia, Francia, Germania, Grecia, Irlanda,Islanda, Italia, Lussemburgo, Norvegia, Olanda, Por-togallo, Regno Unito, Spagna, Svezia e Svizzera.

© CENELEC 1995 Copyright reserved to all CENELEC members. I diritti di riproduzione di questa Norma Europea sono riservati esclu-sivamente ai membri nazionali del CENELEC.

Comitato Europeo di Normalizzazione Elettrotecnica European Committee for Electrotechnical Standardization

Comité Européen de Normalisation ElectrotechniqueEuropäisches Komitee für Elektrotechnische Normung

C E N E L E C

Secrétariat Central: rue de Stassart 35, B - 1050 Bruxelles

E u r o p ä i s c h e N o r m • N o r m e E u r o p é e n n e • E u r o p e a n S t a n d a r d • N o r m a E u r o p e a

EN 61000-4-5

Marzo 1995

Compatibilità elettromagnetica (EMC)

Parte 4: Tecniche di prova e di misura

Sezione 5: Prova di immunità ad impulso

Electromagnetic compatibility (EMC)

Part 4: Testing and measurement techniques

Section 5: Surge immunity test

CONTENTS INDICE

Rif. Topic Argomento Pag

.

NORMA TECNICACEI EN 61000-4-5:1997-06

Pagina iv

INTRODUZIONE

1

OGGETTO E SCOPO

2

RIFERIMENTI NORMATIVI

2

GENERALITÀ

3

Transitori di commutazione

.......................................................

3

Transitori da fulminazione

.........................................................

3

Simulazione dei transitori

...........................................................

3

DEFINIZIONI

4

LIVELLI DI PROVA

6

Livelli di prova

.................................................................................

6

STRUMENTAZIONE DI PROVA

6

Generatore (ibrido) di onde combinate (1,2/50

µ

s – 8/20

µ

s)

.....................................................................

6

Generatore di prova 10/700

µ

s secondo il CCITT

.........

8

Reti di accoppiamento/disaccoppiamento

.........................

8

ALLESTIMENTO DI PROVA

11

Apparecchiature di prova

.........................................................

11

Allestimento di prova per prove applicate all’alimentazione dell’EUT

........................................................

11

Allestimento di prova per prove applicate a linee di collegamento non schermate sbilanciate

..........................

12

Allestimento di prova per prove applicate a lineedi collegamento/linee di telecomunicazionenon schermate bilanciate (Fig. 12)

.......................................

12

Allestimento di prova per prove applicate a linee schermate

..........................................................................

13

Allestimento di prova per applicazionedi differenze di potenziale

.......................................................

13

Altri allestimenti di prova

.........................................................

13

Condizioni di prova

.....................................................................

13

PROCEDURA DI PROVA

14

Condizioni di riferimento del laboratorio

.........................

14

Applicazione dell’impulso nel laboratorio

.......................

14

RISULTATI DI PROVA E RAPPORTO DI PROVA

16

Schema circuitale semplificato di un generatore di onde combinate

.......................................................................

17

Definizione dei parametri della forma d’onda 1,2/50

µ

s

17

Forma d’onda di tensione a circuito aperto (1,2/50

µ

s) (definizione di forma d’onda secondo la IEC 60-1)

....

18

Forma d’onda di corrente in cortocircuito (8/20

µ

s) (definizione di forma d’onda secondo la IEC 60-1)

....

18

Schema circuitale semplificato del generatore di impulso 10/700

µ

s (secondo CCITT, Blue Book Vol. IX, Fig. 1/K.17)

............................................

19

Definizione dei parametri della forma d’onda 10/700

µ

s

19

INTRODUCTION

1

SCOPE AND OBJECT

2

NORMATIVE REFERENCES

3

GENERAL

3.1

Switching transients

.....................................................................

3.2

Lightning transients

......................................................................

3.3

Simulation of the transients

.....................................................

4

DEFINITIONS

5

TEST LEVELS

Tab. 1

Test levels

.........................................................................................

6

TEST INSTRUMENTATION

6.1 Combination wave (hybrid) generator (1,2/50 µs – 8/20 µs) ...................................................................

6.2 Test generator 10/700 µs according to CCITT ................

6.3 Coupling/decoupling networks .............................................

7 TEST SET-UP7.1 Test equipment ..............................................................................

7.2 Test set-up for tests applied to EUT power supply................................................................................................................

7.3 Test set-up for tests applied to unshielded unsymmetrically operated interconnection lines ..........

7.4 Test set-up for tests applied to unshielded symmetrically operated interconnection/telecommunication lines (Fig. 12) .....

7.5 Test set-up for tests applied to shielded lines................................................................................................................

7.6 Test set-up to apply potential differences................................................................................................................

7.7 Other test set-ups ..........................................................................

7.8 Test conditions ...............................................................................

8 TEST PROCEDURE8.1 Laboratory reference conditions ............................................

8.2 Application of the surge in the laboratory .......................

9 TEST RESULTS AND TEST REPORTFig. 1 Simplified circuit diagram of the combination

wave generator ..............................................................................

Tab. 2 Definitions of the waveform parameters 1,2/50 µs ......

Fig. 2 Waveform of open-circuit voltage (1,2/50 µs) (waveform definition according to IEC 60-1) .................

Fig. 3 Waveform of short-circuit current (8/20 µs) (waveform definition according to IEC 60-1) .................

Fig. 4 Simplified circuit diagram of the 10/700 µsimpulse generator (according to CCITT, Blue Book Vol. IX, Fig. 1/K.17) ............................................

Tab. 3 Definitions of the waveform parameters 10/700 µs ....


Pagina v

Fig. 5 Waveform of open-circuit voltage (10/700 µs) (waveform definition according to CCITT) ......................

Fig. 6 Example of test set-up for capacitive coupling on a.c./d.c. lines; line-to-line coupling (according to 7.2) ..........................................................................

Fig. 7 Example of test set-up for capacitive coupling on a.c./d.c. lines; line-to-earth coupling (according to 7.2) ..........................................................................

Fig. 8 Example of test set-up for capacitive coupling on a.c. lines (3 phases); line L3 to line L1 coupling (according to 7.2) ..........................................................................

Fig. 9 Example of test set-up for capacitive coupling on a.c. lines (3 phases); line L3 to earth coupling (according to 7.2); generator output earthed.................................................................................................................

Fig. 10 Example of test set-up for unshielded interconnection lines; line-to-line/line-to-earth coupling (according to 7.3), coupling via capacitors.................................................................................................................

Fig. 11 Example of test set-up for unshielded unsymmetrically operated lines; line-to-line/line-to-earth coupling (according to 7.3), coupling via arrestors.................................................................................................................

Fig. 12 Example of test set-up for unshielded symmetrically operated lines (telecommunication lines); line-to-line/line-to-earth coupling (according to 7.4), coupling via arrestors ..................................................................

Fig. 13 Example of test set-up for tests applied to shielded lines (according to 7.5) and to apply potential differences (according to 7.6), conductive coupling ...

Fig. 14 Example of test set-up for tests applied to unshielded lines and shielded lines earthed only at one end (according to 7.5) and to apply potential differences (according to 7.6), conductive coupling

.................................................................................................................

ANNEX/ALLEGATO

A SELECTION OF GENERATORS AND TEST LEVELSTab. A.1 Selection of the test levels

(depending on the installation conditions) ......................

ANNEX/ALLEGATO

B EXPLANATORY NOTESB.1 Different source impedances ...................................................

B.2 Application of the tests ...............................................................

B.3 Installation classification ............................................................

Fig. B.1 Example for surge protection by shielding in buildings with common earth reference system .................................

Fig. B.2 Example for secondary surge protection in buildings with separate common earth reference systems ............

Fig. B.3 Example for primary and secondary surge protection of indoor-outdoor equipment .................................................

ANNEX/ALLEGATO

C BIBLIOGRAPHY

ANNEX/ALLEGATO

ZA Other International Publications quoted in this Standard with the references of the relevant European Publications

normativenormativo

informativeinformativo


normativenormativo

Forma d’onda di tensione a circuito aperto (10/700 µs) (definizione della forma d’onda secondo CCITT) ....... 20

Esempio di allestimento di prova per accoppiamento capacitivo su linee c.a./c.c.; accoppiamento tra linea e linea (secondo 7.2) ............. 20

Esempio di allestimento di prova per accoppiamento capacitivo su linee c.a./c.c.; accoppiamento tra linea e terra (secondo 7.2) ............. 21

Esempio di allestimento di prova per accoppiamento capacitivo su linee c.a. (3 fasi); accoppiamento tra linea L3 e linea L1 (secondo 7.2) 22

Esempio di allestimento di prova per accoppiamento capacitivo su linee c.a. (3 fasi); accoppiamento tra linea L3 e terra (secondo 7.2), con l’uscita del generatore collegata a terra ................... 23

Esempio di allestimento di prova per linee di collegamento non schermate; accoppiamento tra linea e linea/tra linea e terra (secondo 7.3), accoppiamento tramite condensatori ................................. 24

Esempio di allestimento di prova per linee di collegamento non schermate sbilanciate; accoppiamento tra linea e linea/tra linea e terra (secondo 7.3), accoppiamento tramite scaricatori ....... 25

Esempio di allestimento di prova per linee non schermate bilanciate (per esempio, linee di telecomunicazione); accoppiamento tra linea e linea/tra linea e terra (secondo 7.4), accoppiamento tramite scaricatori ................................ 26

Esempio di allestimento di prova per prove applicate a linee schermate (secondo 7.5) e per applicare differenze di potenziale (secondo 7.6), accoppiamento galvanico ...... 27

Esempio di allestimento di prova per prove applicate a linee non schermate ed a linee schermate collegate a terra solo ad una estremità (secondo 7.5) e per applicare differenze di potenziale (secondo 7.6), accoppiamento galvanico ............................ 27

SELEZIONE DEI GENERATORI E DEI LIVELLI DI PROVA 28

Selezione dei livelli di prova (secondo le condizioni di installazione) ........................... 29

NOTE ESPLICATIVE 30

Diverse impedenze di sorgente ............................................ 30

Applicazione delle prove ......................................................... 30

Classificazione dell’installazione ........................................... 31

Esempio di protezione da impulso tramite schermatura in edifici con sistema di terra di riferimento comune 34

Esempio di protezione secondaria da impulso in edifici con sistemi di terra di riferimento comune separati ... 34

Esempio di protezione primaria e secondaria da impulso per apparecchiature all’interno/all’esterno ...................... 35

BIBLIOGRAFIA 36

Altre Pubblicazioni Internazionali menzionate nella presente Norma con riferimentoalle corrispondenti Pubblicazioni Europee 37

NORMA TECNICACEI EN 61000-4-5:1997-06Pagina vi

FOREWORDThe text of document 65A/77B(CO)41/25, fu-ture edition 1 of IEC 1000-4-5, prepared bySC 65A, System aspects, of IEC TC 65, Industri-al-process measurement and control, was sub-mitted to the IEC-CENELEC parallel vote andwas approved by CENELEC as EN 61000-4-5 on1995/03/06.

The following dates were fixed:

n latest date by which the EN has to be imple-mented at national level by publication ofan identical national standard or by en-dorsement(dop) 1996/03/01

n latest date by which the national standardsconflicting with the EN have to be withdrawn(dow) 1996/03/01

Annexes designated “normative” are part of thebody of the standard.

Annexes designated “informative” are given forinformation only.

In this standard, annexes A and ZA are norma-tive and annexes B and C are informative.

Annex ZA has been added by CENELEC.

ENDORSEMENT NOTICEThe text of the International StandardIEC 1000-4-5 (1995) was approved by CENELECas a European Standard without any modification.

PREFAZIONEIl testo del documento 65A/77B(CO)41/25, futuraedizione 1 della Pubblicazione IEC 1000-4-5, nellaversione preparata dal SC 65A, Sistemi, del CTIEC 65, Controllo e misura nei processi industriali,è stato sottoposto al voto parallelo IEC-CENELECed è stato approvato dal CENELEC come NormaEuropea 61000-4-5 il 6 marzo 1995.

Le date di applicazione sono le seguenti.

n data ultima entro la quale la EN deve essereapplicata a livello nazionale mediante pubbli-cazione di una Norma nazionale identica omediante adozione(dop) 01/03/1996

n data ultima entro la quale le Norme nazionalicontrastanti con la EN devono essere ritirate(dow) 01/03/1996

Gli Allegati designati come “normativi” sono parteintegrante del corpo della Norma.

Gli Allegati designati come “informativi” sono ri-portati a titolo di informazione.

Nella presente Norma, gli Allegati A e ZA sononormativi e gli Allegati B e C sono informativi.

L’Allegato ZA è stato aggiunto dal CENELEC.

AVVISO DI ADOZIONEIl testo della Pubblicazione IEC 1000-4-5 (1995) èstato approvato dal CENELEC come Norma Euro-pea senza alcuna modifica.


Pagina 1 di 38

INTRODUCTION

This standard is part of the IEC 1000 series, ac-cording to the following structure:

Part 1: GeneralGeneral considerations (introduction,fundamental principles)Definitions, terminology

Part 2: EnvironmentDescription of the environmentClassification of the environmentCompatibility levels

Part 3: LimitsEmission limitsImmunity limits (in so far they do notfall under the responsibility of the prod-uct committees)

Part 4: Testing and measurement techniquesMeasurement techniquesTesting techniques

Part 5: Installation and mitigation guidelines

Installation guidelinesMitigation methods and devices

Part 9: Miscellaneous

Each part is further subdivided into sectionswhich are to be published either as internation-al standards or as technical reports.

This section is an international standard whichgives immunity requirements and test proce-dures related to surge voltages and surge cur-rents.

INTRODUZIONE

La presente Norma fa parte della serie IEC 1000,secondo la seguente struttura:

Parte 1: GeneralitàConsiderazioni generali (introduzione,principi fondamentali)Definizioni, terminologie

Parte 2: AmbienteDescrizione dell’ambienteClassificazione dell’ambienteLivelli di compatibilità

Parte 3: LimitiLimiti di emissioneLimiti di immunità (nella misura in cuinon cadono sotto la responsabilità deicomitati di prodotto)

Parte 4: Tecniche di prova e di misuraTecniche di misuraTecniche di prova

Parte 5: Linee guida per l’installazione e per l’at-tenuazioneLinee guida per l’installazioneLinee guida per l’attenuazione

Parte 9: Miscellanea

Ciascuna parte è ulteriormente suddivisa in sezio-ni che saranno pubblicate o come norme interna-zionali o come rapporti tecnici.

La presente sezione è una norma che fornisce irequisiti di immunità e le procedure di prova rife-riti a tensioni e correnti di impulso.

CEI EN 61000-4-5:1997-06

44

NORMA TECNICACEI EN 61000-4-5:1997-06Pagina 2 di 38

OGGETTO E SCOPO

La presente sezione della PubblicazioneIEC 1000-4 si riferisce ai requisiti di immunità, aimetodi di prova ed alla gamma dei livelli di provaraccomandati per le apparecchiature nei riguardidi impulsi unidirezionali causati da sovratensioniderivanti da transitori di commutazioni oppure dafulmini. Vengono definiti differenti livelli di provache si riferiscono a diverse condizioni ambientalie di installazione. Questi requisiti sono sviluppatied applicabili ad apparecchiature elettriche edelettroniche.

Obiettivo della presente sezione è stabilire un ri-ferimento comune per la valutazione delle presta-zioni delle apparecchiature sottoposte a disturbiad alta energia sulle linee di alimentazione e dicollegamento.

La presente Norma definisce:

n la gamma dei livelli di prova;n il dispositivo di prova;n l’allestimento di prova;n la procedura di prova.

L’obiettivo della descritta prova di laboratorio è dideterminare come reagisce l’EUT, in specifichecondizioni di funzionamento causate da tensioniimpulsive derivanti da effetti di commutazione edi fulminazione a certi livelli di pericolosità.

Non si prevede di provare la capacità dell’isola-mento di sopportare sollecitazioni ad alta tensione.

La fulminazione diretta non è considerata nellapresente Norma.

La presente Norma non intende specificare leprove da applicare a particolari apparecchi o si-stemi. Suo obiettivo principale è fornire un riferi-mento di base generale a tutti i comitati di pro-dotto della IEC interessati. I comitati di prodotto(o gli utilizzatori e i costruttori dell’apparecchiatu-ra) rimangono responsabili per quanto riguarda lascelta appropriata delle prove e del livello di se-verità da applicare alla loro apparecchiatura.

RIFERIMENTI NORMATIVI

I documenti normativi sottoelencati contengonodisposizioni che, tramite riferimento nel presentetesto, costituiscono disposizioni per la presenteSezione della Pubblicazione IEC 1000-4. Al mo-mento della pubblicazione della presente Norma,le edizioni indicate erano in vigore. Tutte le Nor-me sono soggette a modifiche e/o revisione, e gliutilizzatori della presente Sezione della Pubblica-zione IEC 1000-4 sono invitati ad applicare le edi-zioni più recenti delle Norme sottoelencate(1).Presso i membri della IEC e dell’ISO sono dispo-nibili gli elenchi aggiornati delle Norme in vigore.

(1) N.d.R. Per l’elenco delle Pubblicazioni, si rimanda all’Allegato ZA.

1 SCOPE AND OBJECT

This section of International StandardIEC 1000-4 relates to the immunity require-ments, test methods, and range of recommend-ed test levels for equipment to unidirectionalsurges caused by overvoltages from switchingand lightning transients. Several test levels aredefined which relate to different environmentand installation conditions. These requirementsare developed for and applicable to electricaland electronic equipment.

The object of this section is to establish a com-mon reference for evaluating the performanceof equipment when subjected to high energydisturbances on the power and interconnectionlines.

This standard defines:

n range of test levels,n test equipment,n test set-up,n test procedure.

The task of the described laboratory test is tofind the reaction of the EUT under specified op-erational conditions caused by surge voltagesfrom switching and lightning effects at certainthreat-levels.

It is not intended to test the capability of the in-sulation to withstand high voltage stress.

Direct lightning is not considered in this stand-ard.

This standard does not intend to specify thetests to be applied to particular apparatus orsystems. Its main aim is to give a general basicreference to all concerned product committeesof the IEC. The product committees (or usersand manufacturers of equipment) remain re-sponsible for the appropriate choice of the testsand the severity level to be applied to theirequipment.

2 NORMATIVE REFERENCES

The following normative documents containprovisions which, through reference in this text,constitute provisions of this section ofIEC 1000-4. At the time of publication, the edi-tions indicated were valid. All normative docu-ments are subject to revision, and parties toagreements based on this section of IEC 1000-4are encouraged to investigate the possibility ofapplying the most recent editions of the docu-ments indicated below(1). Members of IEC andISO maintain registers of currently valid Interna-tional Standards.

(1) Editor’s Note: For the list of Publications, see Annex ZA.


Pagina 3 di 38

GENERALITÀ

Transitori di commutazioneI transitori di commutazione di sistemi possonoessere distinti in transitori associati a:

1) disturbi per commutazione dei principali si-stemi di potenza, come la commutazione dibanchi di condensatori;

2) attività di commutazione secondaria in prossi-mità della strumentazione o variazioni di cari-chi nel sistema di distribuzione dell’alimenta-zione;

3) circuiti risonanti associati a dispositivi di com-mutazione, come i tiristori;

4) vari guasti di sistemi, come cortocircuiti e ar-chi voltaici verso il sistema di terra dell’instal-lazione.

Transitori da fulminazioneI principali meccanismi per i quali la fulminazioneproduce tensioni impulsive sono i seguenti:

1) una scarica di fulmine diretto su circuiti ester-ni (all’aperto) che inietta alte correnti che pro-ducono tensioni o circolando attraverso la re-sistenza di terra o circolando attraversol’impedenza del circuito esterno;

2) una scarica di fulmine indiretto (ovvero unascarica tra o all’interno di nubi o su oggetticircostanti) che induce tensioni/correnti suiconduttori all’esterno e/o all’interno di edifici;

3) la circolazione di corrente di fulmine nel ter-reno, risultante da scariche dirette a terra nel-le vicinanze, che si accoppia con i percorsicomuni di terra del sistema di messa a terradell’installazione.

Il rapido cambiamento della tensione e della cir-colazione di corrente che può avvenire quandoun dispositivo di protezione viene eccitato puòaccoppiarsi con i circuiti interni.

Simulazione dei transitoria) Le caratteristiche del generatore di prova

sono tali da simulare il più possibile i disturbisu menzionati;

b) se la sorgente di interferenza è nel circuitostesso, per esempio nella rete di alimentazio-ne (accoppiamento diretto), il generatore puòsimulare una sorgente a bassa impedenza alleporte dell’apparecchiatura in prova;

c) se la sorgente di interferenza non è nel circui-to stesso (accoppiamento indiretto), come leporte dell’apparecchiatura vittima, il generato-re può simulare una sorgente ad impedenzapiù alta.

3 GENERAL

3.1 Switching transientsSystem switching transients can be separatedinto transients associated with:

1) major power system switching disturbances,such as capacitor bank switching;

2) minor switching activity near the instrumen-tation or load changes in the power distri-bution system;

3) resonating circuits associated with switchingdevices, such as thyristors;

4) various system faults, such as short circuitsand arcing faults of the earthing system ofthe installation.

3.2 Lightning transientsThe major mechanisms by which lightning pro-duces surge voltages are the following:

1) a direct lightning stroke to an external cir-cuit (outdoor) injecting high currents pro-ducing voltages by either flowing throughearth resistance or flowing through the im-pedance of the external circuit;

2) an indirect lightning stroke (a stroke be-tween or within clouds or to nearby objectswhich produces electromagnetic fields) thatinduce voltages/currents on the conductorsoutside and/or inside a building;

3) lightning earth current flow resulting fromnearby direct-to-earth discharges couplinginto the common earth paths of the earthingsystem of the installation.

The rapid change of voltage and flow of currentwhich may occur when a protector is excitedmay couple into internal circuits.

3.3 Simulation of the transientsa) The characteristics of the test generator are

such that it simulates the above-mentionedphenomena as closely as possible;

b) if the source of interference is in the samecircuit, e.g. in the power supply network(direct coupling), the generator may simu-late a low impedance source at the ports ofthe equipment under test;

c) if the source of interference is not in thesame circuit (indirect coupling) as the portsof the victim-equipment, than the generatormay simulate a higher impedance source.


DEFINIZIONI

AI fini della presente Sezione della PubblicazioneIEC 1000-4, si applicano le seguenti definizioni in-sieme con quelle della PubblicazioneIEC I.E.V. 50(161), se non diversamente specificato.

Linee bilanciateUna coppia di conduttori pilotati simmetricamen-te con una perdita di conversione da modo diffe-renziale a modo comune di meno di 20 dB.

Rete di accoppiamentoCircuito elettrico avente lo scopo di trasferireenergia da un circuito ad un altro

Rete di disaccoppiamentoCircuito elettrico avente lo scopo di evitare che gliimpulsi applicati all’EUT influenzino altri disposi-tivi, apparecchiature o sistemi che non sono inprova.

DurataValore assoluto dell’intervallo durante il quale laforma d’onda o la caratteristica esiste o continuacome specificato. [Pubblicazione IEC 469-1]

EUTApparecchiatura in prova.

Tempo del fronte di salita

Tensione impulsivaIl tempo di salita T1 di una tensione impulsiva èun parametro virtuale definito come 1,67 voltel’intervallo T tra gli istanti in cui l’impulso è al30% e al 90% del valore di picco (vedi Fig. 2).

Corrente impulsivaIl tempo di salita T1 di una corrente impulsiva èun parametro virtuale definito come 1,25 voltel’intervallo T tra gli istanti in cui l’impulso è al10% ed al 90% del valore di picco (vedi Fig. 3).[Pubblicazione IEC 60-1 modificata]

ImmunitàLa capacità di un dispositivo, apparecchiatura osistema di funzionare senza degradazioni in pre-senza di un disturbo elettromagnetico,IEV (161-01-20)

Installazione elettricaUn insieme di apparecchiature elettriche intercolle-gate per soddisfare uno scopo o scopi specifici edaventi caratteristiche coordinate, IEV (826-01-01).

4 DEFINITIONS

For the purposes of this section of IEC 1000-4,the following definitions together with those inIEC 50(161) apply, unless otherwise stated.

4.1 Balanced linesA pair of symmetrically driven conductors witha conversion loss from differential to commonmode of less than 20 dB.

4.2 Coupling networkElectrical circuit for the purpose of transferringenergy from one circuit to another.

4.3 Decoupling networkElectrical circuit for the purpose of preventingsurges applied to the EUT from affecting otherdevices, equipment or systems which are notunder test.

4.4 DurationThe absolute value of the interval during whicha specified waveform or feature exists or con-tinues. [IEC 469-1]

4.5 EUTEquipment under test.

4.6 Front time

Surge voltageThe front time T1 of a surge voltage is a virtualparameter defined as 1,67 times the interval Tbetween the instants when the impulse is 30%and 90% of the peak value (see Fig. 2).

Surge currentThe front time T1 of a surge current is a virtualparameter defined as 1,25 times the interval Tbetween the instants when the impulse is 10%and 90% of the peak value (see Fig. 3).[IEC 60-1 modified]

4.7 ImmunityThe ability of a device, equipment or system toperform without degradation in the presence ofan electromagnetic disturbance. [IEV 161-01-20]

4.8 Electrical installationAn assembly of associated electrical equipmentto fulfil a specific purpose or purposes and hav-ing coordinated characteristics. [IEV 826-01-01]


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Linee di collegamentoEsse sono costituite da:

n Linee di I/O (linee di ingresso/uscita);n linee di comunicazione;n linee bilanciate.

Protezione principaleI dispositivi tramite i quali si evita che la maggiorparte dell’energia di sollecitazione si propaghi aldi là dell’interfaccia designata.

Tempo di salitaIntervallo di tempo tra gli istanti in cui il valoreistantaneo di un impulso raggiunge prima un pre-stabilito valore più basso e poi un prestabilito va-lore più alto.

Se non diversamente specificato, i valori più bassi e più altisono fissati al 10% ed al 90% dell’ampiezza dell’impulso.[IEV 161-02-05]

Protezione secondariaDispositivi tramite i quali viene soppressa l’ener-gia lasciata passare dalla protezione primaria. Puòessere un dispositivo speciale od una caratteristi-ca intrinseca dell’EUT.

ImpulsoOnda transitoria di corrente, di tensione, o potenzaelettrica che si propaga lungo una linea o un circuito,e caratterizzata da un rapido incremento seguito daun decremento più lento. [IEV 161-08-11 modificata]

SistemaInsieme di elementi interdipendenti costituito perraggiungere un dato obiettivo eseguendo unaspecifica funzione.

Si considera che il sistema sia separato dall’ambiente e da altrisistemi esterni da una immaginaria superficie che taglia i col-legamenti tra loro ed il sistema considerato. Tramite questi col-legamenti, il sistema viene influenzato dall’ambiente, vienecondizionato dai sistemi esterni o condiziona esso stesso l’am-biente o i sistemi esterni. [IEV 351-01-01]

Tempo all’emivalore T2

Il tempo all’emivalore T2 di un impulso è un para-metro virtuale definito come l’intervallo di tempotra l’origine virtuale O1 e l’istante in cui la tensio-ne/corrente è diminuita alla metà del valore dipicco. [Pubblicazione IEC 60-1 modificata]

TransitorioSi riferisce o designa un fenomeno od una quanti-tà che varia tra due stati di riposo consecutivi du-rante un intervallo di tempo breve in confrontoalla scala dei tempi (unità di tempo) di interesse.[IEV 161-02-01]

4.9 Interconnection linesThey consist of:

n I/O lines (input/output lines);n communication lines;n balanced lines.

4.10 Primary protectionThe means by which the majority of stressfulenergy is prevented from propagating beyondthe designated interface.

4.11 Rise timeThe interval of time between the instants atwhich the instantaneous value of a pulse firstreaches a specified lower value and then aspecified upper value.

Note/Nota Unless otherwise specified, the lower and upper values arefixed at 10% and 90% of the pulse magnitude.[IEV 161-02-05]

4.12 Secondary protectionThe means by which the let-through energyfrom primary protection is suppressed. It maybe a special device or an inherent characteristicof the EUT.

4.13 SurgeA transient wave of electrical current, voltage,or power propagating along a line or a circuitand characterized by a rapid increase followedby a slower decrease. [IEV 161-08-11 modified]

4.14 SystemSet of interdependent elements constituted toachieve a given objective by performing a spec-ified function.

Note/Nota The system is considered to be separated from the environ-ment and other external systems by an imaginary surfacewhich cuts the links between them and the considered sys-tem. Through these links, the system is affected by the envi-ronment, is acted upon by external systems, or acts itself onthe environment or the external systems. [IEV 351-01-01]

4.15 Time to half value T2

The time to half-value T2 of a surge is a virtualparameter defined as the time interval betweenthe virtual origin O1 and the instant when thevoltage/current has decreased to half the peakvalue. [IEC 60-1 modified]

4.16 TransientPertaining to or designating a phenomenon or aquantity which varies between two consecutivesteady-states during a time interval short com-pared to the time-scale of interest.[IEV 161-02-01]


LIVELLI DI PROVA

La gamma preferenziale dei livelli di prova è ri-portata in Tab. 1.

Livelli di prova

I livelli di prova saranno scelti a secondo dellecondizioni dell’installazione; nell’Allegato B.3vengono riportate le classi di installazione.

Dovranno essere soddisfatti tutti i livelli di tensio-ne di prova più bassi (vedi 8.2).

Per la scelta dei livelli di prova per le diverse in-terfacce, vedi l’Allegato A.

STRUMENTAZIONE DI PROVA

Generatore (ibrido) di onde combinate (1,2/50 µs – 8/20 µs)Lo schema circuitale semplificato del generatore èriportato in Fig. 1. I valori dei diversi elementi Rs1,Rs2, Rm, Lr e Cc sono scelti in modo che il genera-tore fornisca un impulso di tensione 1,2/50 µs (incondizioni di circuito aperto) ed un impulso dicorrente 8/20 µs in cortocircuito, cioè il generato-re ha una effettiva impedenza di uscita di 2 Ω.

Per convenzione, l’effettiva impedenza di uscita èdefinita per un generatore di impulsi calcolando ilrapporto tra la tensione di picco di uscita a circui-to aperto e la corrente di picco in cortocircuito.

A tale generatore con una forma d’onda di tensio-ne 1,2/50 µs a circuito aperto ed una forma d’on-da di corrente 8/20 µs in cortocircuito viene attri-buito il nome di generatore di onde combinate(CWG) oppure generatore ibrido.

1 La forma d’onda della tensione e della corrente è funzio-ne dell’impedenza d’ingresso dell’EUT. Questa impedenzapuò variare durante gli impulsi verso l’apparecchiatura acausa o della caratteristica funzionale dei dispositivi diprova installati o di bruciatura o rottura di componenti,se i dispositivi di protezione non sono presenti o non in-tervengono. Pertanto, le onde di tensione 1,2/50 µs e dicorrente 8/20 µs dovranno essere disponibili all’uscitadello stesso generatore come istantaneamente richiestodal carico.

2 Il generatore di onde combinate descritto nella presenteNorma è identico al generatore ibrido specificato in alcu-ne altre norme.

5 TEST LEVELS

The preferential range of test levels is given inTab. 1.

Tab. 1 Test levels

The test levels shall be selected according to theinstallation conditions; classes of installation aregiven in B.3 of annex B.

All voltages of the lower test levels shall be sat-isfied (see 8.2).

For selection of the test levels for the differentinterfaces, see annex A.

6 TEST INSTRUMENTATION

6.1 Combination wave (hybrid) generator (1,2/50 µs – 8/20 µs)A simplified circuit diagram of the generator isgiven in Fig. 1. The values for the different com-ponents Rs1, Rs2, Rm, Lr and Cc are selected sothat the generator delivers a 1,2/50 µs voltagesurge (at open-circuit conditions), and a 8/20 µscurrent surge into a short circuit, i.e. the genera-tor has an effective output impedance of 2 Ω.

For convenience, an effective output imped-ance is defined for a surge generator by calcu-lating the ratio of peak open-circuit output volt-age and peak short-circuit current.

Such a generator with 1,2/50 µs open-circuitvoltage waveform and 8/20 µs short-circuit cur-rent waveform is referred to as a combinationwave generator (CWG) or hybrid generator.

Notes/Note: 1 The waveform of the voltage and current is a functionof the EUT input impedance. This impedance maychange during surges to equipment and due either toproper operation of the installed protection devices, orto flashover or component breakdown, if the protectiondevices are absent or inoperative. Therefore the1,2/50 µs voltage and the 8/20 µs current waves shallbe available from the same test generator output as in-stantaneously required by the load.

2 The combination wave generator described in thisstandard is identical with the hybrid generator some-times specified in some other standards.

LivelloLevel

Prova a circuito aperto tensioneOpen circuit test voltage

± 10% (kV)

1 0,5

2 1,0

3 2,0

4 4,0

x SpecialeSpecial

Nota_e “x” è una classe aperta. Questo livello può essere definito nella specifica di prodotto.“x” is an open class. This level can be specified in the product specification.


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Caratteristiche e prestazioni del generatore di onde combinate

Si dovrà impiegare un generatore con uscita isolata.

Dovranno essere inclusi resistori aggiuntivi (10 Ωoppure 40 Ω) per aumentare le effettive impeden-ze di sorgente richieste per le specifiche condizio-ni di prova (vedi 7 e B.1 dell’Allegato B).

In queste circostanze, la forma d’onda di tensionea circuito aperto e la forma d’onda di corrente incortocircuito in combinazione con la rete di ac-coppiamento/disaccoppiamento non sono più di1,2/50 µs o di 8/20 µs (onde combinate) rispetti-vamente.

Verifica delle caratteristiche del generatorePer confrontare i risultati di prova con diversigeneratori di prova, dovranno essere verificate lecaratteristiche del generatore di prova. A questoscopo, è necessaria la seguente procedura permisurare le caratteristiche più essenziali del ge-neratore.

L’uscita del generatore di prova dovrà essere col-legata ad un sistema di misura con caratteristichedi larghezza di banda e di tensione sufficienti acontrollare le caratteristiche della forma d’onda.

Le caratteristiche del generatore dovranno esseremisurate in condizioni di circuito aperto (caricomaggiore od uguale a 10 kΩ) ed in condizioni dicortocircuito (carico minore di od uguale a 0,1 Ω)alla stessa tensione di carica.

Corrente di cortocircuito: 0,25 kA minimo con la tensione acircuito aperto predisposta a 0,5 kV e 2,0 kA minimo con ten-sione a circuito aperto predisposta a 4,0 kV.

6.1.1 Characteristics and performance of the combination wave generator

A generator with floating output shall be used.

Additional resistors (10 Ω or 40 Ω) shall be in-cluded to increase the required effective sourceimpedances for the specified test conditions(see 7 and B.1 of annex B).

Under these circumstances, the open-circuitvoltage waveform and the short-circuit currentwaveform in combination with the coupling/de-coupling network are no longer 1,2/50 µs or8/20 µs respectively (combination wave).

6.1.2 Verification of the characteristics of the generatorIn order to compare the test results from differ-ent test generators, the test generator character-istic shall be verified. For this purpose, the fol-lowing procedure is necessary to measure themost essential characteristics of the generator.

The test generator output shall be connected toa measuring system with a sufficient bandwidthand voltage capability to monitor the character-istics of the waveforms.

The characteristics of the generator shall bemeasured under open-circuit conditions (loadgreater or equal to 10 kΩ) and under short-cir-cuit conditions (load smaller than or equal to0,1 Ω) at the same charge voltage.

Note/Nota Short-circuit current: 0,25 kA minimum with the open-cir-cuit voltage set to 0,5 kV and 2,0 kA minimum with theopen-circuit voltage set to 4,0 kV.

Tensione di uscita a circuito aperto:Open-circuit output voltage:

Da almenoAt least as low as

0,5 kV ad almeno 4,0 kV0,5 kV to at least as high as 4,0 kV

Forma d’onda della tensione impulsiva:Waveform of the surge voltage:

vedi Fig. 2 e Tab. 2see Fig. 2 and Tab. 2

Tolleranza della tensione di uscita a circuito aperto:Tolerance of the open-circuit output voltage:

±10%

Corrente di uscita in cortocircuito:Short-circuit output current:


0,25 kA ad almeno 2,0 kA0,25 kA to at least as high as 2,0 kA

Forma d’onda della corrente impulsiva:Waveform of the surge current:

vedi Fig. 3 e Tab. 2see Fig. 3 and Tab. 2

Tolleranza della corrente di uscita in corto-circuito:Tolerance of the short-circuit output current:

±10%

Polarità:Polarity:

positiva/negativapositive/negative

Spostamento di fase:Phase shifting:

in un intervallo tra 0° e 360° rispetto all’an-golo di fase della linea di alimentazione c.a.in a range between 0 ° to 360 ° versus the a.c.line phase angle

Frequenza di ripetizione:Repetition rate:

almeno 1 al minutoat least 1 per min


Generatore di prova 10/700 µs secondo il CCITTLo schema circuitale semplificato del generatore èriportato in Fig. 4. I valori dei diversi elementi Rc,Cc, Rs, Rm1, Cs ed Rm2 sono definiti in modo che ilgeneratore fornisca un impulso 10/700 µs.

Caratteristiche e prestazioni del generatore

Si dovrà impiegare un generatore con uscita isolata.

Verifica delle caratteristiche del generatoreLe condizioni di verifica del generatore di prova10/700 µs sono identiche a quelle di 6.1.2 con laseguente nota.

Corrente di cortocircuito: 12,5 A minimo con la tensione a cir-cuito aperto predisposta a 0,5 kV e 100 A minimo con tensionea circuito aperto predisposta a 4,0 kV.

Reti di accoppiamento/disaccoppiamentoLe reti di accoppiamento/disaccoppiamento nondovranno influenzare significativamente i parame-tri dei generatori, ad esempio la capacità di forni-re la tensione a circuito aperto e la corrente incortocircuito con le tolleranze specificate.

Eccezione: Accoppiamento tramite scaricatori.

Il materiale dissipativo per le induttanze riduce la risonanza.

Ogni rete di accoppiamento/disaccoppiamentodovrà soddisfare i requisiti che seguono.

6.2 Test generator 10/700 µs according to CCITTThe simplified circuit diagram of the generatoris given in Fig. 4. The values for the differentcomponents Rc, Cc, Rs, Rm1, Cs and Rm2 are de-fined so that the generator delivers a 10/700 µssurge.

6.2.1 Characteristics and performance of the generator

A generator with floating output shall be used.

6.2.2 Verification of the characteristics of the generatorThe verification conditions for the 10/700 µstest generator are identical to 6.1.2 with the fol-lowing note.

Note/Nota Short-circuit current: 12,5 A minimum with the open-circuitvoltage set to 0,5 kV and 100 A minimum with the open-cir-cuit voltage set to 4,0 kV.

6.3 Coupling/decoupling networksThe coupling/decoupling networks shall notsignificantly influence the parameters of thegenerators e.g. open-circuit voltage, short-cir-cuit current capability as in the specified toler-ances.

Exception: Coupling via arrestor.

Note/Nota Lossy material for the inductances reduces ringing.

Each coupling/decoupling network shall satisfythe following requirements:

Tensione di uscita a circuito aperto:Open-circuit output voltage:


0,5 kV ad almeno 4,0 kV0,5 kV to at least as high as 4,0 kV

Forma d’onda della tensione impulsiva:Waveform of the surge voltage:

vedi Fig. 5 (IEC 60-1) e Tab. 3see Fig. 5 (IEC 60-1) and Tab. 3

Tolleranza della tensione di uscita a circuito aperto:Tolerance of the open-circuit output voltage:

±10%

Corrente di uscita in cortocircuito:Short-circuit output current:


12,5 A ad almeno 100 A12,5 A to at least as high as 100 A

Forma d’onda della corrente impulsiva:Waveform of the surge current:

vedi Tab. 3see Tab. 3

Tolleranza della corrente di uscita a circuito aperto:Tolerance of the short-circuit output current:

±10%

Polarità:Polarity:

positiva/negativapositive/negative

Frequenza di ripetizione:Repetition rate:

almeno 1 al minutoat least 1 per minute


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Reti di accoppiamento/disaccoppiamento per circuiti di alimentazione c.a./c.c. (usate soltanto con il generatore di onde combinate)Il tempo di salita ed il tempo di impulso all’emi-valore dovranno essere verificati per la tensionein condizioni di circuito aperto e per la correntein condizioni di cortocircuito.

L’uscita del generatore di prova o della sua rete diaccoppiamento dovranno essere collegati ad unsistema di misura con caratteristiche di tensione edi ampiezza di banda sufficiente per verificare laforma d’onda di tensione a circuito aperto.

La forma d’onda di corrente in cortocircuito puòessere misurata con un trasformatore di correnteattraverso la cui apertura passa un collegamentodi cortocircuito tra i terminali di uscita della retedi accoppiamento.

Tutte le definizioni di forma d’onda, così come tuttigli altri parametri di prestazione del generatore diprova, dovrebbero essere come specificato in 6.1.1sia all’uscita della rete di accoppiamento/disaccop-piamento sia all’uscita del generatore stesso.

Quando l’impedenza del generatore viene aumentata da 2 Ω a,per esempio, 12 Ω o 42 Ω secondo i requisiti dell’allestimento diprova, la durata dell’impulso di prova all’uscita della rete di ac-coppiamento potrebbe essere variata in modo significativo.

Accoppiamento capacitivo per circuiti di alimentazioneL’accoppiamento capacitivo permette di applicarela tensione di prova tra linea e linea o tra una li-nea e terra anche mentre è connessa la rete di di-saccoppiamento sull’alimentazione. Gli schemicircuitali per sistemi monofase sono mostrati nelleFig. 6 e 7 e per i sistemi trifase sono mostrati nelleFig. 8 e 9.

Caratteristiche nominali della rete di accoppia-mento/disaccoppiamento:

Accoppiamento

Condensatori di accoppiamento: C = 9 µF o 18 µF(vedi allestimento di prova)

Disaccoppiamento:

Induttanza di disaccoppiamento per la tensione dialimentazione: L = 1,5 mH.

La tensione impulsiva residua su linee non impulsa-te non dovrà superare il 15% della massima tensionedi prova applicabile quando l’EUT non è collegato.

La tensione impulsiva residua sugli ingressi dellarete di disaccoppiamento relativi all’alimentazionequando l’EUT e la rete di alimentazione sonoscollegati, non dovrà superare il 15% della tensio-ne di prova applicata o due volte il valore di pic-co della tensione di linea alimentazione, sceglien-do il valore più elevato.

Le caratteristiche su menzionate per sistemi mo-nofase (linea, neutro, terra di protezione) sonovalide anche per sistemi trifase (tre conduttori difase, neutro e terra di protezione).

6.3.1 Coupling/decoupling networks for a.c./d.c. power supply circuits (only used with combination wave generator)The front time and surge time to half value shallbe verified for voltage under open-circuit condi-tions and for current under short-circuit condi-tions.

The test generator output or its coupling net-work shall be connected to a measuring systemwith a sufficient bandwidth and voltage capabil-ity to monitor the open-circuit voltage wave-form.

The short-circuit current waveform can bemeasured with a current transformer throughwhose aperture passes a short-circuit link be-tween the output terminals of the coupling net-work.

All waveform definitions, as well as all otherperformance parameters of the test generator,should be as specified in 6.1.1 at the output ofthe coupling/decoupling network as well as atthe output of the generator itself.

Note/Nota When the generator impedance is increased from 2 Ω to e.g.12 Ω or 42 Ω according to the requirements of the testset-up, the duration of the test pulse at the output of the cou-pling network might be significantly changed.

6.3.1.1 Capacitive coupling for power supply circuitsCapacitive coupling enables the test voltage tobe applied line to line or one line to earth whilethe power supply decoupling network is alsoconnected. The circuit diagrams for singlephase systems are shown in Fig. 6 and 7 and forthree phase systems are shown in Fig. 8 and 9.

Rated characteristics of the coupling/decouplingnetwork:

Coupling

Coupling capacitors: C = 9 µF or 18 µF (see testset-up)

Decoupling

Decoupling inductance for supply voltage:L = 1,5 mH

The residual surge voltage on unsurged linesshall not exceed 15% of the maximum applica-ble test voltage when the EUT is disconnected.

The residual surge voltage on the power supplyinputs of the decoupling network when theEUT and the power supply network are discon-nected, shall not exceed 15% of the applied testvoltage or twice peak value of the power linevoltage whichever is higher.

The above-mentioned characteristics for sin-gle-phase systems (line, neutral, protective earth)are also valid for three-phase systems(three-phase wires, neutral and protective earth).


Accoppiamento induttivo per l’alimentazioneAllo studio.

Reti di accoppiamento/disaccoppiamento per linee di collegamentoIl metodo di accoppiamento dovrà essere sceltoin funzione dei circuiti e delle condizioni di fun-zionamento. Ciò deve essere specificato nellaspecifica di prodotto.

Esempi di metodi di accoppiamento sono i se-guenti:

n accoppiamento capacitivo;n accoppiamento tramite scaricatori.

I diversi allestimenti di prova definiti nei seguentisottoparagrafi per provare una certa portadell’EUT possono non dare risultati confrontabili.L’allestimento di prova più adatto deve esserescelto nella norma/specifica di prodotto.

RL nelle Fig. 10 e 12 rappresentano la parte resistiva dell’indut-tanza L ed il valore dipende dall’attenuazione trascurabile delsegnale di trasmissione.

Accoppiamento capacitivo per linee di interconnessioneL’accoppiamento capacitivo è il metodo di provapreferito per circuiti di ingresso/uscita non scher-mati sbilanciati quando non c’è alcuna influenzasulla comunicazione funzionale su quella linea.L’applicazione è come in Fig. 10 per accoppia-mento tra linea e linea e per accoppiamento tra li-nea e terra.

Caratteristiche nominali della rete di accoppia-mento/disaccoppiamento capacitiva:

Condensatore di accoppiamento C: 0,5 µF

Induttanza di disaccoppiamento L (non compen-sata in corrente): 20 mH

La corrente di segnale deve essere considerata ed è dipendentedai circuiti in prova.

Accoppiamento tramite scaricatoriL’accoppiamento tramite scaricatori è il metodo diaccoppiamento preferito per circuiti bilanciati nonschermati (telecomunicazioni), come mostrato inFig. 12.

Il metodo può essere impiegato anche in casi incui non è possibile l’impiego dell’accoppiamentocapacitivo per problemi funzionali a causa del col-legamento dei condensatori all’EUT (vedi Fig. 11).

La rete di accoppiamento ha anche lo scopo dipermettere la distribuzione della corrente impulsi-va nel caso di tensioni indotte in cavi multicon-duttori.

Pertanto, la resistenza Rm2 nella rete di accoppia-mento dovrà essere per formazioni di n condutto-ri n × 25 Ω (per n uguale o maggiore di 2).

Esempio: n = 4, Rm2 = 4 × 25 Ω. Con l’aggiuntadell’impedenza del generatore, il valorecomplessivo è circa 40 Ω. Rm2 non do-vrà superare 250 Ω.

6.3.1.2 Inductive coupling for power supplyUnder consideration.

6.3.2 Coupling/decoupling networks for interconnection linesThe coupling method shall be selected as afunction of the circuits and operational condi-tions. This has to be specified in the productspecification.

Examples of coupling methods are the follow-ing:

n capacitive coupling;n coupling via arrestors.

The different set-ups defined in the followingsubclauses to test a given port of the EUT maynot give comparable results. The most suitableset-up has to be selected in the product specifi-cation/standard.

Note/Nota RL in Fig. 10 to 12 represents the resistive part of the induct-ance L and the value is dependent on negligible attenuationof the transmission signal.

6.3.2.1 Capacitive coupling for interconnection linesThe capacitive coupling is the preferred methodfor unbalanced unshielded I/O circuits whenthere is no influence to the functional commu-nication on that line. The application is in ac-cordance with Fig. 10 for line-to-line and forline-to-earth coupling.

Rated characteristics of the capacitive cou-pling/decoupling network:

Coupling capacitor C: 0,5 µF

Decoupling inductors L (not current compensat-ed): 20 mH

Note/Nota Signal current capability has to be considered and is de-pendent on the circuits under test.

6.3.2.2 Coupling via arrestorsCoupling via arrestors is the preferred couplingmethod for unshielded balanced circuits (tele-communication), as shown in Fig. 12.

The method can also be used in cases wherethe capacitive coupling is not possible becauseof functional problems caused by the attach-ment of capacitors to the EUT (see Fig. 11).

The coupling network also has the task to ac-commodate the distribution of the surge currentin the case of induced voltages in multiconduc-tor cables.

Therefore the resistances Rm2 in the couplingnetwork shall be, for n composite conductorsn × 25 Ω (for n equal or greater than 2).

Example: n = 4, Rm2 = 4 × 25 Ω. With the im-pedance of the generator the totalvalue is approximately 40 Ω. Rm2

shall not exceed 250 Ω.


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L’accoppiamento tramite scaricatori a gas può es-sere migliorato con condensatori in parallelo agliscaricatori.

Esempio: C ≤ 0,1 µF per frequenze del segnale ditrasmissione sulla linea sotto i 5 kHz.

A frequenze più alte non vengono usati conden-satori.

Caratteristiche della rete di accoppiamento/disac-coppiamento

n resistenza n × 25 Ω (per n ugualedi accoppiamento Rm2 o maggiore di 2)

n scaricatore (a gas) 90 Vn induttanza di disaccoppiamento L 20 mH

(nucleo ad anello, compensato in corrente)

1 In alcuni casi, per ragioni funzionali, dovranno essereimpiegati scaricatori con più alta tensione di intervento.

2 Si possono usare componenti diversi dagli scaricatori,quando le condizioni operative non vengono indebita-mente influenzate.

Altri metodi di accoppiamentoAltri metodi di accoppiamento sono allo studio.

ALLESTIMENTO DI PROVA

Apparecchiature di provaLe seguenti apparecchiature fanno parte dell’alle-stimento di prova:

n apparecchiatura in prova (EUT);n apparecchiatura ausiliaria (AE);n cavi (di specificati tipo e lunghezza);n dispositivi di accoppiamento (capacitivi o sca-

ricatori);n generatori di prova (Generatore di Onde

Combinate; generatore 10/700 µs);n rete di disaccoppiamento/dispositivi di prote-

zione;n resistori aggiuntivi, 10 Ω e 40 Ω (vedi B.1

dell’Allegato B).

Allestimento di prova per prove applicate all’alimentazione dell’EUTL’impulso va applicato ai terminali di alimentazio-ne dell’EUT tramite la rete di accoppiamento ca-pacitiva (vedi Fig. 6, 7, 8, 9). Le reti di disaccop-piamento sono richieste per evitare possibilieffetti dannosi su apparecchiature non in provache possono essere alimentate dalle stesse linee eper fornire sufficiente impedenza di disaccoppia-mento all’onda impulsiva in modo che l’onda spe-cificata possa essere trasferita sulle linee in prova.

Se non altrimenti specificato, il cavo di alimenta-zione tra l’EUT e la rete di accoppiamento/disac-coppiamento deve essere lungo 2 m (o più corto).

The coupling via gas filled arrestors can be im-proved by capacitors in parallel with the arres-tors.

Example: C ≤ 0,1 µF for frequencies of thetransmission signal on the line below5 kHz.

At higher frequencies no capacitors are used.

Rated characteristics of the coupling/decouplingnetwork:

n coupling n × 25 Ω (for n equal toresistance Rm2 or greater than 2)

n arrestor (gas filled) 90 Vn decoupling inductor L 20 mH

(ring core, current compensated)

Notes/Note: 1 In some cases, arrestors with higher activation voltagesshall be used due to functional reasons.

2 Other elements than arrestors may be used when theoperational conditions are not unduly influenced.

6.3.3 Other coupling methodsOther coupling methods are under consideration.

7 TEST SET-UP

7.1 Test equipmentThe following equipment is part of the testset-up:

n equipment under test (EUT);n auxiliary equipment (AE);n cables (of specified type and length);n coupling device (capacitive or arrestors);

n test generators (Combination Wave Genera-tor; 10/700 µs generator);

n decoupling network/protection devices;

n additional resistors, 10 Ω and 40 Ω (see B.1of Annex B).

7.2 Test set-up for tests applied to EUT power supplyThe surge is to be applied to the EUT powersupply terminals via the capacitive couplingnetwork (see Fig. 6, 7, 8 and 9). Decouplingnetworks are required in order to avoid possi-ble adverse effects on equipment not under testthat may be powered by the same lines and toprovide sufficient decoupling impedance to thesurge wave so that the specified wave may bedeveloped on the lines under test.

If not otherwise specified the power cord be-tween EUT and the coupling/decoupling net-work has to be 2 m in length (or shorter).


Per simulare le impedenze di accoppiamento rap-presentative, in alcuni casi si devono usare per laprova specifici resistori aggiuntivi (spiegazioni,vedi B.1 dell’Allegato B).

In alcuni paesi (per esempio gli Stati Uniti d’America) le normeper le linee di alimentazione in c.a. richiedono le prove secon-do le Fig. 7 e 9 con una impedenza di 2 Ω, sebbene questa siauna prova più severa. Il requisito generale è 10 Ω.

Allestimento di prova per prove applicate a linee di collegamento non schermate sbilanciateIn generale, il segnale di prova è applicato alle lineesecondo la Fig. 10 tramite accoppiamento capaciti-vo. La rete di accoppiamento/disaccoppiamentonon dovrà influenzare le specifiche condizioni difunzionamento dei circuiti da provare.

Un allestimento di prova alternativo (accoppia-mento tramite scaricatori) viene riportato inFig. 11 per circuiti con un più alto rapporto di tra-sferimento di segnale. La scelta dovrà essere fattain dipendenza del carico capacitivo rispetto allafrequenza di trasmissione.

Se non altrimenti specificato, la linea di collega-mento tra l’EUT e la rete di accoppiamento/disac-coppiamento deve essere lunga 2 m (o più cor-ta).

Allestimento di prova per prove applicate a linee di collegamento/linee di telecomunicazione non schermate bilanciate (Fig. 12)Per circuiti di collegamento/telecomunicazionebilanciati, il metodo di accoppiamento capacitivonon può essere normalmente usato. In questo ca-so, l’accoppiamento viene realizzato tramite scari-catori a gas (Raccomandazione CCITT K.17). I li-velli di prova al di sotto della soglia di interventodello scaricatore di accoppiamento (circa 300 Vper uno scaricatore a 90 V) non possono esserespecificati (eccetto che nel caso di protezione se-condaria senza scaricatori a gas).

Si possono considerare due configurazioni di prova:n per la prova del livello di immunità dell’apparecchiatura

con la sola protezione secondaria nell’EUT ad un basso li-vello, per esempio 0,5 kV o 1 kV;

n per la prova del livello di immunità del sistema con unaaggiuntiva protezione primaria ad un livello più alto, peresempio 2 kV o 4 kV.

Se non altrimenti specificato, la linea di intercon-nessione tra l’EUT e la rete di accoppiamento/di-saccoppiamento deve essere lunga 2 m (o piùcorta).

To simulate the representative coupling imped-ances, in some cases additional specified resis-tors have to be used for the tests (explanations,see B.1 of annex B).

Note/Nota In some countries (e.g. USA) standards for a.c. lines requirethe tests according to Fig. 7 and 9 with a 2 Ω impedance al-though this is a more severe test. The general requirement is10 Ω.

7.3 Test set-up for tests applied to unshielded unsymmetrically operated interconnection linesIn general, the surge is applied to the lines inaccordance with Fig. 10 via capacitive coupling.The coupling/decoupling network shall not in-fluence the specified functional conditions ofthe circuits to be tested.

An alternative test set-up (coupling via arres-tors) is given in Fig. 11 for circuits with a highersignal transfer rate. Selection shall be made de-pending on the capacitive load with respect tothe transmission frequency.

If not otherwise specified, the interconnectionline between the EUT and the coupling/decou-pling network shall be 2 m in length (or short-er).

7.4 Test set-up for tests applied to unshielded symmetrically operated interconnection/telecommunication lines (Fig. 12)For balanced interconnection/telecommunica-tion circuits, the capacitive coupling methodcan normally not be used. In this case, the cou-pling is performed via gas arrestors (CCITT Rec-ommendation K.17). Test levels below the igni-tion point of the coupling arrestor (about 300 Vfor a 90 V arrestor) cannot be specified (exceptin the case of secondary protection withoutgas-arrestors).

Note/Nota Two test configurations are to be considered:n for the equipment level immunity test with only second-

ary protection at the EUT at a low test level, e.g. 0,5 kVor 1 kV;

n for the system level immunity test with an additionalprimary protection at a higher test level, e.g. 2 kV or 4kV.

If not otherwise specified, the interconnectionline between EUT and the coupling/decouplingnetwork has to be 2 m in length (or shorter).


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Allestimento di prova per prove applicate a linee schermateNel caso di linee schermate può non essere applica-bile una rete di accoppiamento/disaccoppiamento.

Così l’impulso viene applicato agli schermi (con-tenitore metallico) degli EUT ed agli schermi dellelinee collegate secondo la Fig. 13. Per gli scher-mi connessi ad una estremità si applica la Fig. 14.

Per disaccoppiare il filo di terra di sicurezza collega-to, dovrà essere utilizzato un trasformatore di isola-mento di sicurezza. Normalmente dovrà essere usa-ta la massima lunghezza del cavo schermatospecificato. Tenendo conto dello spettro di frequen-za dell’impulso si dovranno usare 20 m di lunghez-za del cavo schermato specificato in configurazionespiralata non induttiva per ragioni fisiche.

Regole per l’applicazione dell’impulso alle lineeschermate:

a) Schermi collegati a terra ad entrambe le estremitàn l’iniezione dell’impulso sullo schermo dovrà

essere eseguita secondo la Fig. 13.

b) Schermi collegati a terra ad una estremitàn la prova dovrà essere eseguita secondo la

Fig. 14. Il condensatore C rappresenta la ca-pacità del cavo verso terra ed il valore può es-sere calcolato con 100 pF/m. A meno che nonsia diversamente specificato, si può usare unvalore rappresentativo di 10 nF.

Il livello di prova applicato sugli schermi è il valo-re “tra linea e terra” (2 Ω di impedenza).

Allestimento di prova per applicazionedi differenze di potenzialeSe è necessario applicare differenze di potenzialeche simulano le tensioni che possono manifestarsiall’interno di un sistema, le prove possono essereeseguite secondo la Fig. 13 per sistemi con lineeschermate, schermi collegati a terra ad entrambele estremità, e secondo la Fig. 14 per sistemi conlinee non schermate o con linee schermate colle-gate a terra ad una sola estremità.

Altri allestimenti di provaSe uno degli specificati metodi di accoppiamentonell’allestimento di prova non può essere usatoper ragioni funzionali, dovranno essere specificatimetodi alternativi (adatti al caso particolare) nellanorma di prodotto dedicata.

Condizioni di provaLe condizioni di funzionamento di prova e le condi-zioni di installazione dovranno essere in accordocon le specifiche di prodotto e dovranno includere:

n la configurazione di prova;n la procedura di prova.

7.5 Test set-up for tests applied to shielded lines

In the case of shielded lines a coupling/decou-pling network may not be applicable.

Thus the surge is applied to the shields (metallicenclosures) of the EUTs and connected shields ofthe lines in accordance with Fig. 13. For shieldsconnected at one end Fig. 14 applies.

For decoupling the connected safety earthwirea safety insulation transformer shall be used.Normally the maximum length of the specifiedshielded cable shall be used. With respect tothe frequency spectrum of the surge 20 mlength of the specified shielded cable shall beused in non-inductively bundled configurationfor physical reasons.

Rules for application of the surge to shieldedlines:

a) Shields earthed at both endsn the surge injection on the shield shall be

carried out according to Fig. 13.

b) Shields earthed at one endn the test shall be carried out according to

Fig. 14. The capacitor C represents the ca-ble capacity to earth and the value may becalculated with 100 pF/m. As a representa-tive value 10 nF may be used unless other-wise specified.

The test level applied on shields is the“line-to-earth value” (2 Ω impedance).

7.6 Test set-up to apply potential differences

If it is necessary to apply potential differenceswhich simulate voltages that can occur within asystem, the tests may be carried out in accord-ance with Fig. 13 for systems with shieldedlines, shields earthed at both ends, and in ac-cordance with Fig. 14 for systems with un-shielded lines or shielded lines earthed only atone end.

7.7 Other test set-upsIf one of the specified coupling methods in thetest set-up cannot be used for functional rea-sons, alternative methods (suitable for the spe-cial case) shall be specified in the dedicatedproduct standard.

7.8 Test conditionsThe operational test conditions and the installa-tion conditions shall be in accordance with theproduct specification and shall include the:

n test configuration (hardware);n test procedure (software).


PROCEDURA DI PROVA

Condizioni di riferimento del laboratorioPer minimizzare l’influenza dei parametri ambien-tali sui risultati di prova, la prova dovrà essereeseguita in condizioni di riferimento climatiche edelettromagnetiche come specificato in 8.1.1 ed8.1.2.

Condizioni climaticheLe condizioni climatiche devono essere conformialle seguenti prescrizioni:

n temperatura ambiente: da 15 °C a 35 °Cn umidità relativa: dal 10% al 75%n pressione atmosferica: da 86 kPa a 106 kPa

(da 860 mbar a 1060 mbar)

Ogni altro valore può essere specificato nella specifica di pro-dotto. L’EUT dovrà funzionare entro le previste condizioni cli-matiche. La temperatura e l’umidità relativa dovranno essereriportate nel Rapporto di prova.

Condizioni elettromagneticheL’ambiente elettromagnetico del laboratorio nondovrà influenzare i risultati di prova.

Applicazione dell’impulso nel laboratorioLe caratteristiche e le prestazioni dei generatori diprova dovranno essere come specificato in 6.1.1 e6.2.1; la calibrazione dei generatori dovrà essereeseguita secondo 6.1.2 e 6.2.2.

La prova sarà eseguita secondo il piano di provache dovrà specificare (vedi anche B.2 dell’Allega-to B) l’allestimento della prova con:

n il generatore ed altre apparecchiature utilizzate;n il livello di prova (tensione/corrente), (vedi

Allegato A);n impedenza di sorgente del generatore;n polarità dell’impulso;n trigger interno od esterno al generatore;n numero di prove: almeno cinque con polarità

positiva e cinque con polarità negativa neipunti scelti;

n frequenza di ripetizione: max 1/min;

La maggior parte degli scaricatori di uso comune funzionanoa bassa potenza media, anche se per la loro potenza di picco oper il loro funzionamento con energie di picco possono trattarealte correnti. Pertanto, la massima frequenza di ripetizione (iltempo tra due impulsi ed il tempo di recupero) dipende dal di-spositivo di protezione contenuto nell’EUT.

n ingressi ed uscite da provare;

Nel caso di parecchi circuiti identici possono essere sufficientimisure rappresentative su un numero scelto di circuiti.

n condizioni rappresentative di funzionamentodell’EUT;

n sequenza di applicazione dell’impulso ai cir-cuiti;

n angolo di fase nel caso dell’alimentazione c.a.;

8 TEST PROCEDURE

8.1 Laboratory reference conditionsIn order to minimize the impact of environmen-tal parameters on test results, the test shall becarried out in climatic and electromagnetic ref-erence conditions as specified in 8.1.1 and8.1.2.

8.1.1 Climatic conditionsThe climatic conditions shall comply with thefollowing requirements:

n ambient temperature: 15 °C to 35 °Cn relative humidity: 10% to 75%n atmospheric pressure: 86 kPa to 106 kPa

(860 mbar to 1060 mbar)

Note/Nota Any other value can be specified in the product specification.The EUT shall be operated within its intended climatic con-ditions. The temperature and relative humidity shall be re-corded in the test report.

8.1.2 Electromagnetic conditionsThe electromagnetic environment of the labora-tory shall not influence the test results.

8.2 Application of the surge in the laboratoryThe characteristics and performance of the testgenerators shall be as specified in 6.1.1 and6.2.1; the calibration of the generators shall beperformed according to 6.1.2 and 6.2.2.

The test shall be performed according to thetest plan that shall specify (see also B.2 of An-nex B) the test set-up with:

n generator and other equipment utilized;n test level (voltage/current), (see Annex A);

n generator source impedance;n polarity of the surge;n internal or external generator trigger;n number of tests: at least five positive and

five negative at the selected points;

n repetition rate: maximum 1/min;

Note/Nota Most protectors in common use have low average power ca-pabilities, even though their peak power or peak energy han-dling can deal with high currents. Therefore the maximumrepetition rate (the time between two surges and the recoverytime) depends on the built-in protection devices of the EUT.

n inputs and outputs to be tested;

Note/Nota In the case of several identical circuits representative meas-urements on a selected number of circuits may be sufficient.

n representative operating conditions of theEUT;

n sequence of application of the surge to thecircuits;

n phase angle in case of a.c. power supply;


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n condizioni reali di installazione, per esempioc.a.: neutro a terra;c.c.: (+) o (–) a terra per simulare le reali con-dizioni di messa a terra.

In B.2 dell’Allegato B vengono date informazionisul modo di eseguire le prove.

Se non diversamente specificato gli impulsi do-vranno essere applicati sincronizzati con la fasedella tensione ai passaggi per lo zero ed al valoredi picco dell’onda di tensione c.a. (positivo e ne-gativo).

Gli impulsi devono essere applicati tra linea e li-nea e tra linea(e) e terra. Nel caso di prova tra li-nea e terra, la tensione di prova deve essere ap-plicata successivamente tra ciascuna delle linee eterra, se non vi sono altre specifiche.

Quando si usa il Generatore di Onde Combinate per provaredue o più linee (linee di telecomunicazione) verso terra, la du-rata dell’impulso di prova potrebbe essere ridotta.

La procedura di prova dovrà anche considerare lecaratteristiche non lineari tensione correntedell’apparecchiatura in prova. Pertanto, la tensio-ne di prova deve essere incrementata a gradinifino al livello di prova specificato nella norma diprodotto o nel piano di prova.

Dovranno essere soddisfatti tutti i livelli di provapiù bassi incluso il livello di prova scelto. Per pro-vare la protezione secondaria, la tensione di uscitadel generatore dovrà essere incrementata fino alcaso peggiore di livello di tensione di scarica (livel-lo di tensione residuo) della protezione primaria.

Se non sono disponibili le reali sorgenti di segna-le, esse possono essere simulate. Per nessun moti-vo il livello di prova può superare la specifica diprodotto. La prova dovrà essere eseguita secondoun piano di prova.

Per cercare di scoprire tutti i punti critici del ciclodi funzionamento dell’apparecchiatura, dovrannoessere applicati un numero sufficiente di impulsipositivi e negativi. Per la prova di accettazionedovrà essere usata una apparecchiatura non sotto-posta già a prove oppure dovranno essere sostitu-iti i dispositivi di protezione.

n actual installation conditions, for exampleAC: neutral earthedDC: (+) or (–) earthed to simulate the actualearthing conditions.

Information on the mode to perform the tests isgiven in B.2 of annex B.

If not otherwise specified the surges have to beapplied synchronized to the voltage phase atthe zero-crossing and the peak value of the a.c.voltage wave (positive and negative).

The surges have to be applied line to line andline(s) and earth. When testing line to earth thetest voltage has to be applied successively be-tween each of the lines end earth, if there is noother specification.

Note/Nota When using the combination wave generator to test two ormore lines (telecommunication lines) to earth the durationof the test pulse might be reduced.

The test procedure shall also consider thenon-linear current-voltage characteristics of theequipment under test. Therefore the test voltagehas to be increased by steps up to the test levelspecified in the product standard or test plan.

All lower test levels including the selected testlevel shall be satisfied. For testing the secondaryprotection, the output voltage of the generatorshall be increased up to the worst case voltagebreakdown level (let-through level) of the pri-mary protection.

If the actual operating signal sources are notavailable, they may be simulated. Under no cir-cumstances may the test level exceed the prod-uct specification. The test shall be carried outaccording to a test plan.

To find all critical points of the duty cycle of theequipment, a sufficient number of positive andnegative surges shall be applied. For accept-ance test a previously unstressed equipmentshall be used or the protection devices shall bereplaced.


RISULTATI DI PROVA E RAPPORTO DI PROVA

Il presente articolo fornisce una guida per la valu-tazione dei risultati di prova e per il rapporto diprova relativi a questa sezione della IEC 1000-4.

La varietà e diversità di apparecchiature e sistemida provare rende difficile stabilire gli effetti degliimpulsi su apparecchiature e sistemi.

I risultati di prova dovranno essere classificati sul-la base delle condizioni di funzionamento e dellespecifiche funzionali dell’apparecchiatura in pro-va nel modo seguente, a meno che non venganodate specifiche diverse dai Comitati di prodotto odalle specifiche di prodotto:

a) normali prestazioni entro i limiti specificati;b) temporanea degradazione o perdita di funzio-

ne o prestazione che si autoripristina;c) temporanea degradazione o perdita di funzio-

ne o prestazione che richiede l’interventodell’operatore oppure il reset del sistema;

d) degradazione o perdita di funzione che non èrecuperabile a causa di danno all’apparec-chiatura (componenti) od al software, o a per-dita di dati.

L’apparecchiatura non dovrà diventare dannosa oinsicura come risultato dell’applicazione delleprove definite in questa sezione della IEC 1000-4.

In caso di prove di accettazione, il programma diprove e l’interpretazione dei risultati di prova do-vranno essere descritti nella specifica norma diprodotto.

Come regola generale, il risultato di prova è posi-tivo se l’apparecchiatura mostra la sua immunitàdurante tutto il periodo di applicazione dell’im-pulso e, alla fine della prova, l’EUT soddisfa i re-quisiti funzionali stabiliti nella specifica tecnica.

La specifica tecnica può definire gli effettisull’EUT che possono essere considerati non si-gnificativi e quindi accettabili.

Per queste condizioni, dovrà essere verificato chel’apparecchiatura è capace di riprendere da sola lesue prestazioni funzionali alla fine dell’applicazio-ne degli impulsi; pertanto, dovrà essere registratol’intervallo di tempo durante il quale l’apparecchia-tura ha perso le sue piene capacità di funziona-mento. Queste verifiche sono obbligatorie per ladefinitiva valutazione dei risultati di prova.

Il rapporto di prova dovrà includere le condizionidi prova ed i risultati di prova.

9 TEST RESULTS AND TEST REPORT

This clause gives a guide for the evaluation ofthe test results and for the test report, related tothis section of IEC 1000-4.

The variety and diversity of equipment and sys-tems to be tested makes the task of establishingthe effects of surges on equipment and systemsdifficult.

The test results shall be classified on the basisof the operating conditions and the functionalspecifications of the equipment under test, as inthe following, unless different specifications aregiven by product committees or product specifi-cations:

a) normal performance within the specifica-tion limits;

b) temporary degradation or loss of functionor performance which is self-recoverable;

c) temporary degradation or loss of functionor performance which requires operator in-tervention or systems reset;

d) degradation or loss of function which is notrecoverable due to damage of equipment(components) or software, or loss of data.

Equipment shall not become dangerous or un-safe as a result of the application of the tests de-fined in this section of IEC 1000-4.

In the case of acceptance tests, the test pro-gramme and the interpretation of the test resultsshall be described in the specific product stand-ard.

As a general rule, the test result is positive if theequipment shows its immunity for all the periodof application of the surge, and at the end ofthe tests the EUT fulfils the functional require-ments established in the technical specification.

The technical specification may define effectson the EUT that may be considered insignificantand therefore acceptable.

For these conditions it shall be verified that theequipment is able to recover its operative capa-bilities by itself at the end of application of thesurges; the time interval during which theequipment has lost its full functional capabilitiesshall be therefore recorded. These verificationsare binding for the definitive evaluation of thetest result.

The test report shall include the test conditionsand the test results.


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Schema circuitale semplificato di un generatore dionde combinateU: Sorgente di alta tensione

Rc: Resistore di carica

Cc: Condensatore di immagazzinamento dienergia

Rs: Resistori di regolazione della duratadell’impulso

Rm: Resistore di adattamento di impedenza

Lr: Induttanza di regolazione del tempo disalita

Definizione dei parametri della forma d’onda 1,2/50 µs

Fig. 1 Simplified circuit diagram of the combination wavegeneratorU : High voltage source

Rc: Charging resistor

Cc: Energy storage capacitor

Rs: Pulse duration shaping resistor

Rm: Impedance matching resistor

Lr: Rise time shaping inductor

Tab. 2 Definitions of the waveform parameters 1,2/50 µs

DefinizioniDefinitions

Secondo la IEC 60-1In accordance with IEC 60-1


Tempo del fronte di salitaFront time

(µs)

Tempo all’emivalore

Time to half value(µs)

Tempo di salita Rise time

(10%–90%)(µs)

Tempo di durataDuration time (50%–50%)

(µs)

Tensione a circuito apertoOpen-circuit voltage

1,2 50 1 50

Corrente in cortocircuitoShort-circuit current

8 20 6,4 16

Nota_e Nelle esistenti Pubblicazioni IEC, le forme d’onda 1,2/50 µs ed 8/20 µs sono generalmente definite secondo la PubblicazioneIEC 60-1 (1989) come mostrato nelle Fig. 2 e 3. Altre raccomandazioni IEC sono basate su definizioni della forma d’onda secondo laIEC 469-1 come mostrato in Tab. 2.Entrambe le definizioni sono valide per la presente sezione della Pubblicazione IEC 1000-4 e descrivono solo un singolo generatore.In existing IEC publications, the waveforms 1,2/50 µs and 8/20 µs are generally defined according to IEC 60-1 as shown in Fig. 2 and 3. Other IEC recommendations are based on waveform definitions according to IEC 469-1 as shown in Tab. 2.Both definitions are valid for this section of IEC 1000-4 and describe just one single generator.


Forma d’onda di tensione a circuito aperto (1,2/50 µs)(definizione di forma d’onda secondo la IEC 60-1)

Tempo del fronte di salita:T1 = 1,67 × T = 1,2 µs ±30%

Tempo all’emivalore: T2 = 50 µs ±20%

Forma d’onda di corrente in cortocircuito (8/20 µs)(definizione di forma d’onda secondo la IEC 60-1)

Tempo del fronte di salita:T1 = 1,25 × T = 8 µs ±20%


Fig. 2 Waveform of open-circuit voltage (1,2/50 µs)(waveform definition according to IEC 60-1)

Front time: T1 = 1,67 × T = 1,2 µs ±30%

Time to half-value: T2 = 50 µs ±20%

Fig. 3 Waveform of short-circuit current (8/20 µs)(waveform definition according to IEC 60-1)

Front time: T1 = 1,25 × T = 8 µs ±20%



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Schema circuitale semplificato del generatore di im-pulso 10/700 µs (secondo CCITT, Blue Book Vol. IX,Fig. 1/K.17)U: Sorgente di alta tensione

Rc: Resistore di carica

Cc: Condensatore di immagazzinamento dienergia (20 µF)

Rs: Resistore di regolazione della duratadell’impulso (50 Ω)

Rm: Resistori di adattamento di impedenza(Rm1 = 15 Ω; Rm2 = 25 Ω)

Cs: Condensatore di regolazione del tempo disalita (0,2 µF)

S1: Interruttore chiuso quando si usa un resi-store di accoppiamento esterno

Definizione dei parametri della forma d’onda 10/700 µs

Fig. 4 Simplified circuit diagram of the 10/700 µs im-pulse generator (according to CCITT, Blue BookVol. IX, Fig. 1/K.17)U: High voltage source

Rc: Charging resistor

Cc: Energy storage capacitor (20 µF)

Rs: Pulse duration shaping resistor (50 Ω)

Rm: Impedance matching resistors (Rm1 = 15 Ω; Rm2 = 25 Ω)

Cs: Rise time shaping capacitor (0,2 µF)

S1: Switch closed when using externalmatching resistors

Tab. 3 Definitions of the waveform parameters 10/700 µs

DefinizioniDefinitions

Secondo CCITT, Blue Book Vol. IXIn accordance with CCITT Blue Book Vol. IX


Tempo del fronte di salitaFront time

(µs)

Tempo all’emivalore

Time to half value(µs)

Tempo di salita Rise time

(10%–90%)(µs)

Tempo di durataDuration time (50%–50%)

(µs)

Tensione a circuito apertoOpen-circuit voltage

10 700 6,5 700

Corrente in cortocircuitoShort-circuit current

— — 4 300

Nota_e Nelle esistenti Pubblicazioni IEC/CCITT la forma d’onda 10/700 µs è generalmente definita secondo la Pubblicazione IEC 60-1 comemostrato nella Fig. 5. Altre raccomandazioni IEC sono basate sulla definizione della forma d’onda secondo la PubblicazioneIEC 469-1 come mostrato in Tab. 3.Entrambe le definizioni sono valide per la presente sezione della Pubblicazione IEC 1000-4 e descrivono solo un singolo generatore.In existing IEC and CCITT publications, the waveform 10/700 µs is generally defined according to IEC 60-1 as shown in Fig. 5. Other IEC recommendations are based on waveform definitions according to IEC 469-1 as shown in Tab. 3.Both definitions are valid for this section of IEC 1000-4 publication and describe just one single generator.


Forma d’onda di tensione a circuito aperto (10/700 µs)(definizione della forma d’onda secondo CCITT)

Tempo del fronte di salita:T1 = 1,67 × T = 10 µs ±30%


Esempio di allestimento di prova per accoppiamentocapacitivo su linee c.a./c.c.; accoppiamento tra li-nea e linea (secondo 7.2)LEGENDA

a Rete di alimentazione c.a. (c.c.)b Rete di disaccoppiamentoc Generatore di onde combinated Terra di riferimento

Fig. 5 Waveform of open-circuit voltage (10/700 µs)(waveform definition according to CCITT)

Front time: T1 = 1,67 × T = 10 µs ±30%


Fig. 6 Example of test set-up for capacitive coupling ona.c./d.c. lines; line-to-line coupling (accordingto 7.2)CAPTION

a AC (DC) power supply networkb Decoupling networkc Combination wave generatord Earth reference

a

b

c

d


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Esempio di allestimento di prova per accoppiamentocapacitivo su linee c.a./c.c.; accoppiamento tra li-nea e terra (secondo 7.2)LEGENDA

a Rete di alimentazione c.a. (c.c.)b Rete di disaccoppiamentoc Generatore di onde combinated Terra di riferimento

Fig. 7 Example of test set-up for capacitive coupling ona.c./d.c. lines; line-to-earth coupling (accordingto 7.2)CAPTION

a AC (DC) power supply networkb Decoupling networkc Combination wave generatord Earth reference

a

b

c

d


Esempio di allestimento di prova per accoppiamentocapacitivo su linee c.a. (3 fasi); accoppiamento tralinea L3 e linea L1 (secondo 7.2)LEGENDA

a Rete di alimentazione c.a.b Rete di disaccoppiamentoc Generatore di onde combinated Terra di riferimento

Fig. 8 Example of test set-up for capacitive coupling ona.c. lines (3 phases); line L3 to line L1 coupling(according to 7.2)CAPTION

a AC power supply networkb Decoupling networkc Combination wave generatord Earth reference

a

b

c

d


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Esempio di allestimento di prova per accoppiamentocapacitivo su linee c.a. (3 fasi); accoppiamento tralinea L3 e terra (secondo 7.2), con l’uscita del gene-ratore collegata a terraLEGENDA

a Rete di alimentazione c.a.b Rete di disaccoppiamentoc Generatore di onde combinated Terra di riferimento

1) Commutatore S1:n tra linea e terra: posizione 0.

2) Commutatore S2:n durante la prova, posizioni da 1 a 4.

Fig. 9 Example of test set-up for capacitive coupling ona.c. lines (3 phases); line L3 to earth coupling (ac-cording to 7.2); generator output earthed

CAPTION

a AC power supply networkb Decoupling networkc Combination wave generatord Earth reference

1) Switch S1:n line to earth: position 0.

2) Switch S2:n during test positions 1 to 4.

a

b

c

d


Esempio di allestimento di prova per linee di colle-gamento non schermate; accoppiamento tra linea elinea/tra linea e terra (secondo 7.3), accoppiamentotramite condensatoriLEGENDA

a Apparecchiatura ausiliariab Apparecchiatura di protezionec Rete di disaccoppiamentod Generatore di onde combinatee Terra di riferimento

1) Commutatore S1:n tra linea e terra: posizione 0.n tra linea e linea: posizioni da 1 a 4.

2) Commutatore S2:n durante la prova, posizioni da 1 a 4, ma

non nella stessa posizione del commuta-tore S1.

3) L = 20 mH, RL rappresenta la parte resistiva di L.

Fig. 10 Example of test set-up for unshielded interconnec-tion lines; line-to-line/line-to-earth coupling (ac-cording to 7.3), coupling via capacitors

CAPTION

a Auxiliary equipmentb Protection equipmentc Decoupling networkd Combination wave generatore Earth reference

1) Switch S1:n line to earth: position 0.n line to line: positions 1 to 4.

2) Switch S2:n during the test positions 1 to 4, but not

in the same position with switch S1.

3) L = 20 mH, RL represents the resistive part of L.

a

d

e

bc


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Esempio di allestimento di prova per linee di colle-gamento non schermate sbilanciate; accoppiamentotra linea e linea/tra linea e terra (secondo 7.3), ac-coppiamento tramite scaricatoriLEGENDA

a Apparecchiatura ausiliariab Apparecchiatura di protezionec Rete di disaccoppiamentod Generatore di onde combinatee Terra di riferimento

1) Commutatore S1:n tra linea e terra: posizione 0.n tra linea e linea: posizioni da 1 a 4.

2) Commutatore S2:n durante la prova, posizioni da 1 a 4, ma

non nella stessa posizione del commuta-tore S1.

3) L = 20 mH, RL rappresenta la parte resistiva di L.

Fig. 11 Example of test set-up for unshielded unsymmetri-cally operated lines; line-to-line/line-to-earth cou-pling (according to 7.3), coupling via arrestors

CAPTION

a Auxiliary equipmentb Protection equipmentc Decoupling networkd Combination wave generatore Earth reference

1) Switch S1:n line to earth: position 0.n line to line: positions 1 to 4.

2) Switch S2:n during the test positions 1 to 4, but not

in same position with switch S1.

3) L = 20 mH, RL represents the resistive part of L.

a

d

e

bc


Esempio di allestimento di prova per linee non scher-mate bilanciate (per esempio, linee di telecomunica-zione); accoppiamento tra linea e linea/tra linea e terra(secondo 7.4), accoppiamento tramite scaricatoriLEGENDA

a Apparecchiatura ausiliariab Apparecchiatura di protezionec Rete di disaccoppiamentod Generatore di provae Terra di riferimento

1) Interruttore S1:n tra linea e terra: posizione 0n tra linea e linea: posizioni da 1 a 4 (una linea

alla volta messa a terra tramite scaricatore).2) Calcolo di Rm2 quando si usa il CWG (generatore

1,2/50 µs)Per esempio, per n = 4:Rm2 = 4 × 40 Ω = 160 Ω, massimo 250 Ω

Calcolo di Rm2 quando si usa il generatore 10/700 µsIl resistore di adattamento interno Rm2 (25 Ω) è sostitu-ito da quello esterno Rm2 = n × 25 Ω per ciascun con-duttore (per n conduttori, n uguale o maggiore di 2).Per esempio, per n = 4:Rm2 = 4 × 25 Ω = 100 Ω, Rm2 non dovrà superare 250 Ω.

3) C = 0,1 µF per frequenze del segnale di trasmissio-ne al di sotto di 5 kHz;a frequenze più alte non viene impiegato alcuncondensatore.

4) L = 20 mH, RL: valore dipendente dall’attenuazionetrascurabile del segnale di trasmissione

Fig. 12 Example of test set-up for unshielded symmetrical-ly operated lines (telecommunication lines);line-to-line/line-to-earth coupling (according to7.4), coupling via arrestorsCAPTION

a Auxiliary equipmentb Protection equipmentc Decoupling networkd Test generatore Earth reference

1) Switch S1:n line to earth: position 0n line to line: positions 1 to 4 (1 line in turn

earthed).2) Calculation of Rm2 when using CWG (1,2/50 µs

generator)Example for n = 4:Rm2 = 4 × 40 Ω = 160, max. 250 Ω.

Calculation of Rm2 when using 10/700 µs generatorThe internal matching resistor Rm2 (25 Ω) is re-placed by external Rm2 = n × 25 Ω per conductor(for n conductors with n equal or greater than 2).Example for n = 4:Rm2 = 4 × 25 Ω = 100 Ω, Rm2 shall not exceed 250 Ω

3) C = 0,1 µF for frequencies of the transmissionsignal below 5 kHz;at higher frequencies no capacitors are used.

4) L = 20 mH, RL: value depending on negligible at-tenuation of the transmission signal

a

d

e

bc


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Esempio di allestimento di prova per prove applicatea linee schermate (secondo 7.5) e per applicare dif-ferenze di potenziale (secondo 7.6), accoppiamentogalvanicoLEGENDA

a Trasformatore di isolamento di sicurezzab Terra di riferimentoc Generatore di prova

Esempio di allestimento di prova per prove applicatea linee non schermate ed a linee schermate collega-te a terra solo ad una estremità (secondo 7.5) e perapplicare differenze di potenziale (secondo 7.6), ac-coppiamento galvanicoLEGENDA

a Trasformatore di isolamento di sicurezzab Terra di riferimentoc Generatore di prova

Fig. 13 Example of test set-up for tests applied to shieldedlines (according to 7.5) and to apply potential dif-ferences (according to 7.6), conductive coupling

CAPTION

a Safety insulation transformerb Earth referencec Test generator

Fig. 14 Example of test set-up for tests applied to un-shielded lines and shielded lines earthed only atone end (according to 7.5) and to apply potentialdifferences (according to 7.6), conductive coupling

CAPTION

a Safety insulation transformerb Earth referencec Test generator

a a

c

b

a a

c

b


SELEZIONE DEI GENERATORI E DEI LIVELLI DI PROVALa scelta dei livelli di prova dovrà essere basatasulle condizioni di installazione. A questo scopo,si dovrebbe usare la Tab. A.1 dell’Allegato A in-sieme con le informazioni e gli esempi riportati inB.3 dell’Allegato B, dove:

Classe 0: Ambiente elettrico ben protetto, spessoall’interno di una camera speciale.

Classe 1: Ambiente elettrico parzialmente pro-tetto

Classe 2: Ambiente elettrico dove i cavi sonoben separati, perfino per tratti brevi.

Classe 3: Ambiente elettrico dove i cavi corronoparalleli.

Classe 4: Ambiente elettrico dove i cavi di colle-gamento corrono come cavi esterni in-sieme a cavi di potenza ed i cavi ven-gono utilizzati sia per circuiti elettriciche per circuiti elettronici.

Classe 5: Ambiente elettrico per apparecchiatureelettroniche collegate a cavi di telecomu-nicazione e linee di alimentazione aereein aree non densamente popolate.

Classe x: Condizioni speciali specificate nellaspecifica di prodotto.

Ulteriori informazioni sono date nelle Figure daB.1 a B.3 dell’Allegato B.

Per dimostrare il livello di immunità del sistema,si dovrebbero effettuare ulteriori misure, come adesempio la protezione primaria, relative alle realicondizioni di installazione.

ANNEX/ALLEGATO

A SELECTION OF GENERATORS AND TEST LEVELSThe selection of the test levels shall be basedon the installation conditions. For this purposethe Tab. A.1 of annex A should be used, togeth-er with information and examples given in B.3of annex B, where:

Class 0: Well-protected electrical environment,often within a special room.

Class 1: Partly protected electrical environ-ment.

Class 2: Electrical environment where the ca-bles are well separated, even at shortruns.

Class 3: Electrical environment where cablesrun in parallel.

Class 4: Electrical environment where the in-terconnections are running as outdoorcables along with power cables, andcables are used for both electronic andelectric circuits.

Class 5: Electrical environment for electronicequipment connected to telecommuni-cation cables and overhead powerlines in a non-densely populated area.

Class x: Special conditions specified in theproduct specification.

Additional information is given in Fig. B.1 toB.3 of annex B.

To demonstrate the system level immunity, ad-ditional measures relevant to the actual installa-tion conditions, e.g. primary protection, shouldbe taken.

normativenormativo


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Selezione dei livelli di prova (secondo le condizionidi installazione)

Gli impulsi (ed i generatori di prova) relativi allediverse classi sono come segue:

Classi da 1 a 4: 1,2/50 µs (8/20 µs)

Classe 5: 1,2/50 µs (8/20 µs) per porte di li-nee di alimentazione e per linee/cir-cuiti di segnale a breve distanza.10/700 µs per porte di linee/cir-cuiti di segnale a lunga distanza.

Le impedenze della sorgente dovranno assumere ivalori riportati nelle figure degli allestimenti diprova interessati.

Tab. A.1 Selection of the test levels (depending on the in-stallation conditions)

The surges (and test generators) related to thedifferent classes are as in the following:

Class 1 to 4: 1,2/50 µs (8/20 µs)

Class 5: 1,2/50 µs (8/20 µs) for ports ofpower lines and short distance sig-nal circuits/lines.10/700 µs for ports of long-distancesignal circuits/lines.

The source impedances shall be as indicated inthe figures of the test set-ups concerned.

Classe della

installazioneInstallation

class

Livelli di provaTest levels

AlimentazionePower supply

Circuiti sbilanciati, LDBUnbalanced operated

circuits, LDB

Circuiti/linee bilanciateBalanced operated

circuits/linesSDB; DB(1)

Modalità di accoppiamentoCoupling mode




linea-lineaLine to line

(kV)

linea-terraLine to earth

(kV)


(kV)


(kV)


(kV)


(kV)


(kV)


(kV)

0 N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A.

1 N.A. 0,5 N.A. 0,5 N.A. 0,5 N.A. N.A.

2 0,5 1,0 0,5 1,0 N.A. 1,0 N.A. 0,5

3 1,0 2,0 1,0 2,0(3) N.A. 2,0(3) N.A. N.A.

4 2,0 4,0(3) 2,0 4,0(3) N.A. 2,0(3) N.A. N.A.

5 (2) (2) 2,0 4,0(3) N.A. 4,0(3) N.A. N.A.

x

(1) Distanza limitata, configurazione particolare, sistemazione particolare, da 10 m a massimo 30 m: non è raccomandato alcun test suicavi di collegamento fino a 10 m; applicabile soltanto la classe 2.Limited distance, special configuration, special layout, 10 m to max. 30 m: no test is advised at interconnection cables up to 10 m, only class 2 is ap-plicable.

(2) Dipende dalla classe del sistema di alimentazione locale;Depends on the class of the local power supply system.

(3) Normalmente provato con la protezione primaria.Normally tested with primary protection.

Spiegazioni:Explanation:

DB = bus dati (linea dati)data bus (data line)

SDB = bus per brevi distanzeshort-distance bus

LDB = bus per lunghe distanzelong-distance bus

N.A. = non applicabilenot applicable


NOTE ESPLICATIVE

Diverse impedenze di sorgenteLa scelta dell’impedenza del generatore dipende:

n dal tipo di cavo/conduttore/linea (alimenta-zione in c.a., alimentazione in c.c., collega-mento, ecc.);

n dalla lunghezza dei cavi/linee;n dalle condizioni interne/esterne;n dall’applicazione della tensione di prova (tra

linea e linea o tra linee e terra).

L’impedenza di 2 Ω rappresenta l’impedenza disorgente della rete di alimentazione in bassa ten-sione.

Viene impiegato il generatore con la sua effettivaimpedenza di uscita di 2 Ω.

L’impedenza di 12 Ω (10 Ω + 2 Ω) rappresenta l’im-pedenza di sorgente tra la rete di alimentazione inbassa tensione e terra. Viene impiegato il generatorecon una resistore addizionale in serie di 10 Ω.

L’impedenza di 42 Ω (40 Ω + 2 Ω) rappresental’impedenza di sorgente tra tutte le altre linee eterra.

Viene impiegato il generatore con una resistoreaddizionale in serie di 40 Ω.

In alcuni paesi (per esempio negli Stati Unitid’America) le norme per le linee in c.a. richiedo-no le prove secondo le Fig. 7 e 9 con una impe-denza di 2 Ω; questa prova è più severa. Il requi-sito generale è 10 Ω.

Applicazione delle proveSi devono distinguere due diversi tipi di prove: alivello Apparecchiatura ed a livello Sistema.

Immunità a livello apparecchiaturaLa prova dovrà essere eseguita in laboratorio su unsingolo EUT. L’immunità dell’EUT così provato siriferisce all’immunità a livello di apparecchiatura.

La tensione di prova non dovrà superare le carat-teristiche di isolamento specificate per tollerare lesollecitazioni in alta tensione.

Immunità a livello di SistemaLa prova eseguita in laboratorio si riferisceall’EUT. L’immunità a livello di apparecchiaturanon assicura l’immunità di un sistema in tutti i ca-si. Per questa ragione viene consigliata una provaa livello di sistema che simula le reali condizionidi installazione. L’installazione simulata compren-de dispositivi di protezione (scaricatori, varistori,linee schermate ecc.) e la lunghezza reale ed iltipo di linee di collegamento.

ANNEX/ALLEGATO

B EXPLANATORY NOTES

B.1 Different source impedancesThe selection of the source impedance of thegenerator depends on:

n the kind of cable/conductor/line (a.c. pow-er supply, d.c. power supply, interconnec-tion, etc.);

n the length of the cables/lines;n indoor/outdoor conditions;n application of the test voltage (line to line

or lines to earth).

The impedance of 2 Ω represents the sourceimpedance of the low voltage power supplynetwork.

The generator with its effective output imped-ance of 2 Ω is used.

The impedance of 12 Ω (10 Ω + 2 Ω) representsthe source impedance of the low-voltage powersupply network and earth. The generator withan additional resistor of 10 Ω in series is used.

The impedance of 42 Ω (40 Ω + 2 Ω) representsthe source impedance between all other linesand earth.

The generator with an additional resistor of40 Ω in series is used.

In some countries (for instance USA) standardsfor a.c. lines require the tests according to Fig. 7and 9 with a 2 Ω impedance; this is a more se-vere test. The general requirement is 10 Ω.

B.2 Application of the testsTwo different kinds of tests are to be distin-guished: at equipment level and at system level.

B.2.1 Equipment level immunityThe test shall be carried out in the laboratory ona single EUT. The immunity of the EUT thustested is referred to equipment level immunity.

The test voltage shall not exceed the specifiedcapability of the insulation to withstandhigh-voltage stress.

B.2.2 System level immunityThe test carried out in the laboratory refers tothe EUT. The equipment level immunity doesnot assure the immunity of a system in all cases.For that reason a test on system level isadvised which simulates the real installation.The simulated installation comprises protectivedevices (arrestors, varistors, shielded lines, etc.)and the real length and type of the interconnec-tion lines.



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Questa prova mira a simulare il più possibile lecondizioni di installazione in cui l’EUT o gli EUTsono destinati successivamente a funzionare.

Nel caso di immunità in condizioni reali di instal-lazione, possono essere applicati livelli di tensio-ne più alti, ma la relativa energia sarà limitata daidispositivi di protezione secondo le loro caratteri-stiche di limitazione della corrente.

La prova mira anche a dimostrare che gli effettisecondari prodotti dai dispositivi di protezione(variazione della forma d’onda, funzionamento,ampiezza di tensioni o correnti) non causano ef-fetti inaccettabili sull’EUT.

Classificazione dell’installazione

Classe 0: Ambienti elettrici ben protetti, spessoall’interno di camere specialiTutti i cavi entranti sono provvisti diprotezioni (primarie o secondarie)contro le sovratensioni. Le unitàdell’apparecchiatura elettronica sonocollegate da un ben progettato sistemadi terra che non è sostanzialmente in-fluenzato da impianti di potenza o dafulminazioni.L’apparecchiatura elettronica ha unaalimentazione dedicata (vedi Tab. A.1)La tensione di impulso non può supe-rare 25 V.

Classe 1: Ambienti elettrici parzialmente protettiTutti i cavi entranti nella stanza sonoprovvisti di protezioni (primarie) dasovratensioni. Le unità dell’apparec-chiatura sono ben collegate da unarete di linee di terra che non è sostan-zialmente influenzata da impianti dipotenza o da fulminazioni.L’apparecchiatura elettronica ha la suaalimentazione completamente separa-ta dalle altre apparecchiature.Le operazioni di commutazione posso-no generare tensioni di disturbo all’in-terno della stanza.La tensione di impulso non può supe-rare i 500 V.

Classe 2: Ambienti elettrici dove i cavi sono benseparati anche per brevi percorsiL’installazione è collegata, tramite unalinea di terra separata, al sistema di ter-ra dell’impianto di potenza che può es-sere sostanzialmente soggetto a tensio-ni di disturbo generate dall’impiantostesso o da fulminazione. L’alimenta-zione delle apparecchiature elettroni-che è separata dagli altri circuiti, il piùdelle volte tramite uno speciale trasfor-matore per l’alimentazione.

This test is aimed at simulating as closely aspossible the installation conditions in which theEUT or EUT’s are intended to function later on.

In the case of the immunity under real installa-tion conditions, higher voltage levels can be ap-plied, but the energy involved will be limited bythe protective devices according to their currentlimiting characteristics.

The test is also intended to show that secondaryeffects produced by the protective devices(change of waveform, mode, amplitude of volt-ages or currents) do not cause unacceptable ef-fects on the EUT.

B.3 Installation classification

Class 0: Well-protected electrical environment,often within a special room.All incoming cables are provided withovervoltage (primary and secondary)protection. The units of the electronicequipment are interconnected by awell-designed earthing system, whichis not essentially influenced by thepower installation or lightning.

The electronic equipment has a dedi-cated power supply (see Tab. A.1).Surge voltage may not exceed 25 V.

Class 1: Partly protected electrical environmentAll incoming cables to the room areprovided with overvoltage (primary)protection. The units of the equipmentare well interconnected by an earthline network, which is not essentiallyinfluenced by the power installation orlightning.The electronic equipment has its pow-er supply completely separated fromthe other equipment.Switching operations can generate in-terference voltages within the room.

Surge voltage may not exceed 500 V.

Class 2: Electrical environment where the cablesare well separated, even at short runsThe installation is earthed via a sepa-rate earth line to the earthing systemof the power installation which can beessentially subjected to interferencevoltages generated by the installationitself or by lightning. The power sup-ply to the electronic equipment is sep-arated from other circuits, mostly by aspecial transformer for the power sup-ply.


Nell’installazione vi sono circuiti nonprotetti, ma ben separati ed in numerolimitato.Le tensioni di impulso non possonosuperare 1 kV.

Classe 3: Ambienti elettrici in cui i cavi di poten-za e di segnale corrono paralleliL’installazione è collegata al sistema diterra comune dell’impianto di potenzache può essere sostanzialmente sog-getto a tensioni di disturbo generatedall’impianto stesso o da fulminazioni.

Le correnti dovute a guasti a terra, ope-razioni di commutazione e fulminazioninell’impianto di potenza possono gene-rare tensioni di disturbo di ampiezza re-lativamente elevata nel sistema di terra.Le apparecchiature elettroniche protettee le apparecchiature elettriche menosensibili sono collegate alla stessa retedi alimentazione. I cavi di collegamentopossono essere in parte cavi esterni, mavicini alla rete di terra.Sono presenti nell’impianto carichi in-duttivi non soppressi e di solito nonesiste separazione dei diversi cavi.L’impulso non può superare 2 kV.

Classe 4: Ambienti elettrici dove i collegamenticorrono, come i cavi esterni, con i cavidi potenza, ed i cavi sono impiegati siaper circuiti elettrici che per circuiti elet-troniciL’installazione è collegata al sistema diterra dell’impianto di potenza che puòessere soggetto a tensioni di disturbogenerate dall’impianto stesso o da ful-minazione.Le correnti dell’ordine dei kA dovute aguasti verso terra, operazioni di com-mutazione e fulminazioni nell’impiantodi alimentazione possono generaretensioni di disturbo di ampiezza relati-vamente alta nel sistema di terra. Larete di alimentazione può essere lastessa sia per apparecchiature elettro-niche che per apparecchiature elettri-che. I cavi di collegamento corrono,come i cavi esterni, perfino verso ap-parecchiature ad alta tensione.Un caso particolare di questo ambienteè quando l’apparecchiatura elettronicaè collegata alla rete di telecomunica-zione all’interno di una area densa-mente popolata. All’esterno dell’appa-recchiatura elettronica non esiste unarete di terra realizzata in modo siste-matico ed il sistema di terra è costituitosoltanto da tubazioni, cavi, ecc.

Non-protected circuits are in the instal-lation, but well separated and in re-stricted numbers.Surge voltages may not exceed 1 kV.

Class 3: Electrical environment where powerand signal cables run in parallelThe installation is earthed to the com-mon earthing system of the power in-stallation which can be essentially sub-jected to interference voltagesgenerated by the installation itself orby lightning.Current due to earth faults, switchingoperations and lightning in the powerinstallation may generate interferencevoltages with relatively high ampli-tudes in the earthing system. Protectedelectronic equipment and less sensi-tive electric equipment are connectedto the same power supply network.The interconnection cables can bepartly outdoor cables, but close to theearthing network.Unsuppressed inductive loads are inthe installation and usually there is noseparation of the different field cables.Surge may not exceed 2 kV.

Class 4: Electrical environment where the in-terconnections are running as outdoorcables along with power cables, andcables are used for both electronic andelectric circuitsThe installation is connected to theearthing system of the power installa-tion which can be subjected to inter-ference voltages generated by the in-stallation itself or by lightning.Currents in the kA range due to earthfaults, switching operations and light-ning in the power supply installationmay generate interference voltageswith relatively high amplitudes in theearthing system. The power supplynetwork can be the same for both theelectronic and the electric equipment.The interconnection cables are run-ning as outdoor cables even to thehigh-voltage equipment.

A special case of this environment iswhen the electronic equipment is con-nected to the telecommunication net-work within a densely populated area.There is no systematically constructedearthing network outside the electron-ic equipment, and the earthing systemconsists of pipes, cables etc. only.


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La tensione di impulso non può supe-rare 4 kV.

Classe 5: Ambiente elettromagnetico per appa-recchiature elettroniche collegate acavi di telecomunicazione e linee dialimentazione aeree in aree non den-samente popolateTutti questi cavi e linee sono provvistidi protezioni (primarie) contro le so-vratensioni.All’esterno dell’apparecchiatura elettro-nica non esiste una ampia estensionedel sistema di terra (impianto esposto).Le tensioni di disturbo dovute a guastia terra (correnti fino a 10 kA) ed a ful-minazioni (correnti fino a 100 kA) pos-sono essere estremamente alte.I requisiti per questa classe sono copertidal livello di prova 4 (vedi Allegato A).

Classe x: Particolari condizioni specificate nellespecifiche di prodotto.

Nelle Fig. B.1, B.2, B.3 vengono riportati esempidi installazione di apparecchiature elettroniche indiverse aree.

Immunità a livello apparecchiatura di porte collegate alla rete di alimentazioneIl minimo livello di immunità per il collegamentoalla rete pubblica di alimentazione è:

n accoppiamento tra linea e linea:0,5 kV (per l’allestimento della prova vedi leFig. 6 e 8);

n accoppiamento tra linea e terra:1 kV (per l’allestimento della prova vedi leFig. 7 e 9).

Immunità a livello apparecchiatura di porte collegate a reti di alimentazioneLe prove impulsive su circuiti di collegamentosono richieste soltanto per collegamenti esterni(all’esterno dell’armadio/alloggiamento).

Se è possibile eseguire la prova a livello di siste-ma (l’EUT collegato con i cavi di collegamento)non è necessario eseguire la prova a livello di ap-parecchiatura (cioè le porte di ingresso/uscita disegnale/controllo di processo) specialmente nelcaso in cui lo schermo del cavo di collegamentofa parte delle misure di protezione. Se l’installa-zione in impianto viene eseguita da qualcuno al-tro diverso dal costruttore dell’apparecchiatura,dovrebbe essere specificata la tensione ammissi-bile per gli ingressi/uscite (specialmente per l’in-terfaccia di processo) dell’EUT.

Il costruttore dovrebbe provare la sua apparec-chiatura sulla base dei livelli di prova specificatiper confermare l’immunità a livello apparecchia-tura, per esempio con le protezioni secondariealle porte dell’EUT per un livello di 0,5 kV. L’uten-

Surge voltage may not exceed 4 kV.

Class 5: Electrical environment for electronicequipment connected to telecommuni-cation cables and overhead powerlines in a non-densely populated area.

All these cables and lines are providedwith overvoltage (primary) protection.

Outside the electronic equipmentthere is no widespread earthing sys-tem (exposed plant). The interferencevoltages due to earth fault (currents upto 10 kA) and lightning (currents up to100 kA) can be extremely high.

The requirements of this class are cov-ered by the test level 4 (see Annex A).

Class x: Special conditions specified in theproduct specifications.

Examples for the installation of electronicequipment in different areas are given inFig. B.1, B.2 and B.3.

B.3.1 Equipment level immunity of ports connected to the power supply networkThe minimum immunity level for connection topublic supply network is:

n line-to-line coupling:0,5 kV (test set-up see Fig. 6 and 8);

n line-to-earth coupling:1 kV (test set-up see Fig. 7 and 9).

B.3.2 Equipment level immunity of ports connected to interconnection linesSurge tests on interconnection circuits are onlyrequired for external connections (outside ofthe cabinet/housing).

If it is possible to test at the system level (EUTwith interconnection cables connected) it is notnecessary to test at the equipment level (e.g.ports of the process-control/signal inputs/out-puts) especially in cases where the shield of theinterconnection cable is part of the protectionmeasure. If the installation of the plant is car-ried out by someone other than the manufactur-ers of the equipment, the admissible voltage forthe inputs/outputs (especially for the processinterface) of the EUT should be specified.

The manufacturer should test his equipment onthe basis of the specified test levels to confirmthe equipment level immunity, e.g. with sec-ondary protection at the ports of the EUT for alevel of 0,5 kV. The user of the plant or those


te di impianto o i responsabili dell’installazionedovrebbero di conseguenza adottare misure (peresempio schermature, collegamenti equipotenzia-li, protezione di messa a terra) necessarie per as-sicurare che la tensione di disturbo causata, peresempio, da colpi di fulmine non superi il livellodi immunità scelto.

Esempio di protezione da impulso tramite schermaturain edifici con sistema di terra di riferimento comuneLEGENDA

a EUT 1 per es. CPUb EUT 2 per es. terminalec Cavo schermatod Terra di riferimento comune

Esempio di protezione secondaria da impulso in edi-fici con sistemi di terra di riferimento comune sepa-ratiLEGENDA

a EUT 1 per es. CPUb Protezione secondariac EUT 2 per es. terminaled Cavo schermatoe Terra di riferimentof Cavo non schermato

responsible for the installation should thenapply measures (e.g. shielding, bonding, earth-ing protection) necessary to ensure that the in-terference voltage caused by, for example,lightning strokes does not exceed the chosenimmunity level.

Fig. B.1 Example for surge protection by shielding in build-ings with common earth reference systemCAPTION

a EUT 1 e.g. CPUb EUT 2 e.g. terminalc Shielded cabled Common earth reference

Fig. B.2 Example for secondary surge protection in build-ings with separate common earth reference sys-temsCAPTION

a EUT 1 e.g. CPUb Secondary protectionc EUT 2 e.g. terminald Shielded cablee Earth referencef Unshielded cable

a bc

d

ab

c

d

b

e

e

d

f


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Esempio di protezione primaria e secondaria da im-pulso per apparecchiature all’interno/all’esternoLEGENDA

a EUT 1 per es. CPUb Protezione secondariac Protezione primariad EUT 2 per es. terminalee Protezione primaria e secondariaf Cavo non schermatog Protezione contro i fulminih Cavo schermato

Fig. B.3 Example for primary and secondary surge protec-tion of indoor-outdoor equipmentCAPTION

a EUT 1 e.g. CPUb Secondary protectionc Primary protectiond EUT 2 e.g. terminale Primary and secondary protectionf Unshielded cableg Lightning protectionh Shielded cable

a

b

c

d

g

e

h

f


BIBLIOGRAFIA

IEC I.E.V. 50(351) (1975): International Electrote-chnical Vocabulary (IEV) – Chapter 351: Automa-tic control

IEC I.E.V. 50(826) (1982): International Electrote-chnical Vocabulary (IEV) – Chapter 826: Electricalinstallations of buildings

IEC 1024-1 (1990): Protection of structures againstlightning – Part 1: General principles

IEC 1180-1 (1992): Tecniche di prova ad alta ten-sione per apparecchiature di bassa tensione – Par-te 1: Definizioni, prescrizioni relative alle prove ealle procedure(1)

CCITT Blue book, Volume IX (1988): Recommen-dation K17: Tests on power-fed repeaters usingsolid-state devices in order to check the arrange-ments for protection from external interference

(1) Norma CEI 42-9.

ANNEX/ALLEGATO

C BIBLIOGRAPHY

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IEC I.E.V. 50(826) (1982), International Electro-technical Vocabulary (IEV) – Chapter 826: Elec-trical installations of buildings

IEC 1024-1 (1990), Protection of structuresagainst lightning – Part 1: General principles

IEC 1180-1 (1992), High-voltage test techniquesfor low-voltage equipment – Part 1: Definitions,test and procedure requirements

CCITT Blue book, Volume IX (1988), Recom-mendation K17: Tests on power-fed repeatersusing solid-state devices in order to check thearrangements for protection from external inter-ference



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Altre Pubblicazioni Internazionali menzionate nella presente Normacon riferimento alle corrispondenti Pubblicazioni EuropeeLa presente Norma include, tramite riferimenti da-tati e non datati, disposizioni provenienti da altrePubblicazioni. Questi riferimenti normativi sonocitati, dove appropriato, nel testo e qui di seguitosono elencate le relative Pubblicazioni. In caso diriferimenti datati, le loro successive modifiche orevisioni si applicano alla presente Norma soloquando incluse in essa da una modifica o revisio-ne. In caso di riferimenti non datati, si applical’ultima edizione della Pubblicazione indicata.

Quando la Pubblicazione Internazionale è stata modificatada modifiche comuni CENELEC, indicate con (mod), si applicala corrispondente EN/HD.

ANNEX/ALLEGATO

ZA Other International Publications quoted in this Standardwith the references of the relevant European PublicationsThis European Standard incorporates by datedor undated reference, provisions from otherpublications. These normative references arecited at the appropriate places in the text andthe publications are listed hereafter. For datedreferences, subsequent amendments to or revi-sions of any of these publications apply to thisEuropean Standard only when incorporated init by amendment or revision. For undated refer-ences the latest edition of the publication re-ferred to applies.

Note/Nota When the International Publication has been modified bycommon modifications, indicated by (mod), the relevantEN/HD applies.

Pubbl. IEC DataDate

TitoloTitle EN/HD Data

Date Norma CEI

50(161) 1990 International Electrotechnical Vocabulary (IEV) Chapter 161: Electromagnetic compatibility

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60-1 1989 Tecniche di prova ad alta tensioneParte 1: Definizioni e prescrizioni generali rela-tive alle proveHigh voltage test techniquesPart 1: General definitions and test requirements(Corrigenda March 1990 + March 1992)

HD 588.1 S1 1991 42-4

469-1 1987 Pulse techniques and apparatusPart 1: Pulse terms and definitions

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normativenormativo

Fine Documento

NORMA TECNICACEI EN 61000-4-5:1997-06Totale Pagine 44

La presente Norma è stata compilata dal Comitato Elettrotecnico Italiano e beneficia del riconoscimento di cui alla legge 1º Marzo 1968, n. 186.

Editore CEI, Comitato Elettrotecnico Italiano, Milano - Stampa in proprioAutorizzazione del Tribunale di Milano N. 4093 del 24 luglio 1956

Responsabile: Ing. E. Camagni

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Lire 188.000

cei 61000 4 5 electromagnetic compatibility - testing and measuring - surge immunity test

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