TRABAJO COLABORATIVO 3

CAMPOS ELECTROMAGNETICOS

Presentado porJorge Leonardo Casas VargasEduard Humberto BuitragoJuan Alejandro OsorioOscar Eduardo RamrezJuan Carlos LpezCurso: 7

Presentado a:Fuan Evangelista Gmez Rendn

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNADJULIO DEL 2013

INTRODUCCION

En las ltimas dcadas en el estudio de la electrnica, el foco de atencin son los efectos negativos de las innovaciones tecnolgicas, consecuencia de la rpida evolucin de la energa elctrica. Se ha hecho imprescindible el estudio de estos con el objetivo de reducir o eliminar los efectos perturbadores mediante la compatibilidad desde el punto de vista electromagntico de dispositivos operados en el mismo ambiente electromagntico.

Durante este trabajo se podr realizar un breve panorama del comportamiento de las interferencias electromagnticas (IE) en las aplicaciones electrnicas, fuentes de IE, compatibilidad electromagntica (CE), normatividad actual para IE y CE, adems de procedimientos de control.

OBJETIVOS

Identificar las fuentes, y sus caractersticas, que producen la interferencia electromagntica.

Estudiar y comprender el concepto de compatibilidad electromagntica.

Identificar las tcnicas de control de la interferencia electromagntica.

Identificar las normas existentes que establecen los niveles de control de la interferencia electromagntica.

1. Qu se entiende por Interferencia Electromagntica (IE)? Cules son las principales fuentes de IE y qu caractersticas tienen?

La Interferencia Electromagntica es fenmeno producido la radiacin de una fuente externa al circuito, sistema elctrico o electrnico en funcionamiento, en realidad genera una interferencia por lo cual el rendimiento del sistema se ve afectado, un ejemplo cercano de esta (IE) es la que todos notamos si estamos con nuestros celulares cerca de un dispositivo de audio tales como parlantes, grabadoras o equipos de sonido, justo antes de entrar una llamada a nuestro celular, los parlantes empiezan a hacer un ruido y se altera el sonido que estaban produciendo, este es solo un ejemplo de dicha IE.Las interferencias electromagnticas se pueden clasificar en dos grupos:Intencionadas: se refiere a interferencias causadas por seales emitidas intencionadamente, con el propsito expreso de producir una disfuncin en la vctima, es decir, una interferencia (como ocurre en la denominada guerra electrnica).No intencionadas. Se incluyen por un lado aquellas causadas por seales emitidas con otra intencin (generalmente, sistemas de telecomunicaciones) y que accidentalmente, dan lugar a un efecto no deseado en un tercero; y por otro aquellas emitidas no intencionadamente (equipos electrnicos en su funcionamiento normal, sistemas de conmutacin, descargas electrostticas, equipos mdicos, motores de induccin...).Otra clasificacin posible es por el mecanismo que acopla la fuente y la vctima de la interferencia: en ese caso se habla de "interferencias radiadas", cuando la seal se propaga de fuente a vctima mediante radiacin electromagntica e "interferencias conducidas", cuando se propaga a travs de una conexin comn a ambos (por ejemplo, la red elctrica).La fuente de la interferencia puede ser cualquier objeto, ya sea artificial o natural, que posea corrientes elctricas que varen rpidamente, como un circuito elctrico, el Sol o las auroras boreales.2. Qu se entiende por Compatibilidad Electromagntica (CE)?La compatibilidad electromagntica (CEM o EMC) es la rama de la electrnica y de telecomunicaciones que estudia los mecanismos para eliminar, disminuir y prevenir los efectos de acoplamiento entre un equipo elctrico o electrnico y su entorno electromagntico, an desde su diseo, basndose en normas y regulaciones asegurando la confiabilidad y seguridad de todos los tipos de sistemas en el lugar donde sean instalados y bajo un ambiente electromagntico especfico.Se dice que un equipo es electromagnticamente compatible cuando funciona en un ambiente electromagntico de forma satisfactoria y sin producir interferencias o perturbaciones electromagnticas que afecten la operacin normal de cualquier aparato o dispositivo que se encuentra en ese ambiente.

3. Cules son las principales tcnicas para el control de la IE?De manera general, los elementos bsicos que deben ser examinados cuando existe una condicin de perturbacin son:El que una condicin de perturbaciones constituya un suceso potencialmente perjudicial depender, entre otros factores, de: El nivel de la perturbacin La susceptibilidad del receptor Las condiciones en las cuales se efecte el acoplamiento Por consiguiente, la solucin a los efectos nocivos podr encontrarse; mitigando la emisin de la fuente, incrementando la inmunidad del receptor o amortiguando la propagacin de la perturbacin en el medio de acople, de manera que se reduzca la interaccin emisor - receptor. Es preciso anotar que un sistema puede ser considerado simultneamente como el receptor de una perturbacin y como el emisor de otra. En este sentido vienen trabajando centros de investigacin alrededor del mundo, incluido Colombia, con el fin de caracterizar electromagnticamente el medio y disear y construir equipos elctricos o electrnicos Compatibles Electromagnticamente Hacer el camino de acoplamiento poco efectivo. Hacer el receptor menos sensible a las emisiones.La mejor solucin es la primera aunque no siempre es posible identificar la fuente de la perturbacin y algunas veces no es posible eliminarlas ya que son seales activas del sistema, como por ejemplo el reloj (clock) de un sistema digital. En estos casos solo se puede actuar sobre el camino de acoplamiento o haciendo la vctima ms inmune.El acoplamiento entre sistemas consiste en que un dispositivo interacciona y perturba el funcionamiento de otro. El camino de acoplo entre fuente y el receptor permite a la fuente interferir con el receptor. Existen cuatro modos (caminos) de acoplamiento: Conduccin (corriente elctrica). Acoplo inductivo (campo magntico). Acoplo capacitivo (campo elctrico). Radiacin (campo electromagntico).Como hemos visto, la introduccin de seales no deseadas (ruido) en circuitos elctricos y electrnicos est siempre presente, y La mayor parte de estos efectos deben ser contrarrestados mediante los siguientes mtodos: Diseos de Circuitos de los Equipos Electrnicos. Apantallamiento de la Estructura. Contacto elctrico (Bonding). Prcticas Aceptadas de Instalacin del Cableado.. Evitar los buclesMuchas antenas son como un gran bucle de hilo para captar mejor la radiacin del ambiente y as poder recibir mejor la seal que busca, ya sea de radio o cualquier otro tipo. Basndonos en esto si lo que no queremos es recibir radiacin en un cable para que esta entre a la seal y nos la corrompa lo que deberemos hacer es evitar estos bucles. Este es el principio en el que se basan los cables Ethernet llamados de pares trenzados, ya que mediante esas trenzas evitan que los cables tengan bucles entre ellos porque aseguran que siempre van a ir pegados el uno al otro al estar ya que estn enrollados entre s. En primer lugar los cables de comunicaciones (USB, serie, Ethernet, etc.) los compraremos lo ms cortos posible, son que quede tirante pero tampoco que sobre mucho. En el caso de que sobre, no lo enrollaremos como si fuera una circunferencia, sino en forma de 8 para hacer que el bucle sea lo ms corto posible y as evitar que capte interferencias.Cable enrollado en crculo a la izquierda y en 8 a la derecha. FiltrosPor ltimo debemos de ser conscientes de que las interferencias son inevitables. Utilizamos cables muy largos para redes LAN, conexiones USB, etc., por lo que estos cables van a captar radiacin que hay en el ambiente debida a los mviles, la radio y otros aparatos que es indispensable que emitan al ambiente, por lo que deberemos disponer de un dispositivo capaz de filtrar dichas interferencias. Aqu vemos la razn por la que algunos cables USB, son ms caros que otros porque unos llevan filtro incorporado. El filtro suele ser una ferrita que es como un cilindro de hierro a travs del cual pasa el cable y que tienen forma de cilindro tal y como se observa en la imagen. El uso de estos cables puede solucionar problemas de velocidad en conexiones USB e incluso interferencias en la televisin digital terrestre.cable con filtro (ferrita) abajo sin ellaTambin existe la posibilidad de comprar una ferrita que se puede poner en cualquier cable, en este caso bastar con abrazar con la ferrita el cable para conseguir los efectos deseados.4. Cules normas tcnicas (nacionales o internacionales) estn orientadas a los temas de IE y CE?El CISPR (Comit Especial Internacional de Interferencia Radio por sus siglas en ingls) propone estndares para limitar la interferencia electromagntica radiada y conducida.La compatibilidad electromagntica de acuerdo a la Comisin Electrotcnica Internacional 61000-1-1Segn la normativa internacional recogida en el Informe Tcnico de la Comisin Electrotcnica Internacional 61000-1-1, se define a la compatibilidad electromagntica como "la capacidad de cualquier aparato, equipo o sistema para funcionar de forma satisfactoria en su entorno electromagntico sin provocar perturbaciones electromagnticas sobre cualquier cosa de ese entorno".La norma diferencia los dispositivos, aparatos o sistemas participantes en un entorno electromagntico segn dos grupos:Emisor: Produce tensiones, intensidades o campos electromagnticos que potencialmente son la causa de perturbaciones a otros elementos de su entorno e, incluso, a ellos mismos.Susceptible: Su funcionamiento puede verse degradado en presencia de perturbaciones electromagnticas (que provocan otros equipos o ellos mismos).Dado que un sistema puede estar compuesto de subsistemas, tambin debe estudiar las posibles interferencias internas entre los mismos.Se habla de "Nivel CEM". Para cada tipo de perturbacin, es el nivel especificado de perturbacin para el cual debe existir una probabilidad aceptable de CEM.Este nivel tiene una pequea probabilidad (normalmente el 5%) de no ser superado. As, se habla de:Lmite de emisin. En equipos conectados a una red se exige que stos emitan menos que el nivel CEM menos una cantidad llamada Lmite de Emisin, para garantizar el xito de funcionamiento de la red al conectar a ella varios equipos simultneamente.Lmite de inmunidad. De la misma manera, tambin se exige a los fabricantes que sus equipos deben ser inmunes al nivel CEM ms una cantidad, para asegurar el xito de funcionamiento al tener conectados estos equipos a una red con perturbaciones.Por tanto, para el cumplimiento de estos niveles es necesaria la coordinacin y equilibrio de todos los agentes involucrados:Administracin pblica: organismo que dicta las normas.Fabricantes: responsables de que los equipos sean inmunes y no emitan perturbaciones.Empresas elctricas: responsables de las redes de distribucin (pueden exigir a un usuario que arregle su instalacin elctrica / equipos para conectarse a la red elctrica).

Las normas ms extendidas son las emitidas por la Comunidad Europea, que produjo su primer directiva sobre EMC en Mayo de 1989 (la Directiva 89/336/CEE3. Esta directiva tena como objetivos eliminar las barreras comerciales entre los pases miembros y disminuir y controlar la polucin electromagntica del medio ambiente.La Directiva 89/336/CE ha sido modificada y complementada por otras Directivas posteriores y sigue en revisin y actualizacin.NTC-IEC 61000-1-1. COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNTICA (CEM).EN 50141 Campos electromagnticos de alta frecuencia conducidos.EN 55024 Transitorios elctricos rpidos en rfagas. ( Burst ) (EFT) Costa Rica: Resolucin No 2896-98 de la Sala Constitucional que establece protocolos de medicin para las lneas de alta tensin. Colombia: Norma Tcnica UIT K52, basada en los lmites recomendados por la CIPRNI. Bolivia: Estndar Tcnico de la Superintendencia de Telecomunicaciones, SITTEL 2002/0313. Argentina. Resoluciones del Ministerio de Salud, MS 202/1995, y de la Secretara de Comercio, SeCom 530/2000. Venezuela: Norma del Comit Venezolano para Normas Industriales, COVENIN: Norma Venezolana Covenin, NVC 2238-00. Es una norma nacional que fija los lmites de mxima exposicin permitida.Normas genricas y de productoNorma AplicacinEN 61000-6-1 a la EN 61000-6-4 de Compatibilidad electromagnticaEN 55022 Equipos de tecnologa de la informacin. Caractersticas de las perturbaciones radioelctricas. Lmites y mtodos de medicin.EN 55024 Equipos de tecnologa de la informacin. Caractersticas de inmunidad. Lmites y mtodos de medicin.EN 55011 Equipos industriales, cientficos y mdicos. Caractersticas de las perturbaciones radioelctricas. Lmites y mtodos de medicin.

EN 60601-1-2 Equipos electromdicos. Parte 1-2: Requisitos generales para la seguridad bsica y el funcionamiento esencial. Norma colateral: Compatibilidad electromagntica. Requisitos y ensayos.EN 50121-3-2 Aplicaciones ferroviarias. Compatibilidad electromagntica. Parte 3-2: Material rodante. Aparatos.EN 55015 Lmites y mtodos de medicin de las caractersticas relativas a la perturbacin radioelctrica de los equipos de iluminacin y similares.EN 61547 Equipos de iluminacin para uso general. Requisitos relativos a la inmunidad EMC.EN 61326 Equipos elctricos para medicin, control y utilizacin en el laboratorio. Requisitos de EMC.EN 50130-4 Sistemas de alarma. Parte 4: Compatibilidad electromagntica. Norma de familia de producto: Requisitos de inmunidad para componentes de sistemas de deteccin de incendios, intrusin y alarma social.CISPR 25 Vehculos, embarcaciones y motores de combustin interna. Caractersticas de las perturbaciones radioelctricas. Lmites y mtodos de medicin para la proteccin de los receptores utilizados a bordo.ETSI EN 301 489 Cuestiones de compatibilidad electromagntica y espectro de radiofrecuencia (ERM). Norma de compatibilidad electromagntica (EMC) para equipos y servicios de radiocomunicaciones.Normas de EMCNorma bsica Descripcin Bandas / LmitesCISPR 16-2-1 Especificacin para los mtodos y aparatos de medicin de las perturbaciones radioelctricas y de la inmunidad a las perturbaciones radioelctricas. Parte 2-1: Mtodos de medicin de las perturbaciones radioelctricas y de la inmunidad a las perturbaciones radioelctricas. Medidas de las perturbaciones conducidas. 9 kHz 30 MHzCISPR 16-2-3 Especificacin para los mtodos y aparatos de medicin de las perturbaciones radioelctricas y de la inmunidad a las perturbaciones radioelctricas. Parte 2-3: Mtodos de medicin de las perturbaciones radioelctricas y de la inmunidad a las perturbaciones radioelctricas. Medidas de las perturbaciones radiadas. 30 MHz 1.000 MHzEN 61000-3-2 a la EN 61000-4-11 de Compatibilidad electromagntica.

NORMAS GENRICASLas normas genricas son las que se aplican a todo tipo de productos en ausencia de normas de familia de producto o normas de productoA continuacin damos una relacin de las ms significativas:EN 50081-1 Emisiones en ambiente residencial, comercial e industria ligera.EN 50081-2 Emisiones en ambiente industrialEN 50082-1 Inmunidad en ambiente residencial, comercial e industria ligera.EN 50082-2 Inmunidad en ambiente industrial.AUTOMOCIN (NORMAS MAS SIGNIFICATIVAS):CISPR 25 EMI, Interferencias electromagnticasISO TR 1065 Automocin, descargas electrostticas.ISO 11452-4 Automocin (BCI) Bulck, Current Injection.

REFERENCIAS DE ACUERDO CON LAS NORMAS APA http://www.tecnosoluciones-zitro.com http://es.wikipedia.org/wiki/Compatibilidad_electromagn%C3%A9tica http://www.upc.edu/web/gcem/?page_id=198&lang=es http://www.telproce.com/CONTENIDOS/ARTICULOS/LasNormasEuropeas.html

REFERENCIAS. Instituto Nacional de Tecnologa Industrial. Compatibilidad Electromagntica. Recuperado de http://www.inti.gob.ar/electronicaeinformatica/emc/ce.htm Instituto Nacional de Tecnologa Industrial. Normas Compatibilidad Electromagntica. Recuperado de http://www.inti.gob.ar/electronicaeinformatica/emc/normas.htm. Andrickson Mora, Jos A. y Ramrez A, Jaime. Deteccin de fallas por interferencias electromagnticas en sistemas de control utilizando redes neuronales artificiales. Recuperado de http://www.ceautomatica.es/old/actividades/jornadas/XXII/documentos/A_11_IC.pdf Chan Puc, Freddy y Gonzlez Plascencia, Rafael. Caos Conciencia 2: 5-16, 2006. Interferencia Electromagntica. Recuperado de http://dci.uqroo.mx/RevistaCaos/2006_Vol_1/Num_2/FC_Vol_II_5-16_2006.pdf Dongil F. Javier. Complementos de electrnica de potencia. Recuperado de http://www.depeca.uah.es/depeca/repositorio/asignaturas/31596/sesion2_Introduccion_EMC.pdf Tcnicas digitales. Sistemas de instrumentos electrnicos. Mdulo 5. Recuperado de http://www.seguridadaerea.gob.es/media/3785431/modulo05_cap14.pdf Engineering electromagnetic compatibility. principples, measurements, technologies, and computer models / V. Prasad; Kodali, V. Prasad; IEE Press. New York /c.2001 Tomado de Torres, H., Barreto, L Las perturbaciones electromagnticas Revista Innovacin y Ciencia, Volumen V, No. 2, 1996, pp. 30-37, Bogot. Centro bnacioanl de metrologa CENAM. Grupo RF, Division de mediciones elctromagneticas.