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- Veröffentlicht am 22. Mai 2024
- Zuletzt bearbeitet am 22. Mai 2024
- 7 min
Die EMV-Richtlinie 2014/30/EU
Dieser Leitfaden informiert über die EMV-Richtlinie (Richtlinie zur elektromagnetischen Verträglichkeit) und damit zusammenhängende konstruktive Lösungen zur Minderung und Eindämmung elektromagnetischer Störungen.
Die Richtlinie zur elektromagnetischen Verträglichkeit wurde im Jahr 2014 vom Europäischen Parlament verabschiedet und befasst sich mit dem Umgang mit elektromagnetischen Betriebsmitteln, Haushaltsgeräten und Geräten der Medizintechnik und Telekommunikation. Ziel dieser Richtlinie ist eine europaweit einheitliche Handhabung bei der Entwicklung und dem Betrieb von elektrischen und elektronischen Geräten, um elektromagnetische Störungen zu vermeiden. Diese Störungen können sowohl die Funktion und den Ablauf anderer Geräte und Prozesse beeinflussen als auch das Gerät selbst.
Die EMV-Richtlinie legt dabei Anforderungen und Toleranzen fest, beschreibt das Verfahren zur Konformitätsbewertung und reguliert die Voraussetzungen für eine CE-Kennzeichnung.
Elektromagnetische Verträglichkeit
Die Eigenschaft der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) unterteilt sich in 2 Hauptaspekte. Zum einen ist von EMV die Rede, wenn das Gerät Immunität gegenüber elektromagnetischen Feldern aufweist, die von anderen Quellen induziert werden. Dies können neben Interferenzen anderer Geräte auch Hochspannungsleitungen oder Blitzentladungen sein. Wird ein Betriebsmittel von Störfeldern dieser Art nicht beeinflusst, so nennt man es störfest.
Zum anderen wird im Rahmen der EMV auch die Emission des Gerätes selbst betrachtet, also die Fähigkeit, Störaussendungen zu minimieren oder zu vermeiden bzw. auf andere Geräte Einfluss auszuüben.
Die Anforderungen bezüglich Störaussendung und Störfestigkeit werden in der EMV-Richtlinie mit Hilfe von Standards und Normen festgelegt.
Die EMVU dagegen beschreibt die elektromagnetische Umweltverträglichkeit, also die Wirkung elektromagnetischer Strahlung auf die biologische Umwelt.
Elektromagnetische Störungen
Als elektromagnetische Störung werden Phänomene verstanden, die die Funktion eines Betriebsmittels mindern oder sogar zum Ausfall oder Defekt führen können. Feldgebundene Störungen werden von elektromagnetischen Feldern verursacht, die ihre Ursache außerhalb des beeinflussten Gerätes haben. Diese Störungen können durch Interferenzen, also durch Überlagerungen mit Feldern externer Quellen verursacht werden. Aber auch Blitzeinschläge und elektrostatische Entladungen können starke Felder erzeugen und somit elektrische Systeme beeinträchtigen. Werden diese Störungen auf benachbarte Leitungen anderer Geräte übertragen, weitertransportiert und erzeugen im Endgerät unerwünschte Signale oder Fehler, so spricht man von leitungsgebundenen Störungen.
Eine induktive Kopplung tritt auf, wenn ein elektrisches System durch Magnetfelder beeinflusst wird, die von benachbarten Stromleitungen, Elektromotoren oder anderen elektrischen Geräten erzeugt werden. Diese Magnetfelder können in nahegelegene Leitungen oder Kabel eindringen und unerwünschte Spannungen induzieren, die die Funktion des Systems stören.
Anforderungen an elektrische Betriebsmittel
Im Artikel 3 der EMV-Richtlinie ist die elektromagnetische Verträglichkeit definiert: beschrieben wird die Fähigkeit eines Betriebsmittels, in seiner elektromagnetischen Umgebung zufriedenstellend zu arbeiten, ohne dabei selbst elektromagnetische Störungen zu verursachen, die andere Geräte in der derselben Umgebung beeinträchtigen oder umgekehrt von Emissionen anderer Geräte beeinflusst zu werden.
Anforderungen an elektrische Betriebsmittel sind also die Störfestigkeit (Immunität) einerseits und eine möglichst geringe Emission (Störaussendung) andererseits.
Um diese Vorgaben erfüllen zu können, muss eine elektrische Erdung und Schirmung der betroffenen Geräte sichergestellt werden. Dies bedeutet, dass Betriebsmittel derart ausgelegt und installiert werden, dass eine Abschirmung gegenüber äußeren elektromagnetischen Einflüssen gewährleistet ist.
Zudem sollte eine ausreichende Dokumentation bezüglich der EMV-Konformität vorliegen; dies kann mit Hilfe einer CE-Kennzeichnung und einer Konformitätserklärung erfolgen.
Ortsfeste elektrische Betriebsmittel
Ortsfeste elektrische Betriebsmittel sind Geräte oder Anlagen, die fest an einem Ort installiert sind und - im Gegensatz zu mobilen elektrischen Betriebsmitteln - nicht für den Transport vorgesehen sind. Der Hersteller oder Vertreiber des elektrischen Betriebsmittels ist verpflichtet, eine Konformitätserklärung auszustellen, welche bestätigt, dass das entsprechende Produkt den Anforderungen der EMV-Richtlinie entspricht. Technische Unterlagen dazu müssen aufbewahrt werden.
Da die Anforderungen an elektrische Betriebsmittel je nach Beschaffenheit und Verwendungsumgebung des Gerätes variieren können, sollten Hersteller und Anwender elektrischer Betriebsmittel sich über die spezifischen EMV-Anforderungen informieren, die für ihren Anwendungsfall relevant sind.
Ortsveränderliche elektrische Betriebsmittel
Für ortsveränderliche elektrische Betriebsmittel gelten ähnliche Anforderung bezüglich ihrer EMV-Konformität wie für ortsfeste Maschinen und Anlagen.
Da mobile Geräte jedoch in unterschiedlichen Umgebungen zum Einsatz kommen können, müssen teilweise strengere Richtlinien hinsichtlich Emission und Immunität eingehalten werden. Dies ist jedoch abhängig vom Anwendungsfall. Wichtig ist eine Störfestigkeit gegenüber elektrostatischen Entladungen, elektromagnetischen Feldern und transienten Störungen, das heißt kurzzeitige, schnelle Spannungsänderungen wie Blitzeinschläge oder Stromspitze bei Schaltvorgängen.
Auch für ortsveränderliche elektrische Betriebsmittel muss vom Hersteller oder Vertreiber eine Konformitätserklärung ausgestellt werden, um eine CE-Kennzeichnung zu erhalten.
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CE-Kennzeichnung
Die CE-Kennzeichnung (CE für französisch “Conformité Européenne”) für elektrische Betriebsmittel zeigt unter anderem an, dass ein Gerät die Anforderungen der EMV-Richtlinie erfüllt und damit die elektromagnetische Verträglichkeit gewährleistet ist.
Der Nachweis dafür vom Hersteller mittels Konformitätsbewertungsverfahren zu erbringen.
Die CE-Kennzeichnung muss anschließend deutlich sichtbar und lesbar sowie dauerhaft am Produkt angebracht werden. Dies gilt sowohl für ortsfeste als auch für ortsveränderliche elektrische Betriebsmittel.
Konformitätsbewertungsverfahren
Die Durchführung des Konformitätsverfahrens und das Erbringen des entsprechenden Nachweises darüber liegt in der Verantwortung des Herstellers des elektrischen Gerätes. Im Rahmen einer Produktanalyse werden zunächst Schaltungen, Verkabelung und Gehäuse nach Risiken bewertet, die Einfluss auf die EMV haben können. Die für das jeweilige Produkt geltenden Normen und Anforderungen können der EU-Richtlinie 2001/95/EG über die allgemeine Produktsicherheit entnommen werden.
Identifizierte Risiken oder Störquellen müssen konstruktiv minimiert werden. Dies kann durch die Auswahl von bestimmten Bauteilen (beispielsweise EMV-Filter), Entstörkomponenten oder durch die Abschirmung von Schaltkreisen geschehen. Anschließend wird in standardisierten Tests (im internen Labor oder ausgeführt durch zertifizierte externe Anbieter) die elektromagnetische Verträglichkeit überprüft.
Erst bei erfolgreicher Abnahme wird eine EMV-Konformitätserklärung ausgestellt, die zusammen mit anderen technischen Unterlagen der Aufbewahrungspflicht unterliegt und Grundlage für die CE-Kennzeichnung ist.
Betriebsanleitung
Hersteller von elektrischen Betriebsmitteln sind verpflichtet, für die Geräte eine Betriebsanleitung zu erstellen und diese beizufügen. Diese Dokumentation sollte Installationshinweise auch bezüglich der Positionierung des Betriebsmittels enthalten, um beispielsweise Interferenzen mit anderen Geräten zu vermeiden. Zudem wird in der Betriebsanleitung beschrieben, welche EMV-Anforderungen das Betriebsmittel erfüllt und ob mögliche Verwendungseinschränkungen vorliegen.
Eventuell kann das Gerät nicht oder nur eingeschränkt in der Nähe von Hochspannungsleitungen, Funkgeräten oder anderen elektromagnetischen Quellen verwendet werden.
Die Betriebsanleitung sollte zudem darüber informieren, ob und wie das Gerät selbst auf elektromagnetische Störungen externer Quellen reagiert.
Sicherheitsinformationen
Sicherheitsinformationen bezüglich der EMV sind der Betriebsanleitung des jeweiligen Gerätes zu entnehmen. Durch eine lesbar angebrachte CE-Kennzeichnung ist sichergestellt, dass die elektrischen Betriebsmittel das EMV-Konformitätsbewertungsverfahren durchlaufen haben.
Vor dem Aufstellen und der Inbetriebnahme eines elektrischen Gerätes sollten daher alle relevanten Sicherheitsinformationen der beiliegenden Dokumentation entnommen werden.
Allgemeine Informationen zum sicheren Umgang mit EMV werden in Schulungen und Seminaren verschiedener Anbieter vermittelt.
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Vermeidung elektromagnetischer Störungen
Besonders bei Hochfrequenzenergie-erzeugenden Geräten kann es zu leitungsgebundenen Störungen kommen. Abhilfe können hier Ferrithülsen schaffen, die das Entstehen von elektromagnetischen Interferenzen (EMI) unterdrücken.
Darüber hinaus gibt es eine Reihe unterschiedlichster Produkte, um eine EMV sicherzustellen bzw. Interferenzen zu minimieren. Zu den konstruktiven Lösungen zählen die Integration von Abschirmfolien, -käfigen oder -sprays sowie der Einsatz von Bauteilen aus Ferrit (Ringkerne, Platten oder Perlen).
Häufig muss jedoch auch ein räumlicher Abstand beim Aufstellen eines elektrischen Betriebsmittels beachtet werden, der der beiliegenden Dokumentation bzw. den Sicherheitshinweisen zu entnehmen ist.
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