Conceptos Asociados a La Compatibilidad Electromagnetica

7/23/2019 Conceptos Asociados a La Compatibilidad Electromagnetica

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CONCEPTOS ASOCIADOS A LA COMPATIBILIDAD

ELECTROMAGNETICA


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1. CONCEPTOS BSICOS

Campos Electromagnticos: es un campo fsico invisible al ojo humano, de tipo tensorial,

producido por aquellos elementos cargados elctricamente, que afecta a partculas con carga

elctrica.

Los campos electromagnticos son una combinacin de invisibles campos de fuera elctricos !

magnticos. "e generan por fenmenos naturales, ! tambin por actividades humanas,

principalmente por el uso de la electricidad.

#igura $. Campo Electromagntico seg%n un punto de referencia.


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&n equipo elctrico o elctronico crea lo un ambiente o entorno electromagntico cuando los

electrones son movidos para que el dispositivo funcione. 'dem(s pueden e)istir fenmenos

naturales coo descargas atmosfricas en la misma localidad.

Campo Elctrico: tiene su origen en diferencias de tensin, entre m(s elevado sea la tensin ,

m(s fuerte ser( el campo que resulta. &n campo elctrico es un campo de fuera creado por la

repulsin ! atraccin de cargas elctricas, se mide en *+m . Es importante destacar:

Los campos creados por cargas est(ticas disminu!en con el cuadrado de la distancia.

Las cargas de signo iguales se repelen ! de signos contrarios se atraen.

Las cargas en movimiento crean campo elctrico ! tambin magntico. "us caractersticas

son diferentes al campo creado por cargas est(ticas

Campo agntico: campo de fuera que resulta del flujo de corriente a travs de los

conductores o dispositivos elctricos ! es directamente proporcional a esa corriente- a m(s

corriente m(s campo magntico. "e mide en '+m. e acuerdo a esto:

El campo magntico est( creado por cargas en movimiento.


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"u dependencia con la distancia depende de la configuracin geomtrica de la fuente.

/nterferencia electromagntica 0E/1: por interferencia electromagntica se entiende la

presencia de voltajes o corrientes no deseados que pueden aparecer en un equipo o circuitos,

como resultado de la operacin de un aparato elctrico, o por fenmenos naturales. Las

interferencias electrom(gneticas se definen como la energa electromagntica proveniente de

sus generadores que afectan adeversamente, creando respuestas indeseables como

funcionamiento degradado del receptor. 2ueden ser continuas o transistorias.

3adiacin electromagntica: proceso por el cual unas ondas electromagnticas se trasladan por

el espacio acompa4adas de una cierta energa capa de interaccionar con el medio por el que se

propagan. esde el punto de vista electromagntico, la ona de radiacin est( delimitada por

unas condiciones matem(ticas que hacen que la densidad de potencia disminu!a de forma

inversamente proporcional al cuadrado de la distancia a la que se encuentre la fuente que los

produjo.

Espectro Electromagntico: es el conjunto de las frecuencias de radiacin electromagntica.

2or espectro radioelctrico, la &nin /nternacional de 3adiocomunicaciones define las


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frecuencias del espectro electromagntico usados para los servicios de difusin, servicios

mviles . En la figura $, se muestra el espectro electromagntico.

Las aplicaciones seg%n el espectro se muestran en la tabla $.


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#igura 5. Espectro Electromagntico.


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6abla $. #recuencias ! aplicaciones.

Frecuencia Banda Aplicacione

7 8 9 Campos est(ticos

977 8 ;7 8 'plicaciones elctricas, transformadores, maquinara,

lneas de potencia ! tren

77 89$7 8 579 ;7 8 2laca de /nduccin.

"istemas de deteccin

3adiodifusin '

3adionavegacin

"ervicio martimo

$79 $77 8 9 3adioaficionados

6elfonos sin hilos

6*9 &8#

3adiodifusin #

"ervicio maritimo

$77 89 $


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>;7 8 6elefona mvil analgica

?77 8 6elefona mvil digital 0


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2. DEFINICIN

La compatibilidad electromagntica (EMC) es la actitud de un dispositivo, aparato o sistema

para funcionar en su entorno electromagntico de forma satisfactoria y sin producir perturbaciones

electromagnticas intolerables para cualquier otro dispositivo situado en el mismo entorno.

La Comisin Electrotcnica nternacional (CE) la define como !la capacidad de cualquier

aparato, equipo o sistemas para funcionar de forma satisfactoria en su entorno electrom"gnetico sin

provocar perturbaciones electrom"gneticas sobre cualquier otro entorno#.

$n sistema es electromagnticamente compatible con su medio si satisface estos criterios%

&. 'i no causa interferencia con otros sistemas.

. 'i no es susceptible a las emisiones de otros sistemas.

. 'i no causa interferencia consigo mismo.

Cualquer sistema elctrico o electrnico integrado debe ser capa* de operar sin presentar

interferencias electromagnticas. +e acuerdo a esto se definen%


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Inmunidad o Susceptibilidad Electromagntica (EMS) capacidad de un equipo de operar

individualmente sin ser afectado por las emisiones electromagnticas de los otros elementos del

sistema.

En la figura . se observa cmo sera la curva de perturbacin para un equipo.


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#igura . Bivel de perturbacin de un equipo.


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Como fuentes tpicas se inclu!e por ejemplo: lneas de alimentacin de potencia, circuitos

electrnicos, motores elctricos, transmisores de radio ! radar.

&eceptor de inter!erencia "E#I$ o Suceptible: es un componente o circuito de un sistema

electrnico que recibe las interferencias no deseadas del emisor de interferencias, de forma

conducida o radiada, afectando el buen funcionamiento del sistema. "u funcionamiento puede

verse degradado en presencia de perturbaciones electromagnticas.

Camino de acoplamiento% el acoplamiento entre sistema consiste en que un dispositivo

interacciona ! perturba el funcionamiento del otro. El camino de acoplamiento permite a la

fuente interferir con el receptor. ' continuacin, se mencionan cuatro caminos de

acoplamiento:

Conduccin 0corriente elctrica1: las perturbaciones conducidas se transmiten a travs de

los conductores elctricos. 2or lo tanto pueden transmitirse por lneas de alimentacin

internas o red de distribucin, cables de control, cables de transmisin de datos, cables de

masas 02E92EB1, tierra, capacitancias par(sitas.

'coplo inductivo 0campo magntico1: se genera la perturbacin debido a que una corriente


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que circula por un conductor elctrico genera un campo magntico que irradia alrededor del

conductor. La corriente debe ser elevada, principalmente la generan los circuitos de

potencia, / ma!or a $7 '.

'coplo capacitivo 0campo elctrico1: cualquier diferencia de potencial entre dos circuitos

genera una corriente elctrica que circula de uno hacia otro a traves del aislante 0aire1

formando un condensador llamado capacidad par(sita. "e produce una corriente par(sita que

aumenta con la frecuencia de la tensin

3adiacin 0campo electromagntico1: las perturbaciones radiadas se transmiten por el medio

ambiente 0aire1

Las interferencias ocurren si la energa recibida causa en el receptor un comportamiento

indeseado. &na transferencia de energa no intencionada causa interferencia solo si la magnitud de esa

energa es suficientemente grande, o su contenido espectral en la entrada del receptor hace que ste

funcione de un modo indeseado.

Las perturbaciones electromagnticas pueden funcionar en m(s de una direccin, afectando m(s

de un equipo o m%ltiples fuentes podran tener un efecto acumulativo en un mismo mdulo del


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equipamiento o ser vivo. 2or ejemplo: un radar de control de tr(fico areo puede afectar el displa! de

una laptop que est( siendo usada en un avin o equipos vitales que se emplean en tierra. 'l mismo

tiempo, las emisiones de la misma laptop podran combinarse con aquellas de un celular para afectar

los sistemas de la navegacin aeronave.

En la figura , se muestra como e)iste la posibilidad que un equipo emisor ! un equipo

susceptible a las emisiones funcionen en onas cercanas o en ambientes de uso com%n.


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#igura ;. /nterferencia Electromagntica.


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-. EMISI'NES EEC*'M$N/IC$S

Las perturbaciones o interferencias electromagnticas se pueden clasificar en dos grupos:

/ntencionadas: se refiere a interferencias causadas por se4ales emitidas intencinalmente, con el

prposito e)preso de producir una disfuncin en la vctima

Bo intencionadas:

9 "e inclu!en por un lado aquellas caudas por se4ales emitidas con otra intencin 0generalmente,

sistemas de comunicaciones1 ! que accidentalemente, dan lugar a un efecto no deseado en un tercero

9 por otro lado se inclu!en ha aquellas emitidas no intencionadamente como: equipos electrnicos en

su funcionamiento normal, sistemas de conmutacin, descargas electrost(ticas, equipos mdicos,

motores de induccin, entre otros.

'dicionalmente las perturbaciones se pueden clasificar de acuerdo al mecanismo que acopla la

fuente al receptor de la intereferncia, en este caso se tiene:

Emisiones 3adiadas: cuando la se4al se propaga desde la fuente mediante radiacin


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electromagntica, hasta el receptor.

Emisiones conducidas: en este caso la se4al se propaga a travs de una cone)in en com%n

entre el emisor ! el receptor, por ejemplo: la red elctrica.

'.1 #E(ICI)N (E *AS E#I CON(+CI(AS.

'ctualmente los equipos electrnicos tienen que cumplir normas que dictaminan los limites de

las interferencias que pueden generar ! de las que deben poder recibir sin dejar de funcionar

correctamente. En Europa el organismo encargado es el Comit Europeo de Bormaliacin

Electrotcnica.

Las normas abarcan los cuatro 0>1 problemas b(sicos de la compatibilidad electromagntica:

"usceptibilidad radiada.

Emisiones radiadas

"usceptibilidad conducida

Emisiones conducidas


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El esquema b(sico para medir estas emisiones se presenta en la figura que sigue.


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#igura D. Esquema de edicin de las Emisiones Conducidas.


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0. F'*M$S DE ,*E+ENI* INE*FE*ENCI$S.

E)isten tres formas de prevenir las interferencias o perturbaciones electromagnticas:

$. "uprimir la emisin en su fuente.

5. 8acer el camino de acoplamiento tan ineficiente como sea posible

. 8acer el receptor menos susceptible a la emisin.

2ara lograr prevenir las interferencias de acuerdo a lo antes e)puesto se puede:

3educir el contenido en altas frecuencias de la emisin, lo cual reduce la eficiencia en el

camino de acoplamiento, ! por lo tamto el nivel de la se4al en el receptor. Esta es la opcin m(s

viable, sin embargo no siempre es posible identificar la fuente de la perturbacin ! algunas

veces no es posible eliminarlas !a que son se4ales activas del sistema.

/ntroducir todo el sistema en un cuerpo 0normalmente met(lico1, que lo aisle del medio, esta

opcin resulta mu! costosa.

3educir la susceptibilidad del receptor, esto podra acarrear un mal funcionamiento del sistema.


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&. Campo Electrico.-ttp%///.greenfacts.orgesglosarioabccampo0electrico.-tm

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&. Derin,M. Modicon, 'quare, +. 5elmanique. Compatibilidad electromagntica CEM. Manual

did"ctico GGG. RSnlineT -ttp%isa.uniovi.esalonsogLogica1CableadaCEM.pdf

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http://isa.uniovi.es/~alonsog/Logica_Cableada/CEM.pdfhttp://isa.uniovi.es/~alonsog/Logica_Cableada/CEM.pdf

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