Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-28: Testing and measurement techniques - Variation of power frequency, immunity test

Establishes a reference for evaluating the immunity of electric and electronic equipment when subjected to variations of the power frequency. Only conducted phenomena are considered, including immunity tests for equipment connected to public and industrial networks. This consolidated version consists of the first edition (1999) and its amendment 1 (2001). Therefore, no need to order amendment in addition to this publication.

Compatibilité électromagnétique (CEM) - Partie 4-28: Techniques d'essai et de mesure - Essai d'immunité à la variation de la fréquence d'alimentation

Définit une référence pour évaluer l'immunité des matériels électriques et électroniques lorsque ceux-ci sont soumis à des variations de la fréquence de l'alimentation. Ne sont pris en compte que les phénomènes conduits, notamment les essais d'immunité des matériels raccordés aux réseaux de distribution publics ou industriels.  Cette version consolidée comprend la première édition (1999) et son amendement 1 (2001). Il n'est donc pas nécessaire de commander l'amendement avec cette publication.

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07-Jul-2002
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IEC 61000-4-28:1999+AMD1:2001 CSV - Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-28: Testing and measurement techniques - Variation of power frequency, immunity test
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Standards Content (Sample)

NORME CEI


INTERNATIONALE IEC



61000-4-28
INTERNATIONAL


Edition 1.1
STANDARD


2002-07



Edition 1:1999 consolidée par l'amendement 1:2001

Edition 1:1999 consolidated with amendment 1:2001
PUBLICATION FONDAMENTALE EN CEM
BASIC EMC PUBLICATION
Compatibilité électromagnétique (CEM) –
Partie 4-28:
Techniques d’essai et de mesure –
Essai d’immunité à la variation
de la fréquence d’alimentation
Electromagnetic compatibility (EMC) –
Part 4-28:
Testing and measurement techniques –
Variation of power frequency, immunity test

Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 61000-4-28:1999+A1:2001

---------------------- Page: 1 ----------------------
Numérotation des publications Publication numbering

Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are

sont numérotées à partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1 issued with a designation in the 60000 series. For

devient la CEI 60034-1. example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.


Editions consolidées Consolidated editions

Les versions consolidées de certaines publications de la The IEC is now publishing consolidated versions of its

CEI incorporant les amendements sont disponibles. Par publications. For example, edition numbers 1.0, 1.1

exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent and 1.2 refer, respectively, to the base publication,
respectivement la publication de base, la publication de the base publication incorporating amendment 1 and
base incorporant l’amendement 1, et la publication de the base publication incorporating amendments 1
base incorporant les amendements 1 et 2. and 2.
Informations supplémentaires Further information on IEC publications
sur les publications de la CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that
actuel de la technique. Des renseignements relatifs à the content reflects current technology. Information
cette publication, y compris sa validité, sont dispo- relating to this publication, including its validity, is
nibles dans le Catalogue des publications de la CEI available in the IEC Catalogue of publications
(voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, (see below) in addition to new editions, amendments
amendements et corrigenda. Des informations sur les and corrigenda. Information on the subjects under
sujets à l’étude et l’avancement des travaux entrepris consideration and work in progress undertaken by the
par le comité d’études qui a élaboré cette publication, technical committee which has prepared this
ainsi que la liste des publications parues, sont publication, as well as the list of publications issued,
également disponibles par l’intermédiaire de: is also available from the following:
• Site web de la CEI (www.iec.ch) • IEC Web Site (www.iec.ch)
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
Le catalogue en ligne sur le site web de la CEI The on-line catalogue on the IEC web site
(www.iec.ch/catlg-f.htm) vous permet de faire des (www.iec.ch/catlg-e.htm) enables you to search
recherches en utilisant de nombreux critères, by a variety of criteria including text searches,
comprenant des recherches textuelles, par comité technical committees and date of publication. On-
d’études ou date de publication. Des informations line information is also available on recently
en ligne sont également disponibles sur les issued publications, withdrawn and replaced
nouvelles publications, les publications rempla- publications, as well as corrigenda.
cées ou retirées, ainsi que sur les corrigenda.
• IEC Just Published
• IEC Just Published
Ce résumé des dernières publications parues
This summary of recently issued publications
(www.iec.ch/JP.htm) est aussi disponible par
(www.iec.ch/JP.htm) is also available by email.
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avec le Service client (voir ci-dessous) pour plus
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Tél: +41 22 919 02 11
Tel: +41 22 919 02 11
Fax: +41 22 919 03 00
Fax: +41 22 919 03 00
.

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NORME CEI


INTERNATIONALE IEC



61000-4-28
INTERNATIONAL


Edition 1.1
STANDARD


2002-07




Edition 1:1999 consolidée par l'amendement 1:2001
Edition 1:1999 consolidated with amendment 1:2001
PUBLICATION FONDAMENTALE EN CEM
BASIC EMC PUBLICATION
Compatibilité électromagnétique (CEM) –
Partie 4-28:
Techniques d’essai et de mesure –
Essai d’immunité à la variation
de la fréquence d’alimentation
Electromagnetic compatibility (EMC) –
Part 4-28:
Testing and measurement techniques –
Variation of power frequency, immunity test

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   CE
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International Electrotechnical Commission
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– 2 – 61000-4-28 © CEI:1999+A1:2001



SOMMAIRE



AVANT-PROPOS . 4

INTRODUCTION .6


1 Domaine d’application . 8

2 Références normatives . 8


3 Généralités .10
4 Définitions.10
5 Niveaux d’essai.10
6 Matériels d’essai .12
6.1 Générateurs d’essai: caractéristiques et performances.12
6.2 Vérification des caractéristiques.12
7 Installation d’essai .14
8 Procédure d’essai .14
8.1 Conditions climatiques .14
8.2 Exécution de l’essai .14
9 Evaluation des résultats d’essai .16
10 Rapport d’essai.16
Annexe A (informative) Sources et effets des variations de la fréquence d’alimentation.22
Annexe B (informative) Classes d’environnement électromagnétique .24
Figure 1 – Séquence de variations de fréquence.18
Figure 2 – Exemple de durée transitoire t .18
p
Figure 3 – Schéma de l’instrumentation d’essai avec un amplificateur de puissance.20
Tableau 1 – Niveaux d’essai pour les variations de fréquence.12
Tableau 2 – Caractéristiques du générateur.12

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61000-4-28 © IEC:1999+A1:2001 – 3 –



CONTENTS



FOREWORD . 5

INTRODUCTION .7


1 Scope . 9

2 Normative references. 9


3 General.11
4 Definitions.11
5 Test levels .11
6 Test equipment .13
6.1 Test generators: characteristics and performances.13
6.2 Verification of the characteristics.13
7 Test set-up .15
8 Test procedure.15
8.1 Climatic conditions.15
8.2 Execution of the test .15
9 Evaluation of test results .17
10 Test report .17
Annex A (informative) Sources and effects of variation of the power frequency.23
Annex B (informative) Electromagnetic environment classes .25
Figure 1 – Frequency variation sequence.19
Figure 2 – Example of transitional period t .19
p
Figure 3 – Schema of test instrumentation with power amplifier.21
Table 1 – Test levels for frequency variations .13
Table 2 – Characteristics of the generator .13

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– 4 – 61000-4-28 © CEI:1999+A1:2001


COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE

____________


COMPATIBILITÉ ÉLECTROMAGNÉTIQUE (CEM) –



Partie 4-28: Techniques d’essai et de mesure –

Essai d’immunité à la variation de la fréquence d’alimentation


AVANT-PROPOS

1) La CEI (Commission Electrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation composée

de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a pour objet de
favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de
l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes internationales.
Leur élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le
sujet traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation
Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés
sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés
comme normes, spécifications techniques, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les Comités
nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité
n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 61000-4-28 a été établie par le sous-comité 77A: Phénomènes
basse fréquence, du comité d'études 77 de la CEI: Compatibilité électromagnétique.
Cette norme constitue la partie 4-28 de la série CEI 61000. Elle a le statut de publication
fondamentale en CEM conformément au Guide 107 de la CEI.
La présente version consolidée de la CEI 61000-4-28 comprend la première édition (1999)
[documents 77A/287/FDIS et 77A/299/RVD] et son amendement 1 (2001) [documents
77B/291+293/FDIS et 77B/298+300/RVD].
Le contenu technique de cette version consolidée est donc identique à celui de l'édition de

base et à son amendement; cette version a été préparée par commodité pour l'utilisateur.
Elle porte le numéro d'édition 1.1.
Une ligne verticale dans la marge indique où la publication de base a été modifiée par
l'amendement 1.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 3.
Les annexes A et B sont données uniquement à titre d'information.
Le comité a décidé que le contenu de la publication de base et de ses amendements ne sera
pas modifié avant 2006. A cette date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.

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61000-4-28 © IEC:1999+A1:2001 – 5 –



INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION

____________


ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY (EMC) –


Part 4-28: Testing and measurement techniques –

Variation of power frequency, immunity test


FOREWORD


1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is
entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may
participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International Organization
for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the two
organizations.
2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an
international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation
from all interested National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form
of standards, technical specifications, technical reports or guides and they are accepted by the National
Committees in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any
divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly
indicated in the latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject
of patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 61000-4-28 has been prepared by subcommittee 77A: Low-
frequency phenomena, of IEC technical committee 77: Electromagnetic compatibility.
This standard forms part 4-28 of the IEC 61000 series. It has the status of a basic EMC
publication in accordance with IEC Guide 107.
This consolidated version of IEC 61000-4-28 consists of the first edition (1999) 77A/287/FDIS
and 77A/299/RVD] and its amendment 1 (2001) 77B/291+293/FDIS and 77B/298+300/RVD].
The technical content is therefore identical to the base edition and its amendment and has
been prepared for user convenience.

It bears the edition number 1.1.
A vertical line in the margin shows where the base publication has been modified by
amendment 1.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 3.
Annexes A and B are for information only.
The committee has decided that the contents of the base publication and its amendments will
remain unchanged until 2006. At this date, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.

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– 6 – 61000-4-28 © CEI:1999+A1:2001


INTRODUCTION



La CEI 61000 est publiée sous forme de plusieurs parties conformément à la structure suivante:



Partie 1: Généralités

Considérations générales (introduction, principes fondamentaux)


Définitions, terminologie

Partie 2: Environnement

Description de l’environnement
Classification de l’environnement
Niveaux de compatibilité
Partie 3: Limites
Limites d’émission
Limites d’immunité (dans la mesure où elles ne relèvent pas de la responsabilité des
comités de produits)
Partie 4: Techniques d’essai et de mesure
Techniques de mesure
Techniques d’essai
Partie 5: Guide d'installation et d’atténuation
Guide d’installation
Méthodes et dispositifs d’atténuation
Partie 6: Normes génériques
Partie 9: Divers
Chaque partie est à son tour subdivisée en plusieurs parties, publiées soit comme Normes
internationales, soit comme spécifications techniques ou rapports techniques, dont certaines
ont déjà été publiées en tant que sections. D'autres seront publiées sous le numéro de la
partie, suivi d'un tiret et complété d'un second chiffre identifiant la subdivision.

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61000-4-28 © IEC:1999+A1:2001 – 7 –


INTRODUCTION



IEC 61000 is published in separate parts according to the following structure:



Part 1: General

General considerations (introduction, fundamental principles)


Definitions, terminology

Part 2: Environment

Description of the environment
Classification of the environment
Compatibility levels
Part 3: Limits
Emission limits
Immunity limits (in so far as they do not fall under the responsibility of the product
committees)
Part 4: Testing and measurement techniques
Measurement techniques
Testing techniques
Part 5: Installation and mitigation guidelines
Installation guidelines
Mitigation methods and devices
Part 6: Generic standards
Part 9: Miscellaneous
Each part is further subdivided into several parts, published either as International Standard,
technical specifications or technical reports, some of which have already been published as
sections. Others will be published with the part number followed by a dash and completed by a
second number identifying the subdivision.

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– 8 – 61000-4-28 © CEI:1999+A1:2001


COMPATIBILITÉ ÉLECTROMAGNÉTIQUE (CEM) –


Partie 4-28: Techniques d’essai et de mesure –

Essai d’immunité à la variation de la fréquence d’alimentation




1 Domaine d’application


Cette partie de la CEI 61000 est une publication fondamentale en compatibilité électro-

magnétique (CEM). Elle a trait aux essais d’immunité des matériels électriques et/ou
électroniques dans leur environnement électromagnétique. On ne prend en compte que les
phénomènes conduits, notamment les essais d’immunité des matériels raccordés aux réseaux
de distribution publics ou industriels.
L’objet de cette partie est de définir une référence pour évaluer l’immunité des matériels
électriques et électroniques lorsque ceux-ci sont soumis à des variations de la fréquence de
l’alimentation.
Cette norme s’applique aux matériels électriques et/ou électroniques, raccordés à un réseau
de distribution à 50 Hz ou 60 Hz, ayant un courant assigné limité à 16 A par phase.
Elle ne s’applique pas aux matériels électriques et/ou électroniques raccordés à des réseaux
de distribution en courant alternatif à 400 Hz. Les essais relatifs à ces réseaux seront pris en
compte par d’autres normes CEI.
En général, les matériels électriques et électroniques ne sont pas sensibles à de faibles
variations de fréquence. Il convient que les essais selon cette norme soient limités aux
produits que l’on estime sensibles aux variations de fréquence du fait de leur conception, de
l’environnement ou des conséquences provenant d'une défaillance.
Le niveau des essais d’immunité correspondant à des environnements électromagnétiques
spécifiques ainsi que les critères de performance sont indiqués dans les normes de produits,
familles de produits ou dans les normes génériques.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent
document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non
datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels

amendements).
CEI 60050(161), Vocabulaire Electrotechnique International (VEI) – Chapitre 161: Compa-
tibilité électromagnétique
CEI 60068-1, Essais d'environnement – Première partie: Généralités et guide
CEI 61000-2-4, Compatibilité électromagnétique (CEM) – Partie 2: Environnement – Section 4:
Niveaux de compatibilité dans les installations industrielles pour les perturbations conduites à
basse fréquence

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61000-4-28 © IEC:1999+A1:2001 – 9 –


ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY (EMC) –


Part 4-28: Testing and measurement techniques –

Variation of power frequency, immunity test




1 Scope


This part of IEC 61000 is a basic EMC (electromagnetic compatibility) publication. It considers

immunity tests for electric and/or electronic equipment in its electromagnetic environment. Only
conducted phenomena are considered, including immunity tests for equipment connected to
public and industrial networks.
The object of this part is to establish a reference for evaluating the immunity of electric and
electronic equipment when subjected to variations of the power frequency.
This standard applies to electric and/or electronic equipment connected to 50 Hz or 60 Hz
distributed network with rated line current up to 16 A per phase.
It does not apply to electric and/or electronic equipment connected to a.c. 400 Hz distribution
networks. Tests concerning these networks will be covered by other IEC standards.
In general, electrical and electronic equipment is not susceptible to minor variations of the
power frequency. Testing according to this standard should be limited to products which are
assessed to be susceptible to power frequency variations by virtue of design, environment or
failure consequences.
The immunity test levels required for a specific electromagnetic environment together with the
performance criteria are indicated in the product, product family or generic standards as
applicable.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For
dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of
the referenced document (including any amendments) applies.
IEC 60050(161), International Electrotechnical Vocabulary (IEV) – Chapter 161 Electro-
magnetic compatibility
IEC 60068-1, Environmental testing – Part 1: General and guidance
IEC 61000-2-4, Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 2: Environment – Section 4: Com-
patibility levels in industrial plants for low-frequency conducted disturbances

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3 Généralités


L’objectif de ces essais est d’étudier les effets des variations de fréquence d’alimentation sur

des matériels qui pourraient être sensibles à ces perturbations. Les effets sont en général des

effets instantanés.


Les matériels électriques et électroniques peuvent être affectés par des variations de la

fréquence d’alimentation.

La fréquence du courant alternatif provenant des réseaux publics est directement liée à la

vitesse de rotation des générateurs, tout comme l’alimentation alternative provenant d’un alter-

nateur séparé du réseau public. La fréquence dépend à tout instant de l’équilibre dynamique

entre les charges et la capacité des centrales électriques. Par conséquent, lorsque cet
équilibre dynamique varie, de légères variations de la fréquence peuvent se produire.
L’importance et la durée de ces variations dépend des caractéristiques de variation de ces
charges et de la réponse des groupes de production à ces variations. Lorsque l’alimentation
provient d’un onduleur indépendant, la fréquence peut être définie par le circuit de commande;
elle est donc fixe.
La fréquence des réseaux publics est, dans des conditions normales, définie par le distributeur
à l’aide de sa valeur nominale (50 Hz ou 60 Hz), avec une bande de variation réduite dans
laquelle les variations de fréquence seront en général cantonnées. Toutefois, pour des réseaux
sans interconnexion (petits réseaux isolés comme des îles), les variations de fréquence
peuvent être plus importantes et, par suite, avoir des conséquences plus importantes.
Les variations de fréquence peuvent avoir des effets sur
– les systèmes de commande ayant une référence temporelle (erreurs de mesure, perte de
synchronisation etc.);
– les matériels comportant des filtres passifs (perte de l’accord).
4 Définitions
Pour les besoins de cette partie de la CEI 61000, les définitions et les termes suivants
s’appliquent, ainsi que les définitions de la CEI 60050(161).
4.1
immunité
aptitude d’un dispositif, d’un appareil ou d’un système à fonctionner sans dégradation en
présence d'une perturbation électromagnétique [VEI 161-01-20]
4.2

défaut de fonctionnement
fin de la possibilité pour un matériel d’exécuter les fonctions pour lesquelles il est prévu ou
exécution par le matériel de fonctions imprévues
5 Niveaux d’essai
L’essai est réalisé à la tension nominale du réseau.
L’équipement soumis à l'essai (EST) est initialement en fonctionnement à une fréquence
réseau f , puis il est soumis à une séquence de variations de fréquence conformément à la
1
figure 1.
Δf/f est défini comme un pourcentage de la fréquence nominale f .
1 1

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61000-4-28 © IEC:1999+A1:2001 – 11 –



3 General


The purpose of the test is to investigate effects of power frequency variations on equipment

which may be sensitive to this disturbance. The effects are generally instantaneous.


Electrical and electronic equipment may be affected by variations of the power frequency.


The frequency of a.c. power derived from public systems is directly related to the rotational

speed of the generators, as is the frequency of a.c. power derived from an alternator which is

separate from the public network. The frequency depends at any instant on the dynamic

balance between the loads and the capacity of the generating plants. Conseq
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.