IEC 61800-3

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작성자
익명
작성일
2025.09.14
조회수
2
버전
v1
기술 → 표준 → 전자기 호환성
IEC 61800-3 전자기 호환성 EMC 시험 산업 자동화 전력전자 장치

IEC 6180-3

개요

IEC 6100-3은 국제전기기술위원회(IEC, Electrotechnical Commission)에서 제정한 시리즈 표준인 IEC 6100 "Adjustable speed electrical power drive systems" 중 제3부에 해당하는 표준으로, 전자기 호환성Electromagnetic Compatibility, EMC)에 관한 요구사항을하고 있습니다. 이 표은 가변속동기 구동 시템(Adjustable Speed Power Drive Systems, PDS)의 설계, 제조, 설치 및 사용 시 발생할 수 있는 전자기 간섭(EMI)을 제한하고, 외부 전자기 환경에 대한 내성을 보장하기 위한 기술적 기준을 제공합니다.

IEC 61800-3은 산업용 자동화, 제조 설비, 에너지 관리 시스템 등에서 널리 사용되는 인버터, 서보드라이브, 벡터 컨트롤러 등 다양한 전력전자 장치의 EMC 적합성을 평가하는 데 핵심적인 역할을 합니다.

적용 범위

IEC 61800-3은 다음을 포함하는 가변속 전동기 구동 시스템(PDS)에 적용됩니다:

이 표준은 PDS가 설치되는 전자기 환경(EMC environment)에 따라 요구사항을 구분하며, 다음 두 가지 주요 환경을 기준으로 합니다:

  1. 산업 환경(Industrial environment)
  2. 거주 및 상업 환경(Residential, commercial, and light-industrial environments)

각 환경에 따라 전도 방사(conducted emissions) 및 방사 방사(radiated emissions)의 허용 한계가 다르게 설정되며, 시스템의 내성(immunity) 수준도 구분됩니다.

주요 요구사항

1. 전자기 방사(Emissions)

IEC 61800-3은 PDS가 전원선을 통해 또는 공간을 통해 방출하는 전자기 잡음을 제한합니다.

전도 방사 (Conducted Emissions)

  • 주파수 범위: 150 kHz ~ 30 MHz
  • 측정 방법: 전원선 상에서 전류 또는 전압의 방사 수준을 측정
  • 기준: CISPR 11 또는 IEC 61800-3에서 명시한 한계치 적용

방사 방사 (Radiated Emissions)

  • 주파수 범위: 30 MHz ~ 1 GHz (일부 경우 6 GHz까지 확장)
  • 측정 장소: 전파 무반사실 또는 외부 테스트 필드
  • 기준: CISPR 11 또는 지역 규정(예: EU의 EMC 지침)과 일치

Note: 방사 방사는 특히 고주파 스위칭 소자(IGBT 등)를 사용하는 인버터에서 두드러지며, 적절한 케이블 배선 및 쉴드 처리가 중요합니다.

2. 내성(Immunity)

PDS는 외부 전자기 간섭에 대해 일정 수준의 내성을야 하며, 다음 항목에 대한 시험을 요구합니다:

시험 항목 주파수/레벨 기준
정전기 방전 (ESD) ±6 kV (공기), ±8 kV (접촉) IEC 61000-4-2
전원선 서지 (Surge) ±2 kV (선간), ±4 kV (선-지) IEC 61000-4-5
빠른 과도 현상 (EFT/Burst) ±2 kV (전원선), ±1 kV (신호선) IEC 61000-4-4
전압 강하 및 단절 (Voltage dips) 0%, 30%, 60% 강하, 최대 1분 IEC 61000-4-11
방사 전자기장 (Radiated RF) 10 V/m (80 MHz ~ 1 GHz) IEC 61000-4-3

이러한 시험은 PDS가 정상 작동 상태에서 간섭에 의해 오작동하거나 손상되지 않도록 보장하는 데 목적이 있습니다.

환경 분류 및 적용 조건

IEC 61800-3은 다음과 같은 두 가지 주요 설치 환경을 구분합니다:

A급 기기 (Class A)

  • 적용 환경: 산업용 시설
  • 방사 한계: 상대적으로 높음
  • 설치 제한: 거주 지역에서의 사용은 제한될 수 있음

B급 기기 (Class B)

  • 적용 환경: 거주, 상업, 소규모 산업 시설
  • 방사 한계: 매우 엄격 (Class A보다 낮음)
  • 목표: 민감한 전자기 환경에서도 안전하게 작동

제조업체는 제품의 사용 환경에 따라 적절한 등급을 선택하고, 이를 명확히 표시해야 합니다.

시험 및 인증 절차

IEC 61800-3에 따른 EMC 적합성을 입증하기 위해 다음 절차를 따릅니다:

  1. 시험 계획 수립: 설치 조건, 환경 분류, 시스템 구성에 따라
  2. 시험 수행: 인가된 EMC 시험소에서 방사 및 내성 시험 실시
  3. 결과 평가: 한계치 초과 여부 및 기능 유지 여부 확인
  4. 기술 문서 작성: 시험 보고서, 회로도, BOM, 사용 설명서 포함
  5. CE 마킹 또는 KC 인증 등 적용: 지역 규격에 맞는 인증 획득

특히 유럽 시장에 진출하는 제품은 EMC 지침(2014/30/EU)에 따라 IEC 61800-3을 준수해야 하며, CE 마킹을 부착할 수 있습니다.

관련 표준

IEC 61800-3은 다음과 같은 관련 표준들과 상호 보완적인 관계를 가집니다:

  • IEC 61800-1: 일반 용어 및 기초 요구사항
  • IEC 61800-5-1: 안전 관련 요구사항
  • IEC 61000-6 시리즈: 일반적인 EMC 요구사항 (예: IEC 61000-6-3, -6-4)
  • CISPR 11: 산업, 과학, 의료 기기의 방사 기준
  • EN 61800-3: 유럽 표준으로서 IEC 61800-3의 국산화 버전

결론

IEC 61800-3은 가변속 전동기 구동 시스템의 전자기 호환성을 보장하는 핵심 국제 표준으로, 산업 자동화 및 전력전자 기기의 안정성과 신뢰성을 확보하는 데 필수적입니다. 제조업체는 제품 설계 초기 단계부터 이 표준을 고려하여 적절한 필터링, 배선, 쉴드 설계를 반영하고, 시험 및 인증 절차를 철저히 수행해야 합니다. 이를 통해 글로벌 시장에서의 기술적 신뢰도를 확보하고, 전자기 간섭으로 인한 시스템 장애를 예방할 수 있습니다.

참고 자료

  • IEC 61800-3:2017, "Adjustable speed electrical power drive systems – Part 3: EMC requirements and specific test methods"
  • EN 61800-3:2004+A1:2012 (유럽 표준 버전)
  • CISPR 11:2015, "Industrial, scientific and medical equipment – Radio-frequency disturbance characteristics – Limits and methods of measurement"
  • IEC 61000-4 시리즈: EMC 시험 및 측정 기술
  • EU EMC Directive 2014/30/EU

참고: 최신 버전은 IEC 공식 웹사이트 또는 국가 표준 기관(National Standards Body)을 통해 확인할 수 있습니다.

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