NORMA TÉCNICA NTC-IEC

COLOMBIANA 61000-1-1

2000-12-15

COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNÉTICA (CEM).

PARTE 1. GENERALIDADES. SECCIÓN 1.
APLICACIÓN E INTERPRETACIÓN DE
DEFINICIONES Y TÉRMINOS FUNDAMENTALES

E: ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY (EMC) PART 1:

GENERAL. SECTION 1. APPLICATION AND
INTERPRETATION OF FUNDAMENTAL DEFINITIONS AND
TERMS.

CORRESPONDENCIA: esta norma es equivalente (EQV) a la

IEC 61000-1-1

DESCRIPTORES: inmunidad, perturbación, EMC

I.C.S.: 33.100.01; 01.040.33

Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC)

Apartado 14237 Bogotá, D.C. - Tel. 6078888 - Fax 2221435

Prohibida su reproducción
 PRÓLOGO

El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo

nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993.

ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental
para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el
sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en
los mercados interno y externo.

La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica

está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último
caracterizado por la participación del público en general.

La NTC-IEC 61000-1-1 fue ratificada por el Consejo Directivo del 2000-12-15.

Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en
todo momento a las necesidades y exigencias actuales.

A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a

través de su participación en el Comité Técnico 383100 Compatibilidad electromagnética y
calidad de energía eléctrica.

ASOCIACIÓN NACIONAL DE JOSE IGNACIO RAMÍREZ

INDUSTRIALES, CÁMARA DE ENERGÍA LIGHGEN INGENIERÍA
ASSINGEL MEJIA Y VILLEGAS
COLCERÁMICA METRO DE MEDELLÍN
COLTEJER PROGRAMA DE ADQUISICIÓN Y
COMPAÑÍA COLOMBIANA DE ENERGÍA ANÁLISIS DE SEÑALES-PAAS-U.N.
DE CALIDAD SMURFIT CARTÓN
EMPRESAS PÚBLICAS DE MEDELLÍN SCHNEIDER ELECTRIC DE COLOMBIA
DEMO INGENIERÍA SIMESA
DISPROEL SEGURIDAD ELÉCTRICA
FABRICATO UNIDAD DE PLANEACIÓN MINERO
GENELEC LTDA. ENERGÉTICA UPME
GRUPO CORONA UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA
INGENIERÍA ESPECIALIZADA BLANDÓN UNIVERSIDAD DE LA SALLE
Y CÍA. UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
ISA UNIVERSIDAD NACIONAL – MEDELLÍN
UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA

Además de las anteriores, en consulta pública el proyecto se puso a consideración de las

siguientes empresas:
3M
ASEA BROWN BOVERI ELECTRÓNICAS LÁSER
ASOCIACIÓN COLOMBIANA DE ELECTROPORCELANA GAMMA
DISTRIBUIDORES DE ENERGÍA - INADISA
ASOCODIS INDUSTRIAS ERGON
AVE COLOMBIANA INDUSTRIAS ROF
BAVARIA INDUSTRIAS SCHEREDER
BAYER LUMINEX
CABLETEC MEGALITE
CARBOQUÍMICA MAGNETRÓN S.A.
CARVAJAL S.A. POSTOBÓN
CAVAR LTDA. RYMEL
CELSA SIEMENS
CENTELSA SUPERINTENDENCIA DE SERVICIOS
CERVECERÍA LEONA PÚBLICOS
COBRES DE COLOMBIA UNIVERSIDAD DEL VALLE
CODENSA ELECTRIFICADORA DEL CARIBE
CHEC ELECTRIFICADORA DE SANTANDER
ELECTROCONTROL TRANSFORMADORES SIERRA

ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados
normas internacionales, regionales y nacionales.

DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN
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INDICE

Página

1. OBJETO 1

2. DEFINICIÓN DE TÉRMINOS 1

2.1 TÉRMINOS BÁSICOS 2

AMBIENTE ELECTROMAGNÉTICO 2

PERTURBACIÓN ELECTROMAGNÉTICA 2

INTERFERENCIA ELECTROMAGNÉTICA, IEM 2

COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNÉTICA 2

EMISIÓN (ELECTROMAGNÉTICA) 2

DEGRADACIÓN (DEL DESEMPEÑO) 2

INMUNIDAD (A UNA PERTURBACIÓN) 2

SUSCEPTIBILIDAD (ELECTROMAGNÉTICA) 2

NIVEL (DE UNA CANTIDAD) 2

2.2 TÉRMINOS COMPUESTOS 3

NIVEL DE EMISIÓN (DE UNA FUENTE DE PERTURBACIÓN) 3

LÍMITE DE EMISIÓN (DE UNA FUENTE DE PERTURBACIÓN) 3

NIVEL DE INMUNIDAD 3

LÍMITE DE INMUNIDAD 3

NIVEL DE PERTURBACIÓN 3

NIVEL DE COMPATIBILIDAD (ELECTROMAGNÉTICA) 3

2.3 TÉRMINOS INTERRELACIONADOS 3

MARGEN DE EMISIÓN (ME) 3

1
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Página

MARGEN DE INMUNIDAD (MI) 3

MARGEN DE COMPATIBILIDAD (MC)(ELECTROMAGNÉTICA) 3

3. APLICACIÓN DE LOS TÉRMINOS Y DEFINICIONES DE LA CEM 3

3.1 GENERALIDADES 3

3.2 RELACIÓN ENTRE DIFERENTES NIVELES 4

3.2.1 NIVEL/LÍMITE DE EMISIÓN E INMUNIDAD 4

3.2.2 NIVEL DE COMPATIBILIDAD 5

3.3 ASPECTOS DE PROBABILIDADES Y MÁRGENES 9

3.3.1 ENSAYO NORMALIZADO 9

3.3.2 ENSAYO IN SITU, SUPERPOSICIÓN 11

3.3.3 FALTA DE DATOS 13

Anexo A. INTERPRETACIÓN DE LOS TÉRMINOS

Y DEFINICIONES DE LA COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNÉTICA 15

Anexo B. ENSAYOS NORMALIZADOS IN SITU 25

2
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COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNÉTICA.
PARTE 1. GENERALIDADES. SECCIÓN 1. APLICACIÓN E INTERPRETACIÓN
DE DEFINICIONES Y TÉRMINOS FUNDAMENTALES

1. OBJETO

Esta norma describe e interpreta diversos términos considerados como de importancia básica
para los conceptos y la aplicación práctica en el diseño y evaluación de dispositivos, equipos o
sistemas Compatibles Electromagnéticamente. Además, se resalta la diferencia entre ensayos
de compatibilidad electromagnética (CEM) realizados en una instalación normalizada
(laboratorio) y los que se llevan a cabo en el sitio en que se instala un dispositivo, equipo o
sistema (ensayos in situ)

Los términos y sus definiciones se dan en el numeral 2, con referencia al Capítulo 161 del
Vocabulario Electrotécnico Internacional (IEV) [1]1. La aplicación de los términos se describe en
el numeral 3 y en los anexos se presenta una interpretación de sus definiciones.

2. DEFINICIÓN DE TÉRMINOS

Cada definición va seguida por su número IEV cuando es igual a la que se encuentra en [1] (y
cualquier nota que la acompañe). Cuando es diferente, el número IEV va seguido por “/A” , o se
indica que el término no se ha definido en la norma IEC 50(161).

Los términos y sus definiciones se pueden dividir en tres grupos:

1) términos básicos, por ejemplo, compatibilidad electromagnética, emisión,

inmunidad y nivel;

2) términos compuestos, que combinan términos básicos, por ejemplo, nivel de

emisión, nivel de compatibilidad y límite de inmunidad;

3) términos interrelacionados, que interrelacionan términos compuestos, por

ejemplo, margen de emisión y margen de compatibilidad.

1
Los números entre corchetes indican las referencias listadas en la página 19.

1
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2.1 TÉRMINOS BÁSICOS

Ambiente electromagnético (161-01-01): es la totalidad de los fenómenos electromagnéticos

existentes en un sitio dado.

Nota /A. en general, esta totalidad es dependiente del tiempo y su descripción puede requerir un enfoque
estadístico.

Perturbación electromagnética (161-01-05): es cualquier fenómeno electromagnético que

pueda degradar el desempeño de un dispositivo, equipo o sistema, o afectar adversamente a
los seres vivos o a los equipos.

Nota. Una perturbación electromagnética puede ser un ruido electromagnético, una señal no deseada o un cambio
en el medio de propagación mismo.

Interferencia electromagnética, IEM (161-01-06): es la degradación del desempeño en un

dispositivo, equipo o sistema causada por una perturbación electromagnética.

Nota /A. La perturbación y la interferencia son causa y efecto, respectivamente.

Compatibilidad electromagnética, CEM (161-01-07): es la capacidad de un dispositivo, equipo

o sistema para funcionar satisfactoriamente en su ambiente electromagnético sin introducir
perturbaciones electromagnéticas intolerables a lo que se encuentre en ese ambiente.

Emisión (electromagnética) (161-01-08): es el fenómeno por el cual se emite energía

electromagnética desde una fuente.

Degradación (del desempeño) (161-01-19): es una divergencia indeseada o adversa en el

funcionamiento operativo de cualquier dispositivo, equipo o sistema con respecto a su
funcionamiento previsto.

Nota. El término “degradación” se puede aplicar a fallas temporales o permanentes.

Inmunidad (a una perturbación) (161-01-20): es la capacidad de un dispositivo, equipo o

sistema para funcionar sin degradación en presencia de una perturbación electromagnética.

Susceptibilidad (electromagnética) (161-01-21): es la incapacidad de un dispositivo, equipo o

sistema para funcionar sin degradación en presencia de una perturbación electromagnética.

Nota. La susceptibilidad es una falta de inmunidad.

Nivel (de una cantidad): es la magnitud de una cantidad evaluada de una forma especificada.

Nota. El nivel de una cantidad se puede expresar en escala logarítmica, con respecto a un valor de referencia, por
ejemplo, decibeles

2
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2.2 TÉRMINOS COMPUESTOS

Nivel de emisión (de una fuente de perturbación) (161-03-11): es la magnitud de una

perturbación electromagnética dada, emitida desde un dispositivo, equipo o sistema particular,
medida de una forma especificada.

Límite de emisión (de una fuente de perturbación) (161-03-12/A): es el máximo nivel de emisión
admisible.

Nivel de inmunidad (161-03-14/A): es la máxima magnitud de una perturbación

electromagnética dada, que incide de una manera especificada sobre un dispositivo, equipo o
sistema particular, en el cual no ocurre degradación de su operación.

Límite de inmunidad (161-03-15/A): es el mínimo nivel de inmunidad requerido.

Nivel de perturbación: es la magnitud de una perturbación electromagnética, medida de una

forma especificada.

Nivel de compatibilidad (electromagnética) (161-03-10/A): es la magnitud de la perturbación a

la cual debe existir una aceptable y alta probabilidad de compatibilidad electromagnética.

2.3 TÉRMINOS INTERRELACIONADOS

Margen de emisión, ME(161-03-13/A): es la relación entre el nivel de compatibilidad

electromagnética y el límite de emisión.

Margen de inmunidad, MI(161-03-15/A): es la relación entre el límite de inmunidad y el nivel de

compatibilidad electromagnética.

Margen de compatibilidad (electromagnética) MC (161-03-17/A): es la relación entre el límite de

inmunidad y el límite de emisión.

Nota /A. el margen de compatibilidad es el producto del margen de emisión por el margen de inmunidad.

Nota general. si los niveles se expresan en dB(...), en las definiciones anteriores de margen se debe leer “diferencia”
en lugar de “relación” y “suma” en lugar de “producto”.

3. APLICACIÓN DE LOS TÉRMINOS Y DEFINICIONES DE LA CEM

3.1 GENERALIDADES

Las definiciones que se dan en el numeral 2 son básicas y conceptuales. Cuando se aplican
para asignar valores específicos a los niveles en un caso particular se deberían tener en cuenta
varias consideraciones. Algunas se dan en esta sección, junto con ejemplos que permiten
aclararlas. Para interpretar los diferentes términos usados véanse los Anexos A y B.

Los dispositivos básicos de los sistemas se pueden dividir en dos grupos.

1) emisores, es decir, dispositivos, equipos o sistemas que emiten tensiones,

corrientes o campos potencialmente perturbadores;

3
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2) receptores susceptibles, es decir, dispositivos, equipos o sistemas cuya

operación podría degradarse por esas emisiones.

Algunos dispositivos pueden pertenecer simultáneamente a ambos grupos.

3.2 RELACIÓN ENTRE DIFERENTES NIVELES

3.2.1 Nivel/límite de emisión e inmunidad

La Figura 1 ilustra una posible combinación de los niveles de emisión e inmunidad y sus límites
asociados como una función de alguna variable independiente, por ejemplo la frecuencia, para
un solo tipo de emisor y un solo tipo de receptor susceptible.

En la Figura 1 el nivel de emisión es siempre más bajo que su máximo nivel admisible, es decir,
el límite de emisión. El nivel de inmunidad es siempre más alto que su mínimo nivel requerido,
o sea el límite de inmunidad. Entonces, el emisor y el receptor cumplen con su límite prescrito.
Además, el límite de inmunidad se ha elegido por encima del límite de emisión, y se ha
supuesto que los niveles y límites son funciones continuas de la variable independiente. Estos
niveles y límites también pueden ser funciones discretas de alguna variable independiente,
véase ejemplo 1 en el numeral 3.2.2.

Se recomienda tener en cuenta las siguientes consideraciones

Consideración A

Al representar en una figura los niveles de emisión e inmunidad (y los límites asociados) se
supone que sólo se considera una perturbación particular, a menos que se indique claramente
haber considerado diferentes perturbaciones y también se indique la relación entre ellas.
Nivel de perturbación

Nivel de inmunidad
Límite de inmunidad

Margén de diseño
del equipo

Límite de emisión

Nivel de emisión
Variable independiente

Figura 1. Límites y niveles para un solo emisor y un solo receptor como una
función de alguna variable independiente (por ejemplo, la frecuencia)

4
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Consideración B

La representación de los niveles de emisión e inmunidad en una figura, sólo se justifica cuando
hay una buena interrelación entre la forma especifica en que se mide el nivel de emisión de una
perturbación particular y la forma especifica en que el tipo de perturbación incide sobre el
equipo en ensayo. Si este es el caso, la Figura 1 indica una situación electromagnéticamente
compatible.

En la Figura 1 hay un margen entre un nivel medido y su límite. Este margen puede ser
llamado ”margen de diseño del equipo” y es un margen adicional en el diseño para asegurar
conformidad con el límite si se lleva a cabo el ensayo de CEM. Aunque es una consideración
importante para los fabricantes, este margen no ha sido definido en la norma IEC 50(161) [1] ni
en esta norma, ya que lo referente a diseño de equipos es decisión exclusiva del fabricante.

3.2.2 Nivel de compatibilidad

La Figura 2 ilustra la emisión y los límites de inmunidad de la Figura 1 y un nivel de

compatibilidad entre estos límites. Las líneas punteadas indican un posible nivel de emisión e
inmunidad para un solo emisor y un solo receptor susceptible. Una vez más es válida la
consideración A, que se presenta en el numeral 3.2.1.
Nivel de perturbación

Nivel de inmunidad
Límite de inmunidad

Margen de inmunidad
Margen de
Nivel de compatibilidad compatibilidad
Margen de emisión
Límite de emisión

Nivel de emisión
Variable independiente

Figura 2. Límites de emisión/inmunidad y nivel de compatibilidad, con un

ejemplo de niveles de emisión /inmunidad para un solo emisor y un
solo receptor, como una función de alguna
variable independiente (por ejemplo, la frecuencia)

Se recomienda tener en cuenta las siguientes consideraciones adicionales:

Consideración C:

El nivel de compatibilidad, que es un nivel de perturbación especificado, se expresa en la

unidad correspondiente al límite de emisión. Si los límites de emisión e inmunidad no se
refieren a la misma perturbación (véase ejemplo 2 a continuación), el nivel de compatibilidad se
puede expresar en la unidad correspondiente al nivel de emisión o al nivel de inmunidad.

5
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Consideración D:

Si el ambiente electromagnético es controlable, lo primero que se debe elegir es un nivel de

compatibilidad. Enseguida, los límites de emisión e inmunidad se derivan de este nivel para
asegurar una alta probabilidad aceptable de CEM en ese ambiente.

Esta consideración indica que en un ambiente controlable se puede lograr la CEM en la forma
más económica eligiendo inicialmente el nivel de compatibilidad sobre bases financieras y
técnicas, con el fin de alcanzar los límites apropiados de emisión e inmunidad para todos los
equipos instalados o por instalar en ese ambiente.

Consideración E

Si el ambiente electromagnético es incontrolable, el nivel de compatibilidad se elige con base

en los niveles de perturbación existentes o esperados. Sin embargo, aún es necesario evaluar
los límites de emisión e inmunidad para asegurar que los niveles de perturbación existentes o
esperados no se incrementen cuando se instalen nuevos equipos y que tales equipos sean
suficientemente inmunes. Si los ensayos o cálculos indican que se debe mejorar una situación
existente debido a las consecuencias financieras y técnicas de los límites elegidos, se debe
ajustar el nivel de compatibilidad y, en consecuencia, ajustar también los límites de emisión e
inmunidad. A largo plazo el nivel ajustado de compatibilidad genera una solución más
económica para el sistema total.

Consideración F

La determinación de los límites a partir del nivel de compatibilidad se rige por consideraciones
de probabilidad, que se discuten en el numeral 3.3. En general, estos límites no están a
distancias iguales del nivel de compatibilidad, véase también el numeral 3.3. En el numeral 6
del anexo A el nivel de compatibilidad se determina para una situación idealizada, en la cual se
supone que se conocen las funciones de densidad de probabilidad.

Para ilustrar varias consideraciones de los numerales 3.2.1 y 3.2.2 se dan dos ejemplos.

EJEMPLO 1.

Supongamos que se debe determinar un límite de inmunidad con respecto a las perturbaciones
en los armónicos de la frecuencia de servicio para equipos conectados a la red de baja
tensión. Además, se supone que para el equipo en consideración la red de servicio sólo sirve
como suministro de energía (no como medio de transmisión de señales). Como este ejemplo es
sólo una ilustración de varios aspectos, las discusiones se limitan a los armónicos impares.

El nivel de perturbaciones armónicas en una red no es fácil de controlar. Por lo tanto, las
discusiones empiezan tomando el nivel de compatibilidad Uc de [2]. En [2] este nivel se da
como un porcentaje de la tensión nominal y es ese el enfoque que se sigue aquí (véase la
Figura 3).

Para asegurar una alta probabilidad aceptable de CEM, se deben cumplir dos requisitos:

6
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a) a cada frecuencia, el nivel de tensión perturbadora Ud en la red, es decir, la

tensión perturbadora generada por todas las fuentes de perturbación conectadas
a esa red, debería tener una alta probabilidad de satisfacer la relación Ud < Uc en
los sitios en que se especifica Uc y para la mayor parte del tiempo;

b) en cada frecuencia debería haber una alta probabilidad de que el nivel de

inmunidad Ui de cada artefacto conectado a la red satisfaga la relación Ui > Ud .

El primer requisito se satisface ampliamente tomando los niveles de compatibilidad de [2].

También en la Figura 3 se da un límite de emisión de una sola fuente de perturbación. Si se

sabe cuántas fuentes contribuyen a Ud y también se sabe cómo se suman las perturbaciones
armónicas, se puede hacer un cálculo de Ud en esa red. Esto es de interés en los casos en que
los niveles son controlables, porque el cálculo lleva a una primera elección de Uc para una red
particular. Desde luego, la elección final también depende de las exigencias de inmunidad.
Tensión armónica (% tensión nominal)

10
Límite de emisión
Nivel de compatibilidad
Límite de inmunidad

0
3 5 7 9 11 13 15 17 19
Número armónico

Nota: Uc = nivel de compatibilidad

Figura 3. Niveles de compatibilidad Uc para los armónicos impares en una red

de baja tensión y ejemplos de límites asociados de emisión e inmunidad

El límite de emisión también se da para ilustrar un problema. En la Tabla 1 de [3] el límite de

emisión se da como la máxima corriente armónica admisible, expresada en Amperios. Sin
embargo, la presentación de la Figura 3 requiere un límite de emisión expresado en un
porcentaje de la tensión nominal. Este último límite se puede deducir del primero cuando se
conoce la impedancia de la red. En este ejemplo simplemente se supone que esta impedancia
es igual a la impedancia de referencia, indicada en [3]. Con base en lo anterior, las relaciones
de máxima tensión armónica que se dan en el Anexo A de [3] se han dibujado en la Figura 3.
Nótese que en [2] se hace una distinción entre los armónicos impares que son múltiplos de 3 y
los que no lo son. En [3] esta distinción no se hace para el límite de emisión.

7
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El nivel real de perturbación depende en gran medida del número de fuentes de perturbación,
es decir, el número de artefactos que están funcionando conectados a la red. En una red de
baja tensión el número de fuentes que puede contribuir significativamente, es por lo general
mucho más grande en el extremo de baja frecuencia que en el de alta frecuencia. Entonces, la
incertidumbre sobre el nivel real de perturbación a frecuencias más bajas es mucho mayor que
a frecuencias más altas. Esto se refleja en la Figura 3, donde en el extremo de baja frecuencia
la distancia entre el límite de emisión (para un solo dispositivo) y el nivel de compatibilidad (que
toma en cuenta la superposición de perturbaciones) es mucho mayor que la distancia en el
extremo de alta frecuencia. Esta distancia, es decir, el margen de emisión, se discute en el
numeral 3.3.

Para satisfacer el segundo requisito se requiere un límite de inmunidad suficientemente estricto, del
cual se da un ejemplo en la Figura 3. Se necesita una distancia entre este límite y Uc , es decir, un
margen de inmunidad (véase el numeral 3.3) porque:

1) aún existe una pequeña probabilidad de que en algún sitio y durante cierto
intervalo de tiempo el nivel de perturbación esté por encima del nivel de
compatibilidad;

2) la impedancia interna Zi de la fuente de perturbación que se utiliza en el ensayo

de inmunidad, en general, no es igual a la impedancia interna de la red real.
(Una discusión sobre el valor de Zi por utilizar en el ensayo de inmunidad está
más allá del objeto de esta norma).

Es posible especificar un límite de inmunidad continuo como se ilustra en la Figura 3. Esto tiene
la ventaja de que se pueden considerar los armónicos pares, los inter-armónicos y todas las
demás perturbaciones en el rango de frecuencia dado. Se podría escoger una función continua
ya que al comienzo se supuso que la red servía sólo como suministro de energía, es decir, que
no hay presencia de otras señales en la red. Para propósitos de ensayo puede ser necesario
convertir los porcentajes en los cuales se da el límite de inmunidad en la Figura 3 a valores
absolutos.

EJEMPLO 2.

Hay casos en los cuales los niveles y límites de emisión, compatibilidad e inmunidad se pueden
expresar en diferentes unidades.

Consideremos la inmunidad a los campos de radiofrecuencia de un equipo cuyas dimensiones

son pequeñas comparadas con la longitud de onda de ese campo. Es bien sabido que la
inmunidad del equipo se determina en gran parte por la inmunidad a las corrientes en modo
común inducidas en los cables conectados a ese equipo [4]. De ahí que al intentar alcanzar la
CEM se deben tomar en consideración los fenómenos interrelacionados transmitidos por
radiación y conducción.

Con respecto al numeral 3.2.1, como en algunos estudios se ha establecido la relación entre la
intensidad del campo y la fuerza electromotriz (fem), es posible expresar el nivel de emisión en
la Figura 1 como una intensidad del campo eléctrico (por ejemplo en dB (µV/m)) y el nivel de
inmunidad como la fuerza electromotriz (fem) (por ejemplo en dB (µV)) de una fuente de
perturbación por ejemplo, un generador de ensayo.

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Con respecto a la Figura 2 y las consideraciones presentadas, el nivel de compatibilidad se

puede expresar en dB (µV/m) o en dB (µV). Es claro que este nivel depende de la unidad
elegida. Además, la elección del nivel de compatibilidad también se puede determinar por las
propiedades de susceptibilidad del receptor en cuestión. Si el problema de interferencia por
prevenir concierne a la demodulación del campo de radiofrecuencia, la degradación es (en el
primer orden de aproximación) proporcional al cuadrado del nivel de perturbación por
radiofrecuencia. Entonces, se puede elegir un factor de inmunidad más grande que el factor
de emisión (véase el numeral 3.3).

EJEMPLO 3.

Se debe determinar un límite de inmunidad con respecto a las perturbaciones que se reflejan
en variaciones de corta duración en la tensión de alimentación, más conocidas como “SAGS”
(hundimientos en la tensión), para ciertos equipos industriales que se conectan a la red, como
contactores, variadores de velocidad, entre otros, y que pueden presentar mal funcionamiento
cuando la tensión de alimentación presenta una variación momentánea en su magnitud.

Las perturbaciones de este tipo tienen básicamente dos dimensiones: la profundidad del SAG
propiamente dicho y la duración del mismo. Para este ejemplo se va aconsiderar únicamente
la dimensión profundidad del SAG.

Si se considera el caso del contactor, este funciona correctamente mientras la tensión no

presente un SAG por debajo de un determinado valor, que puede ser en forma típica del 50 %.

Una fuente normalmente no está exenta de presentar variaciones de corta duración;

dependiendo de factores como el grado de enmallamiento del sistema, capacidad de los
transformandores de potencia, esquema de protecciones, etc.

La mayoría de las variaciones están alrededor de la tensión nominal, pero existen SAGS que
tienen probabilidad de superar los límites que permiten los equipos para su normal
funcionamiento.

El nivel de emisión estaría determinado por un nivel de magnitud de SAG con una probabilidad
de ser excedido.

El límite de emisión sería el máximo SAG que se permitiría en la fuente de tensión. Este límite
podría controlarse con equipos de mitigación adicionales conectados a la fuente o disminuir su
probabilidad de ocurrencia con el mantenimiento que se haga a las redes.

El límite de inmunidad requerido se puede definir como un valor fijo y se establece

dependiendo de los equipos que se vayan a conectar a la fuente. Se debe fijar un valor de
límite de inmunidad donde los equipos a considerar tengan un nivel de inmunidad que esté por
debajo del límite de inmunidad establecido.

El nivel de inmunidad corresponde al valor máximo del SAG que el equipo soporaría sin
degradación. Normalmente se puede determinar por pruebas al mismo equipo o es suministrado
por el fabricante. Este nivel de inmunidad se puede observar en forma típica para un contactor en
la siguiente figura:

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100

90

80

70
Caída de tensión (%)

60
Nivel de inmunidad
50

40

30

20

10

0
0 2 4 6 8 10 12
Tiempo (ciclos)

3.3 ASPECTOS DE PROBABILIDADES Y MÁRGENES

Si los ensayos de emisión e inmunidad se han diseñado de manera que haya una buena
correlación con los fenómenos electromagnéticos existentes, la situación en la Figura 4 puede
representar una situación electromagnéticamente compatible para el único emisor y único
dispositivo susceptible en cuestión.
Nivel de perturbación

Nivel de inmunidad
Límite de inmunidad

Margén de inmunidad
Margen de
Nivel de compatibilidad compatibilidad
Margén de emisión
Límite de emisión

Nivel de emisión
Variable independiente

Figura 4. Límites, nivel de compatibilidad y márgenes, como una función d

cualquier variable independiente (por ejemplo, la frecuencia)

Ciertamente, la Figura 4 indica que el nivel de inmunidad es más alto que el límite de
inmunidad y éste es más alto que el límite de emisión, que a su vez es más alto que el nivel de
emisión. Sin embargo, la situación que ilustra la Figura 4 no garantiza que exista CEM en la
situación real puesto que hay incertidumbres, ya brevemente mencionadas en el primer
ejemplo del numeral 3.2.2.

10
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La existencia de estas incertidumbres significa que después de haber elegido el nivel de

inmunidad, se requieren márgenes entre ese nivel y los límites de emisión e inmunidad por
determinar. En la Figura 4 los márgenes, definidos en el numeral 2.3, se representan como
líneas continuas. Las líneas punteadas se refieren al margen de diseño del equipo, que debe
ser elegido por el fabricante y ya se ha discutido en el numeral 3.2.1. En los siguientes
numerales se discutirán cuatro incertidumbres importantes.

3.3.1 Ensayo normalizado

En el caso de un ensayo normalizado, véase anexo B, hay dos incertidumbres importantes que
influyen en la magnitud de los márgenes entre el nivel de compatibilidad y los límites prescritos:

1) la pertinencia del método de ensayo

2) la propagación normal de las características de los componentes en el caso de

los equipos producidos en serie.

Incertidumbre 1: la pertinencia de los métodos de ensayo

Los métodos de ensayo normalizados en particular, intentan con un número muy limitado de
situaciones de ensayo, cubrir un número casi infinito de situaciones reales en las cuales el
equipo tiene que funcionar satisfactoriamente. Por lo tanto, la pertinencia del método de ensayo
se determina por la medida en que cubre una situación real y esto se sabe sólo en una medida
limitada.

Un ensayo de emisión normalizado siempre se realiza utilizando un dispositivo de medición

bien definido (sonda de tensión, antena, etc.) conectado a un equipo de medición bien definido,
en lugar de usar un dispositivo susceptible real. De manera similar, en los ensayos de
inmunidad normalizados el emisor es un generador bien definido con un dispositivo de acople
bien definido y no un emisor real. No obstante, estos ensayos de emisión e inmunidad se llevan
a cabo para alcanzar la CEM en los sitios en que interactúan los emisores y dispositivos
susceptibles reales.

En general, en los ensayos normalizados se considera sólo un fenómeno a la vez, por ejemplo,
la emisión a través de la conducción o la emisión a través de la radiación. Una observación
similar se aplica a los ensayos de inmunidad. Sin embargo, en la situación real todos los
fenómenos actúan simultáneamente, lo cual reduce la pertinencia de un ensayo normalizado.

Como consecuencia de la limitada pertinencia de un ensayo normalizado, se necesita

márgenes entre el nivel de compatibilidad y los límites de emisión y de inmunidad.

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NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC-IEC 61000-1-1

Densidad de probabilidad
Límite de emisión Límite de inmunidad

Nivel de inmunidad
Nivel de emisión

Nivel de perturbación

Figura 5. Ejemplo de las densidades de probabilidad para un nivel de emisión y un

nivel de inmunidad para un solo valor de la variable independiente

Incertidumbre 2: propagación normal de las características del componente

No todos los dispositivos, equipos o sistemas, especialmente los que se producen en serie, se
ensayan antes de la instalación. Si todos los equipos se ensayaran se encontrarían
distribuciones de los datos de ensayo como consecuencia de la propagación de las
características del componente. Esto se ilustra en la Figura 5. Por lo tanto, existe una
incertidumbre sobre si un equipo elegido al azar de la producción en serie está dentro del
límite. Esta incertidumbre se considera en detalle en el numeral 9 de la referencia [5], en la
parte de la así llamada “regla de conformidad de 80 % -80 %”. Las distribuciones también se
determinan por la reproducibilidad del método de ensayo.

Conviene anotar que se encuentran curvas similares a las que ilustra la Figura 5 para cada
valor de la variable independiente en el ensayo prescrito de CEM. En consecuencia, la Figura 5
sólo se puede aplicar a los datos de ensayo para un único valor de la variable independiente.

De la Figura 5 se puede concluir que hay una probabilidad muy pequeña de que un equipo no
cumpla con el límite, y debido al margen de compatibilidad escogido, la probabilidad de que
exista un problema de interferencia electromagnética en este caso es despreciable. La Figura
5 también muestra que el fabricante había elegido un cierto margen de diseño del equipo. En
algunos casos, véase por ejemplo [5], [6], la regla de conformidad 80 % -80 % crea la
necesidad de un margen mínimo de diseño del equipo, el cual depende del tamaño de la
muestra de ensayo de CEM.

3.3.2 Ensayo in situ, superposición

Además de las dos incertidumbres mencionadas en el numeral 3.3.1, la superposición de

perturbaciones producidas por varias fuentes en la instalación da lugar a una incertidumbre.

Esta incertidumbre tiene relación con la pertinencia del ensayo y conviene anotar que un ensayo in
situ, es decir, un ensayo en el sitio en que se usa el equipo bajo ensayo, no está tan bien definido
como el ensayo normalizado; véase Anexo B. En particular la impedancia de carga de un emisor
suele ser desconocida y dependiente del tiempo. Por ejemplo, la impedancia de la alimentación en
modo diferencial depende, entre otras cosas, del equipo (encendido o apagado) conectado a la red.
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Una observación similar se aplica cuando se considera la inmunidad. Como resultado, los
márgenes elegidos en una instalación pueden ser diferentes de los del ensayo normalizado.

Incertidumbre 3: efectos de superposición, criterios multidimensionales

En el sitio donde se encuentra el dispositivo susceptible se determina el ambiente

electromagnético para todos los dispositivos, equipos y sistemas que emiten energía
electromagnética. De ahí que pueden estar presentes muchos tipos de perturbaciones (el
término “tipo” también incluye la forma de onda, por ejemplo, sinusoidal, de pulsos)
simultáneamente. Si se considera una perturbación dada en un sitio dado, el nivel de
perturbación se determina por:

a) la superposición de las perturbaciones del mismo tipo, donde la contribución de

cada perturbación depende de las condiciones de carga de su emisor, de las
propiedades de propagación electromagnética entre el emisor y el dispositivo
susceptible, y del tiempo;

b) las contribuciones de otros tipos de perturbaciones que tengan componentes en

la banda de recepción del dispositivo susceptible, donde cada una de las
contribuciones está sujeta a los aspectos mencionados en a).

La incertidumbre del valor real del nivel de perturbación resultante crea la necesidad de
márgenes.
Densidad de probabilidad

Ps2(D)
normalizada

Ps3 (D)

P (D)

Ps1(D)

10 20 30 40 50 60 70
0 Nivel de perturbación

Figura 6. Ejemplo de superposición de las perturbaciones. La densidad de probabilidad del nivel de

perturbación resultante, p(D), se origina en las densidades
de probabilidad ps(D) de varios tipos de fuente

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EJEMPLO.

En la Figura 6 se da un ejemplo de la superposición de perturbaciones mencionada en a). En

este ejemplo se supone que hay tres tipos de emisores produciendo el mismo tipo de
perturbación. Al igual que en la Figura 5, sólo es posible considerar los resultados para un valor
de la variable independiente a la vez. Las tres funciones de densidad de probabilidad
asociadas se representan por psi(D) (i = 1, 2, 3). En este ejemplo, la función de densidad
resultante p(D) se determina en gran parte por ps3(D). Nótese que, en general, la función de
densidad depende del tiempo, como depende del número de fuentes que están en
funcionamiento.

En los ejemplos de este texto se han usado las distribuciones de Gauss y también son posibles
otros tipos de distribuciones.

El nivel de perturbación resultante es importante para todos los posibles dispositivos

susceptibles en un sitio particular (en un sistema particular), donde cada tipo de dispositivo
susceptible tiene sus propiedades específicas de inmunidad (véase la Figura 7) aún si estos
tipos tienen que cumplir con el mismo límite de inmunidad. Además, en el sitio donde se instala
el dispositivo, equipo o sistema varios tipos de perturbaciones pueden entrar simultáneamente
al dispositivo susceptible lo cual es otro tipo de superposición. El nivel de inmunidad para un
tipo de perturbación puede verse influenciado negativamente por la presencia de otro tipo de
perturbación (véase el Anexo B). Consecuentemente, hay una necesidad de márgenes
adicionales.

3.3.3 Falta de datos

Incertidumbre 4: falta de datos

Generalmente no hay tiempo o es imposible medir los niveles de perturbación en todos los
sitios posibles donde se pueda instalar un dispositivo susceptible y, por lo tanto, la densidad de
probabilidad de perturbación que se da en la Figura 7 se conoce muy poco. Además, la
distribución del nivel de inmunidad frecuentemente no se conoce. Este caso se presenta
cuando exceder el nivel de inmunidad se traduce en un alto riesgo de daño al dispositivo
susceptible y la inmunidad se evalúa en un ensayo pasa-no pasa, a un nivel de perturbación
electromagnética igual al mínimo requerido (o que lo supere por una cantidad acordada), es
decir, el límite de inmunidad. Esta falta de datos de soporte crea la necesidad de márgenes
entre el nivel de compatibilidad y los límites por prescribir.

En algunos casos la falta de datos de cierta fuente de perturbación puede ser importante si un
equipo, que funcionaba inicialmente en ambientes especializados se vuelve de uso general.
Por ejemplo, se conoce mucho sobre la red de alimentación a la frecuencia fundamental y sus
armónicos y sobre las impedancias asociadas, cuando se trata de perturbaciones conducidas
en modo diferencial. Se sabe mucho menos sobre los campos magnéticos producidos por
estas perturbaciones en situaciones reales. Estos campos son ahora de gran importancia
debido al incremento en el uso de medios audiovisuales y microscopios electrónicos (en
industrias de alta tecnología), ya que pueden influir mucho en la deflexión del haz de electrones
en tales equipos. (Además, no es posible proteger los campos magnéticos de baja frecuencia
con un blindaje de una manera económica).

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Límite de inmunidad
Límite de emisión

Nivel de compatibilidad
Densidad de probabilidad Equipo tipo 1

Niveles de inmunidad
(ensayos normalizados)

Nivel de perturbación Equipo tipo 2

total

Nivel de perturbación

Figura 7. Ejemplo de las densidades de probabilidad para un nivel de perturbación resultante

(la suma de niveles de perturbación producidos por varios emisores) y los niveles de
inmunidad de dos tipos de dispositivos susceptibles

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Anexo A

Interpretación de los términos y definiciones

de la compatibilidad electromagnética

A.1 GENERALIDADES

En esta sección se discuten los términos y definiciones que se presentan en el numeral 2 para
dar información básica sobre la definición elegida y sobre las consecuencias de utilizar los
términos para describir los requisitos de CEM.

A.2 INTERFERENCIA ELECTROMAGNÉTICA, COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNÉTICA Y

AMBIENTE ELECTROMAGNÉTICO

El siempre creciente número de aplicaciones de los equipos eléctricos y electrónicos también

genera un creciente número de dificultades operativas. Uno de los factores que contribuye a
estas dificultades es que los dispositivos (equipos o sistemas) en uso, como se ha constatado,
interfieren unos con otros como resultado de sus propiedades electromagnéticas. Si todos
estos dispositivos pudieran coexistir en armonía, el mundo sería electromagnéticamente
compatible. Desafortunadamente, esta situación no es universal y es necesario resolver
problemas de interferencia electromagnética.

En una situación compatible electromagnéticamente el ambiente electromagnético es tal, que

todos los elementos que lo conforman están en armonía.

A.2.1 Interferencia electromagnética (IEM)

Se requiere la existencia de IEM para considerar la CEM, así que la definición de IEM se
aborda primero.

Interferencia electromagnética, IEM: es la degradación del desempeño de un dispositivo,

equipo o sistema, causada por una perturbación electromagnética.

La perturbación electromagnética mencionada en esta definición se ha definido como:

Perturbación electromagnética: Es cualquier fenómeno electromagnético que pueda degradar

el desempeño de un dispositivo, equipo o sistema o afectar adversamente a los seres vivos o a
los equipos.

Se pueden hacer las siguientes observaciones:

a) interferencia/perturbación

En español, las palabras “interferencia” y “perturbación” suelen usarse

indiscriminadamente. Sin embargo, se recomienda tener en cuenta que
“interferencia” se refiere a la degradación indeseada y “perturbación” se refiere al
fenómeno electromagnético que causa la degradación.

En consecuencia, si el fenómeno se describe en términos de una cantidad

medible, por ejemplo, una tensión, se debe llamar tensión de perturbación y no
tensión de interferencia ([1] véase sección 161-4).

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b) Forma elemental del problema de IEM

La definición de IEM se refiere a la “degradación del funcionamiento...causada

por...”. Esto significa que, en esta forma elemental, un problema IEM está
constituido por tres componentes (véase Figura A.1), a saber:

1) un emisor, es decir, una fuente que emite la perturbación

electromagnética,

2) un dispositivo, equipo o sistema susceptible que presenta degradación en

su desempeño;

3) un medio situado entre ellos llamado canal de acople.

Fuente emitiendo
Canal de acople Dispositivo
de energía
susceptible
electromagnética

Figura A.1. Forma básica de un problema IEM

En consecuencia, los problemas de IEM tienen dos aspectos clave: emisión y

susceptibilidad. Más adelante se indicará que la CEM también tiene estos dos
aspectos clave.

c) degradación: Es una divergencia indeseada en el funcionamiento operativo de

cualquier dispositivo, equipo o sistema respecto a su funcionamiento previsto.

La clase de divergencia en el funcionamiento operativo que se considera indeseada se debe

aclarar en esta especificación.

EJEMPLO.

Supongamos que un sistema de computación tiene que funcionar sin degradación en presencia
de ciertos tipos de interrupciones de la tensión de alimentación de ese sistema. Los errores en
la computación causados por dichas interrupciones siempre forman una divergencia indeseada.
Si la degradación puede evitarse utilizando una batería de respaldo, se encontrará que las
interrupciones causan un ligero incremento en el tiempo de computación porque el sistema
tiene que cambiar de la alimentación proveniente de la red de servicio a la batería y viceversa.
En muchos casos esta divergencia es totalmente aceptable.

A.2.2 Compatibilidad electromagnética (CEM)

Al comienzo del literal A.2 se especifica que: “si todos los dispositivos pudieran coexistir en
armonía, el mundo sería electromagnéticamente compatible”. En una situación de
compatibilidad electromagnética el ambiente electromagnético es tal que todos los elementos
que lo conforman están en armonía. La adición de un dispositivo a ese ambiente sin que se
produzca IEM significa entonces que este dispositivo tiene la propiedad de ser compatible
electromagnéticamente. De ahí que la definición de CEM se lee:

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Compatibilidad electromagnética, CEM: Es la capacidad de un dispositivo, equipo o sistema

para funcionar satisfactoriamente en su ambiente electromagnético sin introducir
perturbaciones electromagnéticas intolerables a lo que se encuentre en ese ambiente.

La armonía deseada se destaca de dos formas importantes, que son los dos aspectos claves
de la CEM:

1) “funcionar satisfactoriamente” significa que el dispositivo (equipo o sistema) es

“tolerante con los otros”, es decir, el dispositivo (equipo o sistema) no es
susceptible a las perturbaciones presentes en su ambiente;

2) “sin introducir perturbaciones electromagnéticas intolerables”, significa que el

dispositivo “no molesta a los otros”, es decir, la emisión desde el dispositivo
(equipo o sistema) no causa interferencia electromagnética.

Los aspectos claves emisión y susceptibilidad, ya mencionados para IEM, también son
aspectos claves de la CEM. Esto se ilustra en la Figura A.2, la cual representa el comienzo de
una subdivisión que se completa en la Figura A.3.

Compatibilidad electromagnética - CEM

Emisión electromagnética Susceptibilidad electromagnética

Figura A.2. Subdivisión de la CEM en sus aspectos clave

A.2.3 El ambiente electromagnético

En las situaciones de la vida real normalmente hay muchas fuentes (creadas por el hombre y
naturales) que emiten perturbaciones electromagnéticas, creando un ambiente
electromagnético en el cual es posible que se encuentren dispositivos susceptibles. La
diversidad de situaciones es inmensa y una descripción completa del ambiente
electromagnético es muy compleja.

Por lo general se tiene que determinar o estimar el ambiente, midiendo por separado o
calculando ciertos parámetros de los fenómenos electromagnéticos, como tensiones,
corrientes, campos, etc., en los sitios en cuestión. En la mayoría de los casos se encuentra que
estas cantidades varían en función del tiempo. Por lo tanto, el ambiente electromagnético, que
se utiliza en la definición de CEM se define como:

Ambiente electromagnético: es la totalidad de los fenómenos electromagnéticos existentes en

un sitio dado.

Nota. En general, esta totalidad es dependiente del tiempo y su descripción puede requerir un enfoque estadístico.

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Se pueden hacer las siguientes observaciones con respecto al uso del término ambiente
electromagnético en la definición de CEM.

a) Su ambiente: la definición de CEM hace referencia a su ambiente y no a “un”

ambiente o “todos los ambientes”. Esto significa que si un dispositivo tiene la
propiedad de ser compatible electromagnéticamente en un ambiente particular,
ésto no quiere decir necesariamente que será compatible
electromagnéticamente en otro ambiente. En la mayoría de los casos las
propiedades del ambiente electromagnético no son 100 % predecibles debido a
que dependen del tiempo y el espacio. Esto implica que las especificaciones de
la CEM sólo se pueden establecer de manera que haya una probabilidad
acordada o aceptable de que el dispositivo sea compatible
electromagnéticamente en ciertos ambientes.

b) A lo que se encuentre en ese ambiente: En la definición de CEM esto significa

que, además de los dispositivos, equipos y sistemas, los seres vivos también
podrían estar involucrados. Este aspecto es de importancia al establecer los
límites de emisión de los campos electromagnéticos para lograr la compatibilidad
electromagnética.

EJEMPLO.

Imaginemos el campo electromagnético producido por un gran equipo de calefacción

por radiofrecuencia, en situaciones en las cuales se sabe que la distancia entre el
equipo y posibles dispositivos susceptibles es grande y que el edificio produce cierta
atenuación. Se podría fijar el límite aceptable para tales dispositivos. Sin embargo, el
operario que trabaja dentro del edificio, a muy corta distancia del equipo de
radiofrecuencia, se podría ver expuesto a campos intolerables, como consecuencia de
la variación de la intensidad del campo en función de la distancia desde la fuente.

A.3 SUSCEPTIBILIDAD/INMUNIDAD

Como la susceptibilidad es uno de los dos aspectos clave tanto de la IEM como de la CEM, la
definición de susceptibilidad es amplia y se expresa de la siguiente forma:

Susceptibilidad: es la incapacidad de un dispositivo, equipo o sistema para funcionar sin

degradación en presencia de una perturbación electromagnética.

El opuesto del concepto de susceptibilidad es la inmunidad. La definición de inmunidad es la

siguiente:

Inmunidad: es la capacidad de un dispositivo, equipo o sistema para funcionar sin degradación

en presencia de una perturbación electromagnética.

Es fácil notar que las definiciones de inmunidad y susceptibilidad difieren por una sola palabra:
cuando se usa “capacidad” en la definición de inmunidad, se usa el término “incapacidad” en la
definición de susceptibilidad. Puede surgir la pregunta de que si las definiciones difieren sólo
por una palabra, es razonable borrar uno de los términos y, si lo es, cuál de ellos. La respuesta
debe ser “NO” por las siguientes razones:

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Como se señaló en el literal A.2, la necesidad de tomar en consideración la CEM de los

dispositivos, se basa en la existencia de IEM y por ende en la existencia de dispositivos
susceptibles. En general, siempre es posible encontrar una perturbación electromagnética que
cause degradación del funcionamiento del dispositivo. Entonces se debe considerar la CEM ya
que la susceptibilidad es una propiedad básica de casi todos los dispositivos. Esto también se
indica en la norma IEC 50(161), donde la nota que acompaña la definición de susceptibilidad
especifica que ésta es una “falta de inmunidad” [1]. De ahí que se requiera un nombre para
esta propiedad básica. Desde luego se podría llamar “falta de inmunidad”, pero es más
razonable escoger una sola palabra: susceptibilidad.

Pero el propósito definitivo es lograr un mundo compatible electromagnéticamente, de ahí la

necesidad vital de dispositivos, equipos y sistemas inmunes. Por lo tanto, el término inmunidad
es el que se debe usar en las especificaciones de CEM. En general, la inmunidad se logra
tomando medidas preventivas o correctivas. Conviene anotar que siempre se especifica un
requisito de inmunidad para un tipo dado de perturbación electromagnética que incide, de una
manera especificada; véase también A.5.

A.4 NIVEL Y LÍMITE

Cuando se establecen las especificaciones de CEM se deben asignar valores específicos a los
niveles de perturbaciones electromagnéticas en los casos particulares. La definición de nivel es
la siguiente [7]:

Nivel (de una cantidad): es la magnitud de una cantidad evaluada de una forma especificada.

La definición de una perturbación electromagnética es:

Perturbación electromagnética: es cualquier fenómeno electromagnético que pueda degradar el

desempeño de un dispositivo, equipo o sistema, o afectar adversamente a los seres vivos o a
los equipos.

Si es necesario evaluar una cantidad de una forma especificada, se debe conocer de cuál
cantidad se trata. En consecuencia, la definición de un nivel de perturbación debe reflejar este
requisito, así que se define:

Nivel de perturbación electromagnética: es la magnitud de una perturbación electromagnética

dada, medida de una forma especificada.

De acuerdo con la definición de nivel, se podría decir que no es necesaria la adición de

“medida de una manera especificada”, porque la definición de “nivel” se refiere a “evaluada de
una manera especificada”. Sin embargo, existe el riesgo de que la “forma especificada” se
pueda aplicar sólo al dispositivo de medición y a su instrumento indicador. La frase “medida de
una forma especificada” implica la especificación de las condiciones de carga de la fuente de
perturbación y la descripción detallada de la configuración de ensayo, que se pueden resumir
de la siguiente forma:

Evaluada/medida de una forma especificada: el dispositivo de medición se debe definir y elegir

bien con respecto al tipo de perturbación por medir y a las propiedades de las señales
deseadas que podrían verse afectadas por la medición de la emisión.

El equipo de medición se debe definir y elegir bien respecto al tipo de perturbación y

propiedades asociadas por determinar. Ejemplos de las propiedades de perturbación son:
amplitud pico, energía, velocidad de aumento, frecuencia de repetición, etc.

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Se deben describir las condiciones de carga de la fuente de perturbación. Una instalación de

medición presentará ciertas impedancias de carga a la(s) fuente(s) de perturbación en el
Equipo Bajo Ensayo (EBE). Estas impedancias se pueden normalizar, por ejemplo, en ensayos
tipo, o pueden depender de las condiciones en el sitio de instalación, por ejemplo, en el caso
de los ensayos in situ (véase también el Anexo B).

La configuración de ensayo se debe describir en detalle. En esta descripción se debería tener

en cuenta la elección de la referencia (tierra), la posición del EBE y el equipo de medición con
respecto a esa referencia, las conexiones a dicha referencia, las interconexiones del EBE con
el dispositivo de medición y otros equipos, las terminales que no están conectadas al
dispositivo de medición y las condiciones de operación del EBE durante el ensayo. Además
puede ser necesario describir la disposición de los componentes y configuraciones del sistema
para maximizar el nivel de emisión, las longitudes de los cables y el desacople de los
componentes del sistema.

Una vez que se ha determinado un nivel se debe hacer una evaluación del mismo: ¿es
admisible, o no?, ¿es el que se requiere, o no? etc. Cuando se establecen las especificaciones
para la CEM, las partes involucradas pueden ponerse de acuerdo sobre un nivel aceptable, que
entonces se llama límite. En el caso de una perturbación electromagnética la definición de
límite de perturbación es la siguiente:

Límite de perturbación: es el máximo nivel admisible de perturbación electromagnética.

Nótese que la inclusión del nivel de perturbación electromagnética en esta definición implica
que el límite se ha especificado para una perturbación electromagnética dada, medida de una
manera especificada. Esto también se aplica a las otras definiciones de límite, como “límite de
emisión” y “límite de inmunidad”.

A.5 EMISIÓN E INMUNIDAD

Como la emisión es uno de los dos aspectos claves de la CEM y la IEM, su definición es más
bien amplia, a saber:

Emisión (electromagnética): es el fenómeno por el cual se emite energía electromagnética

desde una fuente.

En esta definición la fuente normalmente es un dispositivo, equipo o sistema, pero también

puede ser, por ejemplo, un ser humano o un objeto. Las dos últimas llamadas “fuentes” son
importantes cuando se consideran los fenómenos de descarga electrostática. Un ejemplo de
una fuente natural son los rayos.

En general, la emisión se determina para prevenir la IEM. Sin embargo, una pregunta difícil es:
“¿cuál es el parámetro pertinente de la energía electromagnética por determinar y cómo se
debe determinar?”. El problema es que hay muy poco conocimiento exacto de las propiedades
de susceptibilidad de los dispositivos, equipos y sistemas. En otras palabras, es muy poca la
precisión con que se conoce cómo uno de estos elementos “mide y detecta” la emisión y,
estrictamente hablando, no se sabe lo que se debe medir.

La experiencia ha demostrado que es necesario medir ciertos tipos de emisión. Pero, de hecho,
todas estas mediciones no son más que un intento por reemplazar posibles dispositivos
susceptibles, por dispositivos de medición bien seleccionados en un método de medición
definido. En consecuencia, una determinación del nivel de emisión puede ser muy exacta, pero
su resultado puede ser sólo una indicación de la probabilidad de alcanzar la CEM.

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La cantidad de emisión de energía electromagnética se puede expresar en un nivel de emisión

(véase el numeral 2.2 para definición) si se cumplen los requisitos para la determinación de un
nivel, como se explicó en el literal A.4.

En ese caso también se debe indicar el tipo de perturbación, lo que significa que se debe decir
cuál parámetro de la energía electromagnética emitida se ha considerado. Ejemplos de
parámetros son: intensidad del campo magnético, intensidad del campo eléctrico, corriente en
modo común, tensión en bornes [1]. Los parámetros representan un fenómeno
electromagnético determinado (es decir, una perturbación, véase el literal A.4) en el cual se
manifiesta una parte de la energía electromagnética emitida. El término “parte de” se ha elegido
a propósito ya que, en general, la energía electromagnética es emitida desde una fuente por
conducción y por radiación simultáneamente.

La discusión de las mediciones de inmunidad sigue la misma línea que en el caso de las
mediciones de emisión. La única diferencia importante es que el equipo de medición definido
(dispositivo más instrumento) se reemplaza por una fuente de perturbación definida (generador
más red de acople). La tarea de esta fuente es reemplazar a todas las clases de emisor posible
(con propiedades de impedancia frecuentemente desconocidas) por un emisor reproducible,
definido.

En la Figura A.3 se da una visión general de diferentes aspectos de las mediciones de emisión
e inmunidad. La subdivisión en ensayos normalizados y en el sitio se discute en el Anexo B.
Note que las flechas más bajas en cada columna de la Figura A.3 apuntan desde el “límite (de
ensayo)” hacia el “nivel (de ensayo)” para indicar que el máximo nivel admisible y el mínimo
requerido, es decir, los límites (véase el numeral 2.2) son cantidades por convenir.

Un nivel de inmunidad sólo se conoce después de haber alcanzado un nivel que cause
degradación, es decir, después de que se ha observado una “falta de inmunidad”, o sea una
susceptibilidad. El nivel de inmunidad con frecuencia es desconocido en casos en que exceder
ese nivel genera un (gran) riesgo de dañar el dispositivo. Si hay riesgo presente, normalmente
se lleva a cabo un ensayo “pasa - no pasa” hasta un nivel de perturbación electromagnética
igual al mínimo nivel de inmunidad requerido (o que lo supere por una cantidad acordada), es
decir, el límite de inmunidad (véase también el numeral 2.2).

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Compatibilidad electromanética - CEM

Emisión electromagnética Susceptibilidad electromagnética

Ensayo Ensayo
Ensayo in situ
normalizado normalizado

Perturbación EM Perturbación EM Perturbación EM Perturbación EM

dada dada dada
Equipo de Equipo de Fuente de Fuente de
medición medición perturbación perturbación
definido definido definida definida

Condiciones de Condiciones de Condiciones de Condiciones de

medición medición medición medición
normalizados definidas definidas normalizados

Nivel de emisión Nivel de Nivel de Nivel de inmunidad

de ensayo emisión inmunidad de ensayo

Límite de emisión Límite de Límite de Límite de inmunidad

de ensayo emisión inmunidad de ensayo

Situación determinista Un solo emisor

o receptor susceptible

Situación probabilista Superposición de la perturbación

Perturbación EM Perturbación EM
dada dada
Equipo de Fuente de
medición perturbación
definido no definidas

Condiciones de Condiciones de
medición medición
definidas definidas

Nivel de Nivel de
perturbación interferencia

Límite de Límite de
perturbación interferencia

Figura A.3. Recapitulación de diversos términos y condiciones de medición de la CEM

A.6 NIVEL Y MARGEN DE COMPATIBILIDAD

Considerando lo visto en las secciones precedentes, es claro que por lo general es difícil, si no
imposible, garantizar una completa CEM, en especial porque la definición de CEM se refiere a
“su ambiente electromagnético”, lo cual significa la totalidad (dependiente del tiempo) de
fenómenos electromagnéticos que tienen lugar en el sitio donde se encuentra el dispositivo.
Como se explica en el numeral 3, se debe emplear el concepto de probabilidades
(distribuciones estadísticas) para llegar a una alta probabilidad aceptable de que exista
compatibilidad electromagnética (para ciertos tipos de perturbaciones electromagnéticas).

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El nivel de compatibilidad y su margen, definidos en los numerales 2.2 y 2.3, y discutidos en el

numeral 3.2.2, se podrían determinar con los siguientes principios (idealizados):

Se considera cierto tipo de perturbación electromagnética, a un cierto valor de la variable

independiente (véase el numeral 3.3) y se supone que se conocen las densidades de
probabilidad asociadas p(D) del nivel de perturbación y p(l) del nivel de inmunidad. Además, se
puede suponer que la condición para CEM se da por (l-D)> 0. Para encontrar la probabilidad C
de que (l-D)>0, es decir, C = P((l-D)>0), se calcula primero la densidad de probabilidad p(l-D).
Después de eso se puede calcular la probabilidad C = P ((l-D)>0), donde C es el área bajo la
curva p(I-D) con (l-D) >0. La Figura A.4 da un ejemplo numérico suponiendo distribuciones log-
normales para los niveles de perturbación y de susceptibilidad. Se concluye que hay una alta
probabilidad de lograr la CEM a pesar de la superposición de las curvas p(D) y p(l).

µD

ρ(D)
Densidad de probabilidad

σD

µI
µ I-D

ρ(I-D) ρ(I)

σI-D σI

0 20 40 60 80 100 Nivel de perturbación (dB...)

Figura A.4. Ejemplo de densidades de probabilidad p(D), p(l) y la densidad resultante p(l-d).
El área C bajo la curva p(I-D) para valores (I-D) > 0 da la probabilidad de tener CEM
en el valor de la variable independiente en consideración

Para obtener la CEM se puede proceder como se indica a continuación. Después de haber elegido
un cierto valor de C, se imponen restricciones sobre las posiciones relativas de p(D) y p(l), tomando
en cuenta el ancho de las funciones de densidad. De la relación entre p(D) y los límites de emisión
prescritos, y entre p(l) y los límites de inmunidad prescritos, resulta un valor para la proporción entre
los límites de emisión e inmunidad, es decir, para el margen de compatibilidad electromagnética.
Consideraciones adicionales de naturaleza financiera y técnica conducen luego a elegir el nivel de
compatibilidad, los límites de emisión e inmunidad y la posición de estos límites en relación con el
nivel de compatibilidad; véanse los numerales 3.2.2 y 3.3. Al determinar los límites, se debe dar el
paso desde la “situación probabilística”, tal como se determina por las posibles situaciones reales
hasta la “situación determinística”, asociada con los ensayos normalizados.

La definición de nivel de compatibilidad es la siguiente:

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Nivel de compatibilidad (electromagnética): magnitud de la perturbación a la cual debe existir

una aceptable y alta probabilidad de compatibilidad electromagnética.

Se pueden hacer las siguientes observaciones:

a) En la definición se emplea “magnitud de la perturbación”, por lo tanto se asocia

con una perturbación electromagnética medida de una manera especificada.
Además se podría mencionar un nivel de compatibilidad de las perturbaciones,
por ejemplo, un nivel de compatibilidad de los armónicos de la red de
alimentación, un nivel de compatibilidad de campos magnéticos, etc.

b) El nivel da una indicación de la probabilidad de CEM, pero sólo en los sitios (en
el sistema) donde ese nivel se especifica, ya que la definición de CEM indica “en
su ambiente”. Entonces, el nivel no es necesariamente válido en todo el mundo.
La elección de un nivel depende en gran parte de las condiciones de instalación.

c) En caso de que se determine un nivel de compatibilidad, el comité nacional de

ICONTEC que se encarga de ese nivel de compatibilidad debe formular una
interpretación cuantitativa de “alta y aceptable probabilidad” para Colombia.

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Anexo B

Ensayos normalizados IN SITU

Para verificar las especificaciones de CEM se recomienda llevar a cabo las mediciones de
emisión e inmunidad en situaciones normalizadas, de manera que las especificaciones se
puedan verificar en todo el mundo. Sin embargo, estas mediciones también pueden ser de
interés en el sitio en que un dispositivo, equipo o sistema está en uso. Por ejemplo, en el caso
de sistemas grandes, en los cuales las mediciones sólo se puedan efectuar en el sitio, o para
ver cuáles son los resultados de un ensayo normalizado, en la instalación.

El ensayo normalizado

Los ensayos normalizados tienen tres propiedades fundamentales que permiten medir de
manera reproducible los niveles en todo el mundo:

1) Sólo se considera un tipo de perturbación electromagnética a la vez.

2) En el caso de la emisión: el dispositivo sensible y el indicador utilizados para

determinar el tipo de perturbación están bien definidos. En el caso de la
inmunidad: la fuente que produce la perturbación electromagnética y la red de
acople están bien definidas.

3) Las condiciones de medición están bien definidas y normalizadas.

Los detalles de estas propiedades se han discutido en los literales A.4 y A.5.

En el ensayo normalizado el ambiente electromagnético siempre está controlado, de manera que el

nivel de emisión y el nivel de inmunidad son mensurables. En la instalación éste no siempre es
necesariamente el caso, ya que el ambiente electromagnético en esa situación no siempre es
controlable.

El ensayo in situ

Las primeras dos propiedades fundamentales mencionadas anteriormente, se pueden

presentar en el sitio en que el dispositivo, equipo o sistema está en uso. La tercera propiedad
se puede presentar sólo hasta cierto punto. En especial, no todas las condiciones de carga
mencionadas en el literal A.5 pueden estar normalizadas. Para distinguir los resultados de
ensayo obtenidos en el ensayo normalizado de los obtenidos en una instalación es preferible
hablar sobre nivel/límite de emisión/inmunidad de ensayo y nivel/límite de emisión/inmunidad,
respectivamente; véase la Figura A.3.

EJEMPLO.

Si la tensión perturbadora entre la tierra de referencia y la línea (o el neutro), la así llamada tensión de
bornes V [1], se ha medido utilizando una red V [1] en el ensayo de emisión normalizado, y en el
ensayo in situ la tensión se ha medido entre una tierra de seguridad y la línea (o el neutro), la
impedancia de carga para la fuente de perturbación no se conoce a priori. Si esta impedancia se
mide, normalmente se encuentra una cantidad dependiente del tiempo, porque esta impedancia
depende de las condiciones de carga de la red de alimentación. Entonces, no es necesario que el

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nivel sea constante en un sitio dado si el período en consideración es largo. En consecuencia, el nivel
no se puede medir de manera reproducible en todo el mundo.

En el caso de las mediciones de emisión, otras fuentes de perturbación pueden ya estar

emitiendo un nivel tan alto del tipo de perturbación a ser medida, que la contribución del
dispositivo (equipo o sistema) bajo ensayo es completamente absorbida o al menos los
resultados de la medición son afectados por el ruido ambiental. En tal caso, no es posible
seguir afirmando que el nivel de emisión ha sido medido y solamente el nivel de perturbación
puede ser medido (véase el literal A.4.)

En el caso de las mediciones de inmunidad otras perturbaciones electromagnéticas pueden

incidir sobre el dispositivo susceptible particular al mismo tiempo y no es necesario que el nivel
de inmunidad para un tipo de perturbación sea independiente de la presencia de otro tipo.

EJEMPLO.

La inmunidad de un sistema digital a los transitorios de la red se puede reducir

apreciablemente cuando el sistema se somete a un campo fuerte de un transmisor de radio o
televisión. Esta reducción se debe a la detección de la señal de radiofrecuencia por los
dispositivos semiconductores no lineales utilizados en ese sistema. En tales casos no es
posible declarar que se ha determinado el nivel/límite de inmunidad, sino solamente un nivel al
cual se produce interferencia. Este último nivel se podría llamar nivel de interferencia.

Nótese que los niveles de perturbación e interferencia son necesarios debido a la

superposición de diversas perturbaciones electromagnéticas. En el caso de la emisión las
perturbaciones electromagnéticas de un tipo dado (emitidas por varias fuentes), se suman y se
determina el último nivel de perturbación. En el caso de la “columna inmunidad/interferencia”,
se juntan diversos tipos de perturbaciones electromagnéticas (emitidas por varias fuentes) y
ellas determinan el nivel de interferencia último de un dispositivo susceptible particular.

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Referencias normativas

[1] IEC 50(161): 1990, International Electrotechnical Vocabulary (IEV), Chapter 161:
Electromagnetic Compatibility

[2] IEC 1000-2-2:1990, Electromagnetic Compatibility (CEM). Part 2: Environment. Section 2:

Compatibility Levels for Low-Frequency Conducted Disturbances and Signaling in low-
Voltage Power Supply Systems

[3] IEC 555-2:1982: Disturbances in Supply Systems Caused by Household Appliances and
Similar Electrical Equipment. Part 2: Harmonics

[4] IEC CISPR Publication 20: 1985, Measurement of the Immunity of Sound and Television
Broadcast Receivers and Associated Equipment in the Frequency Range 1,5 MHz to 30
MHz by the Current Injection method.

[5] IEC CISPR Publication 16: 1987, CISPR Specification for Radio Interference Measuring
Apparatus and Measurement Methods.

[6] IEC CISPR Publication 14: 1985, Limits and Methods of Measurement of Radio
Interference Characteristics of Household Electrical Appliances, Portable Tools and
Similar Electrical Apparatus. European Standard EN 55014, CENELEC, Brussels,
Belgium, 1986.

[7] G. Bell & Sons Ltd: 1966, Webster’s Third International Dictionary of the English
Language, p. 1300.

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DOCUMENTO DE REFERENCIA

INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION. Technical report - Part 1. General.

Section 1: Application and Interpretation of Fundamental Definitions and Terms. Geneva,
Switzerland, 59 p. IEC 1000-1-1:1992.

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