⚡ Störfestigkeit elektrischer und elektronischer Geräte gegen impulsförmige Magnetfelder (Blitzeinschläge, Fehler, Schalthandlungen in Umspannwerken) — Feld einer Induktionsspule, gespeist mit einem 8/20-µs-Stoßstrom, Prüfschärfegrade 100, 300 und 1000 A/m oder Grad X, PN-EN 61000-4-9

Elektronik und EMV PN-EN 61000-4-9

Übersicht

WAS DIE NORM BESCHREIBT. Anwendungsbereich aus der PKN-Katalogkarte PN-EN 61000-4-9:2016-11 (Feld „Anwendungsbereich“ in polnischer Übersetzung, wie auf der Karte zitiert; unsere deutsche Wiedergabe): „Dieser Teil der IEC 61000 legt die Anforderungen an die Störfestigkeit, Prüfverfahren und den Bereich empfohlener Prüfschärfegrade für Geräte fest, die impulsförmigen magnetischen Störgrößen ausgesetzt sind, die hauptsächlich auftreten in: Industrieanlagen, Kraftwerken, Bahnanlagen, Mittel- und Hochspannungs-Umspannwerken. Die Anwendbarkeit dieser Norm auf an verschiedenen Orten installierte Geräte bestimmt sich nach dem Vorhandensein des Phänomens, wie in Abschnitt 4 festgelegt. Diese Norm berücksichtigt keine Störungen durch kapazitive oder induktive Kopplung in Kabeln oder anderen Teilen der Installation. (…) Gegenstand dieser Norm ist die Festlegung einer gemeinsamen Grundlage für die Beurteilung der Störfestigkeit elektrischer und elektronischer Geräte gegen impulsförmige Magnetfelder. (…)“ Den Normtext lesen wir in der Leseprobe von IEC 61000-4-9:2016 (Ausgabe 2.0, 2016-07) vom Deckblatt bis Abschnitt 6.2.3 (Kalibrierung des Generators, Seite 13) und in der Fassung mit Änderungsmarkierungen (RLV) bis Abschnitt 4.

NACH DEM NORMTEXT (Vorwort, Abschnitte 1–6.2.3). Die Norm wurde von IEC SC 77B erarbeitet; sie hat den Status einer EMV-Grundnorm (IEC Guide 107) — Produktkomitees entscheiden, ob die Prüfung angewendet wird, und legen Schärfegrade und Bewertungskriterien fest. Die zweite Ausgabe ersetzt die erste von 1993 und Änderung 1:2000; als technische Änderungen nennt das Vorwort neue Anhänge: B (Feldverteilung der Spulen), D (Messunsicherheit), E (mathematische Modellierung der Stoßwelle), F (Eigenschaften bei zwei Normspulen), G (numerische 3D-Simulationen) sowie die Behandlung der Berechnung des Spulenfaktors und der Kalibrierung mit Strommessung. Die Prüfung soll die Reaktion des Prüflings (EUT) unter festgelegten Betriebsbedingungen auf impulsförmige Magnetfelder durch Schalthandlungen und Blitze ermitteln; die Norm behandelt keine kapazitiv oder induktiv in Kabel eingekoppelten Störungen. Nach Abschnitt 4 entstehen impulsförmige Felder bei Blitzeinschlägen in Gebäude und Metallkonstruktionen (Masten, Erdleiter, Erdungsnetze) und bei anfänglichen Fehlertransienten in Nieder-, Mittel- und Hochspannungsnetzen, in Hochspannungs-Umspannwerken auch beim Schalten von Sammelschienen und Leitungen durch Leistungsschalter; die Prüfung betrifft vor allem elektronische Geräte in Anlagen zur Erzeugung und Verteilung elektrischer Energie und deren Leitstellen, nicht relevant ist sie für Betriebsmittel des Verteilnetzes (z. B. Transformatoren, Leitungen); Produktkomitees können andere Anwendungen erwägen. Prüfschärfegrade (Tabelle 1, Spitzenfeldstärke): Grade 1 und 2 — nicht anwendbar, 3 — 100 A/m, 4 — 300 A/m, 5 — 1 000 A/m, X — speziell (über, unter oder zwischen den anderen, in der Gerätespezifikation angegeben); 1 A/m entspricht im freien Raum einer Flussdichte von 1,26 µT; der Grad wird nach den Installationsbedingungen gewählt (Installationsklassen in Anhang C). Prüfeinrichtung (6): Der Hybridgenerator (gleiche Wellenform wie in IEC 61000-4-5) arbeitet als Stromquelle — maßgeblich ist nur die 8/20-µs-Stromwelle, gemessen als Kurzschlussstrom ohne angeschlossene Spule; Generatorkennwerte: Polarität positiv und negativ, Phasenverschiebung 0°–360° gegenüber der Netzspannung des EUT mit Toleranz ±10°, Wiederholung mindestens einmal pro Minute, Kurzschluss-Spitzenstrom 100 A bis 1 000 A oder geforderter Schärfegrad geteilt durch den Spulenfaktor, Toleranz des Spitzenstroms ±10 %, erdfreier Ausgang; Stirnzeit Tf = 1,25 × Tr = 8 µs ± 20 %, Dauer Td = 1,18 × Tw = 20 µs ± 20 % (Tr — zwischen 10 % und 90 % des Scheitelwerts, Tw — zwischen den Halbwertpunkten); im Ausgangskreis ein 18-µF-Kondensator; bei der Kalibrierung des Generators darf die Stromzange nicht sättigen, ihre untere Grenzfrequenz (−3 dB) muss unter 100 Hz liegen, und das Oszilloskop oder ein anderes Messgerät muss eine Bandbreite von mindestens 1 MHz haben; kalibriert wird für alle angewendeten Schärfegrade. Die Begriffe (3.1) umfassen u. a. den Spulenfaktor (Verhältnis der Feldstärke in der Mitte der Spulenebene ohne EUT zum Strom) und das Annäherungsverfahren (eine kleine Spule wird entlang der Seite des EUT bewegt, um besonders empfindliche Stellen zu finden); die RLV zeigt als aus der vorigen Ausgabe gestrichenen Text die Begriffe „Eintauchverfahren“ (EUT in der Spulenmitte) und „Entkopplungsnetzwerk“. Das Inhaltsverzeichnis nennt weiter: 6.3 — Induktionsspule (Feldverteilung, Normspulen 1 m × 1 m und 1 m × 2,6 m), 6.4 — Kalibrierung des Prüfsystems, 7 — Prüfaufbau (Tischgerät, Standgerät, Prüfung am Aufstellungsort — 7.5), 8 — Ablauf (klimatische und elektromagnetische Laborbedingungen, Durchführung), 9 — Bewertung der Ergebnisse, 10 — Prüfbericht, Anhänge A (Nicht-Normspulen, Spulenfaktor), B, C (Wahl der Prüfschärfegrade), D, E, F, G.

STATUS (Stand der Karten 02.10.2026). Die Karte PN-EN 61000-4-9:2016-11 (englische Fassung) trägt keinen Vermerk „Zurückgezogen“ — die Norm ist GÜLTIG: Veröffentlichung 24-11-2016, 62 Seiten, Preisgruppe V, Sektor Informations- und Kommunikationstechnik, KT 104 für Elektromagnetische Verträglichkeit, ICS 33.100.20, „Führt ein: EN 61000-4-9:2016 [IDT], IEC 61000-4-9:2016 [IDT]“, „Ersetzt: PN-EN 61000-4-9:1998/A1:2003 - polnische Fassung, PN-EN 61000-4-9:1998 - polnische Fassung“. Eine polnische Fassung der Ausgabe 2016 gibt es im Katalog nicht: Die PKN-Suche nach „PN-EN 61000-4-9“ (02.10.2026) zeigt 2016-11 (englisch), 1998 (polnisch) und Änderung A1 (polnisch 2003, englisch 2002). Karte PN-EN 61000-4-9:1998 (polnische Fassung; EN 61000-4-9:1993, IEC 61000-4-9:1993): „Zurückgezogen und ersetzt durch PN-EN 61000-4-9:2016-11 - englische Fassung“, Rückzugsdatum 24-11-2016; Karte der Änderung PN-EN 61000-4-9:1998/A1:2003 (polnische Fassung): „Zurückgezogen und ersetzt durch PN-EN 61000-4-9:2016-11“, Rückzugsdatum 24-11-2016, „Anwendungsbereich“: „Geändert wurde der Inhalt der Abschnitte über klimatische Bedingungen, Bewertung der Prüfergebnisse und Prüfbericht“. Was der Übergang auf die Ausgabe 2016 für das Ergebnis bedeutet — nach dem Vorwort: Berechnung des Spulenfaktors und Kalibrierung des Systems mit Strommessung sowie neue Anhänge (Feldverteilung, Unsicherheit, zwei Spulen); den Inhalt dieser Punkte haben wir nicht. Den Status von IEC 61000-4-9:2016 auf der IEC-Website haben wir nicht geprüft. Ebenso nicht, ob die Norm in der Liste der harmonisierten Normen zur EMV-Richtlinie steht.

WIE VIELE LABORATORIEN UND IN WELCHER FORM (Kopie der Datenbank der Akkreditierungsumfänge, Daten bis 17.09.2026, gelesen 02.10.2026). Die Nummer 61000-4-9 steht in 11 Datensätzen von 9 Laboratorien: AB 022, AB 053 (2), AB 117, AB 167, AB 171, AB 261 (2), AB 295, AB 310, AB 1604. Aktuelle Umfänge auf den PCA-Seiten (gelesen 02.10.2026, Ausgaben der Umfänge vom 30.12.2024 bis 08.09.2026): Die Nummer steht in 12 Zeilen — bei AB 117 zweimal in einer Position („PN-EN 61000-4-9:1998“ und „PN-EN 61000-4-9:1998+A1:2003“), bei AB 053 und AB 261 in zwei Positionen. Ausgaben bei PCA: 2016-11 — AB 022, AB 167, AB 171, AB 261, AB 310; 2016 ohne Monat — AB 295 („PN-EN 61000-4-9:2016“) und AB 053 (Schreibweise „EN 61000-4-9:2016“, ohne „PN-“); die zurückgezogene 1998 mit A1:2003 — AB 117 und AB 1604. Keine dieser Positionen ist ausgesetzt (bei AB 171 betreffen die Fußnoten zur Aussetzung eines Teils des Umfangs ab 13.05.2026 Zeilen in fetter Kursivschrift — die Zeile mit 61000-4-9 ist nicht so gesetzt). Der Reiter „Laboratorien“ sucht Einträge, die MIT „PN-EN 61000-4-9“ BEGINNEN, und zeigt 8 Laboratorien — ohne AB 053, das „EN 61000-4-9:2016“ schreibt; geprüft mit der Abfrage des Reiters auf dem Produktionsserver labcoda.pl am 02.10.2026: „PN-EN 61000-4-9“ — 8, „EN 61000-4-9“ — 3 (AB 053 und zwei tschechische Laboratorien mit ČIA-Akkreditierung, Nr. 1341 und 1695), „PN-EN IEC 61000-4-9“ — 0.

WAS DIE LABORATORIEN PRÜFEN (Positionen bei PCA). Gegenstand: elektrische und elektronische Geräte — bei acht, darunter Niederspannungsgeräte mit Beleuchtungs-, IT- und Traktionsgeräten (AB 022), elektronische Ausrüstung von Schienenfahrzeugen und andere Produktgruppen (AB 053, zwei Positionen), mit Eingangsstrom ≤ 16 A (AB 117, AB 295), Medizingeräte (AB 1604), Geräte für militärische Zwecke (AB 171 — in einer Position mit vielen Verteidigungsnormen und anderen Teilen von PN-EN 61000-4), Prüfungen im Laboratorium und am Aufstellungsort (AB 261, „IN SITU“); bei AB 310 ist Gegenstand „Industrie- und Bahnanlagen, Kraftwerke, Mittel- und Hochspannungs-Umspannwerke“ mit „direktem Verfahren“. Prüfschärfegrade in den Umfängen: bis 1000 A/m (AB 053, AB 117, AB 310; AB 295 — „bis 1 kA/m“, „Typ SURGE“), (100–1000) A/m (AB 261), Grade 3, 4, 5 und X von 100 bis 1000 A/m (AB 167), (100–2200) A/m (AB 1604, bei Ausgabe 1998 mit A1:2003) — ein Wert über Grad 5 ist in Tabelle 1 Grad X, den die Gerätespezifikation festlegt; AB 022 und AB 171 nennen keinen Grad.

WO LEICHT EIN SCHEINBAR RICHTIGES ERGEBNIS ENTSTEHT. Bei der Prüfeinrichtung: Der Generator wird mit dem Kurzschlussstrom ohne Spule kalibriert, und die Feldstärke ergibt sich aus Strom und Spulenfaktor — ein ohne Berücksichtigung des Spulenfaktors eingestellter Spitzenstrom (geforderter Grad geteilt durch den Faktor) ergibt eine andere Feldstärke als den angegebenen Grad; eine sättigende Stromzange, eine mit unterer Grenzfrequenz über 100 Hz oder ein Oszilloskop mit Bandbreite unter 1 MHz verzerren die gemessene 8/20-µs-Form; Toleranzen: Stirnzeit und Dauer ±20 %, Spitzenstrom ±10 %. Beim Ablauf: Der Generator muss beide Polaritäten, Phasenverschiebung gegenüber der Netzspannung (0°–360°, ±10°) und Wiederholung mindestens einmal pro Minute bieten — wie viele Stöße, in welchen Polaritäten und Phasen bei der Prüfung angewendet werden, legt Abschnitt 8 fest, den wir nicht haben, ebenso die Bewertungskriterien (Abschnitt 9). Beim Schärfegrad: Grade 1 und 2 sind in Tabelle 1 „nicht anwendbar“, Grad X und die Bewertungskriterien legt das Produktkomitee oder die Gerätespezifikation fest — ein Ergebnis „störfest bei 1000 A/m“ ohne Bewertungskriterium sagt nicht, wie sich das Gerät verhalten hat. Bei der Ausgabe: AB 117 und AB 1604 nennen die Ausgabe 1998 mit A1:2003 (zurückgezogen 24.11.2016), die nach der Karte der Änderung A1 andere Festlegungen zu klimatischen Bedingungen, Bewertung der Ergebnisse und Bericht hatte als die Ausgabe 1998 ohne Änderung; die Ausgabe 2016 brachte u. a. die Kalibrierung des Systems mit Strommessung.

WAS WIR NICHT ANGEBEN. Aus der Ausgabe 2016 haben wir die Punkte ab 6.3 (Spulen, Feldverteilung, Kalibrierung des Systems), die Abschnitte 7–10 (Aufbauten für Tisch-, Standgeräte und am Aufstellungsort, Laborbedingungen, Durchführung, Bewertung, Bericht) und die Anhänge A–G (Spulenfaktor, Installationsklassen, Unsicherheit) nicht. Abmessungen des Aufbaus, Spulenpositionen, Anzahl der Stöße und Bewertungskriterien geben wir daher nicht an.

Prinzip der Methode

Ein als Stromquelle arbeitender Hybridgenerator speist einen 8/20-µs-Stoß (Stirnzeit 8 µs, Dauer 20 µs) in eine Induktionsspule mit bekanntem Spulenfaktor, die im Volumen des Prüflings ein impulsförmiges Magnetfeld mit einer Spitzenfeldstärke von 100, 300 oder 1000 A/m (oder Grad X nach Produktspezifikation) erzeugt; der Generator liefert Stöße beider Polaritäten und mit Phasenverschiebung gegenüber der Netzspannung, und die Funktion des Geräts wird unter festgelegten Betriebsbedingungen beobachtet und nach den für das Produkt festgelegten Kriterien bewertet.

Anwendungen

• Elektronische Geräte für Anlagen zur Erzeugung und Verteilung elektrischer Energie, Mittel- und Hochspannungs-Umspannwerke, Industrie- und Bahnanlagen (Anwendungsbereich der Norm) — in den Umfängen: Schienenfahrzeuge, Steuerungen, AB 310 — Anlagen und Umspannwerke
• Elektrische und elektronische Geräte für allgemeine, medizinische und militärische Zwecke — Störfestigkeitsprüfungen nach Produktspezifikation (9 Laboratorien)
• Prüfung am Aufstellungsort („IN SITU“) — AB 261

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

PN-EN 61000-4-9:2016-11 (wersja angielska; EN 61000-4-9:2016, IEC 61000-4-9:2016 IDT)

Titel (PL)

Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) — Część 4-9: Metody badań i pomiarów — Badanie odporności na impulsowe pole magnetyczne

Title (EN)

Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-9: Testing and measurement techniques — Impulse magnetic field immunity test

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Wahl des Schärfegrads

   Prüfschärfegrad aus Tabelle 1 (100, 300, 1 000 A/m oder X) nach Installationsbedingungen (Klassen in Anhang C) und Produktspezifikation; Bewertungskriterien — vom Produktkomitee. PN-EN 61000-4-9:2016-11 gültig (Stand der Karte 02.10.2026).

2. Kalibrierung des Generators

   Kurzschlussstrom ohne Spule: 8/20 µs (±20 %), Spitzenstrom ±10 %, für jeden angewendeten Grad; Zange < 100 Hz (−3 dB), Bandbreite ≥ 1 MHz.

3. Spulenstrom

   Spitzenstrom = geforderte Feldstärke geteilt durch den Spulenfaktor; Spulenfaktor und Feldverteilung der Spulen — Abschnitt 6.3 und Anhänge A, B (Inhalt NICHT ANGEGEBEN).

4. Aufbau und Prüfung

   Tischgerät, Standgerät (mit Bezugsmasseebene) oder am Aufstellungsort (Abschnitt 7); Anzahl der Stöße, Polaritäten und Phasen aus Abschnitt 8 NICHT ANGEGEBEN (der Generator muss beide Polaritäten und Phasenverschiebung ermöglichen).

5. Bewertung und Bericht

   Die Funktion des EUT wird nach den Kriterien der Produktspezifikation bewertet (Abschnitt 9), Bericht — Abschnitt 10 (Inhalt beider NICHT ANGEGEBEN).

Erforderliche Geräte und Apparatur

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Der Stoßgenerator erzeugt hohe Spannungen und Ströme bis 1 000 A — Arbeit nach der Geräteanleitung; der gelesene Normtext enthält keine Arbeitsschutzwarnungen
• FACHLICHER HINWEIS: Die Feldstärke hängt von Strom und Spulenfaktor ab — der Generatorstrom allein ist nicht der Prüfschärfegrad; AB 117 und AB 1604 nennen die Ausgabe 1998 mit A1:2003, zurückgezogen 24-11-2016

Häufige Fragen