⚡ Störfestigkeit gegen Spannungseinbrüche, Kurzzeitunterbrechungen und Spannungsschwankungen — Pegel 0 %, 40 % und 70 % der Nennspannung

Elektronik und EMV PN-EN 61000-4-11

Übersicht

Die Norm legt die Verfahren zur Prüfung der Störfestigkeit und den Bereich empfohlener Prüfschärfegrade für elektrische und elektronische Betriebsmittel fest, die an Niederspannungs-Versorgungsnetze angeschlossen sind, in Bezug auf Spannungseinbrüche, Kurzzeitunterbrechungen und Spannungsschwankungen. Das Dokument gilt für elektrische und elektronische Betriebsmittel mit einem Bemessungs-Eingangsstrom von nicht mehr als 16 A je Leiter, die an Wechselstromnetze mit 50 Hz oder 60 Hz angeschlossen werden. Es gilt nicht für Betriebsmittel, die an 400-Hz-Netze angeschlossen werden — Prüfungen für solche Netze sollen künftige IEC-Dokumente erfassen. Prüfungen der Störfestigkeit gegen Spannungsschwankungen (Fluktuationen) beschreibt gesondert IEC 61000-4-14.

Ein Spannungseinbruch wird durch zwei Größen beschrieben: den Prüfpegel in Prozent der Nennspannung, auf den die Spannung abgesenkt wird, sowie die Dauer, ausgedrückt als Anzahl der Perioden der Netzspannung. Die empfohlenen Pegel sind 0 % der Nennspannung, was einer Absenkung um 100 %, also einer Kurzzeitunterbrechung, entspricht, 40 % der Nennspannung bei einer Absenkung um 60 % sowie 70 % bei einer Absenkung um 30 %. Die empfohlenen Dauern sind 0,5 Periode, 1, 5, 10, 25 und 50 Perioden sowie eine Dauer „x“, die in den technischen Anforderungen an das Produkt angegeben wird. Jede Dauer ist für jeden Prüfpegel zulässig, und die Wahl eines oder mehrerer Pegel und Dauern ist zulässig.

Die Norm weist darauf hin, dass bei einer Prüfung des Betriebsmittels mit Einbrüchen von 100 % grundsätzlich keine Notwendigkeit besteht, für dieselben Dauern bei anderen Pegeln zu prüfen, obwohl dies für bestimmte Fälle wie Schutzsysteme oder elektromechanische Geräte nicht gilt. Als praktischen Hintergrund gibt die Norm an, dass Energieverteiler in Europa Einbrüche und Kurzzeitunterbrechungen mit einer Dauer von einer halben Periode bis 3000 Perioden gemessen haben, am häufigsten jedoch Dauern unter 50 Perioden sind.

SUCHSCHLÜSSEL KORRIGIERT (23.09.2026). Das Schlüsselfeld hatte die Form „PN-EN IEC 61000-4-11“, und die Registerkarte „Laboratorien“ sucht nach dem Anfang der Schreibweise — sie zeigte dadurch 13 Einträge bei 11 Laboratorien. In den Akkreditierungsumfängen erscheint dieselbe Norm in zwei parallelen Formen, weil der Bestandteil IEC erst mit der neueren Ausgabe in die Nummer kam: „PN-EN 61000-4-11“ — 16 Einträge bei 13 Laboratorien, „PN-EN IEC 61000-4-11“ — 13 bei 11; gemeinsame Laboratorien gibt es 5, zusammen 19 (gezählt nach dem Anfang der Schreibweise, mit Nummerngrenze). Der Schlüssel wurde auf die zahlreichere Form gesetzt; die andere geben wir hier ausdrücklich an, weil der Abgleich nach dem Anfang der Schreibweise nicht beide zugleich erfasst. WIE VIELE LABORATORIEN AUSSERHALB DER REGISTERKARTE BLEIBEN: 6 Laboratorien verwenden bei dieser Norm ausschließlich die Form mit dem Bestandteil IEC, sodass kein Abgleich nach dem Anfang der Schreibweise sie zeigt (die Registerkarte zeigt 13). DER PREIS DER WAHL EINER FORM HÄNGT VON DER BREITE DES GEGENSTANDS DES EINTRAGS AB: bei einem Eintrag über die gesamte Reihe PN-EN 61000-4 verliert der Schlüssel ohne den Bestandteil IEC kein einziges Laboratorium — alle zwölf, die IEC verwenden, haben auch Schreibweisen ohne ihn bei anderen Teilen der Reihe; bei einem Eintrag über einen einzelnen Teil gehen eines bis sechs verloren.

Prinzip der Methode

Die Versorgungsspannung des Prüflings wird für eine vorgegebene Zeit auf einen vorgegebenen Pegel, ausgedrückt in Prozent der Nennspannung, abgesenkt und anschließend wiederhergestellt. Ein Spannungseinbruch wird durch zwei Parameter gekennzeichnet: den Pegel, auf den die Spannung abgesenkt wird, und die in Perioden der Netzspannung gezählte Dauer. Bei einer Dauer von 0,5 Periode wird die Prüfung mit beiden Polaritäten durchgeführt, das heißt beginnend jeweils bei der Phase 0° und 180°. Der Prüfling wird dreimal in Abständen von 10 s geprüft, für die repräsentativsten Betriebsarten. Der Generator oder die Schalteinrichtung gewährleistet die vorgegebene Genauigkeit der Spannung, wobei die Genauigkeit ±10 % beträgt. Eine gesonderte Gruppe bilden die Schwankungen der Versorgungsspannung, für die die Norm eine eigene Tabelle empfohlener Pegel und Dauern enthält.

Anwendungen

• Störfestigkeitsprüfungen von aus dem Niederspannungsnetz versorgten Betriebsmitteln gegen Ausfälle und Einbrüche der Versorgung
• Beurteilung des Verhaltens von Schaltnetzteilen, Steuerungen und Antrieben bei Kurzzeitunterbrechungen
• Prüfung von Schutzsystemen und elektromechanischen Geräten, bei denen der Pegel 100 % die Zwischenpegel nicht ersetzt
• Prüfungen der Übereinstimmung von Produkten mit der Richtlinie über die elektromagnetische Verträglichkeit
• Prüfung von Bahnprodukten, bei denen sich die Anforderungen an die Störfestigkeit der Wechselstrom-Versorgungsanschlüsse auf diese Norm berufen

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

PN-EN IEC 61000-4-11:2020-11

Titel (PL)

Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) — Część 4-11: Metody badań i pomiarów — Badania odporności na zapady napięcia, krótkie przerwy i zmiany napięcia

Title (EN)

Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-11: Testing and measurement techniques — Voltage dips, short interruptions and voltage variations immunity tests

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Festlegung des Prüfumfangs

   Prüfpegel und Dauern aus den empfohlenen auswählen und dabei die technischen Anforderungen an das Produkt berücksichtigen; die Wahl eines oder mehrerer Pegel ist zulässig, und jede Dauer ist für jeden Pegel zulässig.

2. Betriebsbedingungen des Betriebsmittels

   Die repräsentativsten Betriebsarten des Prüflings festlegen, in denen der Einbruch die größte Bedeutung für seine Funktion hat.

3. Aufbau des Prüfplatzes

   Den Prüfling über den Generator für Spannungseinbrüche mit einer Stromversorgung verbinden, deren Strombelastbarkeit für den Einschaltstrom ausreicht, und die Einrichtung zur Überwachung der Funktion des Betriebsmittels anschließen.

4. Überprüfung der Parameter

   Pegel und Dauer des Einbruchs sowie die Genauigkeit von ±10 % verifizieren; die korrekte Phasensteuerung der Schalteinrichtung überprüfen.

5. Prüfung der Einbrüche mit einer Dauer von 0,5 Periode

   Die Prüfung mit beiden Polaritäten durchführen, wobei der Einbruch jeweils bei der Phase 0° und bei der Phase 180° beginnt.

6. Prüfung der übrigen Dauern

   Einbrüche mit Dauern von 1, 5, 10, 25 und 50 Perioden bei den gewählten Pegeln 0 %, 40 % und 70 % der Nennspannung durchführen.

7. Wiederholungen

   Jeden Prüffall dreimal in Abständen von 10 s anwenden und dabei die Funktion des Prüflings während des Einbruchs und nach Wiederkehr der Spannung beobachten.

   ⏱ Zeit: Abstand 10 s

8. Bewertung und Bericht

   Das Verhalten des Betriebsmittels nach den Bewertungskriterien aus den Produktanforderungen beurteilen. Im Bericht Pegel, Dauern in Perioden, Phasenwinkel, Anzahl der Wiederholungen, Betriebsarten des Betriebsmittels und Ergebnis angeben.

Erforderliche Geräte und Apparatur

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Der Prüfling bleibt an Netzspannung — Schutz gegen elektrischen Schlag am Prüfplatz, Not-Aus
• Hohe Einschaltströme bei Wiederkehr der Spannung — Auswahl der Versorgung und der Schutzeinrichtungen, Gefahr der Überhitzung der Schalteinrichtung
• Plötzliches Anlaufen beweglicher Teile des Prüflings nach Wiederkehr der Versorgung — Sicherheitszone um den Prüfplatz
• Wiederholte Einbrüche können Netzteile und Antriebe des Prüflings beschädigen — Beobachtung des Zustands zwischen den Prüfungen

Häufige Fragen