EMC Evaluation and Testing for Motorboat

Abstract

This Bachelor’s thesis includes many of the basic principles and procedures needed to make sure a boat has the required level of electromagnetic compatibility. The information is relevant to both private and commercial boat builders aspiring for electromagnetically problem-free electrical installations.

The thesis begins with basic introduction to electromagnetic compatibility and the different types of interference. Also the standards directing a boat’s EMC design and testing have been shortly introduced.

The EMC tests that should be performed to all electrical devices integrated into boats have been described with references to the relevant standards. This information should be useful while choosing devices for a new boat to make sure the devices are electromagnetically compatible. The test procedures are also useful if a boat manufacturer decides to integrate an electrical system of their own design and need to know what types of tests the system needs to pass.

After the compatibility of the individual devices has been ensured, the measures to lower interference in wiring and installation of devices have been depicted for every device group used on board a boat. This is especially useful for the planning of cables, wiring routes and necessary screens.

With the plans ready, a rough EMC evaluation can be made to assess the problematic areas of installation before any part of the boat has been built.

After these phases a seemingly EMI free boat can be built but to make sure everything is fine with the final product a full EMC test should be carried out. The guidelines have been provided for successful EMC tests and the required results.

The tools given in this thesis should be enough to achieve the level of EMC necessary for CE-marking.

Tämä insinöörityö sisältää tarpeellisimmat keinot ja käytännöt veneen sähkömagneettisen yhteensopivuuden takaamiseksi. Nämä tiedot ovat hyödyllisiä niin yksityisille, kuin myös ammattimaisille veneen rakentajille, jotka tavoittelevat häiriötöntä sähköjärjestelmää veneeseensä.

Insinöörityön alussa kuvataan sähkömagneettinen yhteensopivuus ja siihen liittyvät häiriömuodot pääpiirteittäin. Myös veneen EMC-suunnitteluun ja -testaukseen liittyvät standardit käydään pintapuolisesti läpi.

Jokaiselle yksittäiselle laitteelle valmistajan suorittamat EMC-testit sekä vaaditut tulokset on kuvailtu, jotta asianmukaisten laitevalintojen tekeminen suunnitteluvaiheessa helpottuisi. Jokaisesta testikohdasta löytyy myös viite standardiin, jossa on tarkemmat vaatimukset mittauksille. Näin veneen valmistajan on helpompi löytää tarkat tiedot mittauksista, mikäli veneeseen haluttaisiin asentaa asianmukaisesti testattu venevalmistajan itse suunnittelema sähköjärjestelmä.

Kun yksittäisten laitteiden sähkömagneettinen yhteensopivuus on varmistettu, on vuorossa sähköasennuksien ja johdotusten suunnittelu. Näiden laadukkaan toteutuksen varmistamiseksi jokaiselle erilaiselle laitetyypille on annettu omat ohjeistuksensa häiriöiden vähentämiseksi. Tämä vaihe on erittäin tärkeä etenkin johtoja, johdotusreittejä sekä tarpeellisia suojia suunniteltaessa.

Suunnitelmien toimivuutta voidaan suunnitelmien valmistuttua arvioida karkean EMC-arviointimenetelmän avulla. Näin voidaan puuttua mahdollisiin ongelmakohtiin suunnitelmissa ja korjata ne ennen veneen rakentamista.

Näiden vaiheiden jälkeen rakennetussa veneessä ei pitäisi olla merkittäviä sähkömagneettisia häiriöitä, mutta ennalta arvaamattomien häiriöiden takia on suositeltavaa suorittaa valmiille veneelle täydellinen EMC-mittaus. Tätä varten olennaisimmat tiedot kokonaisen veneen EMC-testeistä on sisällytetty tähän insinöörityöhön.

Näiden tietojen tulisi riittää takaamaan EMC:n osalta vaadittava taso CE-merkintää varten.