Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4: Testing and measurement techniques - Section 2: Electrostatic discharge immunity test. Basic EMC Publication

This publication is based on IEC 60801-2 (second edition: 1991). It relates to the immunity requirements and test methods for electrical and electronic equipment subjected to static electricity discharges, from operators directly, and to adjacent objects. It additionally defines ranges of test levels which relate to different environmental and installation conditions and establishes test procedures. The object of this standard is to establish a common and reproducible basis for evaluating the performance of electrical and electronic equipment when subjected to electrostatic discharges. In addition, it includes electrostatic discharges which may occur from personnel to objects near vital equipment.

Compatibilité électromagnétique (CEM) - Partie 4: Techniques d'essai et de mesure - Section 2: Essais d'immunité aux décharges électrostatiques. Publication fondamentale en CEM

Concerne les prescriptions et méthodes d'essais relatives à l'immunité des matériels électriques et électroniques soumis à des décharges d'électricité statique produites directement par les opérateurs, et entre objets situés à proximité. Elle définit en outre des gammes de niveaux d'essais, qui correspondent à des conditions d'environnement et d'installation différentes et établit des procédures d'essais. Cette norme a pour objet d'établir une base commune et reproductible pour l'évaluation des performances des matériels électriques et électroniques lorsqu'ils sont soumis à des décharges électrostatiques. Sont incluses également les décharges électrostatiques qui peuvent être produites par les opérateurs sur des objets situés à proximité du matériel principal.

General Information

Status
Published
Publication Date
25-Apr-2001
Current Stage
DELPUB - Deleted Publication
Start Date
09-Dec-2008
Completion Date
26-Oct-2025

Relations

Effective Date
05-Sep-2023
Effective Date
05-Sep-2023
Effective Date
05-Sep-2023

Overview

IEC 61000-4-2:1995 (consolidated with Amendments 1:1998 and 2:2000; edition 1.2) is a basic EMC publication that defines immunity requirements and test methods for electrostatic discharge (ESD). Based on IEC 60801-2, the standard establishes a common and reproducible basis for evaluating how electrical and electronic equipment responds to static electricity-both direct discharges from operators and discharges to nearby objects. It covers laboratory testing and post-installation (on-site) tests and defines ranges of test levels tied to environmental and installation conditions.

Key topics and technical requirements

  • Scope and purpose: Specifies the goals of ESD immunity testing and provides a reference framework for product committees, manufacturers and test laboratories.
  • ESD waveform and characteristics: Defines the typical discharge current waveform and the required performance characteristics of the ESD generator (energy storage capacitor, discharge switch, verification procedures).
  • Test levels: Establishes ranges of test levels that correspond to different environmental conditions (e.g., low humidity, conductive/insulative materials) and intended installation classes.
  • Test methods: Describes two principal methods - contact discharge and air discharge - and distinguishes direct vs indirect application (e.g., to the EUT or to a coupling plane).
  • Test equipment & verification: Specifies ESD generator construction, electrode types, resistive loads and verification checks to ensure reproducible results.
  • Test set-up: Details laboratory set-ups (table-top and floor-standing configurations), ground reference plane (GRP), horizontal/vertical coupling planes (HCP/VCP) and procedures for post-installation testing.
  • Procedure & evaluation: Defines test execution, EUT exercising, evaluation of degradation or failure, and required contents of the test report.

Applications and who uses it

IEC 61000-4-2 is used by:

  • EMC test laboratories performing standardized ESD immunity tests.
  • Product manufacturers designing electronic equipment (consumer, industrial, medical) to meet EMC requirements.
  • Compliance engineers and QA teams specifying acceptance criteria and test levels.
  • Product committees and standards developers selecting appropriate test severity for specific product families.
  • Installers and facility engineers conducting post-installation verification of critical systems exposed to static risks.

Practical applications include verifying device robustness to operator contact, assessing susceptibility from nearby charged objects, and defining mitigations (grounding, shielding, antistatic materials) to improve product reliability in real environments.

Related standards

  • IEC 61000 series (EMC framework)
  • IEC 60801-2 (origin of the ESD test content)
  • IEC 60050(161) (IEV - EMC vocabulary)
  • IEC 60068-1 (environmental testing guidance)

Keywords: IEC 61000-4-2, electrostatic discharge, ESD immunity test, electromagnetic compatibility, EMC testing, EUT, ESD generator, contact discharge, air discharge, grounding, coupling plane.

Standard

IEC 61000-4-2:1995+AMD1:1998+AMD2:2000 CSV - Electromagnetic compatibility (EMC)- Part 4-2: Testing and measurement techniques - Electrostatic discharge immunity test Released:4/26/2001

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Standard

IEC 61000-4-2:1995+AMD1:1998+AMD2:2000 CSV - Compatibilité électromagnétique (CEM)- Partie 4-2: Techniques d'essai et de mesure - Essai d'immunité aux décharges électrostatiques Released:4/26/2001

French language
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Standard

IEC 61000-4-2:1995+AMD1:1998 CSV - Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-2: Testing and measurement techniques - Electrostatic discharge immunity test Released:5/27/1999 Isbn:2831847818

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Standard

IEC 61000-4-2:1995+AMD1:1998+AMD2:2000 CSV - Electromagnetic compatibility (EMC)- Part 4-2: Testing and measurement techniques - Electrostatic discharge immunity test Released:4/26/2001 Isbn:2831856876

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Frequently Asked Questions

IEC 61000-4-2:1995 is a standard published by the International Electrotechnical Commission (IEC). Its full title is "Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4: Testing and measurement techniques - Section 2: Electrostatic discharge immunity test. Basic EMC Publication". This standard covers: This publication is based on IEC 60801-2 (second edition: 1991). It relates to the immunity requirements and test methods for electrical and electronic equipment subjected to static electricity discharges, from operators directly, and to adjacent objects. It additionally defines ranges of test levels which relate to different environmental and installation conditions and establishes test procedures. The object of this standard is to establish a common and reproducible basis for evaluating the performance of electrical and electronic equipment when subjected to electrostatic discharges. In addition, it includes electrostatic discharges which may occur from personnel to objects near vital equipment.

This publication is based on IEC 60801-2 (second edition: 1991). It relates to the immunity requirements and test methods for electrical and electronic equipment subjected to static electricity discharges, from operators directly, and to adjacent objects. It additionally defines ranges of test levels which relate to different environmental and installation conditions and establishes test procedures. The object of this standard is to establish a common and reproducible basis for evaluating the performance of electrical and electronic equipment when subjected to electrostatic discharges. In addition, it includes electrostatic discharges which may occur from personnel to objects near vital equipment.

IEC 61000-4-2:1995 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 33.100.20 - Immunity. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.

IEC 61000-4-2:1995 has the following relationships with other standards: It is inter standard links to IEC 61000-4-2:1995/AMD2:2000, IEC 61000-4-2:1995/AMD1:1998, IEC 61000-4-2:2008. Understanding these relationships helps ensure you are using the most current and applicable version of the standard.

IEC 61000-4-2:1995 is available in PDF format for immediate download after purchase. The document can be added to your cart and obtained through the secure checkout process. Digital delivery ensures instant access to the complete standard document.

Standards Content (Sample)


INTERNATIONAL IEC
STANDARD
61000-4-2
Edition 1.2
2001-04
Edition 1:1995 consolidated with amendments 1:1998 and 2:2000
BASIC EMC PUBLICATION
Electromagnetic compatibility (EMC) –
Part 4-2:
Testing and measurement techniques –
Electrostatic discharge immunity test
This English-language version is derived from the original
bilingual publication by leaving out all French-language
pages. Missing page numbers correspond to the French-
language pages.
Reference number
Publication numbering
As from 1 January 1997 all IEC publications are issued with a designation in the

60000 series. For example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.

Consolidated editions
The IEC is now publishing consolidated versions of its publications. For example,

edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to the base publication, the base

publication incorporating amendment 1 and the base publication incorporating
amendments 1 and 2.
Further information on IEC publications
The technical content of IEC publications is kept under constant review by the IEC,
thus ensuring that the content reflects current technology. Information relating to this
publication, including its validity, is available in the IEC Catalogue of publications
(see below) in addition to new editions, amendments and corrigenda. Information on
the subjects under consideration and work in progress undertaken by the technical
committee which has prepared this publication, as well as the list of publications
issued, is also available from the following:
• IEC Web Site (www.iec.ch)
• Catalogue of IEC publications
The on-line catalogue on the IEC web site (www.iec.ch/searchpub) enables you to
search by a variety of criteria including text searches, technical committees and
date of publication. On-line information is also available on recently issued
publications, withdrawn and replaced publications, as well as corrigenda.
• IEC Just Published
This summary of recently issued publications (www.iec.ch/online_news/ justpub) is
also available by email. Please contact the Customer Service Centre (see below)
for further information.
• Customer Service Centre
If you have any questions regarding this publication or need further assistance,
please contact the Customer Service Centre:

Email: custserv@iec.ch
Tel: +41 22 919 02 11
Fax: +41 22 919 03 00
INTERNATIONAL IEC
STANDARD
61000-4-2
Edition 1.2
2001-04
Edition 1:1995 consolidated with amendments 1:1998 and 2:2000
BASIC EMC PUBLICATION
Electromagnetic compatibility (EMC) –
Part 4-2:
Testing and measurement techniques –
Electrostatic discharge immunity test

 IEC 2001 Copyright - all rights reserved
No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical,
including photocopying and microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Electrotechnical Commission, 3, rue de Varembé, PO Box 131, CH-1211 Geneva 20, Switzerland
Telephone: +41 22 919 02 11 Telefax: +41 22 919 03 00 E-mail: inmail@iec.ch  Web: www.iec.ch
PRICE CODE
CM
Commission Electrotechnique Internationale
International Electrotechnical Commission
Международная Электротехническая Комиссия
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61000-4-2  IEC:1995+A1:1998 – 3 –

+A2:2000
CONTENTS
Page
FOREWORD . 5

INTRODUCTION .9

Clause
1 Scope . 11

2 Normative references. 13
3 General. 13
4 Definitions. 13
5 Test levels . 17
6 Test generator .19
6.1 Characteristics and performance of the ESD generator. 19
6.2 Verification of the characteristics of the ESD generator. 21
7 Test set-up . 23
7.1 Test set-up for tests performed in laboratories . 23
7.2 Test set-up for post-installation tests . 29
8 Test procedure.31
8.1 Laboratory reference conditions. 31
8.2 EUT exercising . 31
8.3 Execution of the test . 31
9 Evaluation of test results. 37
10 Test report . 39
Annex A (informative) Explanatory notes. 55
Annex B (informative) Constructional details . 65
Figure 1 – Simplified diagram of the ESD generator . 39
Figure 2 – Example of arrangement for verification of the ESD generator . 41
Figure 3 – Typical waveform of the output current of the ESD generator . 43
Figure 4 – Discharge electrodes of the ESD generator . 45
Figure 5 – Example of test set-up for table-top equipment – Laboratory tests . 47

Figure 6 – Example of test set-up for floor-standing equipment, laboratory tests . 49
Figure 7 – Example of test set-up for floor-standing equipment, post-installation tests . 51
Figure 8 – Test set-up for ungrounded table-top equipment. 53
Figure 9 – Test set-up for ungrounded floor-standing equipment . 53
Figure A.1 – Maximum values of electrostatic voltages to which operators
may be charged while in contact with the materials mentioned in clause A.2 . 63
Figures B.1 to B.7 – Construction details of the resistive load . 67 to 75
Table 1 – Test levels . 17
Table 2 – Waveform parameters. 21
Table A.1 – Guideline for the selection of the test levels . 57

61000-4-2  IEC:1995+A1:1998 – 5 –

+A2:2000
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION

____________
ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY (EMC) –

Part 4-2: Testing and measurement techniques –

Electrostatic discharge immunity test

FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is
entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may
participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International
Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the
two organizations.
2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an
international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation
from all interested National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form
of standards, technical specifications, technical reports or guides and they are accepted by the National
Committees in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any
divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly
indicated in the latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject
of patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 61000-4-2 has been prepared by subcommittee 77B: High-
frequency phenomena, of IEC technical committee 77: Electromagnetic compatibility.
It forms section 2 of part 4 of IEC 61000. It has the status of a basic EMC publication in
accordance with IEC Guide 107.
It is based on the IEC 60801-2 (second edition: 1991): Electromagnetic compatibility for
industrial process measurement and control equipment – Part 2: Electrostatic discharge
requirements, prepared by IEC technical committee 65: Industrial-process measurement and
control.
According to a recommendation of ACEC at its meeting of December 1989, the scope of this
standard has been extended to all kinds of electrical and electronic equipment. For this
purpose it has been decided to transfer the 60801 series of publications to the 61000-4
series: EMC testing and measurement techniques, of technical committee 77.

61000-4-2 © IEC:1995+A1:1998 – 7 –

+A2:2000
No technical changes, only editorial amendments, have been made with this transfer and

reference to IEC 60801-2 (1991) or IEC 61000-4-2 is equivalent.

This consolidated version of IEC 61000-4-2 consists of the first edition (1995) [documents

77B(CO)21 and 77B/145/RVD], its amendment 1 (1998) [documents 77B/216/FDIS and

77B/226/RVD] and amendment 2 (2000) [documents 77B/291+292/FDIS and 77B/298+299/RVD].

The technical content is therefore identical to the base edition and its amendments and has

been prepared for user convenience.

It bears the edition number 1.2.
A vertical line in the margin shows where the base publication has been modified by
amendments 1 and 2.
Annexes A and B are for information only.
The committee has decided that the contents of the base publication and its amendments will
remain unchanged until 2003. At this date, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
61000-4-2  IEC:1995+A1:1998 – 9 –

+A2:2000
INTRODUCTION
IEC 61000-4 is a part of the IEC 61000 series, according to the following structure:

Part 1: General
General consideration (introduction, fundamental principles)

Definitions, terminology
Part 2: Environment
Description of the environment

Classification of the environment
Compatibility levels
Part 3: Limits
Emission limits
Immunity limits (in so far as they do not fall under the responsibility of the product
committees)
Part 4: Testing and measurement techniques
Measurement techniques
Testing techniques
Part 5: Installation and mitigation guidelines
Installation guidelines
Mitigation methods and devices
Part 9: Miscellaneous
Each part is further subdivided into sections which are to be published either as international
standards or as technical reports.
These sections of IEC 61000-4 will be published in chronological order and numbered
accordingly.
This section is an international standard which gives immunity requirements and test
procedures related to "electrostatic discharge".

61000-4-2  IEC:1995+A1:1998 – 11 –

+A2:2000
ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY (EMC) –

Part 4-2: Testing and measurement techniques –

Electrostatic discharge immunity test

1 Scope
This International Standard relates to the immunity requirements and test methods for
electrical and electronic equipment subjected to static electricity discharges, from operators
directly, and to adjacent objects. It additionally defines ranges of test levels which relate to
different environmental and installation conditions and establishes test procedures.
The object of this standard is to establish a common and reproducible basis for evaluating the
performance of electrical and electronic equipment when subjected to electrostatic
discharges. In addition, it includes electrostatic discharges which may occur from personnel to
objects near vital equipment.
This standard defines:
– typical waveform of the discharge current;
– range of test levels;
– test equipment;
– test set-up;
– test procedure.
This standard gives specifications for test performed in "laboratories" and "post-installation
tests" performed on equipment in the final installation.
This standard does not intend to specify the tests to be applied to particular apparatus or
systems. Its main aim is to give a general basic reference to all concerned product
committees of the IEC. The product committees (or users and manufacturers of equipment)
remain responsible for the appropriate choice of the tests and the severity level to be applied
to their equipment.
In order not to impede the task of coordination and standardization, the product committees or
users and manufacturers are strongly recommended to consider (in their future work or

revision of old standards) the adoption of the relevant immunity tests specified in this
standard.
61000-4-2  IEC:1995+A1:1998 – 13 –

+A2:2000
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text,
constitute provisions of this section of IEC 61000-4. At the time of publication, the editions
indicated were valid. All normative documents are subject to revision, and parties to

agreements based on this section of IEC 61000-4 are encouraged to investigate the

possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below.

Members of IEC and ISO maintain registers of currently valid International Standards.

IEC 60050(161):1990, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) – Chapter 161:

Electromagnetic compatibility
IEC 60068-1:1988, Environmental testing – Part 1: General and guidance
3 General
This standard relates to equipment, systems, subsystems and peripherals which may be
involved in static electricity discharges owing to environmental and installation conditions,
such as low relative humidity, use of low-conductivity (artificial-fibre) carpets, vinyl garments,
etc., which may exist in allocations classified in standards relevant to electrical and electronic
equipment (for more detailed information, see clause A.1 of annex A).
The tests described in this standard are considered to be a first step in the direction of
commonly used tests for the qualitative evaluation of the performance of all electrical and
electronic equipment as referred to in clause 1.
NOTE From the technical point of view the precise term for the phenomenon would be "static electricity
discharge". However, the term "electrostatic discharge" (ESD) is widely used in the technical world and in technical
literature. Therefore, it has been decided to retain the term ESD in the title of this standard.
4 Definitions
For the purpose of this section of IEC 61000-4, the following definitions and terms apply and
are applicable to the restricted field of electrostatic discharge; not all of them are included in
IEC 60050(161) [IEV].
4.1
degradation (of performance)
an undesired departure in the operational performance of any device, equipment or system
from its intended performance. [IEV 161-01-19]
NOTE The term "degradation" can apply to temporary or permanent failure.
4.2
electromagnetic compatibility (EMC)
the ability of an equipment or system to function satisfactorily in its electromagnetic
environment without introducing intolerable electromagnetic disturbances to anything in that
environment. [IEV 161-01-07]
61000-4-2  IEC:1995+A1:1998 – 15 –

+A2:2000
4.3
antistatic material
material exhibiting properties which minimize charge generation when rubbed against or

separated from the same or other similar materials

4.4
energy storage capacitor
the capacitor of the ESD-generator representing the capacity of a human body charged to the

test voltage value. This may be provided as a discrete component, or a distributed

capacitance
4.5
ESD
electrostatic discharge (see 4.10)
4.6
EUT
equipment under test
4.7
ground reference plane (GRP)
a flat conductive surface whose potential is used as a common reference. [IEV 161-04-36]
4.8
coupling plane
a metal sheet or plate, to which discharges are applied to simulate electrostatic discharge to
objects adjacent to the EUT. HCP: Horizontal Coupling Plane; VCP: Vertical Coupling Plane
4.9
holding time
interval of time within which the decrease of the test voltage due to leakage, prior to the
discharge, is not greater than 10 %
4.10
electrostatic discharge; ESD
a transfer of electric charge between bodies of different electrostatic potential in proximity or
through direct contact. [IEV 161-01-22]
4.11
immunity (to a disturbance)
the ability of a device, equipment or system to perform without degradation in the presence of
an electromagnetic disturbance. [IEV 161-01-20]
4.12
contact discharge method
a method of testing, in which the electrode of the test generator is held in contact with the
EUT, and the discharge actuated by the discharge switch within the generator
4.13
air discharge method
a method of testing, in which the charged electrode of the test generator is brought close to
the EUT, and the discharge actuated by a spark to the EUT

61000-4-2  IEC:1995+A1:1998 – 17 –

+A2:2000
4.14
direct application
application of the discharge directly to the EUT

4.15
indirect application
application of the discharge to a coupling plane in the vicinity of the EUT, and simulation of

personnel discharge to objects which are adjacent to the EUT

5 Test levels
The preferential range of test levels for the ESD test is given in table 1.
Testing shall also be satisfied at the lower levels given in table 1.
Details concerning the various parameters which may influence the voltage level to which the
human body may be charged are given in clause A.2 of annex A. Clause A.4 also contains
examples of the application of the test levels related to environmental (installation) classes.
Contact discharge is the preferred test method. Air discharges shall be used where contact
discharge cannot be applied. Voltages for each test method are given in tables 1a and 1b.
The voltages shown are different for each method due to the differing methods of test. It is not
intended to imply that the test severity is equivalent between test methods.
Further information is given in clauses A.3, A.4 and A.5 of annex A.
Table 1 – Test levels
1a – Contact discharge 1b – Air discharge
Test voltage Test voltage
Level Level
kV kV
1 2 1 2
2 4 2 4
3 6 3 8
4 8 4 15
1) 1)
Special Special
x x
1)
"x" is an open level. The level has to be specified in the dedicated equipment specification. If higher
voltages than those shown are specified, special test equipment may be needed.

61000-4-2  IEC:1995+A1:1998 – 19 –

+A2:2000
6 Test generator
The test generator consists, in its main parts, of:

– charging resistor R ;
c
– energy-storage capacitor C ;
s
– distributed capacitance C ;
d
– discharge resistor R ;
d
– voltage indicator;
– discharge switch;
– interchangeable tips of the discharge electrode (see figure 4);
– discharge return cable;
– power supply unit.
A simplified diagram of the ESD generator is given in figure 1. Constructional details are not
given.
The generator shall meet the requirements given in 6.1 and 6.2.
6.1 Characteristics and performance of the ESD generator
Specifications
– energy storage capacitance (C + C ): 150 pF ± 10 %;
s d
– discharge resistance (R ): 330 Ω ± 10 %;
d
– charging resistance (R ): between 50 MΩ and 100 MΩ;
c
– output voltage (see note 1): up to 8 kV (nominal) for contact discharge;
up to 15 kV (nominal) for air discharge;
– tolerance of the output voltage indication: ±5 %;
– polarity of the output voltage: positive and negative (switchable);
– holding time: at least 5 s;
– discharge, mode of operation (see note 2): single discharge (time between successive
discharges at least 1 s);
– waveshape of the discharge current: see 6.2.
NOTE 1 Open circuit voltage measured at the energy storage capacitor.
NOTE 2 The generator should be able to generate at a repetition rate of at least 20 discharges per second for
exploratory purposes only.
The generator shall be provided with means of preventing unintended radiated or conducted
emissions, either of pulse or continuous type, so as not to disturb the EUT or auxiliary test
equipment by parasitic effects.
The energy storage capacitor, the discharge resistor, and the discharge switch shall be
placed as close as possible to the discharge electrode.
The dimensions of the discharge tips are given in figure 4.

61000-4-2  IEC:1995+A1:1998 – 21 –

+A2:2000
For the air discharge test method the same generator is used and the discharge switch has to

be closed. The generator shall be fitted with the round tip shown in figure 4.

The discharge return cable of the test generator shall be in general 2 m long, and constructed

to allow the generator to meet the waveform specification. It shall be sufficiently insulated to

prevent the flow of the discharge current to personnel or conducting surfaces other than via

its termination, during the ESD test.

In cases where a 2 m length of the discharge return cable is insufficient, (e.g. for tall EUTs), a

length not exceeding 3 m may be used, but compliance with the waveform specification shall

be verified.
6.2 Verification of the characteristics of the ESD generator
In order to compare the test results obtained from different test generators, the characteristics
shown in table 2 shall be verified using the discharge return cable to be used in the testing.
Table 2 – Waveform parameters
First peak Rise time t Current Current
r
Indicated
current of discharge (±30 %) (±30 %)
with discharge
Level
voltage
±10 % at 30 ns at 60 ns
switch
A A A
kV
ns
1 2 7,5 0,7 to 1 4 2
2 4 15 0,7 to 1 8 4
3 6 22,5 0,7 to 1 12 6
4 8 30 0,7 to 1 16 8
The waveform of the output current of the ESD generator during the verification procedure
shall conform to figure 3.
The values of the characteristics of the discharge current shall be verified with 1 000 MHz
bandwidth measuring instrumentation.
A lower bandwidth implies limitations in the measurement of rise time and amplitude of the
first current peak.
For verification, the tip of the discharge electrode shall be placed in direct contact with the
current-sensing transducer, and the generator operated in the contact discharge mode.

The typical arrangement for the verification of the ESD generator performance is given in
figure 2. The bandwidth of the target has to be more than 1 GHz. Constructional details of a
possible design for the current-sensing transducer are given in annex B.

61000-4-2  IEC:1995+A1:1998 – 23 –

+A2:2000
Other arrangements that imply the use of a laboratory Faraday cage having dimensions

different from those in figure 2 are allowed; separation of the Faraday cage from the target

plane is also allowed, but in both cases the distance between the sensor and the grounding

terminal point of the ESD generator shall be respected (1 m), as well as the layout of the

discharge return cable.
The ESD generator shall be re-calibrated in defined time periods in accordance with a

recognized quality assurance system.

7 Test set-up
The test set-up consists of the test generator, EUT and auxiliary instrumentation necessary to
perform direct and indirect application of discharges to the EUT in the following manner:
a) contact discharge to the conductive surfaces and to coupling planes;
b) air discharge at insulating surfaces.
Two different types of tests can be distinguished:
– type (conformance) tests performed in laboratories;
– post installation tests performed on equipment in its final installed conditions.
The preferred test method is that of type tests performed in laboratories.
The EUT shall be arranged in accordance with the manufacturer's instructions for installation
(if any).
7.1 Test set-up for tests performed in laboratories
The following requirements apply to tests performed in laboratories under environmental
reference conditions outlined in 8.1.
A ground reference plane shall be provided on the floor of the laboratory. It shall be a metallic
sheet (copper or aluminium) of 0,25 mm minimum thickness; other metallic materials may be
used but they shall have at least 0,65 mm minimum thickness.
The minimum size of the reference plane is 1 m , the exact size depending on the dimensions
of the EUT. It shall project beyond the EUT or coupling plane by at least 0,5 m on all sides,
and shall be connected to the protective grounding system.

Local safety regulations shall always be met.
The EUT shall be arranged and connected according to its functional requirements.
A distance of 1 m minimum shall be provided between the equipment under test and the walls
of the laboratory and any other metallic structure.
The EUT shall be connected to the grounding system, in accordance with its installation
specifications. No additional grounding connections are allowed.
The positioning of the power and signal cables shall be representative of installation practice.

61000-4-2  IEC:1995+A1:1998 – 25 –

+A2:2000
The discharge return cable of the ESD generator shall be connected to the ground reference

plane. The total length of this cable is in general 2 m.

In cases where this length exceeds the length necessary to apply the discharges to be

selected points, the excess length shall, where possible, be placed non-inductively off the

ground reference plane and shall not come closer than 0,2 m to other conductive parts in the

test set-up.
The connection of the earth cables to the ground reference plane and all bondings shall be of

low impedance, for example by using clamping devices for high frequency applications.

Where coupling planes are specified, for example to allow indirect application of the
discharge, they shall be constructed from the same material type and thickness as that of the
ground reference plane, and shall be connected to the GRP via a cable with a 470 kΩ resistor
located at each end. These resistors shall be capable of withstanding the discharge voltage
and shall be insulated to avoid short circuits to the GRP when the cable lies on the GRP.
Additional specifications for the different types of equipment are given below.
7.1.1 Table-top equipment
The test set-up shall consist of a wooden table, 0,8 m high, standing on the ground reference
plane.
A horizontal coupling plane (HCP), 1,6 m × 0,8 m, shall be placed on the table. The EUT and
cables shall be isolated from the coupling plane by an insulating support 0,5 mm thick.
If the EUT is too large to be located 0,1 m minimum from all sides of the HCP, an additional,
identical HCP shall be used, placed 0,3 m from the first, with the short sides adjacent. The
table has to be enlarged or two tables may be used. The HCPs shall not be bonded together,
other than via resistive cables to the GRP.
Any mounting feet associated with the EUT shall remain in place.
An example of the test set-up for table-top equipment is given in figure 5.
7.1.2 Floor-standing equipment
The EUT and cables shall be isolated from the ground reference plane by an insulating
support about 0,1 m thick.
An example of the test set-up for floor-standing equipment is given in figure 6.
Any mounting feet associated with the EUT shall remain in place.

61000-4-2  IEC:1995+A1:1998 – 27 –

+A2:2000
7.1.3 Test method for ungrounded equipment

The test method described in this subclause is applicable to equipment or part(s) of equip-
ment whose installation specifications or design preclude connection to any grounding
system. Equipment, or parts thereof, includes portable, battery-operated and double-insulated
equipment (class II equipment).

Rationale: Ungrounded equipment, or ungrounded part(s) of equipment, cannot discharge
itself similarly to class I mains-supplied equipment. If the charge is not removed before the

next ESD pulse is applied, it is possible that the EUT or part(s) of the EUT be stressed up to

twice the intended test voltage. Therefore, double-insulated equipment could be charged at

an unrealistically high charge, by accumulating several ESD discharges on the capacitance of
the class II insulation, and then discharge at the breakdown voltage of the insulation with a
much higher energy.
The general test set-up shall be identical to the ones described in 7.1.1 and 7.1.2
respectively.
To simulate a single ESD event (either by air or by contact discharge), the charge on the EUT
shall be removed prior to each applied ESD pulse.
The charge on the m
...


NORME CEI
INTERNATIONALE
61000-4-2
Edition 1.2
2001-04
Edition 1:1995 consolidée par les amendements 1:1998 et 2:2000
PUBLICATION FONDAMENTALE EN CEM
Compatibilité électromagnétique (CEM) –
Partie 4-2:
Techniques d'essai et de mesure –
Essai d'immunité aux décharges électrostatiques
Cette version française découle de la publication d’origine
bilingue dont les pages anglaises ont été supprimées.
Les numéros de page manquants sont ceux des pages
supprimées.
Numéro de référence
CEI 61000-4-2:1995+A1:1998+A2:2000(F)

Numérotation des publications
Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI sont numérotées à partir de

60000. Ainsi, la CEI 34-1 devient la CEI 60034-1.

Editions consolidées
Les versions consolidées de certaines publications de la CEI incorporant les

amendements sont disponibles. Par exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2

indiquent respectivement la publication de base, la publication de base incorporant

l’amendement 1, et la publication de base incorporant les amendements 1 et 2

Informations supplémentaires sur les publications de la CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est constamment revu par la CEI
afin qu'il reflète l'état actuel de la technique. Des renseignements relatifs à cette
publication, y compris sa validité, sont disponibles dans le Catalogue des
publications de la CEI (voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, amende-
ments et corrigenda. Des informations sur les sujets à l’étude et l’avancement des
travaux entrepris par le comité d’études qui a élaboré cette publication, ainsi que la
liste des publications parues, sont également disponibles par l’intermédiaire de:
• Site web de la CEI (www.iec.ch)
• Catalogue des publications de la CEI
Le catalogue en ligne sur le site web de la CEI (www.iec.ch/searchpub) vous permet
de faire des recherches en utilisant de nombreux critères, comprenant des
recherches textuelles, par comité d’études ou date de publication. Des informations
en ligne sont également disponibles sur les nouvelles publications, les publications
remplacées ou retirées, ainsi que sur les corrigenda.
• IEC Just Published
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NORME CEI
INTERNATIONALE
61000-4-2
Edition 1.2
2001-04
Edition 1:1995 consolidée par les amendements 1:1998 et 2:2000
PUBLICATION FONDAMENTALE EN CEM
Compatibilité électromagnétique (CEM) –
Partie 4-2:
Techniques d'essai et de mesure –
Essai d'immunité aux décharges électrostatiques

 IEC 2001 Droits de reproduction réservés
Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun
procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur.
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CM
Commission Electrotechnique Internationale
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Международная Электротехническая Комиссия
Pour prix, voir catalogue en vigueur

– 2 – 61000-4-2  CEI:1995+A1:1998

+A2:2000
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS . 4

INTRODUCTION .8

Articles
1 Domaine d'application. 10

2 Références normatives . 12
3 Généralités . 12
4 Définitions. 12
5 Niveaux d'essai.16
6 Générateur d'essai. 18
6.1 Caractéristiques et performances du générateur de DES . 18
6.2 Vérification des caractéristiques du générateur de DES. 20
7 Installation d'essai .22
7.1 Installation d'essai utilisée pour les essais réalisés en laboratoire . 22
7.2 Installation d'essai pour les essais in situ. 28
8 Procédure d'essai . 30
8.1 Conditions de référence du laboratoire . 30
8.2 Fonctionnement de l'EST . 30
8.3 Exécution de l'essai . 30
9 Evaluation des résultats d’essai . 36
10 Rapport d’essai. 38
Annexe A (informative) Notes explicatives. 54
Annexe B (informative) Détails de construction . 64
Figure 1 – Schéma simplifié du générateur de DES. 38
Figure 2 – Exemple d'installation d'essai pour la vérification des performances
du générateur de DES. 40
Figure 3 – Forme d'onde typique du courant de sortie du générateur de DES. 42
Figure 4 – Electrodes de décharge du générateur de DES . 44

Figure 5 – Exemple d'installation d'essai pour matériel de table – Essais en laboratoire. 46
Figure 6 – Exemple d'installation d'essai pour matériels posés au sol,
essais en laboratoire . 48
Figure 7 – Exemple d'installation d'essai pour matériels posés au sol, matériels installés . 50
Figure 8 – Installation d'essai pour un matériel de table non raccordé à la terre . 52
Figure 9 – Installation d'essai pour un matériel posé sur le sol, non raccordé à la terre. 52
Figure A.1 – Valeurs maximales des tensions électrostatiques auxquelles les opérateurs
peuvent être chargés lorsqu'ils sont en contact avec les matériaux mentionnés
à l'article A.2 . 62
Figures B.1 à B.7 – Détails de construction de la charge résistive.66 à 74
Tableau 1 – Niveaux d'essai. 16
Tableau 2 – Paramètres de forme d'onde . 20
Tableau A.1 – Conseils pour le choix des niveaux d'essais . 56

– 4 – 61000-4-2  CEI:1995+A1:1998

+A2:2000
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE

____________
COMPATIBILITÉ ÉLECTROMAGNÉTIQUE (CEM) –

Partie 4-2: Techniques d'essai et de mesure –

Essai d'immunité aux décharges électrostatiques

AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Électrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation
composée de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a
pour objet de favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les
domaines de l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes
internationales. Leur élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national
intéressé par le sujet traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement
avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les
deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés
sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés
comme normes, spécifications techniques, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les
Comités nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité
n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 61000-4-2 a été établie par le sous-comité 77B: Phénomènes
haute fréquence, du comité d'études 77 de la CEI: Compatibilité électromagnétique.
Elle constitue la section 2 de la partie 4 de la norme CEI 61000. Elle a le statut de publication
fondamentale en CEM en accord avec le Guide 107 de la CEI.

Elle est basée sur la CEI 60801-2 (deuxième édition: 1991): Compatibilité électromagnétique pour
les matériels de mesure et de commande dans les processus industriels – Partie 2: Prescriptions
relatives aux décharges électrostatiques, établie par le comité d'études 65 de la CEI: Mesure et
commande dans les processus industriels.
Suivant une recommandation de l'ACEC à sa réunion de décembre 1989, le domaine
d'application de cette norme a été étendu à toutes les sortes de matériels électriques et
électroniques. Pour cette raison, il a été décidé de substituer la série de publications 61000-4:
Techniques d'essai et de mesure en CEM, du comité d'études 77, à la série 60801.

– 6 – 61000-4-2 © CEI:1995+A1:1998

+A2:2000
Seuls des amendements rédactionnels ont été réalisés sans aucune modification technique et les

numéros de publication de référence CEI 60801-2 (1991) ou CEI 61000-4-2 sont équivalents.

La présente version consolidée de la CEI 61000-4-2 comprend la première édition (1995)

[documents 77B(BC)21 et 77B/145/RVD], son amendement 1 (1998) [documents

77B/216/FDIS et 77B/226/RVD], et son amendement 2 (2000) [documents 77B/291

+292/FDIS et 77B/298+299/RVD].

Le contenu technique de cette version consolidée est donc identique à celui de l'édition de

base et à ses amendements; cette version a été préparée par commodité pour l'utilisateur.

Elle porte le numéro d'édition 1.2.
Une ligne verticale dans la marge indique où la publication de base a été modifiée par les
amendements 1 et 2.
Les annexes A et B sont données uniquement à titre d'information.
Le comité a décidé que le contenu de la publication de base et de ses amendements ne sera
pas modifié avant 2003. A cette date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
– 8 – 61000-4-2  CEI:1995+A1:1998

+A2:2000
INTRODUCTION
La CEI 61000-4 fait partie de la série des normes 61000 de la CEI, selon la répartition

suivante:
Partie 1: Généralités
Considérations générales (introduction, principes fondamentaux)

Définitions, terminologie
Partie 2: Environnement
Description de l'environnement
Classification de l'environnement
Niveaux de compatibilité
Partie 3: Limites
Limites d'émission
Limites d'immunité (dans la mesure où elles ne relèvent pas des comités de produit)
Partie 4: Techniques d'essai et de mesure
Techniques de mesure
Techniques d'essai
Partie 5: Guide d'installation et d'atténuation
Guide d'installation
Méthodes et dispositifs d'atténuation
Partie 9: Divers
Chaque partie est, à son tour, subdivisée en sections qui seront publiées soit comme normes
internationales soit comme rapports techniques.
Ces sections de la CEI 61000-4 seront publiées dans un ordre chronologique et numérotées
en conséquence.
La présente section constitue une norme internationale qui traite des prescriptions en matière
d'immunité et des procédures d'essai qui s'appliquent aux «décharges électro-statiques».

– 10 – 61000-4-2  CEI:1995+A1:1998

+A2:2000
COMPATIBILITÉ ÉLECTROMAGNÉTIQUE (CEM) –

Partie 4-2: Techniques d'essai et de mesure –

Essai d'immunité aux décharges électrostatiques

1 Domaine d'application
La présente norme internationale concerne les prescriptions et méthodes d'essais relatives à
l'immunité des matériels électriques et électroniques soumis à des décharges d'électricité
statique produites directement par les opérateurs, et entre objets situés à proximité. Elle
définit en outre des gammes de niveaux d'essais, qui correspondent à des conditions
d'environnement et d'installation différentes et établit des procédures d'essais.
Cette norme a pour objet d'établir une base commune et reproductible pour l'évaluation des
performances des matériels électriques et électroniques lorsqu'ils sont soumis à des
décharges électrostatiques. Sont incluses également les décharges électrostatiques qui
peuvent être produites par les opérateurs sur des objets situés à proximité du matériel
principal.
Cette norme définit:
– la forme d'onde de courant de décharge;
– la gamme des niveaux d'essais;
– le matériel d'essai;
– l'installation d'essai;
– la procédure d'essai.
Cette norme donne des spécifications pour les essais menés en «laboratoires» et «les essais
in situ» réalisés sur le matériel dans l'installation finale.
Cette norme ne vise pas à spécifier les essais devant s'appliquer à des appareils ou
systèmes particuliers. Le but principal est de donner une référence de base d'ordre général à
tous les comités de produits CEI concernés. Les comités des produits (ou les utilisateurs et
fabricants de matériel) restent responsables du choix approprié des essais et du niveau de
sévérité à appliquer à leur matériel.

Afin de ne pas entraver la tâche de coordination et de normalisation, il est fortement
recommandé aux comités de produits ou aux utilisateurs et fabricants d'envisager d'adopter
les essais d'immunité appropriés et spécifiés dans cette norme (lors de futurs travaux ou
révisions d'anciennes normes).

– 12 – 61000-4-2  CEI:1995+A1:1998

+A2:2000
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence
qui y est faite, constituent des dispositions valables pour la présente section de la CEI 61000-4.
Au moment de la publication, les éditions indiquées étaient en vigueur. Tout document normatif

présente section de la
est sujet à révision et les parties prenantes aux accords fondés sur la

CEI 61000-4 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les plus récentes

des documents normatifs indiqués ci-après. Les membres de la CEI et de l'ISO possèdent le

registre des Normes Internationales en vigueur.

CEI 60050(161):1990, Vocabulaire Electrotechnique International (VEI) – Chapitre 161:
Compatibilité électromagnétique
CEI 60068-1:1988, Essais d'environnement – Première partie: Généralités et guide
3 Généralités
La présente norme concerne les matériels, systèmes, sous-systèmes et périphériques
qui peuvent être soumis à des décharges d'électricité statique en raison des conditions
d'environnement et d'installation, telles que faible humidité relative, utilisation de moquettes à
faible conductivité (en fibres synthétiques), de vêtements en vinyle, etc., qui peuvent exister à
tous les emplacements d'utilisation normale des matériels électriques et électroniques
(on trouvera des informations plus détaillées à l'article A.1 de l'annexe A).
Les essais décrits dans la présente norme sont des essais courants pour l'évaluation
qualitative des performances des matériels électriques et électroniques mentionnés dans
l'article 1.
NOTE Du point de vue technique, le terme correct pour ce phénomène serait «décharges d'électricité statique».
Cependant le terme «décharge électrostatique» (DES) est largement utilisé dans le monde et dans la littérature
technique. Il a donc été décidé de conserver le terme «décharge électrostatique» (DES) dans le titre de la présente
norme.
4 Définitions
Pour les besoins de la présente section de la CEI 61000-4, les définitions et termes suivants
s'appliquent; ils concernent uniquement le domaine des décharges électro-statiques et ne
sont pas tous répertoriés dans la CEI 60050(161) [VEI].
4.1
dégradation (de fonctionnement)
ecart non désiré des caractéristiques de fonctionnement d'un dispositif, d'un appareil ou d'un
système par rapport aux caractéristiques attendues. [VEI 161-01-19]
NOTE Une dégradation peut être un défaut de fonctionnement temporaire ou permanent.
4.2
compatibilité électromagnétique (CEM)
aptitude d'un matériel ou d'un système, à fonctionner dans son environnement électromagnétique
de façon satisfaisante et sans produire lui-même des perturbations électromagnétiques
intolérables pour tout ce qui se trouve dans cet environnement. [VEI 161-01-07]

– 14 – 61000-4-2  CEI:1995+A1:1998

+A2:2000
4.3
matériau antistatique
matériau ayant des propriétés qui minimisent la génération de charges quand il est frotté avec

ou écarté des mêmes matériaux ou d'autres matériaux similaires

4.4
condensateur d'accumulation d'énergie

condensateur qui, à l'intérieur du générateur de DES, représente la capacité d'un corps

humain chargé à la valeur de la tension d'essai. Cet élément peut être un composant discret,

ou une capacité répartie
4.5
DES
décharge électrostatique (voir 4.10)
4.6
EST
matériel soumis à l'essai
4.7
plan de référence
surface conductrice plate dont le potentiel est pris comme référence. [VEI 161-04-36 modifié]
4.8
plan de couplage
feuille ou plaque métallique sur laquelle les décharges sont appliquées de manière à simuler
les décharges électrostatiques sur les objets adjacents à l'EST. PCH: Plan de Couplage
Horizontal; PCV: Plan de Couplage Vertical
4.9
temps de maintien
intervalle de temps pendant lequel la décroissance de la tension de sortie due aux fuites se
produisant avant la décharge n'est pas supérieure à 10 %
4.10
décharge électrostatique; DES
transfert de charges électriques entre des corps ayant des potentiels électrostatiques
différents, lorsqu'ils sont proches ou mis en contact direct [VEI 161-01-22]
4.11
immunité (à une perturbation)
aptitude d'un dispositif, d'un matériel ou d'un système à fonctionner sans dégradation en
présence d'une perturbation électro-magnétique. [VEI 161-01-20]
4.12
méthode de décharge au contact
méthode d'essai dans laquelle l'électrode du générateur d'essai est mise en contact avec
l'EST, et la décharge déclenchée à l'aide du commutateur de décharge situé à l'intérieur du
générateur d'essai
4.13
méthode de décharge dans l'air
méthode d'essai dans laquelle l'électrode chargée du générateur d'essai est approchée de l'EST,
et la décharge déclenchée par une étincelle vers l'EST

– 16 – 61000-4-2  CEI:1995+A1:1998

+A2:2000
4.14
application directe
application de la décharge directement sur l'EST

4.15
application indirecte
application de la décharge à un plan de couplage situé au voisinage de l'EST, l'essai simule

la décharge d'un opérateur sur les objets qui se trouvent au voisinage de l'EST

5 Niveaux d'essai
La gamme des niveaux d'essai à utiliser de préférence pour l'essai de DES est donnée dans
le tableau 1.
Les essais doivent aussi respecter les niveaux inférieurs indiqués au tableau 1.
Des détails relatifs aux différents paramètres qui peuvent influencer le niveau de tension
auquel le corps humain peut être chargé sont donnés dans l'article A.2 de l'annexe A.
L'article A.4 de cette annexe donne également des exemples d'application de niveaux
d'essais correspondant à des classes d'environnement (d'installation).
La méthode d'essai à utiliser de préférence est la méthode de décharge au contact. Les décharges
dans l'air doivent être utilisées lorsque les décharges au contact ne peuvent s'appliquer.
Les niveaux de tension pour chaque méthode d'essai sont donnés dans les tableaux 1a et 1b. Les
différences entre ces niveaux sont dues aux différences entre les méthodes d'essai. Cela ne signifie
pas que la sévérité des essais soit équivalente entre les méthodes d'essai.
Des informations complémentaires sont données dans les articles A.3, A.4 et A.5 de
l'annexe A.
Tableau 1 – Niveaux d'essai
1a – Décharge au contact 1b – Décharge dans l'air
Tension d'essai Tension d'essai
Niveau Niveau
kV kV
1 2 1 2
2 4 2 4
3 6 3 8
4 8 4 15
1) 1)
x Spécial x Spécial
1)
«x» est un niveau à déterminer. Ce niveau doit être spécifié dans la spécification particulière du
matériel. Lorsque des tensions plus élevées que celles qui sont données sont spécifiées, il peut être
nécessaire d'utiliser des matériels d'essai spéciaux.

– 18 – 61000-4-2  CEI:1995+A1:1998

+A2:2000
6 Générateur d'essai
Le générateur d'essai se compose essentiellement des éléments suivants:

– une résistance de charge R ;
c
– un condensateur d'accumulation d'énergie C ;
s
– une capacité répartie C ;
d
– une résistance de décharge R ;
d
– un indicateur de tension;
– un commutateur de décharge;
– des têtes interchangeables pour l'électrode de décharge (voir figure 4);
– un câble de retour du courant de décharge;
– une alimentation de puissance.
La figure 1 donne le schéma simplifié du générateur de DES. Les détails de construction n'y
figurent pas.
Le générateur doit être conforme aux prescriptions données en 6.1 et 6.2.
6.1 Caractéristiques et performances du générateur de DES
Spécifications
– capacité d'accumulation d'énergie (C + C ): 150 pF ± 10 %;
s d
– résistance de décharge (R ): 330 Ω ± 10 %;
d
– résistance de charge (R ): entre 50 MΩ et 100 MΩ;
c
– tension de sortie (voir note 1): jusqu'à 8 kV (nominale) pour la décharge
au contact;
jusqu'à 15 kV (nominale) pour la décharge
dans l'air;
– tolérance sur l'indication de la tension de sortie: ±5 %;
– polarité de la tension de sortie: positive et négative (commutable);
– temps de maintien: au moins 5 s;
– modalité de la décharge (voir note 2): décharge coup par coup (temps entre les
décharges successives: au moins 1 s);

– forme d'onde du courant de décharge: voir 6.2.
NOTE 1 Tension mesurée sur le condensateur d'accumulation d'énergie, en circuit ouvert.
NOTE 2 Le générateur doit être capable de produire une vitesse de répétition d'au moins 20 décharges en rafale
par seconde, mais seulement à des fins exploratoires.
Le générateur doit être pourvu de moyens empêchant les émissions non désirées de
perturbations rayonnées ou conduites, soit de type impulsionnel, soit continues, de manière à
ne pas perturber par des effets parasites l'EST ou les matériels auxiliaires d'essai.
Le condensateur d'accumulation d'énergie, la résistance de décharge et le commutateur de
décharge doivent être placés aussi près que possible de l'électrode de décharge.
Les dimensions des têtes de décharge sont données à la figure 4.

– 20 – 61000-4-2  CEI:1995+A1:1998

+A2:2000
Pour la méthode d'essai de décharge dans l'air, on utilise le même générateur, le com-

mutateur de décharge restant fermé. Le générateur doit être monté avec la tête ronde

indiquée en figure 4.
Le câble de retour du courant de décharge du générateur d'essai doit avoir en général une

longueur de 2 m, et être réalisé de manière à permettre au générateur de rester conforme à la

spécification de forme d'onde. Il doit être suffisamment isolé pour éviter les fuites du courant

de décharge vers l'opérateur ou vers des surfaces conductrices, autrement que par son
extrémité, pendant les essais de DES.

Dans le cas où une longueur de 2 m ne serait pas suffisante pour le câble de retour du
courant de décharge (par exemple pour les EST de grandes dimensions), il est possible
d'utiliser une longueur maximale de 3 m, à condition que la forme d'onde soit conforme aux
spécifications.
6.2 Vérification des caractéristiques du générateur de DES
Afin de pouvoir comparer les résultats des essais effectués au moyen de différents
générateurs d'essai, il est nécessaire de vérifier les caractéristiques données dans le
tableau 2, et ce à l'aide du câble de retour du courant de décharge devant être utilisé lors des
essais.
Tableau 2 – Paramètres de forme d'onde
Première crête Temps de montée t Intensité Intensité
r
Tension
du courant de décharge avec commutateur (±30 %) (±30 %)
Niveau
indiquée
±10 % de décharge à 30 ns à 60 ns
A ns A A
kV
1 2 7,5 0,7 à 1 4 2
2 4 15 0,7 à 1 8 4
3 6 22,5 0,7 à 1 12 6
4 8 30 0,7 à 1 16 8
La forme d'onde du courant de sortie du générateur de DES lors de la procédure de
vérification doit être conforme à celle qui est donnée à la figure 3.
Les caractéristiques du courant de décharge doivent être vérifiées avec une instrumentation
de mesure ayant une bande passante de 1 000 MHz.
Une bande passante plus faible implique des limitations sur la mesure du temps de montée et

de l'amplitude de la première crête de courant.
Pour effectuer la vérification, la tête de l'électrode de décharge est mise directement en
contact avec le transducteur de détection de courant, et le générateur est utilisé en mode de
décharge au contact.
La disposition type utilisée pour la vérification des performances du générateur de DES est
donnée à la figure 2. La bande passante doit être supérieure à 1 GHz. Des détails de
construction sur une conception possible du transducteur de détection de courant sont
donnés dans l'annexe B.
– 22 – 61000-4-2  CEI:1995+A1:1998

+A2:2000
D'autres dispositions impliquant l'utilisation d'une cage de Faraday de laboratoire ayant des

dimensions différentes de celles indiquées à la figure 2 sont autorisées; est également

autorisée la séparation de la cage de Faraday de la surface cible. Cependant, dans les deux

cas, la distance entre le détecteur et le point de mise à la terre du générateur (1 m) doit être

respectée, ainsi que la disposition du câble de retour du courant de décharge.

Le générateur de DES doit être réétalonné avec une périodicité déterminée, suivant un

système d'assurance qualité reconnu.

7 Installation d'essai
L'installation d'essai comprend le générateur d'essai, I'EST et l'appareillage auxiliaire
nécessaire pour effectuer des applications directes et indirectes de décharges à l'EST, de la
manière suivante:
a) décharge au contact sur les surfaces conductrices et sur les plans de couplage;
b) décharge dans l'air sur les surfaces isolantes.
On peut distinguer deux types d'essais différents:
– essais (de conformité) de type réalisés en laboratoire;
– essais après installation effectués sur les matériels dans les conditions finales
d'installation.
La méthode des essais de type effectués en laboratoire est préférable.
La disposition de l'EST doit être en accord avec les instructions d'installation fournies
éventuellement par le fabricant.
7.1 Installation d'essai utilisée pour les essais réalisés en laboratoire
Les prescriptions suivantes s'appliquent aux essais réalisés en laboratoire dans les conditions
d'environnement de référence décrites au 8.1.
Un plan de référence doit être disposé sur le sol du laboratoire. Il doit être constitué d'une
feuille métallique (cuivre ou aluminium) de 0,25 mm d'épaisseur minimale. D'autres matériaux
métalliques peuvent être utilisés sous réserve qu'ils aient une épaisseur d'au moins 0,65 mm.
La dimension minimale du plan de référence est de 1 m , la dimension finale dépendant des
dimensions de l'EST. Le plan de référence doit dépasser l'EST ou le plan de couplage d'au

moins 0,5 m sur tous les côtés, et doit être relié au système de mise à la terre de protection.
Les réglementations locales concernant la sécurité doivent toujours être satisfaites.
L'EST doit être installé et connecté conformément à ses exigences fonctionnelles.
En outre, il doit être placé de telle façon que la distance minimale entre le matériel subissant
les essais et les murs du laboratoire ou toute autre structure métallique soit d'au moins 1 m.
L'EST doit être relié au système de mise à la terre en conformité avec les spécifications
d'installation. Aucune connexion de terre additionnelle n'est autorisée.
Le positionnement des câbles d'alimentation et de signaux doit être représentatif des
conditions d'installation rencontrées en pratique.

– 24 – 61000-4-2  CEI:1995+A1:1998

+A2:2000
Le câble de retour à la terre du courant de décharge du générateur de DES doit être connecté

au plan de référence. La longueur totale de ce câble est en général de 2 m.

Lorsque cette longueur dépasse la longueur nécessaire pour l'application des décharges aux

points choisis, la longueur excédentaire doit si possible être placée de manière non inductive

en dehors du plan de référence et ne doit pas s'approcher à moins de 0,2 m des autres

parties de l'installation d'essai.

Les liaisons des câbles de terre au plan de référence et toutes les liaisons doivent présenter

une faible impédance, par exemple en utilisant des dispositifs de fixation adaptés aux

applications haute fréquence.
Lorsque des plans de couplage sont spécifiés, par exemple pour l'application indirecte des
décharges, ils doivent être réalisés avec le même type de matériau et avec la même
épaisseur que le plan de référence; ils doivent être reliés au plan de référence par des câbles
munis de résistances de 470 kΩ à chaque extrémité. Les résistances doivent pouvoir
supporter la tension de décharge et doivent être isolées pour éviter les courts-circuits avec le
plan de référence lorsque le câble est posé sur ce plan de référence.
Les spécifications additionnelles relatives aux différents types de matériel sont données
ci-après.
7.1.1 Matériels de table
L'installation d'essai consiste en une table en bois, haute de 0,8 m, placée sur le plan de
référence.
Un plan horizontal de couplage (PCH) de 1,6 m × 0,8 m doit être placé sur la table. L'EST et
les câbles doivent être isolés du plan de couplage au moyen d'un support isolant de 0,5 mm
d'épaisseur.
Si l'EST est trop grand pour rester à 0,1 m au minimum des bords du plan de couplage PCH,
un PCH supplémentaire, identique au premier, doit être utilisé, il est disposé à 0,3 m du
premier, les petits côtés étant adjacents. La table doit alors être agrandie ou on peut
également utiliser deux tables. Les plans de couplage horizontaux ne doivent pas être reliés
ensemble autrement que par les câbles résistants les reliant au plan de référence.
Tout support de montage associé à l'EST doit rester en place.
Un exemple d'installation d'essai pour matériels de table est donné à la figure 5.

7.1.2 Matériel posé sur le sol
L'EST et les câbles doivent être isolés du plan de référence par un support isolant d'environ 0,1 m
d'épaisseur.
Un exemple d'installation d'essai pour matériels posés sur le sol est donné à la figure 6.
Tout support de montage associé à l'EST doit rester en place.

– 26 – 61000-4-2  CEI:1995+A1:1998

+A2:2000
7.1.3 Méthode d'essai pour les matériels non raccordés à la terre

La méthode d'essai décrite dans ce paragraphe est applicable aux matériels ou à la (aux)
partie(s) des matériels dont les spécifications d'installation ou la conception excluent tout
raccordement à un système de mise à la terre. Des matériels ou parties de ceux-ci
comprennent les matériels portables, les matériels fonctionnant sur batterie et les matériels à

double isolation (matériels de classe II).

Justification: Les matériels ou les parties des matériels non raccordés à la terre ne peuvent

se décharger eux-mêmes de manière similaire aux matériels de classe I alimentés par le

réseau. Si la charge n'est pas écoulée avant que l'impulsion de DES suivante ne soit

appliquée, il est possible que l'EST ou la (les) partie(s) d'EST subisse jusqu'à deux fois la
tension d'essai prévue. Par conséquent, les matériels à double isolation pourraient être
chargés à une valeur élevée non réaliste, par accumulation de plusieurs DES sur la capacité
de l'isolation de classe II, et se décharger ensuite à la tension de claquage avec une énergie
beaucoup plus élevée.
L'installation d'essai doit être identique à celles décrites en 7.1.1 et 7.1.2.
Pour simuler une DES unique (soit dans l'air soit par décharge au contact), la charge sur
l'EST doit être évacuée avant chaque impulsion de DES appliquée.
La charge du point métallique, ou de la partie sur laquelle l'impulsion de DES est à appliquer,
par exemples boîtiers de connecteurs, broches de charge de batteries, antennes métalliques,
doit être évacuée avant chaque impulsion de DES appliquée.
Lorsqu'une ou plusieurs parties métalliques accessibles sont soumises à l'essai de DES,
la charge doit être évacuée à partir du point où l'impulsion de DES est à appliquer, étant
donné qu'aucune garantie ne peut être donnée quant à la résistance existant entre ce point et
les autres points accessibles sur le produit.
Un câble avec des résistances d’écoulement de 470 kΩ, similaire à celui utilisé avec les plans
de couplage horizontal et vertical, doit être utilisé; voir 7.1.
Comme la capacité entre l'EST et le PCH (matériel de table) et entre l'EST et le plan de
référence (matériel posé sur le sol) est déterminée par la taille de l'EST, le câble muni des
résistances d’écoulement peut rester installé pendant l'essai de DES lorsque ceci est
fonctionnellement autorisé. Sur le câble de décharge, une résistance doit être connectée au
plus court, et de préférence à moins de 20 mm du point d'essai de l'EST. La deuxième
résistance doit être connectée près de l'extrémité du câble relié au PCH pour le matériel de
table (voir figure 8), ou au plan de référence pour le matériel posé sur le sol (voir figure 9).

La présence du câble avec les résistances d’écoulement peut influencer les résultats d'essai
de certains matériels. En cas de litige, un essai avec le câble déconnecté pendant l'impulsion
de DES a préséance sur l'essai avec le câble installé pendant l'essai, à condition que la
charge ait suffisamment diminué entre les décharges successives.
Comme autre solution, les options suivantes peuvent être utilisées:
− l'intervalle de temps entre les décharges successives doit être étendu au temps
nécessaire permettant la décroissance naturelle de la charge de l'EST;
− une brosse à fibre de carbone avec des résistances d’écoulement (par exemple 2 × 470 kΩ)
dans le câble de mise à la terre;
− un ioniseur d'air pour accélérer le processus de décharge «naturelle» de l'EST dans son
environnement.
– 28 – 61000-4-2  CEI:1995+A1:1998

+A2:2000
L’ioniseur doit être arrêté lors de l'application des décharges dans l'air. L'utilisation de toute

méthode alternative doit être notée dans le rapport d'essai.

NOTE En cas de litige concernant la décroissance de la charge, la charge de l'EST peut être surveillée par un

mesureur de champ électrique sans contact. Lorsque la charge a décru en dessous de 10 % de sa valeur initiale,

l'EST est considéré comme déchargé.

L'électrode du générateur de DES doit être normale (perpendiculaire) à la surface de l'EST.

7.1.3.1 Matériels de table
Pour un matériel de table, l'EST est placé sur le plan de couplage horizontal au-dessus de la

feuille isolante (0,5 mm d'épaisseur), comme décrit en 7.1.1 et à la figure 5.
Lorsqu'une partie métallique accessible, sur laquelle l'impulsion de DES est à appliquer, est
disponible avec l'EST, cette partie doit être raccordée au PCH avec le câble muni des
résistances d’écoulement; voir figure 8.
7.1.3.2 Matériels posés sur le sol
Les matériels posés sur le sol sans aucune connexion métallique au plan de référence
doivent être installés de manière similaire à celle indiquée en 7.1.2 et à la figure 6.
Un câble avec les résistances d’écoulement doit être utilisé entre la partie métallique
accessible, à laquelle l'impulsion de DES est à appliquer, et le plan de référence; voir figure 9.
7.2 Installation d'essai pour les essais in situ
Ces essais sont facultatifs et ne sont pas obligatoires pour les essais de certification; ils
peuvent uniquement être applicables après entente entre le constructeur et le client.
Il convient de tenir compte de ce que, pendant ces essais, d'autres matériels situés à
proximité peuvent être affectés de manière inacceptable.
Le matériel ou système doit être essayé dans ses conditions d'installation finale.
De manière à faciliter la connexion du câble de retour de courant de décharge, un plan de
référence doit être placé sur le sol de l'installation à proximité de l'EST, à une distance
d'environ 0,1 m. Ce plan doit être en cuivre ou en aluminium, d'une épaisseur d'au
moins 0,25 mm. D'autres matériaux métalliques peuvent être utilisés sous réserve d'une
épaisseur d'au moins 0,65 mm. Ce plan doit être large d'environ 0,3 m et long de 2 m lorsque
l'installation le permet.
Le plan de référence doit être relié au système de mise à la terre de protection. Lorsque cela
n'est pas possible, le plan de référence doit être connecté à la borne de terre de l'EST, si ce
dernier en comporte une.
Le câble de retour de courant de décharge du générateur de DES doit être relié au plan de
référence en un point situé près de l'EST. Lorsque ce dernier est installé sur une table
métallique, celle-ci doit être reliée au plan de référence par un câble muni de résistances
de 470 kΩ situées à chaque extrémité, de manière à éviter une accumulation des charges.
Un exemple d'installation d'essai pour essais in situ est donné à la figure 7.

– 30 – 61000-4-2  CEI:1995+A1:1998

+A2:2000
8 Procédure d'essai
8.1 Conditions de référence du laboratoire

De manière à diminuer l'influence de paramètres d'environnement sur les résultats des

essais, ceux-ci doivent être réalisés dans les conditions climatiques et électromagnétiques

spécifiées aux 8.1.1 et 8.1.2.

8.1.1 Conditions climatiques
Dans le cas d'essais utilisant les décharges dans l'air, les conditions climatiques doivent se
situer dans les domaines suivants:
– température ambiante: 15 °C à 35 °C;
– humidité relative: 30 % à 60 %;
– pression atmosphérique: 86 kPa (860 mbar) à 106 kPa (1 060 mbar).
NOTE Toute autre valeur est spécifiée dans la norme de produit.
L'EST doit fonctionner dans les conditions climatiques prévues pour son utilisation.
8.1.2 Conditions électromagnétiques
L'environnement électromagnétique du laboratoire ne doit pas influencer les résultats des essais.
8.2 Fonctionnement de l'EST
Les programmes et logiciels doivent être sélectionnés de manière à faire fonctionner tous les
modes d'utilisation normale de l'EST. L'utilisation de logiciels spéciaux de fonctionnement est
encouragée, mais elle n'est autorisée que s'il est possible de prouver que l'EST est utilisé de
manière exhaustive.
Pour les essais de conformité, I'EST doit fonctionner continuellement dans son mode (ou suivant
son cycle de programme) le plus sensible, qui est déterminé par des essais préliminaires.
Si un matériel de surveillance est nécessaire, il est recommandé de le découpler afin de
réduire la possibilité d'une indication de défaillance erronée.
8.3 Exécution de l'essai
Les essais doivent être conduits par application directe et indirecte des décharges sur l'EST

suivant un plan d'essais. Ce plan d'essais comprend:
– les conditions de fonctionnement représentatives de l'EST;
– l'indication de la nature de l'essai: sur table ou sur sol;
– les points auxquels les décharges doivent être appliquées;
– pour chacun de ces points, si l'on doit appliquer des décharges au contact ou des
décharges dans l'air;
– le niveau d'essai à appliquer;
– le nombre de décharges devant être appliqué en chaque point pour les essais de
conformité;
– la nécessité ou non d'essais après installation.
Il peut être nécessaire d'effectuer quelques essais exploratoires pour établir certains aspects
de ce plan d'essais.
– 32 – 61000-4-2  CEI:1995+A1:1998

+A2:2000
8.3.1 Application directe des décharges sur l'EST

Sauf si cela est prévu par ailleurs dans les normes générique, de produit ou de famille de
produits, les décharges d'électricité statique ne doivent être appliquées qu'aux points et
surfaces de l'EST qui sont accessibles par les personnes au cours d’une utilisation normale.
Les exclusions suivantes s’appliquent (c’est-à-dire que les décharges ne sont pas appliquées

en ces points):
a) les points et les surfaces qui ne sont accessibles que pour la maintenance. Dans ce cas,

des procédures spéciales d'atténuation des DES doivent être données dans la

documentation accompagnant le matériel;

b) les points et les surfaces qui ne sont accessibles qu'en intervention de service par
l'utilisateur (final). Des exemples de ces points rarement atteints sont les contacts de
batterie pendant le changement des batteries, une cassette dans un répondeur
téléphonique, etc.;
c) les points et les surfaces d'un matériel qui ne sont plus accessibles après l'installation fixe
ou après avoir suivi les instructions d'utilisation, par exemple le bas et/ou l’arrière d'un
matériel, ou des zones derrière des connecteurs encastrés;
d) les contacts de connecteurs coaxiaux ou multibroches qui sont munis d'un blindage
métallique. Dans ce cas, les décharges au contact doivent être uniquement appliquées au
blindage métallique de ces connecteurs.
Des contacts à l'intérieur d'un connecteur non conducteur par exemple en plastique qui sont
accessibles doivent être essayés uniquement avec des décharges dans l'air. Cet essai doit
être réalisé en utilisant l'électrode à tête ronde du générateur de DES.
En général, six cas doivent être considérés:
Blindage Matériau Décharge dans
Cas Décharge au contact sur:
du connecteur de revêtement l'air sur:
1Métallique Aucun – Blindage
2Métallique Isolant Revêtement Blindage si accessible
3Métallique Métallique – Blindage et revêtement
a
4Isolé Aucun –
5Isolé Isolant Revêtement –
6Isolé Métallique – Revêtement
NOTE Dans le cas où un revêtement est appliqué pour fournir un blindage (DES) aux
...


NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
61000-4-2
INTERNATIONAL
Edition 1.1
STANDARD
1999-05
Edition 1:1995 consolidée par l'amendement 1:1998
Edition 1:1995 consolidated with amendment 1:1998
PUBLICATION FONDAMENTALE EN CEM
BASIC EMC PUBLICATION
Compatibilité électromagnétique (CEM) –
Partie 4-2:
Techniques d'essai et de mesure –
Essai d'immunité aux décharges électrostatiques
Electromagnetic compatibility (EMC) –
Part 4-2:
Testing and measurement techniques –
Electrostatic discharge immunity test

Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 61000-4-2:1995+A1:1998

Numéros des publications Numbering

Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are

sont numérotées à partir de 60000. issued with a designation in the 60000 series.

Publications consolidées Consolidated publications

Les versions consolidées de certaines publications de Consolidated versions of some IEC publications

la CEI incorporant les amendements sont disponibles. including amendments are available. For example,

Par exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to
indiquent respectivement la publication de base, la the base publication, the base publication incor-

publication de base incorporant l’amendement 1, et la porating amendment 1 and the base publication

publication de base incorporant les amendements 1 incorporating amendments 1 and 2.

et 2.
Validité de la présente publication Validity of this publication
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that
actuel de la technique. the content reflects current technology.
Des renseignements relatifs à la date de reconfir- Information relating to the date of the reconfirmation
mation de la publication sont disponibles dans le of the publication is available in the IEC catalogue.
Catalogue de la CEI.
Les renseignements relatifs à des questions à l’étude et Information on the subjects under consideration and
des travaux en cours entrepris par le comité technique work in progress undertaken by the technical
qui a établi cette publication, ainsi que la liste des committee which has prepared this publication, as well
publications établies, se trouvent dans les documents ci- as the list of publications issued, is to be found at the
dessous: following IEC sources:
• «Site web» de la CEI* • IEC web site*
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
Publié annuellement et mis à jour Published yearly with regular updates
(On-line catalogue)*
régulièrement
(Catalogue en ligne)*
• IEC Bulletin
• Bulletin de la CEI Available both at the IEC web site* and
Disponible à la fois au «site web» de la CEI* as a printed periodical
et comme périodique imprimé
Terminology, graphical and letter
Terminologie, symboles graphiques
symbols
et littéraux
For general terminology, readers are referred to
En ce qui concerne la terminologie générale, le lecteur IEC 60050: International Electrotechnical Vocabulary
se reportera à la CEI 60050: Vocabulaire Electro- (IEV).
technique International (VEI).
For graphical symbols, and letter symbols and signs
Pour les symboles graphiques, les symboles littéraux approved by the IEC for general use, readers are
et les signes d'usage général approuvés par la CEI, le referred to publications IEC 60027: Letter symbols to
lecteur consultera la CEI 60027: Symboles littéraux à be used in electrical technology, IEC 60417: Graphical
utiliser en électrotechnique, la CEI 60417: Symboles symbols for use on equipment. Index, survey and
graphiques utilisables sur le matériel. Index, relevé et compilation of the single sheets and IEC 60617:

compilation des feuilles individuelles, et la CEI 60617: Graphical symbols for diagrams.
Symboles graphiques pour schémas.
* See web site address on title page.
* Voir adresse «site web» sur la page de titre.

NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
61000-4-2
INTERNATIONAL
Edition 1.1
STANDARD
1999-05
Edition 1:1995 consolidée par l'amendement 1:1998
Edition 1:1995 consolidated with amendment 1:1998
PUBLICATION FONDAMENTALE EN CEM
BASIC EMC PUBLICATION
Compatibilité électromagnétique (CEM) –
Partie 4-2:
Techniques d'essai et de mesure –
Essai d'immunité aux décharges électrostatiques
Electromagnetic compatibility (EMC) –
Part 4-2:
Testing and measurement techniques –
Electrostatic discharge immunity test

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électronique ou mécanique, y compris la photo-copie et les including photocopying and microfilm, without permission in
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– 2 – 61000-4-2  CEI:1995+A1:1998

SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS . 4

INTRODUCTION .8

Articles
1 Domaine d'application. 10

2 Références normatives . 12

3 Généralités .12
4 Définitions. 12
5 Niveaux d'essai. 16
6 Générateur d'essai. 18
6.1 Caractéristiques et performances du générateur de DES . 18
6.2 Vérification des caractéristiques du générateur de DES. 20
7 Installation d'essai . 22
7.1 Installation d'essai utilisée pour les essais réalisés en laboratoire . 22
7.2 Installation d'essai pour les essais in situ. 26
8 Procédure d'essai . 26
8.1 Conditions de référence du laboratoire . 26
8.2 Fonctionnement de l'EST . 28
8.3 Exécution de l'essai . 28
9 Résultats d'essai et rapport d'essai. 32
Figure 1 – Schéma simplifié du générateur de DES . 34
Figure 2 – Exemple d'installation d'essai pour la vérification des performances
du générateur de DES. 36
Figure 3 – Forme d'onde typique du courant de sortie du générateur de DES . 38
Figure 4 – Electrodes de décharge du générateur de DES . 40
Figure 5 – Exemple d'installation d'essai pour matériel de table – Essais en laboratoire . 42
Figure 6 – Exemple d'installation d'essai pour matériels posés au sol,
essais en laboratoire. 44
Figure 7 – Exemple d'installation d'essai pour matériels posés au sol, matériels installés . 46

Annexe A (informative) Notes explicatives. 48
Annexe B (informative) Détails de construction . 58

61000-4-2  IEC:1995+A1:1998 – 3 –

CONTENTS
Page
FOREWORD . 5

INTRODUCTION .9

Clause
1 Scope . 11

2 Normative references. 13

3 General. 13
4 Definitions. 13
5 Test levels . 17
6 Test generator . 19
6.1 Characteristics and performance of the ESD generator. 19
6.2 Verification of the characteristics of the ESD generator. 21
7 Test set-up .23
7.1 Test set-up for tests performed in laboratories . 23
7.2 Test set-up for post-installation tests . 27
8 Test procedure. 27
8.1 Laboratory reference conditions. 27
8.2 EUT exercising . 29
8.3 Execution of the test . 29
9 Test results and test report . 33
Figure 1 – Simplified diagram of the ESD generator . 35
Figure 2 – Example of arrangement for verification of the ESD generator . 37
Figure 3 – Typical waveform of the output current of the ESD generator . 39
Figure 4 – Discharge electrodes of the ESD generator . 41
Figure 5 – Example of test set-up for table-top equipment – Laboratory tests . 43
Figure 6 – Example of test set-up for floor standing equipment, laboratory tests . 45
Figure 7 – Example of test set-up for floor-standing equipment, post-installation tests . 47
Annex A (informative) Explanatory notes . 49

Annex B (informative) Constructional details . 59

– 4 – 61000-4-2  CEI:1995+A1:1998

COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE

____________
COMPATIBILITÉ ÉLECTROMAGNÉTIQUE (CEM) –

Partie 4-2: Techniques d'essai et de mesure –

Essai d'immunité aux décharges électrostatiques

AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Électrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation
composée de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a
pour objet de favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les
domaines de l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes
internationales. Leur élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national
intéressé par le sujet traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement
avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les
deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés
sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés
comme normes, spécifications techniques, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les
Comités nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité
n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 61000-4-2 a été établie par le sous-comité 77B: Phénomènes
haute fréquence, du comité d'études 77 de la CEI: Compatibilité électromagnétique.
Elle constitue la section 2 de la partie 4 de la norme CEI 61000. Elle a le statut de publication

fondamentale en CEM en accord avec le guide 107 de la CEI.
Elle est basée sur la CEI 60801-2 (deuxième édition: 1991): Compatibilité électromagnétique
pour les matériels de mesure et de commande dans les processus industriels – Partie 2:
Prescriptions relatives aux décharges électrostatiques, établie par le comité d'études 65 de la
CEI: Mesure et commande dans les processus industriels.
Suivant une recommandation de l'ACEC à sa réunion de décembre 1989, le domaine
d'application de cette norme a été étendu à toutes les sortes de matériels électriques et
électroniques. Pour cette raison, il a été décidé de substituer la série de publications 61000-4:
Techniques d'essai et de mesure en CEM, du comité d'études 77, à la série 60801.

61000-4-2  IEC:1995+A1:1998 – 5 –

INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION

____________
ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY (EMC) –

Part 4-2: Testing and measurement techniques –

Electrostatic discharge immunity test

FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is
entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may
participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International
Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the
two organizations.
2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an
international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation
from all interested National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form
of standards, technical specifications, technical reports or guides and they are accepted by the National
Committees in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any
divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly
indicated in the latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject
of patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 61000-4-2 has been prepared by sub-committee 77B: High-
frequency phenomena, of IEC technical committee 77: Electromagnetic compatibility.
It forms section 2 of part 4 of IEC 61000. It has the status of a basic EMC publication in
accordance with IEC guide 107.

It is based on the IEC 60801-2 (second edition: 1991): Electromagnetic compatibility for
industrial process measurement and control equipment – Part 2: Electrostatic discharge
requirements, prepared by IEC technical committee 65: Industrial-process measurement and
control.
According to a recommendation of ACEC at its meeting of December 1989, the scope of this
standard has been extended to all kinds of electrical and electronic equipment. For this
purpose it has been decided to transfer the 60801 series of publications to the 61000-4
series: EMC testing and measurement techniques, of technical committee 77.

– 6 – 61000-4-2  CEI:1995+A1:1998

Seuls des amendements rédactionnels ont été réalisés sans aucune modification technique et
les numéros de publication de référence CEI 60801-2 (1991) ou CEI 61000-4-2 sont

équivalents.
La présente version consolidée de la CEI 61000-4-2 est issue de la première édition (1995)

[documents 77B(BC)21 et 77B/145/RVD] et de son amendement 1 (1998) [documents

77B/216/FDIS et 77B/226/RVD].
Elle porte le numéro d'édition 1.1.

Une ligne verticale dans la marge indique où la publication de base a été modifiée par

l'amendement 1.
Les annexes A et B sont données uniquement à titre d'information.

61000-4-2  IEC:1995+A1:1998 – 7 –

No technical changes, only editorial amendments, have been made with this transfer and
reference to IEC 60801-2 (1991) or IEC 61000-4-2 is equivalent.

This consolidated version of IEC 61000-4-2 is based on the first edition (1995) [documents
77B(CO)21 and 77B/145/RVD] and its amendment 1 (1998) [documents 77B/216/FDIS and

77B/226/RVD].
It bears the edition number 1.1.

A vertical line in the margin shows where the base publication has been modified by

amendment 1.
Annexes A and B are for information only.

– 8 – 61000-4-2  CEI:1995+A1:1998

INTRODUCTION
La CEI 61000-4 fait partie de la série des normes 61000 de la CEI, selon la répartition

suivante:
Partie 1: Généralités
Considérations générales (introduction, principes fondamentaux)

Définitions, terminologie
Partie 2: Environnement
Description de l'environnement

Classification de l'environnement
Niveaux de compatibilité
Partie 3: Limites
Limites d'émission
Limites d'immunité (dans la mesure où elles ne relèvent pas des comités de produit)
Partie 4: Techniques d'essai et de mesure
Techniques de mesure
Techniques d'essai
Partie 5: Guide d'installation et d'atténuation
Guide d'installation
Méthodes et dispositifs d'atténuation
Partie 9: Divers
Chaque partie est, à son tour, subdivisée en sections qui seront publiées soit comme normes
internationales soit comme rapports techniques.
Ces sections de la CEI 61000-4 seront publiées dans un ordre chronologique et numérotées
en conséquence.
La présente section constitue une norme internationale qui traite des prescriptions en matière
d'immunité et des procédures d'essai qui s'appliquent aux «décharges électro-statiques».

61000-4-2  IEC:1995+A1:1998 – 9 –

INTRODUCTION
IEC 61000-4 is a part of the IEC 61000 series, according to the following structure:

Part 1: General
General consideration (introduction, fundamental principles)

Definitions, terminology
Part 2: Environment
Description of the environment

Classification of the environment
Compatibility levels
Part 3: Limits
Emission limits
Immunity limits (in so far as they do not fall under the responsibility of the product
committees)
Part 4: Testing and measurement techniques
Measurement techniques
Testing techniques
Part 5: Installation and mitigation guidelines
Installation guidelines
Mitigation methods and devices
Part 9: Miscellaneous
Each part is further subdivided into sections which are to be published either as international
standards or as technical reports.
These sections of IEC 61000-4 will be published in chronological order and numbered
accordingly.
This section is an international standard which gives immunity requirements and test
procedures related to "electrostatic discharge".

– 10 – 61000-4-2  CEI:1995+A1:1998

COMPATIBILITÉ ÉLECTROMAGNÉTIQUE (CEM) –

Partie 4-2: Techniques d'essai et de mesure –

Essai d'immunité aux décharges électrostatiques

1 Domaine d'application
La présente norme internationale concerne les prescriptions et méthodes d'essais relatives à
l'immunité des matériels électriques et électroniques soumis à des décharges d'électricité
statique produites directement par les opérateurs, et entre objets situés à proximité. Elle
définit en outre des gammes de niveaux d'essais, qui correspondent à des conditions
d'environnement et d'installation différentes et établit des procédures d'essais.
Cette norme a pour objet d'établir une base commune et reproductible pour l'évaluation des
performances des matériels électriques et électroniques lorsqu'ils sont soumis à des
décharges électrostatiques. Sont incluses également les décharges électrostatiques qui
peuvent être produites par les opérateurs sur des objets situés à proximité du matériel
principal.
Cette norme définit:
– la forme d'onde de courant de décharge;
– la gamme des niveaux d'essais;
– le matériel d'essai;
– l'installation d'essai;
– la procédure d'essai.
Cette norme donne des spécifications pour les essais menés en «laboratoires» et «les essais
in situ» réalisés sur le matériel dans l'installation finale.
Cette norme ne vise pas à spécifier les essais devant s'appliquer à des appareils ou
systèmes particuliers. Le but principal est de donner une référence de base d'ordre général à
tous les comités de produits CEI concernés. Les comités des produits (ou les utilisateurs et
fabricants de matériel) restent responsables du choix approprié des essais et du niveau de
sévérité à appliquer à leur matériel.
Afin de ne pas entraver la tâche de coordination et de normalisation, il est fortement
recommandé aux comités de produits ou aux utilisateurs et fabricants d'envisager d'adopter
les essais d'immunité appropriés et spécifiés dans cette norme (lors de futurs travaux ou
révisions d'anciennes normes).

61000-4-2  IEC:1995+A1:1998 – 11 –

ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY (EMC) –

Part 4-2: Testing and measurement techniques –

Electrostatic discharge immunity test

1 Scope
This International Standard relates to the immunity requirements and test methods for
electrical and electronic equipment subjected to static electricity discharges, from operators
directly, and to adjacent objects. It additionally defines ranges of test levels which relate to
different environmental and installation conditions and establishes test procedures.
The object of this standard is to establish a common and reproducible basis for evaluating the
performance of electrical and electronic equipment when subjected to electrostatic
discharges. In addition, it includes electrostatic discharges which may occur from personnel to
objects near vital equipment.
This standard defines:
– typical waveform of the discharge current;
– range of test levels;
– test equipment;
– test set-up;
– test procedure.
This standard gives specifications for test performed in "laboratories" and "post-installation
tests" performed on equipment in the final installation.
This standard does not intend to specify the tests to be applied to particular apparatus or
systems. Its main aim is to give a general basic reference to all concerned product
committees of the IEC. The product committees (or users and manufacturers of equipment)
remain responsible for the appropriate choice of the tests and the severity level to be applied
to their equipment.
In order not to impede the task of coordination and standardization, the product committees or
users and manufacturers are strongly recommended to consider (in their future work or
revision of old standards) the adoption of the relevant immunity tests specified in this

standard.
– 12 – 61000-4-2  CEI:1995+A1:1998

2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence

qui y est faite, constituent des dispositions valables pour la présente section de la CEI 61000-4.

Au moment de la publication, les éditions indiquées étaient en vigueur. Tout document normatif

est sujet à révision et les parties prenantes aux accords fondés sur la présente section de la

CEI 61000-4 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les plus récentes

des documents normatifs indiqués ci-après. Les membres de la CEI et de l'ISO possèdent le
registre des Normes Internationales en vigueur.

CEI 60050(161):1990, Vocabulaire Electrotechnique International (VEI) – Chapitre 161:
Compatibilité électromagnétique
CEI 60068-1:1988, Essais d'environnement – Première partie: Généralités et guide
3 Généralités
La présente norme concerne les matériels, systèmes, sous-systèmes et périphériques
qui peuvent être soumis à des décharges d'électricité statique en raison des conditions
d'environnement et d'installation, telles que faible humidité relative, utilisation de moquettes à
faible conductivité (en fibres synthétiques), de vêtements en vinyle, etc., qui peuvent exister à
tous les emplacements d'utilisation normale des matériels électriques et électroniques
(on trouvera des informations plus détaillées à l'article A.1 de l'annexe A).
Les essais décrits dans la présente norme sont des essais courants pour l'évaluation
qualitative des performances des matériels électriques et électroniques mentionnés dans
l'article 1.
NOTE – Du point de vue technique, le terme correct pour ce phénomène serait «décharges d'électricité statique».
Cependant le terme «décharge électrostatique» (DES) est largement utilisé dans le monde et dans la littérature
technique. Il a donc été décidé de conserver le terme «décharge électrostatique» (DES) dans le titre de la présente
norme.
4 Définitions
Pour les besoins de la présente section de la CEI 61000-4, les définitions et termes suivants
s'appliquent; ils concernent uniquement le domaine des décharges électro-statiques et ne
sont pas tous répertoriés dans la CEI 60050(161) [VEI].
4.1
dégradation (de fonctionnement)
ecart non désiré des caractéristiques de fonctionnement d'un dispositif, d'un appareil ou d'un
système par rapport aux caractéristiques attendues. [VEI 161-01-19]
NOTE – Une dégradation peut être un défaut de fonctionnement temporaire ou permanent.
4.2
compatibilité électromagnétique (CEM)
aptitude d'un matériel ou d'un système, à fonctionner dans son environnement électromagnétique
de façon satisfaisante et sans produire lui-même des perturbations électromagnétiques
intolérables pour tout ce qui se trouve dans cet environnement. [VEI 161-01-07]

61000-4-2  IEC:1995+A1:1998 – 13 –

2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text,

constitute provisions of this section of IEC 61000-4. At the time of publication, the editions

indicated were valid. All normative documents are subject to revision, and parties to

agreements based on this section of IEC 61000-4 are encouraged to investigate the

possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below.

Members of IEC and ISO maintain registers of currently valid International Standards.

IEC 60050(161):1990, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) – Chapter 161:

Electromagnetic compatibility
IEC 60068-1:1988, Environmental testing – Part 1: General and guidance
3 General
This standard relates to equipment, systems, sub-systems and peripherals which may be
involved in static electricity discharges owing to environmental and installation conditions,
such as low relative humidity, use of low-conductivity (artificial-fibre) carpets, vinyl garments,
etc., which may exist in allocations classified in standards relevant to electrical and electronic
equipment (for more detailed information, see clause A.1 of annex A).
The tests described in this standard are considered to be a first step in the direction of
commonly used tests for the qualitative evaluation of the performance of all electrical and
electronic equipment as referred to in clause 1.
NOTE – From the technical point of view the precise term for the phenomenon would be "static electricity
discharge". However, the term "electrostatic discharge" (ESD) is widely used in the technical world and in technical
literature. Therefore, it has been decided to retain the term ESD in the title of this standard.
4 Definitions
For the purpose of this section of IEC 61000-4, the following definitions and terms apply and
are applicable to the restricted field of electrostatic discharge; not all of them are included in
IEC 60050(161) [IEV].
4.1
degradation (of performance)
an undesired departure in the operational performance of any device, equipment or system
from its intended performance. [IEV 161-01-19]

NOTE – The term "degradation" can apply to temporary or permanent failure.
4.2
electromagnetic compatibility (EMC)
the ability of an equipment or system to function satisfactorily in its electromagnetic
environment without introducing intolerable electromagnetic disturbances to anything in that
environment. [IEV 161-01-07]
– 14 – 61000-4-2  CEI:1995+A1:1998

4.3
matériau antistatique
matériau ayant des propriétés qui minimisent la génération de charges quand il est frotté avec

ou écarté des mêmes matériaux ou d'autres matériaux similaires

4.4
condensateur d'accumulation d'énergie

condensateur qui, à l'intérieur du générateur de DES, représente la capacité d'un corps
humain chargé à la valeur de la tension d'essai. Cet élément peut être un composant discret,

ou une capacité répartie
4.5
DES
décharge électrostatique (voir 4.10)
4.6
EST
matériel soumis à l'essai
4.7
plan de référence
surface conductrice plate dont le potentiel est pris comme référence. [VEI 161-04-36 modifié]
4.8
plan de couplage
feuille ou plaque métallique sur laquelle les décharges sont appliquées de manière à simuler
les décharges électrostatiques sur les objets adjacents à l'EST. PCH: Plan de Couplage
Horizontal; PCV: Plan de Couplage Vertical
4.9
temps de maintien
intervalle de temps pendant lequel la décroissance de la tension de sortie due aux fuites se
produisant avant la décharge n'est pas supérieure à 10 %
4.10
décharge électrostatique; DES
transfert de charges électriques entre des corps ayant des potentiels électrostatiques
différents, lorsqu'ils sont proches ou mis en contact direct [VEI 161-01-22]
4.11
immunité (à une perturbation)
aptitude d'un dispositif, d'un matériel ou d'un système à fonctionner sans dégradation en
présence d'une perturbation électro-magnétique. [VEI 161-01-20]
4.12
méthode de décharge au contact
méthode d'essai dans laquelle l'électrode du générateur d'essai est mise en contact avec
l'EST, et la décharge déclenchée à l'aide du commutateur de décharge situé à l'intérieur du
générateur d'essai
4.13
méthode de décharge dans l'air
méthode d'essai dans laquelle l'électrode chargée du générateur d'essai est approchée de
l'EST, et la décharge déclenchée par une étincelle vers l'EST

61000-4-2  IEC:1995+A1:1998 – 15 –

4.3
antistatic material
material exhibiting properties which minimize charge generation when rubbed against or

separated from the same or other similar materials

4.4
energy storage capacitor
the capacitor of the ESD-generator representing the capacity of a human body charged to the
test voltage value. This may be provided as a discrete component, or a distributed

capacitance
4.5
ESD
electrostatic discharge (see 4.10)
4.6
EUT
equipment under test
4.7
ground reference plane (GRP)
a flat conductive surface whose potential is used as a common reference. [IEV 161-04-36]
4.8
coupling plane
a metal sheet or plate, to which discharges are applied to simulate electrostatic discharge to
objects adjacent to the EUT. HCP: Horizontal Coupling Plane; VCP: Vertical Coupling Plane
4.9
holding time
interval of time within which the decrease of the test voltage due to leakage, prior to the
discharge, is not greater than 10 %
4.10
electrostatic discharge; ESD
a transfer of electric charge between bodies of different electrostatic potential in proximity or
through direct contact. [IEV 161-01-22]
4.11
immunity (to a disturbance)
the ability of a device, equipment or system to perform without degradation in the presence of

an electromagnetic disturbance. [IEV 161-01-20]
4.12
contact discharge method
a method of testing, in which the electrode of the test generator is held in contact with the
EUT, and the discharge actuated by the discharge switch within the generator
4.13
air discharge method
a method of testing, in which the charged electrode of the test generator is brought close to
the EUT, and the discharge actuated by a spark to the EUT

– 16 – 61000-4-2  CEI:1995+A1:1998

4.14
application directe
application de la décharge directement sur l'EST

4.15
application indirecte
application de la décharge à un plan de couplage situé au voisinage de l'EST, l'essai simule

la décharge d'un opérateur sur les objets qui se trouvent au voisinage de l'EST

5 Niveaux d'essai
La gamme des niveaux d'essai à utiliser de préférence pour l'essai de DES est donnée dans
le tableau 1.
Les essais doivent aussi respecter les niveaux inférieurs indiqués au tableau 1.
Des détails relatifs aux différents paramètres qui peuvent influencer le niveau de tension
auquel le corps humain peut être chargé sont donnés dans l'article A.2 de l'annexe A.
L'article A.4 de cette annexe donne également des exemples d'application de niveaux
d'essais correspondant à des classes d'environnement (d'installation).
La méthode d'essai à utiliser de préférence est la méthode de décharge au contact. Les décharges
dans l'air doivent être utilisées lorsque les décharges au contact ne peuvent s'appliquer.
Les niveaux de tension pour chaque méthode d'essai sont donnés dans les tableaux 1a et 1b. Les
différences entre ces niveaux sont dues aux différences entre les méthodes d'essai. Cela ne signifie
pas que la sévérité des essais soit équivalente entre les méthodes d'essai.
Des informations complémentaires sont données dans les articles A.3, A.4 et A.5 de
l'annexe A.
Tableau 1 – Niveaux d'essai
1a – Décharge au contact 1b – Décharge dans l'air
Tension d'essai Tension d'essai
Niveau Niveau
kV kV
1 2 1 2
2 4 2 4
3 6 3 8
4 8 4 15
1) 1)
x Spécial x Spécial
1)
«x» est un niveau à déterminer. Ce niveau doit être spécifié dans la spécification particulière du
matériel. Lorsque des tensions plus élevées que celles qui sont données sont spécifiées, il peut être
nécessaire d'utiliser des matériels d'essai spéciaux.

61000-4-2  IEC:1995+A1:1998 – 17 –

4.14
direct application
application of the discharge directly to the EUT

4.15
indirect application
application of the discharge to a coupling plane in the vicinity of the EUT, and simulation of

personnel discharge to objects which are adjacent to the EUT

5 Test levels
The preferential range of test levels for the ESD test is given in table 1.
Testing shall also be satisfied at the lower levels given in table 1.
Details concerning the various parameters which may influence the voltage level to which the
human body may be charged are given in clause A.2 of annex A. Clause A.4 also contains
examples of the application of the test levels related to environmental (installation) classes.
Contact discharge is the preferred test method. Air discharges shall be used where contact
discharge cannot be applied. Voltages for each test method are given in tables 1a and 1b.
The voltages shown are different for each method due to the differing methods of test. It is not
intended to imply that the test severity is equivalent between test methods.
Further information is given in clauses A.3, A.4 and A.5 of annex A.
Table 1 – Test levels
1a – Contact discharge 1b – Air discharge
Test voltage Test voltage
Level Level
kV kV
1 2 1 2
2 4 2 4
3 6 3 8
4 8 4 15
1) 1)
Special Special
x x
1)
"x" is an open level. The level has to be specified in the dedicated equipment specification. If higher
voltages than those shown are specified, special test equipment may be needed.

– 18 – 61000-4-2  CEI:1995+A1:1998

6 Générateur d'essai
Le générateur d'essai se compose essentiellement des éléments suivants:

– une résistance de charge R ;
c
– un condensateur d'accumulation d'énergie C ;
s
– une capacité répartie C ;
d
– une résistance de décharge R ;
d
– un indicateur de tension;
– un commutateur de décharge;
– des têtes interchangeables pour l'électrode de décharge (voir figure 4);
– un câble de retour du courant de décharge;
– une alimentation de puissance.
La figure 1 donne le schéma simplifié du générateur de DES. Les détails de construction n'y
figurent pas.
Le générateur doit être conforme aux prescriptions données en 6.1 et 6.2.
6.1 Caractéristiques et performances du générateur de DES
Spécifications
– capacité d'accumulation d'énergie (C + C ): 150 pF ± 10 %;
s d
– résistance de décharge (R ): 330 Ω ± 10 %;
d
– résistance de charge (R ): entre 50 MΩ et 100 MΩ;
c
– tension de sortie (voir note 1): jusqu'à 8 kV (nominale) pour la décharge
au contact;
jusqu'à 15 kV (nominale) pour la décharge
dans l'air;
– tolérance sur l'indication de la tension de sortie: ±5 %;
– polarité de la tension de sortie: positive et négative (commutable);
– temps de maintien: au moins 5 s;
– modalité de la décharge (voir note 2): décharge coup par coup (temps entre les
décharges successives: au moins 1 s);

– forme d'onde du courant de décharge: voir 6.2.
NOTE 1 – Tension mesurée sur le condensateur d'accumulation d'énergie, en circuit ouvert.
NOTE 2 – Le générateur doit être capable de produire une vitesse de répétition d'au moins 20 décharges en rafale
par seconde, mais seulement à des fins exploratoires.
Le générateur doit être pourvu de moyens empêchant les émissions non désirées de
perturbations rayonnées ou conduites, soit de type impulsionnel, soit continues, de manière à
ne pas perturber par des effets parasites l'EST ou les matériels auxiliaires d'essai.
Le condensateur d'accumulation d'énergie, la résistance de décharge et le commutateur de
décharge doivent être placés aussi près que possible de l'électrode de décharge.
Les dimensions des têtes de décharge sont données à la figure 4.

61000-4-2  IEC:1995+A1:1998 – 19 –

6 Test generator
The test generator consists, in its main parts, of:

– charging resistor R ;
c
– energy-storage capacitor C ;
s
– distributed capacitance C ;
d
– discharge resistor R ;
d
– voltage indicator;
– discharge switch;
– interchangeable tips of the discharge electrode (see figure 4);
– discharge return cable;
– power supply unit.
A simplified diagram of the ESD generator is given in figure 1. Constructional details are not
given.
The generator shall meet the requirements given in 6.1 and 6.2.
6.1 Characteristics and performance of the ESD generator
Specifications
– energy storage capacitance (C + C ): 150 pF ± 10 %;
s d
– discharge resistance (R ): 330 Ω ± 10 %;
d
– charging resistance (R ): between 50 MΩ and 100 MΩ;
c
– output voltage (see note 1): up to 8 kV (nominal) for contact discharge;
up to 15 kV (nominal) for air discharge;
– tolerance of the output voltage indication: ±5 %;
– polarity of the output voltage: positive and negative (switchable);
– holding time: at least 5 s;
– discharge, mode of operation (see note 2): single discharge (time between successive
discharges at least 1 s);
– waveshape of the discharge current: see 6.2.

NOTE 1 – Open circuit voltage measured at the energy storage capacitor.
NOTE 2 – The generator should be able to generate at a repetition rate of at least 20 discharges per second for
exploratory purposes only.
The generator shall be provided with means of preventing unintended radiated or conducted
emissions, either of pulse or continuous type, so as not to disturb the EUT or auxiliary test
equipment by parasitic effects.
The energy storage capacitor, the discharge resistor, and the discharge switch shall be
placed as close as possible to the discharge electrode.
The dimensions of the discharge tips are given in figure 4.

– 20 – 61000-4-2  CEI:1995+A1:1998

Pour la méthode d'essai de décharge dans l'air, on utilise le même générateur, le
commutateur de décharge restant fermé. Le générateur doit être monté avec la tête ronde

indiquée en figure 4.
Le câble de retour du courant de décharge du générateur d'essai doit avoir en général une

longueur de 2 m, et être réalisé de manière à permettre au générateur de rester conforme à la

spécification de forme d'onde. Il doit être suffisamment isolé pour éviter les fuites du courant

de décharge vers l'opérateur ou vers des surfaces conductrices, autrement que par son

extrémité, pendant les essais de DES.

Dans le cas où une longueur de 2 m ne serait pas suffisante pour le câble de retour du

courant de décharge (par exemple pour les EST de grandes dimensions), il est possible
d'utiliser une longueur maximale de 3 m, à condition que la forme d'onde soit conforme aux
spécifications.
6.2 Vérification des caractéristiques du générateur de DES
Afin de pouvoir comparer les résultat
...


IEC 61000-4-2
Edition 1.2 2001-04
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
BASIC EMC PUBLICATION
PUBLICATION FONDAMENTALE EN CEM
Electromagnetic compatibility (EMC) –
Part 4-2: Testing and measurement techniques – Electrostatic discharge
immunity test
Compatibilité électromagnétique (CEM) –
Partie 4-2: Techniques d'essai et de mesure – Essai d'immunité aux décharges
électrostatiques
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définitions en anglais et en français, ainsi que les termes équivalents dans les langues additionnelles. Egalement appelé
Vocabulaire Electrotechnique International en ligne.
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IEC 61000-4-2
Edition 1.2 2001-04
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
BASIC EMC PUBLICATION
PUBLICATION FONDAMENTALE EN CEM
Electromagnetic compatibility (EMC) –
Part 4-2: Testing and measurement techniques – Electrostatic discharge
immunity test
Compatibilité électromagnétique (CEM) –
Partie 4-2: Techniques d'essai et de mesure – Essai d'immunité aux décharges
électrostatiques
INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
PRICE CODE
INTERNATIONALE
CM
CODE PRIX
ICS 33.100.20 ISBN 2-8318-5687-6

61000-4-2  IEC:1995+A1:1998 –– 2 – 3 – 61000-4-2 © IEC:1995+A1:1998+A2:2000

+A2:2000
CONTENTS
Page
FOREWORD . 3

INTRODUCTION .5

Clause
1 Scope . 6

2 Normative references. 7
3 General. 7
4 Definitions. 7
5 Test levels . 9
6 Test generator . 10
6.1 Characteristics and performance of the ESD generator. 10
6.2 Verification of the characteristics of the ESD generator. 11
7 Test set-up . 12
7.1 Test set-up for tests performed in laboratories . 12
7.2 Test set-up for post-installation tests . 15
8 Test procedure.16
8.1 Laboratory reference conditions. 16
8.2 EUT exercising . 16
8.3 Execution of the test . 16
9 Evaluation of test results. 19
10 Test report . 20
Annex A (informative) Explanatory notes. 28
Annex B (informative) Constructional details . 33
Figure 1 – Simplified diagram of the ESD generator . 20
Figure 2 – Example of arrangement for verification of the ESD generator . 21
Figure 3 – Typical waveform of the output current of the ESD generator . 22
Figure 4 – Discharge electrodes of the ESD generator . 23
Figure 5 – Example of test set-up for table-top equipment – Laboratory tests . 24

Figure 6 – Example of test set-up for floor-standing equipment, laboratory tests . 25
Figure 7 – Example of test set-up for floor-standing equipment, post-installation tests . 26
Figure 8 – Test set-up for ungrounded table-top equipment. 27
Figure 9 – Test set-up for ungrounded floor-standing equipment . 27
Figure A.1 – Maximum values of electrostatic voltages to which operators
may be charged while in contact with the materials mentioned in clause A.2 . 32
Figures B.1 to B.7 – Construction details of the resistive load . 34 to 38
Table 1 – Test levels . 9
Table 2 – Waveform parameters. 11
Table A.1 – Guideline for the selection of the test levels .29

61000-4-2 © IEC:1995+A1:1998+A2:200061000-4-2  IEC:1995+A1:1998 –– 3 – 5 –

+A2:2000
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION

____________
ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY (EMC) –

Part 4-2: Testing and measurement techniques –

Electrostatic discharge immunity test

FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is
entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may
participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International
Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the
two organizations.
2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an
international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation
from all interested National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form
of standards, technical specifications, technical reports or guides and they are accepted by the National
Committees in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any
divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly
indicated in the latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject
of patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 61000-4-2 has been prepared by subcommittee 77B: High-
frequency phenomena, of IEC technical committee 77: Electromagnetic compatibility.
It forms section 2 of part 4 of IEC 61000. It has the status of a basic EMC publication in
accordance with IEC Guide 107.
It is based on the IEC 60801-2 (second edition: 1991): Electromagnetic compatibility for
industrial process measurement and control equipment – Part 2: Electrostatic discharge
requirements, prepared by IEC technical committee 65: Industrial-process measurement and
control.
According to a recommendation of ACEC at its meeting of December 1989, the scope of this
standard has been extended to all kinds of electrical and electronic equipment. For this
purpose it has been decided to transfer the 60801 series of publications to the 61000-4
series: EMC testing and measurement techniques, of technical committee 77.

61000-4-2 © IEC:1995+A1:1998 –– 4 – 7 – 61000-4-2 © IEC:1995+A1:1998+A2:2000

+A2:2000
No technical changes, only editorial amendments, have been made with this transfer and

reference to IEC 60801-2 (1991) or IEC 61000-4-2 is equivalent.

This consolidated version of IEC 61000-4-2 consists of the first edition (1995) [documents

77B(CO)21 and 77B/145/RVD], its amendment 1 (1998) [documents 77B/216/FDIS and

77B/226/RVD] and amendment 2 (2000) [documents 77B/291+292/FDIS and 77B/298+299/RVD].

The technical content is therefore identical to the base edition and its amendments and has

been prepared for user convenience.

It bears the edition number 1.2.
A vertical line in the margin shows where the base publication has been modified by
amendments 1 and 2.
Annexes A and B are for information only.
The committee has decided that the contents of the base publication and its amendments will
remain unchanged until 2003. At this date, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
61000-4-2 © IEC:1995+A1:1998+A2:200061000-4-2  IEC:1995+A1:1998 –– 5 – 9 –

+A2:2000
INTRODUCTION
IEC 61000-4 is a part of the IEC 61000 series, according to the following structure:

Part 1: General
General consideration (introduction, fundamental principles)

Definitions, terminology
Part 2: Environment
Description of the environment

Classification of the environment
Compatibility levels
Part 3: Limits
Emission limits
Immunity limits (in so far as they do not fall under the responsibility of the product
committees)
Part 4: Testing and measurement techniques
Measurement techniques
Testing techniques
Part 5: Installation and mitigation guidelines
Installation guidelines
Mitigation methods and devices
Part 9: Miscellaneous
Each part is further subdivided into sections which are to be published either as international
standards or as technical reports.
These sections of IEC 61000-4 will be published in chronological order and numbered
accordingly.
This section is an international standard which gives immunity requirements and test
procedures related to "electrostatic discharge".

61000-4-2  IEC:1995+A1:1998 –– 6 – 11 – 61000-4-2 © IEC:1995+A1:1998+A2:2000

+A2:2000
ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY (EMC) –

Part 4-2: Testing and measurement techniques –

Electrostatic discharge immunity test

1 Scope
This International Standard relates to the immunity requirements and test methods for
electrical and electronic equipment subjected to static electricity discharges, from operators
directly, and to adjacent objects. It additionally defines ranges of test levels which relate to
different environmental and installation conditions and establishes test procedures.
The object of this standard is to establish a common and reproducible basis for evaluating the
performance of electrical and electronic equipment when subjected to electrostatic
discharges. In addition, it includes electrostatic discharges which may occur from personnel to
objects near vital equipment.
This standard defines:
– typical waveform of the discharge current;
– range of test levels;
– test equipment;
– test set-up;
– test procedure.
This standard gives specifications for test performed in "laboratories" and "post-installation
tests" performed on equipment in the final installation.
This standard does not intend to specify the tests to be applied to particular apparatus or
systems. Its main aim is to give a general basic reference to all concerned product
committees of the IEC. The product committees (or users and manufacturers of equipment)
remain responsible for the appropriate choice of the tests and the severity level to be applied
to their equipment.
In order not to impede the task of coordination and standardization, the product committees or
users and manufacturers are strongly recommended to consider (in their future work or

revision of old standards) the adoption of the relevant immunity tests specified in this
standard.
61000-4-2 © IEC:1995+A1:1998+A2:200061000-4-2  IEC:1995+A1:1998 –– 7 – 13 –

+A2:2000
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text,
constitute provisions of this section of IEC 61000-4. At the time of publication, the editions
indicated were valid. All normative documents are subject to revision, and parties to

agreements based on this section of IEC 61000-4 are encouraged to investigate the

possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below.

Members of IEC and ISO maintain registers of currently valid International Standards.

IEC 60050(161):1990, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) – Chapter 161:

Electromagnetic compatibility
IEC 60068-1:1988, Environmental testing – Part 1: General and guidance
3 General
This standard relates to equipment, systems, subsystems and peripherals which may be
involved in static electricity discharges owing to environmental and installation conditions,
such as low relative humidity, use of low-conductivity (artificial-fibre) carpets, vinyl garments,
etc., which may exist in allocations classified in standards relevant to electrical and electronic
equipment (for more detailed information, see clause A.1 of annex A).
The tests described in this standard are considered to be a first step in the direction of
commonly used tests for the qualitative evaluation of the performance of all electrical and
electronic equipment as referred to in clause 1.
NOTE From the technical point of view the precise term for the phenomenon would be "static electricity
discharge". However, the term "electrostatic discharge" (ESD) is widely used in the technical world and in technical
literature. Therefore, it has been decided to retain the term ESD in the title of this standard.
4 Definitions
For the purpose of this section of IEC 61000-4, the following definitions and terms apply and
are applicable to the restricted field of electrostatic discharge; not all of them are included in
IEC 60050(161) [IEV].
4.1
degradation (of performance)
an undesired departure in the operational performance of any device, equipment or system
from its intended performance. [IEV 161-01-19]
NOTE The term "degradation" can apply to temporary or permanent failure.
4.2
electromagnetic compatibility (EMC)
the ability of an equipment or system to function satisfactorily in its electromagnetic
environment without introducing intolerable electromagnetic disturbances to anything in that
environment. [IEV 161-01-07]
61000-4-2  IEC:1995+A1:1998 –– 8 – 15 – 61000-4-2 © IEC:1995+A1:1998+A2:2000

+A2:2000
4.3
antistatic material
material exhibiting properties which minimize charge generation when rubbed against or

separated from the same or other similar materials

4.4
energy storage capacitor
the capacitor of the ESD-generator representing the capacity of a human body charged to the

test voltage value. This may be provided as a discrete component, or a distributed

capacitance
4.5
ESD
electrostatic discharge (see 4.10)
4.6
EUT
equipment under test
4.7
ground reference plane (GRP)
a flat conductive surface whose potential is used as a common reference. [IEV 161-04-36]
4.8
coupling plane
a metal sheet or plate, to which discharges are applied to simulate electrostatic discharge to
objects adjacent to the EUT. HCP: Horizontal Coupling Plane; VCP: Vertical Coupling Plane
4.9
holding time
interval of time within which the decrease of the test voltage due to leakage, prior to the
discharge, is not greater than 10 %
4.10
electrostatic discharge; ESD
a transfer of electric charge between bodies of different electrostatic potential in proximity or
through direct contact. [IEV 161-01-22]
4.11
immunity (to a disturbance)
the ability of a device, equipment or system to perform without degradation in the presence of
an electromagnetic disturbance. [IEV 161-01-20]
4.12
contact discharge method
a method of testing, in which the electrode of the test generator is held in contact with the
EUT, and the discharge actuated by the discharge switch within the generator
4.13
air discharge method
a method of testing, in which the charged electrode of the test generator is brought close to
the EUT, and the discharge actuated by a spark to the EUT

61000-4-2 © IEC:1995+A1:1998+A2:200061000-4-2  IEC:1995+A1:1998 –– 9 – 17 –

+A2:2000
4.14
direct application
application of the discharge directly to the EUT

4.15
indirect application
application of the discharge to a coupling plane in the vicinity of the EUT, and simulation of

personnel discharge to objects which are adjacent to the EUT

5 Test levels
The preferential range of test levels for the ESD test is given in table 1.
Testing shall also be satisfied at the lower levels given in table 1.
Details concerning the various parameters which may influence the voltage level to which the
human body may be charged are given in clause A.2 of annex A. Clause A.4 also contains
examples of the application of the test levels related to environmental (installation) classes.
Contact discharge is the preferred test method. Air discharges shall be used where contact
discharge cannot be applied. Voltages for each test method are given in tables 1a and 1b.
The voltages shown are different for each method due to the differing methods of test. It is not
intended to imply that the test severity is equivalent between test methods.
Further information is given in clauses A.3, A.4 and A.5 of annex A.
Table 1 – Test levels
1a – Contact discharge 1b – Air discharge
Test voltage Test voltage
Level Level
kV kV
1 2 1 2
2 4 2 4
3 6 3 8
4 8 4 15
1) 1)
Special Special
x x
1)
"x" is an open level. The level has to be specified in the dedicated equipment specification. If higher
voltages than those shown are specified, special test equipment may be needed.

61000-4-2  IEC:1995+A1:1998 –– 10 – 19 – 61000-4-2 © IEC:1995+A1:1998+A2:2000

+A2:2000
6 Test generator
The test generator consists, in its main parts, of:

– charging resistor R ;
c
– energy-storage capacitor C ;
s
– distributed capacitance C ;
d
– discharge resistor R ;
d
– voltage indicator;
– discharge switch;
– interchangeable tips of the discharge electrode (see figure 4);
– discharge return cable;
– power supply unit.
A simplified diagram of the ESD generator is given in figure 1. Constructional details are not
given.
The generator shall meet the requirements given in 6.1 and 6.2.
6.1 Characteristics and performance of the ESD generator
Specifications
– energy storage capacitance (C + C ): 150 pF ± 10 %;
s d
– discharge resistance (R ): 330 Ω ± 10 %;
d
– charging resistance (R ): between 50 MΩ and 100 MΩ;
c
– output voltage (see note 1): up to 8 kV (nominal) for contact discharge;
up to 15 kV (nominal) for air discharge;
– tolerance of the output voltage indication: ±5 %;
– polarity of the output voltage: positive and negative (switchable);
– holding time: at least 5 s;
– discharge, mode of operation (see note 2): single discharge (time between successive
discharges at least 1 s);
– waveshape of the discharge current: see 6.2.
NOTE 1 Open circuit voltage measured at the energy storage capacitor.
NOTE 2 The generator should be able to generate at a repetition rate of at least 20 discharges per second for
exploratory purposes only.
The generator shall be provided with means of preventing unintended radiated or conducted
emissions, either of pulse or continuous type, so as not to disturb the EUT or auxiliary test
equipment by parasitic effects.
The energy storage capacitor, the discharge resistor, and the discharge switch shall be
placed as close as possible to the discharge electrode.
The dimensions of the discharge tips are given in figure 4.

61000-4-2 © IEC:1995+A1:1998+A2:200061000-4-2  IEC:1995+A1:1998 –– 11 – 21 –

+A2:2000
For the air discharge test method the same generator is used and the discharge switch has to

be closed. The generator shall be fitted with the round tip shown in figure 4.

The discharge return cable of the test generator shall be in general 2 m long, and constructed

to allow the generator to meet the waveform specification. It shall be sufficiently insulated to

prevent the flow of the discharge current to personnel or conducting surfaces other than via

its termination, during the ESD test.

In cases where a 2 m length of the discharge return cable is insufficient, (e.g. for tall EUTs), a

length not exceeding 3 m may be used, but compliance with the waveform specification shall

be verified.
6.2 Verification of the characteristics of the ESD generator
In order to compare the test results obtained from different test generators, the characteristics
shown in table 2 shall be verified using the discharge return cable to be used in the testing.
Table 2 – Waveform parameters
First peak Rise time t Current Current
r
Indicated
current of discharge (±30 %) (±30 %)
with discharge
Level
voltage
±10 % at 30 ns at 60 ns
switch
A A A
kV
ns
1 2 7,5 0,7 to 1 4 2
2 4 15 0,7 to 1 8 4
3 6 22,5 0,7 to 1 12 6
4 8 30 0,7 to 1 16 8
The waveform of the output current of the ESD generator during the verification procedure
shall conform to figure 3.
The values of the characteristics of the discharge current shall be verified with 1 000 MHz
bandwidth measuring instrumentation.
A lower bandwidth implies limitations in the measurement of rise time and amplitude of the
first current peak.
For verification, the tip of the discharge electrode shall be placed in direct contact with the
current-sensing transducer, and the generator operated in the contact discharge mode.

The typical arrangement for the verification of the ESD generator performance is given in
figure 2. The bandwidth of the target has to be more than 1 GHz. Constructional details of a
possible design for the current-sensing transducer are given in annex B.

61000-4-2  IEC:1995+A1:1998 –– 12 – 23 – 61000-4-2 © IEC:1995+A1:1998+A2:2000

+A2:2000
Other arrangements that imply the use of a laboratory Faraday cage having dimensions

different from those in figure 2 are allowed; separation of the Faraday cage from the target

plane is also allowed, but in both cases the distance between the sensor and the grounding

terminal point of the ESD generator shall be respected (1 m), as well as the layout of the

discharge return cable.
The ESD generator shall be re-calibrated in defined time periods in accordance with a

recognized quality assurance system.

7 Test set-up
The test set-up consists of the test generator, EUT and auxiliary instrumentation necessary to
perform direct and indirect application of discharges to the EUT in the following manner:
a) contact discharge to the conductive surfaces and to coupling planes;
b) air discharge at insulating surfaces.
Two different types of tests can be distinguished:
– type (conformance) tests performed in laboratories;
– post installation tests performed on equipment in its final installed conditions.
The preferred test method is that of type tests performed in laboratories.
The EUT shall be arranged in accordance with the manufacturer's instructions for installation
(if any).
7.1 Test set-up for tests performed in laboratories
The following requirements apply to tests performed in laboratories under environmental
reference conditions outlined in 8.1.
A ground reference plane shall be provided on the floor of the laboratory. It shall be a metallic
sheet (copper or aluminium) of 0,25 mm minimum thickness; other metallic materials may be
used but they shall have at least 0,65 mm minimum thickness.
The minimum size of the reference plane is 1 m , the exact size depending on the dimensions
of the EUT. It shall project beyond the EUT or coupling plane by at least 0,5 m on all sides,
and shall be connected to the protective grounding system.

Local safety regulations shall always be met.
The EUT shall be arranged and connected according to its functional requirements.
A distance of 1 m minimum shall be provided between the equipment under test and the walls
of the laboratory and any other metallic structure.
The EUT shall be connected to the grounding system, in accordance with its installation
specifications. No additional grounding connections are allowed.
The positioning of the power and signal cables shall be representative of installation practice.

61000-4-2 © IEC:1995+A1:1998+A2:200061000-4-2  IEC:1995+A1:1998 –– 13 – 25 –

+A2:2000
The discharge return cable of the ESD generator shall be connected to the ground reference

plane. The total length of this cable is in general 2 m.

In cases where this length exceeds the length necessary to apply the discharges to be

selected points, the excess length shall, where possible, be placed non-inductively off the

ground reference plane and shall not come closer than 0,2 m to other conductive parts in the

test set-up.
The connection of the earth cables to the ground reference plane and all bondings shall be of

low impedance, for example by using clamping devices for high frequency applications.

Where coupling planes are specified, for example to allow indirect application of the
discharge, they shall be constructed from the same material type and thickness as that of the
ground reference plane, and shall be connected to the GRP via a cable with a 470 kΩ resistor
located at each end. These resistors shall be capable of withstanding the discharge voltage
and shall be insulated to avoid short circuits to the GRP when the cable lies on the GRP.
Additional specifications for the different types of equipment are given below.
7.1.1 Table-top equipment
The test set-up shall consist of a wooden table, 0,8 m high, standing on the ground reference
plane.
A horizontal coupling plane (HCP), 1,6 m × 0,8 m, shall be placed on the table. The EUT and
cables shall be isolated from the coupling plane by an insulating support 0,5 mm thick.
If the EUT is too large to be located 0,1 m minimum from all sides of the HCP, an additional,
identical HCP shall be used, placed 0,3 m from the first, with the short sides adjacent. The
table has to be enlarged or two tables may be used. The HCPs shall not be bonded together,
other than via resistive cables to the GRP.
Any mounting feet associated with the EUT shall remain in place.
An example of the test set-up for table-top equipment is given in figure 5.
7.1.2 Floor-standing equipment
The EUT and cables shall be isolated from the ground reference plane by an insulating
support about 0,1 m thick.
An example of the test set-up for floor-standing equipment is given in figure 6.
Any mounting feet associated with the EUT shall remain in place.

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7.1.3 Test method for ungrounded equipment

The test method described in this subclause is applicable to equipment or part(s) of equip-
ment whose installation specifications or design preclude connection to any grounding
system. Equipment, or parts thereof, includes portable, battery-operated and double-insulated
equipment (class II equipment).

Rationale: Ungrounded equipment, or ungrounded part(s) of equipment, cannot discharge
itself similarly to class I mains-supplied equipment. If the charge is not removed before the

next ESD pulse is applied, it is possible that the EUT or part(s) of the EUT be stressed up to

twice the intended test voltage. Therefore, double-insulated equipment could be charged at

an unrealistically high charge, by accumulating several ESD discharges on the capacitance of
the class II insulation, and then discharge at the breakdown voltage of the insulation with a
much higher energy.
The general test set-up shall be identical to the ones described in 7.1.1 and 7.1.2
respectively.
To simulate a single ESD event (either by air or by contact discharge), the charge on the EUT
shall be removed prior to each applied ESD pulse.
The charge on the metallic point or part to which the ESD pulse is to be applied, for example,
connector shells, battery charge pins, metallic antennae, shall be removed prior to each
applied ESD test pulse.
When one or several metallic accessible parts are subject to the ESD test, the charge shall be
removed from the point where the ESD pulse is to be applied, as no guarantee can be given
about the resistance between this and other accessible points on the product.
A cable with 470 kΩ bleeder resistors, similar to the one used with the horizontal and vertical
coupling planes, shall be used; see 7.1.
As the capacitance between EUT and HCP (table-top) and between EUT and GRP (floor-
standing) is determined by the size of the EUT, the cable with bleeder resistors may remain
installed during the ESD test when functionally allowed. In the discharge cable, one resistor
shall be connected as close as possible, preferably less than 20 mm from the EUT test point.
The second resistor shall be connected near the end of the cable attached to the HCP for
table-top equipment (see figure 8), or GRP for floor-standing equipment (see figure 9).
The presence of the cable with the bleeder resistors can influence the test results of some
equipment. In case of dispute, a test with the cable disconnected during the ESD pulse takes

precedence over the test with the cable installed during the test, provided that the charge has
sufficiently decayed between the successive discharges.
As an alternative, the following options can be used:
− the time interval between successive discharges shall be extended to the time necessary
to allow natural decay of the charge from the EUT;
− a carbon fibre brush with bleeder resistors (for example, 2 × 470 kΩ) in the grounding
cable;
− an air-ionizer to speed-up the "natural" discharging process of the EUT to its environment.

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The ionizer shall be turned off when applying an air-discharge test. The use of any alternative

method shall be reported in the test report.

NOTE In case of dispute concerning the charge decay, the charge on the EUT can be monitored by a non-

contacting electric field meter. When the charge has decayed below 10 % of the initial value, the EUT is considered

to be discharged.
The tip of the ESD generator shall be held normal (perpendicular) to the surface of the EUT.

7.1.3.1 Table-top equipment
For table-top equipment, the EUT is placed on the horizontal coupling plane on top of the

insulating foil (0,5 mm thick), as described in 7.1.1 and figure 5.
When a metallic accessible part, to which the ESD pulse is to be applied, is available on the EUT,
this part shall be connected to the HCP via the cable with bleeder resistors; see figure 8.
7.1.3.2 Floor-standing equipment
Floor-standing equipment without any metallic connection to the ground reference plane shall
be installed similarly to 7.1.2 and figure 6.
A cable with bleeder resistors shall be used between the metallic accessible part, to which the
ESD pulse is to be applied, and the ground reference plane (GRP); see figure 9.
7.2 Test set-up for post-installation tests
These tests are optional, and not mandatory for certification tests; they may be applied only when
agreed between manufacturer and customer. It has to be considered that other co-located
equipment may be unacceptably affected.
The equipment or system shall be tested in its final installed conditions.
In order to facilitate a connection for the discharge return cable, a ground reference plane
shall be placed on the floor of the installation, close to the EUT at about 0,1 m distance.
This plane should be of copper or aluminium not less than 0,25 mm thick. Other metallic
materials may be used, providing the minimum thickness is 0,65 mm. The plane should be
approximately 0,3 m wide, and 2 m in length where the installation allows.
This ground reference plane should be connected to the protective earthing system. Where
this is not possible, it should be connected to the earthing terminal of the EUT, if available.

The discharge return cable of the ESD generator shall be connected to the reference plane at
a point close to the EUT. Where the EUT is installed on a metal table, the table shall be
connected to the reference plane via a cable with a 470 kΩ resistor located at each end, to
prevent a build-up of charge.
An example of the set-up for post-installation tests is given in figure 7.

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8 Test procedure
8.1 Laboratory reference conditions

In order to minimize the impact of environmental parameters on test results, the tests shall be

carried out in climatic and electromagnetic reference conditions as specified in 8.1.1 and 8.1.2.

8.1.1 Climatic conditions
In the case of air discharge testing, the climatic conditions shall be within the following

ranges:
– ambient temperature: 15 °C to 35 °C;
– relative humidity: 30 % to 60 %;
– atmospheric pressure: 86 kPa (860 mbar) to 106 kPa (1 060 mbar).
NOTE Any other values are specified in the product specification.
The EUT shall be operated within its intended climatic conditions.
8.1.2 Electromagnetic conditions
The electromagnetic environment of the laboratory shall not influence the test results.
8.2 EUT exercising
The test programs and software shall be chosen so as to exercise all normal modes of
operation of the EUT. The use of special exercising software is encouraged, but permitted
only where it can be shown that the EUT is being comprehensively exercised.
For conformance testing, the EUT shall be continually operated in its most sensitive mode
(program cycle) which shall be determined by preliminary testing.
If monitoring equipment is required, it should be decoupled in order to reduce the possibility of
erroneous failure indication.
8.3 Execution of the test
The testing shall be performed by direct and indirect application of discharges to the EUT
according to a test plan. This should include:

– representative operating conditions of the EUT;
– whether the EUT should be tested as table-top or floor-standing;
– the points at which discharges are to be applied;
– at each point, whether contact or air discharges are to be applied;
– the test level to be applied;
– the number of discharges to be applied at each point for compliance testing;
– whether post-installation tests are also to be applied.
It may be necessary to carry out some investigatory testing to establish some aspects of the
test plan.
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8.3.1 Direct application of discharges to the EUT

Unless stated otherwise in the generic, product-related or product-family standards, the static
electricity discharges shall be applied only to those points and surfaces of the EUT which are
accessible to persons during normal use. The following exclusions apply (i.e. discharges are
not applied to those items):
a) those points and surfaces which are only accessible under maintenance. In this case,

special ESD mitigation procedures shall be given in the accompanying documentation;

b) those points and surfaces which are only accessible under service by the (end-)user.

Examples of these rarely accessed points are as follows: battery contacts while changing

batteries, a cassette in a telephone answering machine, etc.;
c) those points and surfaces of equipment which are no longer accessible after fixed
installation or after following the instructions for use, for example, the bottom and/or wall-
side of equipment or areas behind fitted connectors;
d) the contacts of coaxial and multi-pin connectors which are provided with a metallic
connector shell. In this case, contact discharges shall only be applied to the metallic shell
of that connector.
Contacts within a non-conductive (for example, plastic) connector and which are
accessible shall be tested by the air-discharge test only. This test shall be carried out by
using the rounded tip finger on the ESD generator.
In general, six cases shall be considered:
Connector Cover
Case Air discharge to: Contact discharge to:
shell material
1 Metallic None – Shell
2 Metallic Insulated Cover Shell when accessible
3 Metallic Metallic – Shell and cover
a
4 Insulated None –
5 Insulated Insulated Cover –
6 Insulated Metallic – Cover
NOTE In case a cover is applied to provide (ESD) shielding to the connector pins, an ESD warning
label should be present on that cover or on the equipment near to that connector to which the cover
is applied.
a
If the product (family) standard requires testing to individual pins of an insulated connector, air
discharges shall apply.
e) those contacts of connectors or other accessible parts that are ESD sensitive because of

functional reasons and are provided with an ESD warning label, for example, r.f. inputs
from measurement, receiving or other communication functions.
Rationale: Many connector ports are designed to handle high-frequency information, either
analogue or digital, and therefore cannot be provided with sufficient overvoltage protection
devices. In the case of analogue signals, bandpass filters may be a solution. Overvoltage
protecting diodes have too much stray capacitance to be useful at the frequencies at
which the EUT is designed to operate.
In all previous cases, special ESD mitigation procedures are recommended, to be given in
the accompanying documentation.

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The test voltage shall be increased from the minimum to the selected test level, in order to

determine any threshold of failure (see clause 5). The final test level should not exceed the

product specification value in order to avoid damage to the equipment.

The test shall be performed with single discharges. On preselected points at least ten single

discharges (in the most sensitive polarity) shall be applied.

For the time interval between successive single discharges an initial value of 1 s is

recommended. Longer intervals may be necessary to determine whether a system failure has

occurred.
NOTE The points to which the discharges should be applied may be selected by means of an exploration carried
out at a repetition rate of 20 discharges per second, or more.
The ESD generato
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.

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