IEC 61000-4-7:2002

NORME CEI
INTERNATIONALE 61000-4-7
Deuxième édition
2002-08
PUBLICATION FONDAMENTALE EN CEM
Compatibilité électromagnétique (CEM) –
Partie 4-7:
Techniques d'essai et de mesure –
Guide général relatif aux mesures d'harmoniques
et d'interharmoniques, ainsi qu'à l'appareillage
de mesure, applicable aux réseaux d'alimentation
et aux appareils qui y sont raccordés
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Numéro de référence
CEI 61000-4-7:2002(F)
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60000. Ainsi, la CEI 34-1 devient la CEI 60034-1.
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• Catalogue des publications de la CEI
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NORME CEI
INTERNATIONALE 61000-4-7
Deuxième édition
2002-08
PUBLICATION FONDAMENTALE EN CEM
Compatibilité électromagnétique (CEM) –
Partie 4-7:
Techniques d'essai et de mesure –
Guide général relatif aux mesures d'harmoniques
et d'interharmoniques, ainsi qu'à l'appareillage
de mesure, applicable aux réseaux d'alimentation
et aux appareils qui y sont raccordés
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Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun
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International Electrotechnical Commission
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Pour prix, voir catalogue en vigueur

– 2 – 61000-4-7 © CEI:2002
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS . 6
INTRODUCTION .10
1 Domaine d’application .12
2 Références normatives .12
3 Définitions, symboles et indices.14
3.1 Définitions relatives à l'analyse fréquentielle.14
3.2 Définitions relatives aux harmoniques .16
3.3 Définitions relatives aux taux de distorsion .18
3.4 Définitions relatives aux interharmoniques.20
3.5 Notations .22
3.5.1 Symboles et abréviations.22
3.5.2 Indices .24
4 Concepts généraux et prescriptions communes à tous les types d'instrumentations .24
4.1 Caractéristiques du signal à mesurer .24
4.2 Classes de précision de l'instrumentation .24
4.3 Types de mesure .24
4.4 Structure générale de l’instrument.26
4.4.1 Instrument principal.26
4.4.2 Modules de post-traitement .28
5 Mesures d’harmoniques .30
5.1 Circuit d'entrée de courant .30
5.2 Circuit d’entrée de tension.30
5.3 Prescriptions relatives à la précision .32
5.4 Configuration de mesure pour l'évaluation des émissions .34
5.5 Évaluation des émissions harmoniques .36
5.5.1 Regroupement et lissage.38
5.5.2 Respect des limites d'émission.40
5.6 Évaluation des sous-groupes harmoniques de tension.40
6 Autres principes d'analyse.40
7 Période de transition .42
8 Généralités .42
Annexe A (informative) Mesure des interharmoniques.44
Annexe B (informative) Mesures au-delà de la plage de fréquence harmonique jusqu’à
9 kHz .48
Annexe C (informative) Réflexions d’ordre technique pour une méthode de
regroupement.52
Bibliographie .70
Figure 1 – Structure générale de l’instrument de mesure.28
Figure 2 – Montage pour la mesure des émissions monophasées .34
Figure 3 – Montage de mesure pour les mesures d'émissions triphasées .34

– 4 – 61000-4-7 © CEI:2002
Figure 4 – Illustration des groupes harmonique et interharmonique (représentés ici pour
une alimentation à 50 Hz) .38
-1
Figure 5 – Réalisation d'un filtre passe-bas numérique: z désigne un retard d'une
fenêtre temporelle, α et β sont les coefficients du filtre (voir les valeurs dans le
tableau 2).38
Figure 6 – Illustration d'un sous-groupe harmonique et d'un sous-groupe
interharmonique centré (d’une alimentation à 50 Hz).40
Figure B.1 – Illustration des bandes de fréquence pour les mesures dans la plage
2 kHz – 9 kHz.50
ème
Figure C.1 – Large fluctuation de courant du 5 harmonique .58
ème
Figure C.2 – Large fluctuation de tension du 5 harmonique.58
ème
Figure C.3 – Fluctuation du 3 courant harmonique d’un appareil à micro-onde .60
ème ème
Figure C.4 – Signal de communication de 178 Hz avec 3 et 5 harmoniques .62
ème ème
Figure C.5 – Interharmonique à 287 Hz, 5 et 6 harmoniques .62
ème
Figure C.6 – 5 harmonique modulé et interharmonique à 287 Hz .66
Figure C.7 – Composantes à des fréquences de 245 Hz et 255 Hz.68
Tableau 1 – Prescriptions de précision pour les mesures de courant, de tension et de
puissance.32
Tableau 2 – Coefficients du filtre de lissage en fonction de la largeur de fenêtre .42

– 6 – 61000-4-7 © CEI:2002
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
COMPATIBILITÉ ÉLECTROMAGNÉTIQUE (CEM) –
Partie 4-7: Techniques d’essai et de mesure –
Guide général relatif aux mesures d'harmoniques
et d'interharmoniques, ainsi qu'à l'appareillage de mesure,
applicable aux réseaux d'alimentation
et aux appareils qui y sont raccordés
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 61000-4-7 a été établie par le sous-comité 77A: Phénomènes
basse fréquence, du comité d’études 77 de la CEI: Compatibilité électromagnétique.
La présente norme constitue la partie 4-7 de la CEI 61000. Elle a le statut de publication
fondamentale en CEM conformément au Guide 107 de la CEI.
Cette deuxième édition de la CEI 61000-4-7 annule et remplace la première édition, parue en
1991, et constitue une révision technique.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
77A/382/FDIS 77A/387/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l’approbation de cette norme.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 3.

– 8 – 61000-4-7 ” CEI:2002
Les annexes A, B et C sont données uniquement à titre d’information.
Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant 2005.
A cette date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
Le contenu du corrigendum de juillet 2004 a été pris en considération dans cet exemplaire.

– 10 – 61000-4-7 © CEI:2002
INTRODUCTION
La CEI 61000 est publiée sous forme de plusieurs parties séparées, conformément à la
structure 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 de la responsabilité des
comités de produits)
Partie 4: Techniques d’essai et de mesure
Techniques de mesure
Techniques d’essai
Partie 5: Guide d’installation et d’atténuation
Guides d’installation
Méthodes et dispositifs d’atténuation
Partie 6: Normes génériques
Partie 9: Divers
Chaque partie est à son tour subdivisée en plusieurs parties, publiées soit comme Normes
internationales, soit comme spécifications techniques ou rapports techniques, dont certaines
ont déjà été publiées en tant que sections, ou sous le numéro de la partie, suivi d’un tiret et
complété d’un second chiffre identifiant la subdivision (exemple: 61000-6-1).
Ces publications seront publiées dans un ordre chronologique et numérotées en conséquence.
La présente partie est une Norme internationale qui spécifie la mesure des courants et
tensions harmoniques sur les réseaux d’alimentation ainsi que la mesure des courants
harmoniques émis par les appareils. Elle spécifie également la performance d’un instrument de
mesure normalisé.
– 12 – 61000-4-7 © CEI:2002
COMPATIBILITÉ ÉLECTROMAGNETIQUE (CEM) –
Partie 4-7: Techniques d’essai et de mesure –
Guide général relatif aux mesures d'harmoniques et d'interharmoniques,
ainsi qu'à l'appareillage de mesure, applicable aux réseaux d'alimentation
et aux appareils qui y sont raccordés
1 Domaine d’application
La présente partie de la CEI 61000 s’applique à l'instrumentation destinée à mesurer les
composantes spectrales dans la gamme de fréquence allant jusqu’à 9 kHz, qui se superposent
au fondamental des réseaux d’alimentation à 50 Hz et 60 Hz. Pour des raisons pratiques, la
présente norme établit une distinction entre les harmoniques, les interharmoniques et les
composantes au-delà de la plage de fréquence harmonique, jusqu’à 9 kHz.
La présente norme définit l'instrumentation de mesure destinée aux essais d'appareils
individuels conformément aux limites d’émission données dans certaines normes (par
exemple, les limites de courant harmonique données dans la CEI 61000-3-2) ainsi qu’à la
mesure des courants et tensions harmoniques sur les réseaux d’alimentation eux-mêmes. La
définition de l'instrumentation pour les mesures au-delà de la gamme de fréquence
harmonique, jusqu’à 9 kHz, est abordée dans l’annexe B.
NOTE 1 Le présent document traite de manière approfondie des instruments basés sur la transformée de Fourier
discrète.
NOTE 2 La description des fonctions et de la structure des instruments de mesure contenue dans la présente
norme est très explicite et à prendre au sens littéral. En effet, il est nécessaire de disposer d’instruments de
référence fournissant des résultats reproductibles indépendamment des caractéristiques des signaux d’entrée.
NOTE 3 L’instrument est défini pour satisfaire aux mesures des harmoniques de rang inférieur ou égal à 50.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent
document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non
datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
CEI 60050-161, Vocabulaire Electrotechnique International (VEI) – Chapitre 161: Compatibilité
Electromagnétique
CEI 61000-3-2, Compatibilité électromagnétique (CEM) – Partie 3-2: Limites – Limites pour les
émissions de courant harmonique (courant appelé par les appareils ≤16 A par phase)
CEI 61967-1, Circuits intégrés – Mesure des émissions électromagnétiques 150 kHz à 1 GHz –
Partie 1: Conditions générales et définitions
___________
A publier
– 14 – 61000-4-7 ” CEI:2002
3 Définitions, symboles et indices
Pour les besoins de la présente partie de la CEI 61000, les définitions données dans la CEI
60050-161 (VEI), ainsi que les suivantes, s’appliquent.
3.1 Définitions relatives à l'analyse fréquentielle
Notations: Les notations suivantes sont utilisées dans la présente norme pour le
développement en série de Fourier car il est plus facile de mesurer les phases en observant
les passages par zéro:
f
m
§·
ft() c c sin ZMt (1)
01¦mm¨¸
N
©¹
m 1
­
cb ja ab
mm m m m
°
c
°
m
C
m
°
°
°
avec (2)
§·
® a
m
M tarctan if b 0
mm¨¸
°
b
©¹m
°
°
§·a
m
°MS  arctan if b 0
mm¨¸
b
°
©¹m
¯
T
­ w
2 § m ·
°
b f (t)u sin Z t dt
¨ ¸
m 1
³
°
T N
© ¹
w
°
° T
w
2 m
° § ·
et a f (t)ucos¨ Z t¸ dt (3) ®
m 1
³
T N
© ¹
w
°
°
T
w
°
°c f (t) dt
³
T
° w
¯
où
Z est la pulsation du fondamental (Z = 2Sf );
1 1 1
T est la largeur (ou durée) de la fenêtre temporelle (T = NT ; T = 1/f ); la fenêtre
w w 1 1 1
temporelle est la période d’observation d’une fonction temporelle sur laquelle est
appliquée la transformée de Fourier;
m
c est l’amplitude de la composante de fréquence f f ;
m 1
m
N
N est le nombre de périodes du fondamental contenues dans la largeur de la fenêtre
temporelle;
c est la composante continue;
m est le nombre ordinal (rang de la raie spectrale) relatif à la fréquence de base
(f = 1/T ).
w w
– 16 – 61000-4-7 © CEI:2002
NOTE 1 Au sens strict du terme, ces définitions s'appliquent uniquement à des signaux en régime permanent.
Généralement, la série de Fourier est calculée numériquement, c'est-à-dire sous forme de transformée de Fourier
discrète (TFD):
Le signal analogique f(t) à analyser est échantillonné, converti en numérique, puis mémorisé. Chaque groupe de
M échantillons forme une fenêtre temporelle sur laquelle la TFD est calculée. Suivant les principes du
développement en série de Fourier, la largeur de la fenêtre T détermine la résolution en fréquence f = 1/T (c’est-
w w w
à-dire la séparation fréquentielle des raies spectrales) pour l’analyse et, ainsi, la fréquence de base pour le résultat
de la transformée. Par conséquent, il faut que la largeur de fenêtre T soit un multiple entier N de la période du
w
fondamental T de la tension du réseau: T = N × T . La fréquence d’échantillonnage est dans ce cas f = M/(NT )
1 w 1 s 1
(où M = nombre d’échantillons dans T ).
w
Avant de réaliser la TFD, les échantillons dans la fenêtre temporelle T sont souvent pondérés en étant multipliés
w
par une fonction symétrique particulière («fonction fenêtre»). Toutefois, pour les signaux périodiques et un
échantillonnage synchrone, il est préférable d'utiliser une fenêtre de pondération rectangulaire qui multiplie chaque
échantillon par un niveau unitaire.
Le processeur de TFD donne les coefficients orthogonaux de Fourier, a et b , pour les fréquences harmoniques
m m
i
correspondantes f = m/T , m = 0, 1, 2.2 -1. Toutefois, seules les valeurs de m inférieures ou égales à la moitié
m w
de la valeur maximale sont utiles, l'autre moitié ne faisant que les dupliquer.
Lorsque la synchronisation est suffisante, le rang n d’un harmonique relativement à la fréquence fondamentale f
est donné par n = m/N (N = nombre de périodes dans T ).
w
NOTE 2 La transformée de Fourier rapide (FFT) est un algorithme spécial permettant des temps de calcul courts.
i
Pour cela, le nombre d'échantillons M sera une puissance entière de 2, M = 2 , avec i ≥ 10 par exemple.
3.2 Définitions relatives aux harmoniques
3.2.1
fréquence harmonique
f
n
fréquence équivalente à un multiple entier de la fréquence (fondamentale) du réseau
d'alimentation (f = n × f )
n 1
3.2.2
rang d’un harmonique
n
rapport (entier) d'une fréquence harmonique sur la fréquence du réseau d'alimentation. En
relation avec l'analyse réalisée à l'aide d'une TFD et d'une synchronisation entre f et f
1 s
(fréquence d’échantillonnage), le rang n d'un harmonique est donné par n = k/N (k = numéro de
la composante de Fourier, N = nombre de périodes T dans T )
1 w
3.2.3
valeur efficace d’une composante harmonique
G
n
valeur efficace de l'une des composantes ayant une fréquence harmonique dans l'analyse d'un
signal non sinusoïdal
En bref, cette composante peut être désignée simplement par «harmonique»
NOTE 1 La composante harmonique G est identique à la composante spectrale C avec k = N × n; (G = C ). Elle
n k n Nn
est remplacée, comme exigé, par le symbole I pour les courants ou par le symbole U pour les tensions.
n n
NOTE 2 Le symbole C représente la valeur efficace de la composante spectrale C pour m = k dans l’équation 2.
k m
NOTE 3 Pour les besoins de la présente norme, la fenêtre temporelle a une largeur de N = 10 périodes du
fondamental (réseaux à 50 Hz) ou N = 12 périodes du fondamental (réseaux à 60 Hz), c’est-à-dire environ 200 ms
(voir 4.4.1). Ceci donne G = C (réseaux à 50 Hz) et G = C (réseaux à 60 Hz).
n 10n n 12n
– 18 – 61000-4-7 © CEI:2002
3.2.4
valeur efficace d’un groupe harmonique
G
g,n
racine carrée de la somme quadratique de la valeur efficace d'un harmonique et des
composantes spectrales qui lui sont adjacentes dans la fenêtre d'observation, donnant ainsi la
somme du contenu énergétique des raies spectrales avoisinantes et de celui de l'harmonique
proprement dit. Voir également l'équation 8 et la figure 4. Le rang harmonique est donné par
l'harmonique considéré
3.2.5
valeur efficace d’un sous-groupe harmonique
G
sg,n
racine carrée de la somme quadratique de la valeur efficace d’un harmonique et des deux
composantes spectrales qui lui sont directement adjacentes. Afin de prendre en compte l’effet
de fluctuations de tension au cours de relevés de tension, un sous-groupe de composantes de
sortie de la TFD est alors obtenu en sommant le contenu énergétique des composantes en
fréquence directement adjacentes à un harmonique avec celui de l’harmonique proprement dit.
(Voir aussi l’équation 9 et la figure 6.) Le rang harmonique est donné par l’harmonique
considéré
3.3 Définitions relatives aux taux de distorsion
3.3.1
taux de distorsion harmonique
THD
THD (symb.)
rapport de la valeur efficace de la somme de toutes les composantes harmoniques G jusqu’à
n
un rang défini H sur la valeur efficace de la composante fondamentale G :
H
§·G
n
THD = (4)
¦¨¸
G
n=2
©¹1
NOTE 1 Le symbole G représente la valeur efficace de la composante harmonique (voir 3.2.3). Il est remplacé, comme
exigé, par le symbole I pour les courants ou par le symbole U pour les tensions.
NOTE 2 La valeur de H est définie dans chaque norme concernée par les limites (série CEI 61000-3).
3.3.2
taux de distorsion harmonique groupé
THDG
THDG (symb.)
rapport de la valeur efficace des groupes harmoniques g sur la valeur efficace du groupe
associé au fondamental:
H
§·
G
gn
THDG = (5)
¨¸
¦
¨¸
G
n=2
g1
©¹
– 20 – 61000-4-7 © CEI:2002
3.3.3
taux de distorsion harmonique sous-groupé
THDS
THDS (symb.)
rapport de la valeur efficace des sous-groupes harmoniques sg sur la valeur efficace du sous-
groupe associé au fondamental:
H
§·
G
sgn
THDS = (6)
¨¸
¦
¨¸
G
n=2
sg1
©¹
3.3.4
distorsion harmonique partielle pondérée
PWHD
PWHD (symb.)
rapport de la valeur efficace, pondérée par le rang harmonique n, d'un groupe sélectionné
d'harmoniques de rang élevé (du rang H au rang H ) sur la valeur efficace du
min max
fondamental:
H
max
§·
G
n
PWHD = n (7)
¦ ¨¸
G
nH=
©¹1
min
NOTE 1 La notion de distorsion harmonique partielle pondérée est donnée afin de pouvoir spécifier une seule
limite pour l’ensemble des composantes harmoniques de rang plus élevé. La distorsion harmonique groupée partielle
pondérée peut s’évaluer en remplaçant la quantité G par la quantité G . La distorsion harmonique sous-groupée partielle
n g,n
pondérée se calcule en remplaçant la quantité G par la quantité G .
n sg,n
NOTE 2 Les valeurs de H et H sont définies dans chacune des normes concernées par les limites (série CEI 61000-3).
min max
NOTE 3 PWHD est défini dans la présente norme parce qu’il est utilisé dans la CEI 61000-3-4 et la CEI 61000-3-2
Ed. 2 avec amendement 1.
3.4 Définitions relatives aux interharmoniques
3.4.1
valeur efficace d’une composante interharmonique
valeur efficace d’une composante spectrale d’un signal électrique dont la fréquence est
comprise entre deux fréquences harmoniques consécutives (voir la figure 4)
NOTE 1 La fréquence de la composante interharmonique est donnée par la fréquence de la raie spectrale. Cette
fréquence n'est pas un multiple entier de la fréquence du fondamental.
NOTE 2 L’intervalle de fréquence entre deux raies spectrales consécutives est l’inverse de la largeur de la fenêtre
temporelle, environ 5 Hz pour les besoins de la présente norme.
NOTE 3 Pour les besoins de la présente norme, il est admis que la composante interharmonique est la
composante spectrale C pour k ≠ n × N.
k
3.4.2
valeur efficace d’un groupe interharmonique
C
ig,n
valeur efficace de toutes les composantes interharmoniques comprises entre deux fréquences
harmoniques consécutives (voir la figure 4)
NOTE Pour les besoins de la présente norme, la valeur efficace du groupe interharmonique entre les rangs
harmoniques n et n + 1 est désignée par C , par exemple le groupe entre n = 5 et n = 6 est désigné par C .
ig,n ig,5
– 22 – 61000-4-7 © CEI:2002
3.4.3
valeur efficace d’un sous-groupe interharmonique centré
C
isg,n
valeur efficace de toutes les composantes interharmoniques comprises entre deux fréquences
harmoniques consécutives, en excluant les composantes dont la fréquence est directement
adjacente aux fréquences harmoniques (voir la figure 6)
NOTE Pour les besoins de la présente norme, la valeur efficace du sous-groupe centré situé entre les rangs harmoniques n
et n + 1 est désignée par C ; par exemple, le sous-groupe centré situé entre n = 5 et n = 6 est désigné par C .
isg,n isg,5
3.4.4
fréquence du groupe interharmonique
f
ig,n
moyenne des deux fréquences harmoniques entre lesquelles se trouve le groupe
3.4.5
fréquence du sous-groupe interharmonique centré
f
isg,n
moyenne des deux fréquences harmoniques entre lesquelles se trouve le sous-groupe
3.5 Notations
3.5.1 Symboles et abréviations
Dans la présente norme, les valeurs des tensions et des courants sont, sauf mention contraire,
des valeurs efficaces.
a amplitude d’une composante sinus dans une série de Fourier
b amplitude d’une composante cosinus dans une série de Fourier
c amplitude d'une composante dans une série de Fourier
d facteur de distorsion
f fréquence; fonction
f
1 fréquence du fondamental
f
s fréquence d’échantillonnage
j − 1
p valeur d’une fonction de probabilité cumulée, exprimée en pourcentage
t temps courant
x valeur échantillonnée
B largeur de bande
C valeur efficace de la raie spectrale
D facteur de distorsion pondéré
Fc composante en fréquence
H rang de l’harmonique le plus élevé qui est pris en compte
Hz hertz
I courant (valeur efficace)
K nombre de fenêtres par intervalle de 3 s
M nombre entier; nombre d'échantillons dans une fenêtre temporelle
N nombre de périodes dans une fenêtre temporelle
P puissance
PCC point commun de raccordement au réseau public
T intervalle de temps
T période du fondamental
T NT (largeur de la fenêtre temporelle)
w 1
U tension (valeur efficace)
– 24 – 61000-4-7 © CEI:2002
ω pulsation
ω pulsation du fondamental
ϕ phase
3.5.2 Indices
b fréquence centrale de bande
i nombre entier courant
k nombre entier courant
m valeur mesurée; contenu spectral du rang m (pas nécessairement un nombre entier)
max valeur maximale
min valeur minimale
n rang de l'harmonique: nombre courant (nombre entier)
g,n rang du groupe harmonique associé à l’harmonique de rang n
g,1 rang du groupe harmonique associé au fondamental
sg,n rang du sous-groupe harmonique associé à l’harmonique de rang n
sg,1 rang du sous-groupe harmonique associé au fondamental
ig,n groupe interharmonique situé au-dessus de l’harmonique de rang n
isg,n sous-groupe interharmonique centré situé au-dessus de l’harmonique de rang n
nom valeur nominale
r valeur assignée
s échantillonné; synchronisé
1 fondamental(e)
4 Concepts généraux et prescriptions communes à tous les types
d'instrumentations
4.1 Caractéristiques du signal à mesurer
On considère les instruments pour les types de mesures suivantes:
a) mesure de l'émission harmonique;
b) mesure de l'émission interharmonique;
c) mesures au-dessus de la plage de fréquence harmonique, jusqu’à 9 kHz.
Au sens strict du terme, les mesures harmoniques ne peuvent être effectuées que sur un
signal stationnaire; les signaux fluctuants (signaux variant en fonction du temps) ne peuvent
pas être décrits de manière correcte uniquement par leurs harmoniques. Toutefois, afin
d'obtenir des résultats comparables les uns aux autres, une méthode simplifiée et
reproductible est indiquée pour les signaux fluctuants.
4.2 Classes de précision de l'instrumentation
Deux classes de précision (I et II) sont proposées, pour permettre l’utilisation d’instruments
simples et d'un coût réduit, selon les exigences de l’application. Pour les essais sur les
émissions, la classe supérieure I est requise si les émissions sont proches des valeurs limites
(voir également la note 2 du tableau 1).
4.3 Types de mesure
On donne des prescriptions pour les mesures d’harmoniques et d’interharmoniques. Les
mesures dans la plage de fréquence allant jusqu'à 9 kHz sont également considérées.

– 26 – 61000-4-7 © CEI:2002
4.4 Structure générale de l’instrument
Il est fort probable que les nouveaux modèles d’instruments utilisent la transformée de Fourier
discrète (TFD), en recourant normalement à un algorithme rapide appelé transformée de
Fourier rapide (TFR). Pour cette raison, la présente norme ne prend en considération que cette
seule architecture mais n’exclut pas d’autres principes d’analyse (voir article 6).
La structure générale est représentée à la figure 1. Dans la réalité, un instrument peut ou non
comprendre la totalité des blocs et sorties indiqués sur cette figure.
4.4.1 Instrument principal
L'instrument principal comprend
– des circuits d'entrée avec filtre anti-repliement;
– un convertisseur A/N comprenant un échantillonneur-bloqueur;
– un système de synchronisation et une fenêtre de pondération, si nécessaire;
– un processeur de TFD fournissant les coefficients de Fourier a et b («Sortie 1»).
m m
Il est complété par les modules spéciaux consacrés à l'évaluation du courant et/ou de la
tension.
NOTE 1 Pour plus de détails, voir 5.5.
NOTE 2 Pour l'analyse des harmoniques et des interharmoniques, le signal f(t) à analyser est prétraité, afin
d'éliminer les fréquences supérieures à la plage de fonctionnement de l'instrument.
Pour se conformer complètement à la présente norme, la largeur de fenêtre doit être de
10 périodes du fondamental (réseaux à 50 Hz) ou de 12 périodes du fondamental (réseaux à
60 Hz) avec une pondération rectangulaire (voir aussi article 7). La pondération de Hanning
n'est autorisée que dans le cas d'une perte de synchronisation. Cette perte de synchronisation
doit être indiquée sur l’affichage de l’instrument et les données ainsi acquises doivent être
marquées.
La fenêtre temporelle doit être synchronisée avec chaque groupe de 10 ou 12 cycles selon la
fréquence du réseau, à 50 Hz ou 60 Hz. La durée entre le front montant de la première
ème
impulsion d’échantillonnage et le front montant de la (M + 1) impulsion d’échantillonnage (où
M est le nombre d’échantillons; voir 3.5.1) doit être égale à la durée du nombre de cycles
spécifié du réseau électrique, avec une erreur maximale autorisée de ±0,03 %. Les
instruments incluant une boucle à verrouillage de phase ou d’autres moyens de
synchronisation doivent respecter les exigences de précision et de synchronisation les
mesures, pour toute fréquence du signal comprise dans une plage d’au moins ±5 % autour de
la fréquence nominale du réseau. Néanmoins, pour les instruments ayant des sources
d'alimentation intégrées, si bien que la source et les systèmes de mesure sont par nature
synchronisés, l'exigence pour une plage de fréquence en entrée ne s'applique pas, à condition
que les exigences de synchronisation et de précision en fréquence soient respectées.
La sortie (Sortie 1, voir la figure 1) doit donner, pour le courant ou pour la tension, les
coefficients individuels a et b de la TFD, à savoir la valeur de chaque composante en
m m
fréquence calculée.
– 28 – 61000-4-7 © CEI:2002
Génération
de fréquence
d’échantillonnage
Tension
Prétraitement
d’entrée
Echantillonnage
Instrument principal
DFT
Sortie 1
et conversion
Courant
Prétraitement
d’entrée
Regroupement
Entrée pour
la puissance
Sortie 2a
active voir
note 1
Lissage
Sortie 2b
Vérification
de conformité
Sortie 3
IEC  1950/02
Figure 1 – Structure générale de l’instrument de mesure
Une autre sortie, pas nécessairement obtenue à partir de la TFD, doit fournir la puissance
active P évaluée sur la même fenêtre temporelle que celle utilisée pour les harmoniques. Pour
les mesures d'émission harmonique conformément à la CEI 61000-3-2, cette puissance ne doit
pas inclure la composante continue.
NOTE 3 La puissance active P est fournie comme entrée au procédé de lissage, pas au procédé de regroupement.
NOTE 4 La mesure des composantes continues et de la puissance associée à celles-ci peut être incluse en
option, mais n'est pas exigée par la présente norme.
4.4.2 Modules de post-traitement
Comme exigé par les normes d’émission, des opérations supplémentaires, telles que le lissage
et la pondération des résultats bruts, sont réalisées sur les données brutes dans plusieurs
modules consécutifs de l'instrument.
Si des valeurs de sortie doivent être mises en relation avec une valeur correspondante (valeurs
du fondamental, déclarées ou nominales), la présente normalisation doit être effectuée
uniquement après avoir réalisé ces procédures de lissage supplémentaires.

– 30 – 61000-4-7 © CEI:2002
5 Mesures d’harmoniques
5.1 Circuit d'entrée de courant
Le circuit d'entrée doit être adapté aux courants à analyser. Il doit fournir la mesure directe des
courants harmoniques. De surcroît, il convient qu'il ait une entrée basse tension à haute
impédance pouvant être associée à des shunts externes résistifs (ou une combinaison de
transformateurs d'intensité avec des shunts résistifs). Les sensibilités appropriées du circuit
d'entrée s'étendent de 0,1 V à 10 V, 0,1 V étant la valeur préférée, à condition qu'il respecte
les prescriptions données en 5.3.
NOTE Pour les mesures d'intensité réalisées directement dans le circuit, il est conseillé, mais pas obligatoire, de
fournir les calibres suivants de mesure en courant d'entrée efficace I 0,1 A; 0,2 A; 0,5 A; 1 A; 2 A; 5 A; 10 A;
nom
:
20 A; 50 A; 100 A.
La consommation du circuit d'entrée en courant ne doit pas dépasser 3 VA pour
l'instrumentation de classe II. Pour l'instrumentation de classe I, la chute de tension d'entrée
efficace ne doit pas dépasser 0,15 V.
Chaque circuit d'entrée en courant doit pouvoir supporter une surcharge permanente de
1,2 I Une surcharge de 10 I pendant 1 s ne doit provoquer aucune détérioration.
nom. nom
L’appareil de mesure doit être capable d’accepter des signaux d’entrée avec un facteur de
crête autorisé pouvant atteindre 4 pour les calibres inférieurs ou égaux à 5 A efficace, 3,5 pour
le calibre de 10 A efficace et 2,5 pour les calibres supérieurs.
Une indication de surcharge est nécessaire.
Les prescriptions de précision globale sont indiquées dans le tableau 1.
Pour les autres prescriptions, se reporter à l'article 8.
NOTE Une composante continue est souvent associée au courant déformé à mesurer; une telle composante
continue peut produire des erreurs importantes dans les transformateurs de courant d'entrée. Il convient que le
fabricant indique, dans les spécifications de l'instrument, la composante maximale de courant continu autorisée, de
sorte que l'erreur supplémentaire produite ne dépasse pas la précision indiquée.
5.2 Circuit d’entrée de tension
Le circuit d’entrée de l’instrument de mesure doit être adapté à la tension maximale et à la
fréquence de la tension d’alimentation à analyser et doit conserver ses caractéristiques et sa
précision jusqu’à 1,2 fois cette tension maximale. Un facteur de crête d’au moins 1,5 est
suffisant pour les mesures, sauf pour les tensions fortement déformées dans les réseaux
industriels, pour lesquelles un facteur de crête d'au moins 2 peut être nécessaire. Une
indication de surcharge est exigée dans tous les cas.
L'application sur l'entrée, pendant 1 s, d'une tension alternative égale à quatre fois la tension
nominale d'entrée, sans toutefois excéder 1 kV efficace, ne doit provoquer aucune
détérioration dans l’instrument.
Il existe beaucoup de tensions d’alimentation nominales comprises entre 60 V et 600 V, selon
la pratique locale. Pour permettre une utilisation relativement universelle de l’instrument sur la
plupart des réseaux d’alimentation, il est conseillé de concevoir le circuit d’entrée pour les
tensions nominales suivantes:
U : 66 V, 115 V, 230 V, 400 V, 690 V pour les réseaux à 50 Hz;
nom
U : 69 V, 120 V, 240 V, 277 V, 347 V, 480 V, 600 V pour les réseaux à 60 Hz.
nom
– 32 – 61000-4-7 © CEI:2002
NOTE 1  En association avec des transformateurs de tension externes, d’autres calibres peuvent également être
utiles (100 V, 100/√3 V, 110/√3 V).
NOTE 2 Des entrées de sensibilité plus élevée (0,1 V; 1 V; 10 V) sont utiles pour fonctionner avec des capteurs
externes. Il convient que le circuit d’entrée en courant soit capable d’accepter un signal d’entrée avec un facteur de
crête égal au moins à 2.
La consommation du circuit d’entrée ne doit pas dépasser 0,5 VA à 230 V. Si des entrées à
sensibilité élevée (inférieures à 50 V) sont fournies, leur résistance d’entrée doit être au moins
de 10 kΩ/V.
Il convient de prendre garde que la valeur élevée de la tension fondamentale (à la fréquence
d’alimentation) par rapport aux autres composantes de la tension à mesurer ne produise pas
de surcharge causant des dommages ou des signaux d’intermodulation dans les étages
d’entrée de l’instrument. Les erreurs ainsi causées doivent être inférieures à la précision
indiquée. Une indication de surcharge doit être fournie.
5.3 Prescriptions relatives à la précision
On propose deux classes de précision pour l'instrumentation destinée à la mesure des
composantes harmoniques. Les erreurs maximales admissibles indiquées dans le tableau 1 se
rapportent à des signaux monofréquence et en régime permanent, dans la gamme de
fréquence de fonctionnement, appliqués à l'instrument dans des conditions de fonctionnement
assignées à indiquer par le fabricant (gamme de température, gamme d'humidité, tension
d'alimentation de l'instrument, etc.).
NOTE Lorsque l’on essaie des appareils conformément à la CEI 61000-3-2, les termes donnant l’incertitude sont
liés aux limites admissibles (5 % des limites admissibles) ou au courant assigné (I ) de l'appareil essayé
r
(0,15 % I ), la valeur la plus grande étant retenue. Il convient de prendre ceci en compte lors du choix du calibre
r
convenable de courant d'entrée de l'instrument de mesure.
Tableau 1 – Prescriptions de précision pour les mesures de courant, de tension et de
puissance
Classe Mesure Conditions Erreur maximale
Tension
U ≥ 1% U ±5% U
m nom m
U < 1% U
±0,05% U
m nom
nom
I Courant I ≥ 3% I ± 5% I
m nom m
I < 3% I ±0,15% I
m nom nom
Puissance
P ≥ 150 W ± 1% de P
m nom
P <150 W
± 1,5 W
m
Tension
U ≥ 3% U ±5% U
m nom m
II
U < 3% U
±0,15% U
m nom
nom
Courant I ≥ 10 % I ± 5% I
m nom m
I < 10 % I ± 0,5% I
m nom nom
I Calibre en courant de l’instrument de mesure
nom:
U : Calibre en tension de l’instrument de mesure
nom
U et I : Valeurs mesurées
m m
NOTE 1 Les instruments de classe I sont recommandés quand des mesures précises sont
nécessaires, telles que celles permettant de contrôler la conformité aux normes, de résoudre des
conflits, etc. Deux instruments quelconques se conformant aux prescriptions de la classe I
fournissent, lorsqu’ils sont raccordés aux mêmes signaux, des résultats concordants dans les
limites de la précision spécifiée (ou indiquent une condition de surcharge).
NOTE 2 Les instruments de classe I sont recommandés pour les mesures d'émission. La classe
II est recommandée pour les campagnes de mesure, mais elle peut également être utilisée pour
les mesures d'émission si les niveaux sont tels que, même en tenant compte de l'incertitude
accrue, il est clair que les valeurs limites ne sont pas dépassées. Dans la pratique, ceci signifie
qu'il convient que les niveaux mesurés soient inférieurs à 90 % des limites autorisées.
NOTE 3 En outre, pour les instruments de classe I, il convient que le déphasage entre les voies
individuelles soit plus petit que n × 1º.

– 34 – 61000-4-7 © CEI:2002
Les fréquences situées en dehors de l’étendue de mesure de l’instrument doivent être
atténuées de façon à ne pas affecter les résultats. Pour obtenir l’atténuation appropriée,
l’instrument peut échantillonner le signal d'entrée à une fréquence beaucoup plus élevée que
l'étendue de mesure. Par exemple, le signal analysé peut avoir des composantes dépassant
25 kHz, mais seules les composantes inférieures ou égales à 2 kHz sont prises en compte. Un
filtre passe-bas antirepliement, ayant une fréquence de coupure à –3 dB supérieure à l’étendue
de mesure, doit être utilisé. L’atténuation dans la bande coupée doit dépasser 50 dB.
NOTE Par exemple, un filtre de Butterworth du 5ème ordre atteint une atténuation de 50 dB à environ trois fois la
fréquence de coupure à –3 dB.
Lorsqu'il est nécessaire d'évaluer avec une incertitude minimale des harmoniques de rang
supérieur à
...

NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
61000-4-7
INTERNATIONAL
Deuxième édition
STANDARD
Second edition
2002-08
PUBLICATION FONDAMENTALE EN CEM
BASIC EMC PUBLICATION
Compatibilité électromagnétique (CEM) –
Partie 4-7:
Techniques d'essai et de mesure –
Guide général relatif aux mesures d'harmoniques
et d'interharmoniques, ainsi qu'à l'appareillage
de mesure, applicable aux réseaux d'alimentation
et aux appareils qui y sont raccordés
Electromagnetic compatibility (EMC) –
Part 4-7:
Testing and measurement techniques –
General guide on harmonics and interharmonics
measurements and instrumentation, for power
supply systems and equipment connected thereto
Numéro de référence
Reference number
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devient la CEI 60034-1. example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.
Editions consolidées Consolidated editions
Les versions consolidées de certaines publications de la The IEC is now publishing consolidated versions of its
CEI incorporant les amendements sont disponibles. Par publications. For example, edition numbers 1.0, 1.1
exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent and 1.2 refer, respectively, to the base publication,
respectivement la publication de base, la publication de the base publication incorporating amendment 1 and
base incorporant l’amendement 1, et la publication de the base publication incorporating amendments 1
base incorporant les amendements 1 et 2. and 2.
Informations supplémentaires Further information on IEC publications
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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
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PUBLICATION FONDAMENTALE EN CEM
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Compatibilité électromagnétique (CEM) –
Partie 4-7:
Techniques d'essai et de mesure –
Guide général relatif aux mesures d'harmoniques
et d'interharmoniques, ainsi qu'à l'appareillage
de mesure, applicable aux réseaux d'alimentation
et aux appareils qui y sont raccordés
Electromagnetic compatibility (EMC) –
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General guide on harmonics and interharmonics
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électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les photocopying and microfilm, without permission in writing from
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– 2 – 61000-4-7 © CEI:2002
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS . 6
INTRODUCTION .10
1 Domaine d’application .12
2 Références normatives .12
3 Définitions, symboles et indices.14
3.1 Définitions relatives à l'analyse fréquentielle.14
3.2 Définitions relatives aux harmoniques .16
3.3 Définitions relatives aux taux de distorsion .18
3.4 Définitions relatives aux interharmoniques.20
3.5 Notations .22
3.5.1 Symboles et abréviations.22
3.5.2 Indices .24
4 Concepts généraux et prescriptions communes à tous les types d'instrumentations .24
4.1 Caractéristiques du signal à mesurer .24
4.2 Classes de précision de l'instrumentation .24
4.3 Types de mesure .24
4.4 Structure générale de l’instrument.26
4.4.1 Instrument principal.26
4.4.2 Modules de post-traitement .28
5 Mesures d’harmoniques .30
5.1 Circuit d'entrée de courant .30
5.2 Circuit d’entrée de tension.30
5.3 Prescriptions relatives à la précision .32
5.4 Configuration de mesure pour l'évaluation des émissions .34
5.5 Évaluation des émissions harmoniques .36
5.5.1 Regroupement et lissage.38
5.5.2 Respect des limites d'émission.40
5.6 Évaluation des sous-groupes harmoniques de tension.40
6 Autres principes d'analyse.40
7 Période de transition .42
8 Généralités .42
Annexe A (informative) Mesure des interharmoniques.44
Annexe B (informative) Mesures au-delà de la plage de fréquence harmonique jusqu’à
9 kHz .48
Annexe C (informative) Réflexions d’ordre technique pour une méthode de
regroupement.52
Bibliographie .70
Figure 1 – Structure générale de l’instrument de mesure.28
Figure 2 – Montage pour la mesure des émissions monophasées .34
Figure 3 – Montage de mesure pour les mesures d'émissions triphasées .34

61000-4-7 © IEC:2002 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD . 7
INTRODUCTION .11
1 Scope .13
2 Normative references.13
3 Definitions, symbols and indices .15
3.1 Definitions related to frequency analysis.15
3.2 Definitions related to harmonics.17
3.3 Definitions related to distortion factors.19
3.4 Definitions related to interharmonics.21
3.5 Notations .23
3.5.1 Symbols and abbreviations .23
3.5.2 Indices.25
4 General concepts and common requirements for all types of instrumentation.25
4.1 Characteristics of the signal to be measured .25
4.2 Accuracy classes of instrumentation .25
4.3 Types of measurement .25
4.4 General structure of the instrument.27
4.4.1 Main instrument .27
4.4.2 Post-processing parts .29
5 Harmonic measurements .31
5.1 Current input circuit .31
5.2 Voltage input circuit .31
5.3 Accuracy requirements .33
5.4 Measurement set-up for emission assessment.35
5.5 Assessment of harmonic emissions .37
5.5.1 Grouping and smoothing .39
5.5.2 Compliance with emission limits.41
5.6 Assessment of voltage harmonic subgroups .41
6 Other analysis principles.41
7 Transitional period .43
8 General .43
Annex A (informative) Measurement of interharmonics.45
Annex B (informative) Measurements above the harmonic frequency range up to 9 kHz.49
Annex C (informative) Technical considerations for grouping method .53
Bibliography.71
Figure 1 – General structure of the measuring instrument .29
Figure 2 – Measurement set-up for single-phase emission measurement .35
Figure 3 – Measurement set-up for three-phase emission measurements.35

– 4 – 61000-4-7 © CEI:2002
Figure 4 – Illustration des groupes harmonique et interharmonique (représentés ici pour
une alimentation à 50 Hz) .38
-1
Figure 5 – Réalisation d'un filtre passe-bas numérique: z désigne un retard d'une
fenêtre temporelle, α et β sont les coefficients du filtre (voir les valeurs dans le
tableau 2).38
Figure 6 – Illustration d'un sous-groupe harmonique et d'un sous-groupe
interharmonique centré (d’une alimentation à 50 Hz).40
Figure B.1 – Illustration des bandes de fréquence pour les mesures dans la plage
2 kHz – 9 kHz.50
ème
Figure C.1 – Large fluctuation de courant du 5 harmonique .58
ème
Figure C.2 – Large fluctuation de tension du 5 harmonique.58
ème
Figure C.3 – Fluctuation du 3 courant harmonique d’un appareil à micro-onde .60
ème ème
Figure C.4 – Signal de communication de 178 Hz avec 3 et 5 harmoniques .62
ème ème
Figure C.5 – Interharmonique à 287 Hz, 5 et 6 harmoniques .62
ème
Figure C.6 – 5 harmonique modulé et interharmonique à 287 Hz .66
Figure C.7 – Composantes à des fréquences de 245 Hz et 255 Hz.68
Tableau 1 – Prescriptions de précision pour les mesures de courant, de tension et de
puissance.32
Tableau 2 – Coefficients du filtre de lissage en fonction de la largeur de fenêtre .42

61000-4-7 © IEC:2002 – 5 –
Figure 4 – Illustration of harmonic and interharmonic groups (shown here for a 50 Hz
supply) .39
-1
Figure 5 – Realisation of a digital low-pass filter: z designates a time window delay,
α and β are the filter coefficients (see table 2 for values) .39
Figure 6 – Illustration of a harmonic subgroup and an interharmonic centred subgroup
(of a 50 Hz supply).41
Figure B.1 – Illustration of frequency bands for measurement, in the range 2 kHz to
9 kHz .51
Figure C.1 – Large 5th harmonic current fluctuation .59
Figure C.2 – Large 5th harmonic voltage fluctuation.59
Figure C.3 – Fluctuating 3rd harmonic current of a micro-wave appliance .61
Figure C.4 – Communication signal of 178 Hz together with 3rd and 5th harmonics .63
Figure C.5 – Interharmonic at 287 Hz, 5th and 6th harmonic .63
Figure C.6 – Modulated 5th harmonic and interharmonic at 287 Hz .67
Figure C.7 – Component vectors at frequencies of 245 Hz and 255Hz.69
Table 1 – Accuracy requirements for current, voltage and power measurements .33
Table 2 – Smoothing filter coefficients according to the window width .43

– 6 – 61000-4-7 © CEI:2002
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
COMPATIBILITÉ ÉLECTROMAGNÉTIQUE (CEM) –
Partie 4-7: Techniques d’essai et de mesure –
Guide général relatif aux mesures d'harmoniques
et d'interharmoniques, ainsi qu'à l'appareillage de mesure,
applicable aux réseaux d'alimentation
et aux appareils qui y sont raccordés
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 61000-4-7 a été établie par le sous-comité 77A: Phénomènes
basse fréquence, du comité d’études 77 de la CEI: Compatibilité électromagnétique.
La présente norme constitue la partie 4-7 de la CEI 61000. Elle a le statut de publication
fondamentale en CEM conformément au Guide 107 de la CEI.
Cette deuxième édition de la CEI 61000-4-7 annule et remplace la première édition, parue en
1991, et constitue une révision technique.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
77A/382/FDIS 77A/387/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l’approbation de cette norme.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 3.

61000-4-7 © IEC:2002 – 7 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY (EMC) –
Part 4-7: Testing and measurement techniques –
General guide on harmonics and interharmonics measurements and
instrumentation, for power supply systems and
equipment connected thereto
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 61000-4-7 has been prepared by subcommittee 77A: Low
frequency phenomena, of IEC technical committee 77: Electromagnetic compatibility.
This standard forms part 4-7 of IEC 61000. It has the status of a basic EMC publication in
accordance with IEC Guide 107.
This second edition cancels and replaces the first edition published in 1991, and constitutes a
technical revision.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
77A/382/FDIS 77A/387/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 3.

– 8 – 61000-4-7 ” CEI:2002
Les annexes A, B et C sont données uniquement à titre d’information.
Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant 2005.
A cette date, la publication sera
 reconduite;
 supprimée;
 remplacée par une édition révisée, ou
 amendée.
Le contenu du corrigendum de juillet 2004 a été pris en considération dans cet exemplaire.

61000-4-7 ” IEC:2002 – 9 –
Annexes A, B and C are for information only.
The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until
2005. At this date, the publication will be
x reconfirmed;
x withdrawn;
x replaced by a revised edition, or
x amended.
The contents of the corrigendum of July 2004 have been included in this copy.

– 10 – 61000-4-7 © CEI:2002
INTRODUCTION
La CEI 61000 est publiée sous forme de plusieurs parties séparées, conformément à la
structure 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 de la responsabilité des
comités de produits)
Partie 4: Techniques d’essai et de mesure
Techniques de mesure
Techniques d’essai
Partie 5: Guide d’installation et d’atténuation
Guides d’installation
Méthodes et dispositifs d’atténuation
Partie 6: Normes génériques
Partie 9: Divers
Chaque partie est à son tour subdivisée en plusieurs parties, publiées soit comme Normes
internationales, soit comme spécifications techniques ou rapports techniques, dont certaines
ont déjà été publiées en tant que sections, ou sous le numéro de la partie, suivi d’un tiret et
complété d’un second chiffre identifiant la subdivision (exemple: 61000-6-1).
Ces publications seront publiées dans un ordre chronologique et numérotées en conséquence.
La présente partie est une Norme internationale qui spécifie la mesure des courants et
tensions harmoniques sur les réseaux d’alimentation ainsi que la mesure des courants
harmoniques émis par les appareils. Elle spécifie également la performance d’un instrument de
mesure normalisé.
61000-4-7 © IEC:2002 – 11 –
INTRODUCTION
IEC 61000 is published in separate parts, according to the following structure:
Part 1: General
General considerations (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 6: Generic standards
Part 9: Miscellaneous
Each part is further subdivided into several parts, published either as International Standards
or as technical specifications or technical reports, some of which have already been published
as sections. Other will be published with the part number followed by a dash and a second
number identifying the subdivision (example: 61000-6-1).
These publications will be published in chronological order and numbered accordingly.
This part is an International Standard for the measurement of harmonic currents and voltages
in power supply systems and harmonic currents emitted by equipment. It also specifies the
performance of a standard measuring instrument.

– 12 – 61000-4-7 © CEI:2002
COMPATIBILITÉ ÉLECTROMAGNETIQUE (CEM) –
Partie 4-7: Techniques d’essai et de mesure –
Guide général relatif aux mesures d'harmoniques et d'interharmoniques,
ainsi qu'à l'appareillage de mesure, applicable aux réseaux d'alimentation
et aux appareils qui y sont raccordés
1 Domaine d’application
La présente partie de la CEI 61000 s’applique à l'instrumentation destinée à mesurer les
composantes spectrales dans la gamme de fréquence allant jusqu’à 9 kHz, qui se superposent
au fondamental des réseaux d’alimentation à 50 Hz et 60 Hz. Pour des raisons pratiques, la
présente norme établit une distinction entre les harmoniques, les interharmoniques et les
composantes au-delà de la plage de fréquence harmonique, jusqu’à 9 kHz.
La présente norme définit l'instrumentation de mesure destinée aux essais d'appareils
individuels conformément aux limites d’émission données dans certaines normes (par
exemple, les limites de courant harmonique données dans la CEI 61000-3-2) ainsi qu’à la
mesure des courants et tensions harmoniques sur les réseaux d’alimentation eux-mêmes. La
définition de l'instrumentation pour les mesures au-delà de la gamme de fréquence
harmonique, jusqu’à 9 kHz, est abordée dans l’annexe B.
NOTE 1 Le présent document traite de manière approfondie des instruments basés sur la transformée de Fourier
discrète.
NOTE 2 La description des fonctions et de la structure des instruments de mesure contenue dans la présente
norme est très explicite et à prendre au sens littéral. En effet, il est nécessaire de disposer d’instruments de
référence fournissant des résultats reproductibles indépendamment des caractéristiques des signaux d’entrée.
NOTE 3 L’instrument est défini pour satisfaire aux mesures des harmoniques de rang inférieur ou égal à 50.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent
document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non
datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
CEI 60050-161, Vocabulaire Electrotechnique International (VEI) – Chapitre 161: Compatibilité
Electromagnétique
CEI 61000-3-2, Compatibilité électromagnétique (CEM) – Partie 3-2: Limites – Limites pour les
émissions de courant harmonique (courant appelé par les appareils ≤16 A par phase)
CEI 61967-1, Circuits intégrés – Mesure des émissions électromagnétiques 150 kHz à 1 GHz –
Partie 1: Conditions générales et définitions
___________
A publier
61000-4-7 © IEC:2002 – 13 –
ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY (EMC) –
Part 4-7: Testing and measurement techniques –
General guide on harmonics and interharmonics measurements and
instrumentation, for power supply systems and
equipment connected thereto
1 Scope
This part of IEC 61000 is applicable to instrumentation intended for measuring spectral
components in the frequency range up to 9 kHz which are superimposed on the fundamental
of the power supply systems at 50 Hz and 60 Hz. For practical considerations, this standard
distinguishes between harmonics, interharmonics and other components above the harmonic
frequency range, up to 9 kHz.
This standard defines the measurement instrumentation intended for testing individual items
of equipment in accordance with emission limits given in certain standards (for example,
harmonic current limits as given in IEC 61000-3-2) as well as for the measurement of
harmonic currents and voltages in actual supply systems. Instrumentation for measurements
above the harmonic frequency range, up to 9 kHz is tentatively defined (see Annex B).
NOTE 1 This document deals in detail with instruments based on the discrete Fourier transform.
NOTE 2 The description of the functions and structure of the measuring instruments in this standard is very
explicit and meant to be taken literally. This is due to the necessity of having reference instruments with
reproducible results irrespective of the characteristics of the input signals.
NOTE 3 The instrument is defined to accommodate measurements of harmonics up to the 50th order.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document.
For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition
of the referenced document (including any amendments) applies.
IEC 60050-161, International Electrotechnical Vocabulary – Chapter 161: Electromagnetic
compatibility
IEC 61000-3-2, Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 3-2: Limits – Limits for harmonic
current emissions (equipment input current ≤16 A per phase)
IEC 61967-1, Integrated circuits – Measurement of electromagnetic emissions, 150 kHz to
1 GHz – Part 1: Measurement conditions and definitions
___________
To be published
– 14 – 61000-4-7 ” CEI:2002
3 Définitions, symboles et indices
Pour les besoins de la présente partie de la CEI 61000, les définitions données dans la CEI
60050-161 (VEI), ainsi que les suivantes, s’appliquent.
3.1 Définitions relatives à l'analyse fréquentielle
Notations: Les notations suivantes sont utilisées dans la présente norme pour le
développement en série de Fourier car il est plus facile de mesurer les phases en observant
les passages par zéro:
f
m
§·
ft() c c sin ZtM (1)
¦
01mm¨¸
N
©¹
m 1
­
cb ja ab
mm m m m
°
c
°
m
C
m
°
°
°
avec (2)
§·
® a
m
M tarctan if b 0
¨¸
mm
°
b
©¹m
°
°
§·
a
m
°MS  arctan if b 0
mm¨¸
b
°
©¹m
¯
T
­ w
2 § m ·
°
b f (t)u sin¨ Z t¸ dt
m 1
³
°
T N
© ¹
w
°
T
°
w
° 2 § m ·
et a f (t)ucos Z t dt (3)
¨ ¸ ®
m 1
³
T N
w © ¹
°
°
T
w
°
°c f (t) dt
³
T
°
w
¯
où
Z est la pulsation du fondamental (Z = 2Sf );
1 1 1
T est la largeur (ou durée) de la fenêtre temporelle (T = NT ; T = 1/f ); la fenêtre
w w 1 1 1
temporelle est la période d’observation d’une fonction temporelle sur laquelle est
appliquée la transformée de Fourier;
m
c est l’amplitude de la composante de fréquence f f ;
m 1
m
N
N est le nombre de périodes du fondamental contenues dans la largeur de la fenêtre
temporelle;
c est la composante continue;
m est le nombre ordinal (rang de la raie spectrale) relatif à la fréquence de base
(f = 1/T ).
w w
61000-4-7 ” IEC:2002 – 15 –
3 Definitions, symbols and indices
For the purposes of this part of IEC 61000, the definitions given in IEC 60050-161 (IEV) and
the following, apply.
3.1 Definitions related to frequency analysis
Notations: The following notations are used in the present guide for the Fourier series
development because it is easier to measure phase angles by observations of the zero
crossings:
f
m
§·
ft() c c sin ZtM (1)
01¦mm¨¸
N
m 1 ©¹
­
cb ja ab
mm m m m
°
° c
m
C
m
°
°
°
with:  (2)
§·a ®
m
M tarctan if b 0
mm¨¸
°
b
m
©¹
°
°
§·a
m
°MS  arctan if b 0
¨¸
mm
b
°
©¹m
¯
T
­ w
2 § m ·
°
b f (t)u sin Z t dt
¨ ¸
m 1
³
°
T N
w © ¹
°
° T
w
2 m
° § ·
and: a f (t)ucos¨ Z t¸ dt (3) ®
m 1
³
T N
© ¹
w
°
°
T
w
°
°c f (t) dt
³
T
° w
¯
where
Z is the angular frequency of the fundamental (Z = 2Sf );
1 1 1
T is the width (or duration) of the time window (T = NT ; T = 1/f ); the time window is
w w 1 1 1
that time span of a time function over which the Fourier transform is performed;
m
c is the amplitude of the component with frequency f f ;
m m 1
N
N is the number of fundamental periods within the window width;
c is the d.c. component;
m is the ordinal number (order of the spectral line) related to the frequency basis
(f= 1/Tw).
– 16 – 61000-4-7 © CEI:2002
NOTE 1 Au sens strict du terme, ces définitions s'appliquent uniquement à des signaux en régime permanent.
Généralement, la série de Fourier est calculée numériquement, c'est-à-dire sous forme de transformée de Fourier
discrète (TFD):
Le signal analogique f(t) à analyser est échantillonné, converti en numérique, puis mémorisé. Chaque groupe de
M échantillons forme une fenêtre temporelle sur laquelle la TFD est calculée. Suivant les principes du
développement en série de Fourier, la largeur de la fenêtre T détermine la résolution en fréquence f = 1/T (c’est-
w w w
à-dire la séparation fréquentielle des raies spectrales) pour l’analyse et, ainsi, la fréquence de base pour le résultat
de la transformée. Par conséquent, il faut que la largeur de fenêtre T soit un multiple entier N de la période du
w
fondamental T de la tension du réseau: T = N × T . La fréquence d’échantillonnage est dans ce cas f = M/(NT )
1 w 1 s 1
(où M = nombre d’échantillons dans T ).
w
Avant de réaliser la TFD, les échantillons dans la fenêtre temporelle T sont souvent pondérés en étant multipliés
w
par une fonction symétrique particulière («fonction fenêtre»). Toutefois, pour les signaux périodiques et un
échantillonnage synchrone, il est préférable d'utiliser une fenêtre de pondération rectangulaire qui multiplie chaque
échantillon par un niveau unitaire.
Le processeur de TFD donne les coefficients orthogonaux de Fourier, a et b , pour les fréquences harmoniques
m m
i
correspondantes f = m/T , m = 0, 1, 2.2 -1. Toutefois, seules les valeurs de m inférieures ou égales à la moitié
m w
de la valeur maximale sont utiles, l'autre moitié ne faisant que les dupliquer.
Lorsque la synchronisation est suffisante, le rang n d’un harmonique relativement à la fréquence fondamentale f
est donné par n = m/N (N = nombre de périodes dans T ).
w
NOTE 2 La transformée de Fourier rapide (FFT) est un algorithme spécial permettant des temps de calcul courts.
i
Pour cela, le nombre d'échantillons M sera une puissance entière de 2, M = 2 , avec i ≥ 10 par exemple.
3.2 Définitions relatives aux harmoniques
3.2.1
fréquence harmonique
f
n
fréquence équivalente à un multiple entier de la fréquence (fondamentale) du réseau
d'alimentation (f = n × f )
n 1
3.2.2
rang d’un harmonique
n
rapport (entier) d'une fréquence harmonique sur la fréquence du réseau d'alimentation. En
relation avec l'analyse réalisée à l'aide d'une TFD et d'une synchronisation entre f et f
1 s
(fréquence d’échantillonnage), le rang n d'un harmonique est donné par n = k/N (k = numéro de
la composante de Fourier, N = nombre de périodes T dans T )
1 w
3.2.3
valeur efficace d’une composante harmonique
G
n
valeur efficace de l'une des composantes ayant une fréquence harmonique dans l'analyse d'un
signal non sinusoïdal
En bref, cette composante peut être désignée simplement par «harmonique»
NOTE 1 La composante harmonique G est identique à la composante spectrale C avec k = N × n; (G = C ). Elle
n k n Nn
est remplacée, comme exigé, par le symbole I pour les courants ou par le symbole U pour les tensions.
n n
NOTE 2 Le symbole C représente la valeur efficace de la composante spectrale C pour m = k dans l’équation 2.
k m
NOTE 3 Pour les besoins de la présente norme, la fenêtre temporelle a une largeur de N = 10 périodes du
fondamental (réseaux à 50 Hz) ou N = 12 périodes du fondamental (réseaux à 60 Hz), c’est-à-dire environ 200 ms
(voir 4.4.1). Ceci donne G = C (réseaux à 50 Hz) et G = C (réseaux à 60 Hz).
n 10n n 12n
61000-4-7 © IEC:2002 – 17 –
NOTE 1 Strictly speaking these definitions apply to steady-state signals only.
The Fourier series is actually in most cases performed digitally, i.e. as a discrete Fourier transform (DFT).
The analogue signal f(t) to be analysed is sampled, A/D-converted and stored. Each group of M samples forms a
time window on which DFT is performed. According to the principles of Fourier series expansion, the window width
T determines the frequency resolution f = 1/T (i.e. the frequency separation of the spectral lines) for the
w w w
analysis and thus the frequency basis for the result of the transform. Therefore, the window width T must be an
w
integer multiple N of the fundamental period T of the system voltage: T = N × T . The sampling rate is in this case
1 w 1
f = M/(NT ) (where M = number of samples within T ).
s 1 w
Before DFT-processing, the samples in the time window T are often weighted by multiplying them with a special
w
symmetrical function "windowing function"). However, for periodic signals and synchronous sampling, it is
preferable to use a rectangular weighting window which multiplies each sample by unity.
The DFT-processor yields the orthogonal Fourier-coefficients a and b of the corresponding harmonic frequencies
m m
i
f = m/T , m= 0, 1, 2.2 -1. However, only m values up to half of the maximum value are useful, the other half just
m w
duplicates them.
When there is sufficient synchronisation, the harmonic order n related to the fundamental frequency f is given by
n = m/N (N = number of periods in T .).
w
NOTE 2 The fast Fourier transform (FFT) is a special algorithm allowing short computation times. It requires that
i
the number of samples M be an integer power of 2, M = 2 , with i ≥ 10 for example.
3.2 Definitions related to harmonics
3.2.1
harmonic frequency
f
n
frequency which is an integer multiple of the power supply (fundamental) frequency
(f = n × f )
n 1
3.2.2
harmonic order
n
(integer) ratio of a harmonic frequency to the power-supply frequency. In connection with the
analysis using DFT and synchronisation between f and f (sampling rate), the harmonic order
1 s
n is given by n = k/N (k = number of the Fourier component, N = number of periods T in T )
1 w
3.2.3
r.m.s. value of a harmonic component
G
n
r.m.s. value of one of the components having a harmonic frequency in the analysis of a non-
sinusoidal waveform
For brevity, such a component may be referred to simply as a 'harmonic'
NOTE 1 The harmonic component G is identical with the spectral component C with k = N × n; (G = C ). It is
n k n Nn
replaced, as required, by the symbol I for currents or by the symbol U for voltages.
n n
NOTE 2 The symbol C represents the r.m.s. value of the spectral component C for m = k in equation 2.
k m
NOTE 3 For the purposes of this standard, the time window has a width of N = 10 (50 Hz systems) or N = 12
(60 Hz systems) fundamental periods, i.e. approximately 200 ms (see 4.4.1). This yields G = C (50 Hz systems)
n 10n
and G = C (60 Hz systems).
n n
– 18 – 61000-4-7 © CEI:2002
3.2.4
valeur efficace d’un groupe harmonique
G
g,n
racine carrée de la somme quadratique de la valeur efficace d'un harmonique et des
composantes spectrales qui lui sont adjacentes dans la fenêtre d'observation, donnant ainsi la
somme du contenu énergétique des raies spectrales avoisinantes et de celui de l'harmoni
...

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Edition 2.1 2009-10
CONSOLIDATED VERSION
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
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Electromagnetic compatibility (EMC) –
Part 4-7: Testing and measurement techniques – General guide on harmonics
and interharmonics measurements and instrumentation, for power supply
systems and equipment connected thereto

Compatibilité électromagnétique (CEM) –
Partie 4-7: Techniques d'essai et de mesure – Guide général relatif aux mesures
d'harmoniques et d'interharmoniques, ainsi qu'à l'appareillage de mesure,
applicable aux réseaux d'alimentation et aux appareils qui y sont raccordés

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Part 4-7: Testing and measurement techniques – General guide on harmonics

and interharmonics measurements and instrumentation, for power supply

systems and equipment connected thereto

Compatibilité électromagnétique (CEM) –

Partie 4-7: Techniques d'essai et de mesure – Guide général relatif aux mesures

d'harmoniques et d'interharmoniques, ainsi qu'à l'appareillage de mesure,

applicable aux réseaux d'alimentation et aux appareils qui y sont raccordés

INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
INTERNATIONALE
ICS 33.100.10; 33.100.20 ISBN 978-2-8891-0377-5

– 2 – 61000-4-7 © IEC:2002+A1:2008
CONTENTS
FOREWORD.4
INTRODUCTION.6

1 Scope.7
2 Normative references .7
3 Definitions, symbols and indices.8
3.1 Definitions related to frequency analysis .8
3.2 Definitions related to harmonics .9
3.3 Definitions related to distortion factors .10
3.4 Definitions related to interharmonics .11
3.5 Notations.12
3.5.1 Symbols .12
3.5.2 Subscripts .13
4 General concepts and common requirements for all types of instrumentation .14
4.1 Characteristics of the signal to be measured .14
4.2 Accuracy classes of instrumentation.14
4.3 Types of measurement .14
4.4 General structure of the instrument .14
4.4.1 Main instrument.14
4.4.2 Post-processing parts.16
5 Harmonic measurements .16
5.1 Current input circuit.16
5.2 Voltage input circuit.17
5.3 Accuracy requirements.17
5.4 Measurement set-up and supply voltage.19
5.4.1 Measurement set-up for emission assessment.19
5.4.2 Supply voltage for emission assessment .19
5.4.3 Equipment power.21
5.5 Assessment of harmonic emissions .21
5.5.1 Grouping and smoothing.21
5.5.2 Compliance with emission limits .23
5.6 Assessment of voltage harmonic subgroups .23
6 Other analysis principles .23
7 Transitional period.24
8 General .24

Annex A (informative) Measurement of interharmonics .25
Annex B (informative) Measurements above the harmonic frequency range up to 9 kHz.27
Annex C (informative) Technical considerations for grouping method.32

Bibliography.41

61000-4-7 © IEC:2002+A1:2008 – 3 –
Figure 1 – General structure of the measuring instrument .15
Figure 2 – Measurement set-up for single-phase emission measurement.19
Figure 3 – Measurement set-up for three-phase emission measurements .19
Figure 4 – Illustration of harmonic and interharmonic groups
(here shown for a 50-Hz supply) .21
–1
Figure 5 – Realization of a digital low-pass filter: z designates a window width delay,
α and β are the filter coefficients (see Table 2 for values) .22
Figure 6 – Illustration of a harmonic subgroup and an interharmonic centred subgroup
(here shown for a 50 Hz supply) .23
Figure B.1 – Illustration of frequency bands for measurement in the range
th
harmonic order for 50 Hz power system up to 9 kHz .28
above the 40
Figure B.2 – General measurement setup .29
Figure B.3 – Artificial mains network for 16-A current and below.30
Figure B.4 – Artificial mains network impedance viewed by the EUT .31
Figure C.1 – Large 5th harmonic current fluctuation.35
Figure C.2 – Large 5th harmonic voltage fluctuation .35
Figure C.3 – Fluctuating 3rd harmonic current of a micro-wave appliance .36
Figure C.4 – Communication signal of 178 Hz together with 3rd and 5th harmonics .37
Figure C.5 – Interharmonic at 287 Hz, 5th and 6th harmonic.37
Figure C.6 – Modulated 5th harmonic and interharmonic at 287 Hz.39
Figure C.7 – Component vectors at frequencies of 245 Hz and 255Hz .40

Table 1 – Accuracy requirements for current, voltage and power measurements.18
Table 2 – Smoothing filter coefficients according to the window width.22

– 4 – 61000-4-7 © IEC:2002+A1:2008
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY (EMC) –
Part 4-7: Testing and measurement techniques –
General guide on harmonics and interharmonics measurements and
instrumentation, for power supply systems and
equipment connected thereto
FOREWORD
1) The International Electrotechnical Commission (IEC) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of 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, IEC publishes International Standards, Technical Specifications,
Technical Reports, Publicly Available Specifications (PAS) and Guides (hereafter referred to as “IEC
Publication(s)”). 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. 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 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 IEC National Committees.
3) IEC Publications have the form of recommendations for international use and are accepted by IEC National
Committees in that sense. While all reasonable efforts are made to ensure that the technical content of IEC
Publications is accurate, IEC cannot be held responsible for the way in which they are used or for any
misinterpretation by any end user.
4) In order to promote international uniformity, IEC National Committees undertake to apply IEC Publications
transparently to the maximum extent possible in their national and regional publications. Any divergence
between any IEC Publication and the corresponding national or regional publication shall be clearly indicated in
the latter.
5) IEC itself does not provide any attestation of conformity. Independent certification bodies provide conformity
assessment services and, in some areas, access to IEC marks of conformity. IEC is not responsible for any
services carried out by independent certification bodies.
6) All users should ensure that they have the latest edition of this publication.
7) No liability shall attach to IEC or its directors, employees, servants or agents including individual experts and
members of its technical committees and IEC National Committees for any personal injury, property damage or
other damage of any nature whatsoever, whether direct or indirect, or for costs (including legal fees) and
expenses arising out of the publication, use of, or reliance upon, this IEC Publication or any other IEC
Publications.
8) Attention is drawn to the Normative references cited in this publication. Use of the referenced publications is
indispensable for the correct application of this publication.
9) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this IEC Publication may be the subject of
patent rights. IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
This consolidated version of the official IEC Standard and its amendment has been
prepared for user convenience.
IEC 61000-4-7 edition 2.1 contains the second edition (2002) [documents 77A/382/FDIS
and 77A/387/RVD], its amendment 1 (2008) [documents 77A/645/FDIS and 77A/651/RVD]
and its corrigendum of July 2004.
A vertical line in the margin shows where the base publication has been modified by
amendment 1.
61000-4-7 © IEC:2002+A1:2008 – 5 –
International Standard IEC 61000-4-7 has been prepared by subcommittee 77A: Low frequency
phenomena, of IEC technical committee 77: Electromagnetic compatibility.
This standard forms part 4-7 of IEC 61000. It has the status of a basic EMC publication in
accordance with IEC Guide 107.
Annexes A, B and C are for information only.
The committee has decided that the contents of the base publication and its amendments will
remain unchanged until the maintenance result date indicated on the IEC web site
under "http://webstore.iec.ch" in the data related to the specific publication. At this
date, the publication will be
• reconfirmed,
• withdrawn,
• replaced by a revised edition, or
• amended.
IMPORTANT – The “colour inside” logo on the cover page of this publication indicates
that it contains colours which are considered to be useful for the correct understanding
of its contents. Users should therefore print this publication using a colour printer.

– 6 – 61000-4-7 © IEC:2002+A1:2008
INTRODUCTION
IEC 61000 is published in separate parts, according to the following structure:
Part 1: General
General considerations (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 6: Generic standards
Part 9: Miscellaneous
Each part is further subdivided into several parts, published either as International Standards
or as technical specifications or technical reports, some of which have already been published
as sections. Other will be published with the part number followed by a dash and a second
number identifying the subdivision (example: 61000-6-1).
These publications will be published in chronological order and numbered accordingly.
This part is an International Standard for the measurement of harmonic currents and voltages
in power supply systems and harmonic currents emitted by equipment. It also specifies the
performance of a standard measuring instrument.

61000-4-7 © IEC:2002+A1:2008 – 7 –
ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY (EMC) –

Part 4-7: Testing and measurement techniques –
General guide on harmonics and interharmonics measurements and
instrumentation, for power supply systems and
equipment connected thereto
1 Scope
This part of IEC 61000 is applicable to instrumentation intended for measuring spectral
components in the frequency range up to 9 kHz which are superimposed on the fundamental
of the power supply systems at 50 Hz and 60 Hz. For practical considerations, this standard
distinguishes between harmonics, interharmonics and other components above the harmonic
frequency range, up to 9 kHz.
This standard defines the measurement instrumentation intended for testing individual items
of equipment in accordance with emission limits given in certain standards (for example,
harmonic current limits as given in IEC 61000-3-2) as well as for the measurement of
harmonic currents and voltages in actual supply systems. Instrumentation for measurements
above the harmonic frequency range, up to 9 kHz is tentatively defined (see Annex B).
NOTE 1 This document deals in detail with instruments based on the discrete Fourier transform.
NOTE 2 The description of the functions and structure of the measuring instruments in this standard is very
explicit and meant to be taken literally. This is due to the necessity of having reference instruments with
reproducible results irrespective of the characteristics of the input signals.
NOTE 3 The instrument is defined to accommodate measurements of harmonics up to the 50th order.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document.
For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition
of the referenced document (including any amendments) applies.
IEC 60038, IEC standard voltages
IEC 60050-161, International Electrotechnical Vocabulary – Chapter 161: Electromagnetic
compatibility
IEC 61000-2-2, Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 2-2: Environment – Compatibility
levels for low-frequency conducted disturbances and signalling in public low-voltage power
supply systems
IEC 61000-3-2, Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 3-2: Limits – Limits for harmonic
current emissions (equipment input current ≤16 A per phase)
IEC 61000-3-12, Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 3-12: Limits – Limits for
harmonic currents produced by equipment connected to public low-voltage systems with input
current >16 A and ≤75 A per phase

– 8 – 61000-4-7 © IEC:2002+A1:2008
3 Definitions, symbols and indices
For the purposes of this part of IEC 61000, the definitions given in IEC 60050-161 (IEV) and
the following, apply.
3.1 Definitions related to frequency analysis
Notations: The following notations are used in the present guide for the Fourier series
development because it is easier to measure phase angles by observations of the zero
crossings:
∞
⎛ k ⎞
f()t = c + c sin ω t + ϕ (1)
⎜ ⎟
0 ∑ k 1 k
N
⎝ ⎠
k =1
⎧
2 2
c = b + ja = a + b
k k k
⎪
k k
⎪
c
k
⎪
Y =
C,k
⎪
⎪
⎛ ⎞ ⎛ ⎞
a a
⎪
k k
⎜ ⎟ ⎜ ⎟
ϕ =π + arctan if b < 0              ϕ = arctan if b > 0
k k k k
⎪ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟
b b
k k
⎝ ⎠ ⎝ ⎠
⎪
⎨
with:  (2)
π π
⎪
ϕ = if b = 0 and a > 0               ϕ = − if b = 0 and a < 0
k k k k k k
⎪ 2 2
⎪
ϕ = 0 if b ≤ ε and a ≤ ε,
k k k
⎪
⎪
with ε = 0,05 % U and  ε = 0,15 % I
nom nom
⎪
or   ε = 0,15 % U and  ε = 0,5 % I
⎪
nom nom
⎪
respectively, see table 1 in IEC 61000-4-7
⎩
T
⎧
N
2 k
⎛ ⎞
⎪
b = f()t × sin ω t dt
⎜ ⎟
k 1
∫
⎪
T N
⎝ ⎠
N
⎪ 0
⎪
T
N
⎪
2 k
⎛ ⎞
a = f()t × cos ⎜ ω t⎟ dt
⎨ k 1
and: (3)
∫
T N
⎝ ⎠
N
⎪
⎪
T
N
⎪
⎪
()
c = f t dt
∫
⎪
T
N
⎩
NOTE 1 The above definition setting φ to zero for the cases where b and a have very small values provides
k k k
guidance to instrument manufacturers, as phase measurements of very small amplitudes may result in very large
deviations, hence there is no requirement to measure phase for such small signals.
ω is the angular frequency of the fundamental (ω = 2πf );
1 1 H,1
T is the width (or duration) of the time window; the time window is that time span of a time
N
function over which the Fourier transform is performed;
c is the d.c. component;
61000-4-7 © IEC:2002+A1:2008 – 9 –
k
c is the amplitude of the component with frequency f = f ;
k C,k H,1
N
Y is the r.m.s. value of component c ;
C,k k
f is the fundamental frequency of the power system;
H,1
k is the ordinal number (order of the spectral component) related to the frequency resolution
⎛ ⎞
f = ;
⎜ ⎟
C,1
T
N
⎝ ⎠
N is the number of fundamental periods within the window width;
ϕ is the phase angle of spectral line k.
k
NOTE 2 Strictly speaking these definitions apply to steady-state signals only. The Fourier series is actually in
most cases performed digitally, i.e. as a Discrete Fourier Transform DFT, or a variant thereof, being the FFT.

The analogue signal f(t) which has to be analyzed is sampled, A/D-converted and stored. Each group of M samples
forms a time window on which DFT is performed. According to the principles of Fourier series expansion, the
window width T determines the frequency resolution f = 1/T (i.e. the frequency separation of the spectral
N C,1 N
components) for the analysis. Therefore the window width T must be an integer multiple N of the fundamental
N
of the system voltage: T = N × T . The sampling rate is in this case f = M/(NT ) (where M = number of
period T 1
1 N 1 s
samples within T ).
N
Before DFT-processing, the samples in the time window are often weighted by multiplying them with a special
symmetrical function ('windowing function'). However, for periodic signals and synchronous sampling it is
preferable to use a rectangular weighting window which multiplies each sample by unity.
The DFT-processor yields the orthogonal Fourier-coefficients ak and bk of the corresponding spectral-component
frequencies f = k/T , k = 0, 1, 2 . M-1. However, only k values up to and including half of the maximum value are
C,k N
useful, the other half just duplicates them.
Under synchronized conditions, the component of harmonic order h related to the fundamental frequency f
H,1
appears as the spectral component of order k, where k = hN.
NOTE 3 The Fast Fourier Transform FFT is a special algorithm allowing short computation times. It requires that
i
the number of samples M be an integer power of 2, M = 2 , with i ≥ 10 for example.
NOTE 4 The symbol Y is replaced, as required by the symbol I for currents, by the symbol U for voltages. Index C
qualifies the variable as spectral component.
3.2 Definitions related to harmonics
3.2.1
harmonic frequency
f
H,h
frequency which is an integer multiple of the fundamental frequency of the power system
(f = h × f )
H,h H,1
NOTE The harmonic frequency f is identical with the component frequency f with k = h × N.

H,h C,k
3.2.2
harmonic order
h
(integer) ratio of a harmonic frequency to the fundamental frequency of the power system. In
connection with the analysis using DFT and synchronisation between f and f (sampling
H,1 s
rate), the harmonic order h corresponds to the spectral component k = h × N (k = number of
the spectral component, N = number of periods of the fundamental frequency in time window
T )
N
3.2.3
r.m.s. value of a harmonic component
Y
H,h
r.m.s. value of one of the components having a harmonic frequency in the analysis of a non-
sinusoidal waveform
For brevity, such a component may be referred to simply as a “harmonic”

– 10 – 61000-4-7 © IEC:2002+A1:2008
NOTE 1 The harmonic component Y is identical with the spectral component Y with k = h×N;

H,h C,k
(Y = Y ). The symbol Y is replaced, as required by the symbol I for currents, by the symbol U for voltages.
H,h C,h×N
The index H qualifies the variable I or U as harmonic.
NOTE 2 For the purposes of this standard, the time window has a width of N = 10 (50 Hz systems) or N = 12
(60 Hz system) fundamental periods, i.e. approximately 200 ms (see 4.4.1). This yields Y = Y (50 Hz
H,h C,10×h
systems) and Y = Y (60 Hz systems).
H,h C,12×h
3.2.4
r.m.s. value of a harmonic group
Y
g,h
square root of the sum of the squares of the r.m.s. value of a harmonic and the spectral
components adjacent to it within the time window, thus summing the energy contents of the
neighbouring components with that of the harmonic proper. See also equation 8 and Figure 4.
The harmonic order is given by the harmonic considered.
NOTE The symbol Y is replaced, as required by the symbol I for currents, by the symbol U for voltages.
3.2.5
r.m.s. value of a harmonic subgroup
Y
sg,h
square root of the sum of the squares of the r.m.s. value of a harmonic and the two spectral
components immediately adjacent to it. For the purpose of including the effect of voltage
fluctuation during voltage surveys, a subgroup of output components of the DFT is obtained
by summing the energy contents of the frequency components directly adjacent to a harmonic
with that of the harmonic proper. (See also equation 9 and Figure 6.) The harmonic order is
given by the harmonic considered
NOTE The symbol Y is replaced, as required by the symbol I for currents, by the symbol U for voltages.
3.3 Definitions related to distortion factors
3.3.1
total harmonic distortion
THD
THD (symbol)
Y
ratio of the r.m.s. value of the sum of all the harmonic components ( Y ) up to a specified
H,h
order (h ) to the r.m.s. value of the fundamental component (Y ):
max H,1
h
max
⎛ ⎞
Y
H,h
⎜ ⎟
THD = (4)
Y
∑
⎜ ⎟
Y
⎝ ⎠
H,1
h=2
NOTE 1 The symbol Y is replaced, as required, by the symbol I for currents or by the symbol U for voltages.
NOTE 2 The value of h is 40 if no other value is defined in a standard concerned with limits (IEC 61000-3
max
series).
3.3.2
group total harmonic distortion
THDG
THDG (symbol)
Y
ratio of the r.m.s. value of the harmonic groups (Y ) to the r.m.s. value of the group
g,h
associated with the fundamental (Y ):
g,1
h
max
⎛ ⎞
Y
g,h
⎜ ⎟
THDG =      where  h ≥ 2 (5)
Y ∑ min
⎜ ⎟
Y
⎝ g,1⎠
h=h
min
NOTE 1 The symbol Y is replaced, as required, by the symbol I for currents or by the symbol U for voltages.
NOTE 2 The value of h is 2 and that of h is 40 if no other values are defined in a standard concerned with limits (for example
min max
IEC 61000-3 series).
61000-4-7 © IEC:2002+A1:2008 – 11 –
3.3.3
THDS
subgroup total harmonic distortion
THDS (symbol)
Y
ratio of the r.m.s. value of the harmonic sub-groups (Y ) to the r.m.s. value of the sub-group
sg,h
associated with the fundamental (Y ):
sg,1
h
max
⎛ ⎞
Y
sg,h
⎜ ⎟
THDS =     where  h ≥ 2 (6)
Y ∑
min
⎜ ⎟
Y
⎝ sg,1⎠
h=h
min
NOTE 1 The symbol Y is replaced, as required, by the symbol I for currents or by the symbol U for voltages.
NOTE 2 The value of h is 2 and that of h is 40 if no other values are defined in a standard concerned with
min max
limits (for example IEC 61000-3 series).
3.3.4
partial weighted harmonic distortion
PWHD
PWHD (symbol)
H,Y
ratio of the r.m.s. value, weighted with the harmonic order h, of a selected group of higher
order harmonics (from the order h to h ) to the r.m.s. value of the fundamental:
min max
h
max
⎛ ⎞
Y
H,h
⎜ ⎟
PWHD = h (7)
H,Y ∑
⎜ ⎟
Y
H,1
⎝ ⎠
h=h
min
NOTE 1 The symbol Y is replaced, as required, by the symbol I for currents or by the symbol U for voltages.
NOTE 2 The concept of partial weighted harmonic distortion is introduced to allow for the possibility of specifying
a single limit for the aggregation of higher order harmonic components. The partial weighted group harmonic
distortion PWHD can be evaluated by replacing the quantity Y by the quantity Y . The partial weighted sub-
g Y H,h g,h
,
group harmonic distortion PWHD can be evaluated by replacing the quantity Y by the quantity Y . The type of
sg,Y H,h sg,h
PWHD (PWHD , PWHD or PWHD ) is defined in each standard which uses the PWHD, for example in standards concerned
H,Y g,Y sg,Y
with limits (IEC 61000-3 series).
NOTE 3 The values of h and h are defined in each standard which uses the PWHD , for example in a standard
min max
Y
concerned with limits (IEC 61000-3 series).
3.4 Definitions related to interharmonics
3.4.1
r.m.s. value of a spectral component
Y
C,k
in the analysis of a waveform, the r.m.s. value of a component whose frequency is a multiple
of the inverse of the duration of the time window
NOTE 1 If the duration of the time window is multiple of the fundamental period, only some of the spectral
components have frequencies which are integer multiples of the fundamental frequency.
NOTE 2 The frequency interval between two consecutive spectral components is the inverse of the width of the
time window, approximately 5 Hz for the purposes of this standard.
NOTE 3 The symbol Y is replaced, as required, by the symbol I for currents or by the symbol U for voltages.

3.4.2
r.m.s. value of an interharmonic component
Y
C,i
r.m.s. value of a spectral component, Y , with a frequency between two consecutive
C,k ≠ h × N
harmonic frequencies (see Figure 4). For brevity, such a component may be referred to simply
as an “interharmonic”.
NOTE 1 The frequency of the interharmonic component is given by the frequency of the spectral line. This
frequency is not an integer multiple of the fundamental frequency.
NOTE 2 A difference is made between an “interharmonic component” produced as a physical component by an
equipment, for example at 183,333 Hz, and a “spectral component” calculated by the instrument as the result of the
waveform analysis e.g. for a 50 Hz system at 185 Hz (the frequency of the FFT bin). The “spectral component” is
also the “harmonic component” for h × N where h is an integer.

– 12 – 61000-4-7 © IEC:2002+A1:2008
3.4.3
r.m.s. value of an interharmonic group
Y
ig,h
r.m.s. value of all spectral components in the interval between two consecutive harmonic
frequencies (see Figure 4).
NOTE 1 For the purpose of this standard, the r.m.s. value of the interharmonic group between the harmonic
orders h and h + 1 is designated as Y , for example the group between h = 5 and h = 6 is designated as Y .
ig,h ig,5
NOTE 2 The symbol Y is replaced, as required, by the symbol I for currents or by the symbol U for voltages.
3.4.4
r.m.s. value of an interharmonic centred subgroup
Y
isg,h
r.m.s. value of all spectral components in the interval between two consecutive harmonic
frequencies, excluding spectral components directly adjacent to the harmonic frequencies
(see Figure 6)
NOTE 1 For the purpose of this standard, the r.m.s. value of the centred subgroup between the harmonic orders h
and h + 1 is designated as Y , for example the centred subgroup between h = 5 and h = 6 is designated as Y .
isg,h isg,5
NOTE 2 The symbol Y is replaced, as required, by the symbol I for currents or by the symbol U for voltages.
3.4.5
interharmonic group frequency
f
ig,h
mean of the two harmonic frequencies between which the group is situated, i.e. f = (f +
ig,h H,h
f )/2.
H,h+1
3.4.6
interharmonic centred subgroup frequency
f
isg,h
mean of the two harmonic frequencies between which the subgroup is situated, i.e. f =
isg,h
(f + f )/2.
H,h H,h+1
3.5 Notations
3.5.1 Symbols
In this standard, voltage and current values are r.m.s. unless otherwise stated.
a amplitude coefficient of a cosine component in a Fourier series
b amplitude coefficient of a sine component in a Fourier series
c amplitude coefficient in a Fourier series
f frequency; function
f
C,k spectral component frequency of order k
f the frequency of the spectral component of order 1. The frequency resolution is equal to this
C,1
frequency
f
g,h harmonic-group frequency of order h
f
sg,h harmonic-subgroup frequency of order h
f
ig,h interharmonic-group frequency of order h
f
isg,h interharmonic centred subgroup frequency of order h
f
H,h harmonic component frequency of order h
f
H,1 fundamental frequency of the power system
f sampling rate
s
h the order of the highest harmonic that is taken into account
max
h the order of the lowest harmonic that is taken into account

min
j −1
61000-4-7 © IEC:2002+A1:2008 – 13 –
t running time
B bandwidth
I current (r.m.s. value)
M integer number; number of samples within the window width
N number of power supply periods within the window width
P power
T time interval
T fundamental period of the power supply system
T window width comprising N fundamental periods
N
U voltage (r.m.s. value)
Y Variable replaceable by I, U
Y r.m.s. value of the spectral component of order k
C,k
Y r.m.s. value of harmonic group
g,h
Y r.m.s. value of the harmonic component of order h

H,h
Y r.m.s. value of interharmonic group
ig,h
Y r.m.s. value of interharmonic centred subgroup
isg,h
Y r.m.s. value of harmonic subgroup
sg,h
ω angular frequency
ω angular frequency of the power supply
ϕ phase angle
3.5.2 Subscripts
b centre-band frequency
h running-integer number for harmonic orders
k running-integer number for spectral components
m measured value
max maximum value
min minimum value
o smoothed value
g grouped value
sg sub-grouped value
i interharmonic value
g,h harmonic group associated with harmonic order h
sg,h harmonic subgroup associated with harmonic order h
ig,h interharmonic group above harmonic order h
isg,h interharmonic centred sub-group above harmonic order h
og,h smoothed harmonic group of order h
nom nominal value
s sampled
C value related to spectral component
H harmonic
f frequency
0 d.c. related
– 14 – 61000-4-7 © IEC:2002+A1:2008
4 General concepts and common requirements for all types of instrumentation
4.1 Characteristics of the signal to be measured
Instruments for the following types of measurement are considered:
a) harmonic emission measurement,
b) interharmonic emission measurement,
c) measurements above harmonic frequency range up to 9 kHz.
Strictly speaking the (Fast) Fourier Transform produces accurate results for steady state
signals only. Signals whose amplitudes vary with time cannot be described correctly by their
harmonic components only. In order to obtain reproducible harmonic emission analysis results
when measuring products with fluctuating power, and thus fluctuating fundamental current
and possibly fluctuating harmonic current levels, a combination of averaging techniques and
sufficiently long measurement cycles can be used. This standard therefore provides a
simplified method employing specific averaging methods (see 5.5.1). Furthermore, a test
observation period, long enough to obtain successive measurement results that are within
acceptable tolerance levels is specified in the harmonic emission standards referring to this
standard.
4.2 Accuracy classes of instrumentation
Two classes of accuracy (I and II) are considered, to permit the use of simple and low-cost
instruments, consistent with the requirements of the application. For emission tests, the upper
class I is required if the emissions are near to the limit values (see also note 2 of table 1).
4.3 Types of measurement
Requirements for harmonic and interharmonic measurements are given. Measurements in the
frequency range up to 9 kHz are also considered.
4.4 General structure of the instrument
New designs of instrument are likely to use the discrete Fourier transform (DFT), normally
using a fast algorithm called fast Fourier transform (FFT). Therefore this standard considers
only this architecture but does not exclude other analysis principles (see clause 6).
The general structure is represented in figure 1. An instrument may or may not comprise all
the blocks and outputs given.
4.4.1 Main instrument
The main instrument comprises
– input circuits with anti-aliasing filter,
– A/D-converter including sample-and-hold unit,
– synchronisation and window-shaping unit if necessary,
– DFT-processor providing the Fourier coefficients a and b ("OUT 1").
k k
It is complemented by the special parts devoted to current assessment and/or voltage
assessment.
NOTE 1 For further details, see 5.5.
NOTE 2 For the analysis of harmonics and interharmonics, the signal f(t) which has to be analysed is pre-treated
to eliminate frequencies higher than the operating range of the instrument.

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The window width shall be 10 (50 Hz systems) or 12 (60 Hz systems) fundamental periods (T
N
= [10 or 12] × T ≈ 200ms) with rectangular weighting, synchronized to the fundamental
frequency of the power system. Hanning weighting is allowed only in the case of loss of
synchronisation. The loss of synchronization shall be indicated on the instrument display and
the data so acquired shall be flagged and shall not be used for the purpose of determining
compliance, but may be used for other purposes.
The time window shall be synchronised with each group of 10 or 12 cycles according to the
power system frequency of 50 Hz or 60 Hz. The time between the leading edge of the first
sampling pulse and the leading edge of the (M+1)th sampling pulse (where M is the number of
samples; see 3.5.1) shall be equal to the duration of the specified number of cycles of the
power system, with a maximum permissible error of ±0,03%. Instruments including a phase-
locked loop or other synchronisation means shall meet the requirements for accuracy and
synchronisation for measuring at any signal frequency within a range of at least ±5% of the
nominal system frequency. However, for instruments having integrated supply sources, so
that the source and measurement systems are inherently synchronised, the requirement for a
working input frequency range does not apply, provided the requirements for synchronisation
and frequency accuracy are met.
The output OUT 1 (see Figure 1) shall provide the individual coefficients a and b of the DFT
k k
as well as Y , for the current or voltage, i.e. the value of each frequency component
C,k
calculated.
Sampling
frequency
generation
Input
Preprocessing
voltage
Sampling &
Main instrument
DFT
OUT 1 (a , b , Y )
k k C,k
Conversion
Input
Preprocessing
current
Grouping
Input for Active Power
see notes 3 and 4
OUT 2a (Y )
g,h
Smoothing
OUT 2b (Y )
og,h
Check for
Compliance
OUT 3 (pass or fail)
IEC  858/08
Figure 1 – General structure of the measuring instrument

– 16 – 61000-4-7 © IEC:2002+A1:2008
A further output, not necessarily from the DFT, shall provide the active power P evaluated
over the same time window used for the harmonics. For the harmonic emission measurements
according to IEC 61000-3-2, this power shall not include the d.c. component.
NOTE 3 The active power P is provided as input to the smoothing process, not to the grouping process.
NOTE 4 Measurement of the d.c. components and of the power associated with them may be included as an
option but is not required by this standard.
4.4.2 Post-processing parts
As required by emission standards, additional operations on the raw data like smoothing and
weighing of the raw results are performed in successive parts of the instrument.
If output values are to be related to a corresponding value (fundamental, declared or nominal
values), this normalization shall be performed only after these additional smoothing
procedures.
5 Harmonic measurements
5.1 Current input circuit
The input circuit shall be suitable for the currents to be analysed. It shall provide a direct
measurement of the harmonic currents and, in addition, should have a low-voltage high-
impedance voltage input which may be associated with external resistive shunts (or a
combination of current transformers with resistive shunts). Appropriate input circuit
sensitivities range from 0,1 V to 10 V, with 0,1 V being the preferred value, provided they
comply with the requirements given in 5.3.
NOTE For current measurements di
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