IEC TR 61000-2-7:1998

RAPPORT
CEI
TECHNIQUE
IEC
61000-2-7
TECHNICAL
Première édition
REPORT
First edition
1998-01
Compatibilité électromagnétique (CEM) –
Partie 2:
Environnement –
Section 7: Champs magnétiques basse fréquence
en environnements divers
Electromagnetic compatibility (EMC) –
Part 2:
Environment –
Section 7: Low frequency magnetic fields
in various environments
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 61000-2-7:1998
Numéros des publications Numbering
Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are issued
sont numérotées à partir de 60000. with a designation in the 60000 series.
Publications consolidées Consolidated publications
Les versions consolidées de certaines publications de Consolidated versions of some IEC publications
la CEI incorporant des amendements sont disponibles. including amendments are available. For example,
Par exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to
indiquent respectivement la publication de base, la the base publication, the base publication incorporating
publication de base incorporant l’amendement 1, et la amendment 1 and the base publication incorporating
publication de base incorporant les amendements 1 amendments 1 and 2.
et 2.
Validité de la présente publication Validity of this publication
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept under
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état constant review by the IEC, thus ensuring that the
actuel de la technique. content reflects current technology.
Des renseignements relatifs à la date de reconfirmation Information relating to the date of the reconfirmation of
de la publication sont disponibles dans le Catalogue de the publication is available in the IEC catalogue.
la CEI.
Les renseignements relatifs à ces révisions, à l'établis- Information on the revision work, the issue of revised
sement des éditions révisées et aux amendements editions and amendments may be obtained from IEC
peuvent être obtenus auprès des Comités nationaux de la National Committees and from the following IEC
CEI et dans les documents ci-dessous: sources:
• Bulletin de la CEI • IEC Bulletin
• Annuaire de la CEI • IEC Yearbook
Accès en ligne* On-line access*
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
Publié annuellement et mis à jour régulièrement Published yearly with regular updates
(Accès en ligne)* (On-line access)*
Terminologie, symboles graphiques Terminology, graphical and letter
et littéraux symbols
En ce qui concerne la terminologie générale, le lecteur For general terminology, readers are referred to IEC
se reportera à la CEI 60050: Vocabulaire Electro- 60050: International Electrotechnical Vocabulary (IEV).
technique International (VEI).
Pour les symboles graphiques, les symboles littéraux et For graphical symbols, and letter symbols and signs
les signes d'usage général approuvés par la CEI, le approved by the IEC for general use, readers are
referred to publications IEC 60027: Letter symbols to
lecteur consultera la CEI 60027: Symboles littéraux à
utiliser en électrotechnique, la CEI 60417: Symboles be used in electrical technology, IEC 60417: Graphical
graphiques utilisables sur le matériel. Index, relevé et symbols for use on equipment. Index, survey and
compilation des feuilles individuelles, et la CEI 60617: compilation of the single sheets and IEC 60617:
Symboles graphiques pour schémas. Graphical symbols for diagrams.
Publications de la CEI établies par IEC publications prepared by the same
le même comité d'études technical committee
L'attention du lecteur est attirée sur les listes figurant à The attention of readers is drawn to the end pages of
la fin de cette publication, qui énumèrent les this publication which list the IEC publications issued
publications de la CEI préparées par le comité d'études by the technical committee which has prepared the
qui a établi la présente publication. present publication.
* Voir adresse «site web» sur la page de titre. * See web site address on title page.

RAPPORT
CEI
TECHNIQUE – TYPE 3
IEC
61000-2-7
TECHNICAL
Première édition
REPORT – TYPE 3
First edition
1998-01
Compatibilité électromagnétique (CEM) –
Partie 2:
Environnement –
Section 7: Champs magnétiques basse fréquence
en environnements divers
Electromagnetic compatibility (EMC) –
Part 2:
Environment –
Section 7: Low frequency magnetic fields
in various environments
 IEC 1998 Droits de reproduction réservés  Copyright - all rights reserved
Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni No part of this publication may be reproduced or utilized in
utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun any form or by any means, electronic or mechanical,
procédé, électronique ou mécanique, y compris la photo- including photocopying and microfilm, without permission in
copie et les microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur. writing from the publisher.
International Electrotechnical Commission 3, rue de Varembé Geneva, Switzerland
Telefax: +41 22 919 0300 e-mail: inmail@iec.ch IEC web site http: //www.iec.ch
CODE PRIX
Commission Electrotechnique Internationale
PRICE CODE V
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For price, see current catalogue

– 2 – 61000-2-7 © CEI:1998
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS . 4
INTRODUCTION . 8
Articles
1 Domaine d'application. 10
2 Référence normative. 10
3 Unités. 10
4 Phénomènes naturels. 12
5 Environnements des réseaux d'alimentation électrique – Champs magnétiques à
fréquence industrielle. 20
5.1 Lignes aériennes. 20
5.1.1 Lignes triphasées à courant alternatif. 20
5.1.2 Lignes haute tension à courant continu . 28
5.2 Câbles souterrains. 30
5.2.1 Câbles à un conducteur . 30
5.2.2 Câbles multiconducteurs. 34
5.3 Locaux haute et moyenne tension des compagnies d'électricité. 36
5.4 Locaux basse tension des compagnies d'électricité. 40
6 Environnement des réseaux de traction de chemin de fer . 42
7 Environnement industriel. 46
7.1 Matériel de soudage . 46
7.2 Fours à acier . 48
7.3 Matériel industriel d'usage général. 50
8 Environnement des bureaux commerciaux . 52
9 Environnement résidentiel – Appareils domestiques . 54
9.1 Câblage intérieur des immeubles d'habitation. 54
9.2 Appareils domestiques. 56
10 Environnement des hôpitaux . 60
10.1 Généralités. 60
10.2 Traitement des malades . 60
10.3 Zones de services des hôpitaux . 62
11 Résumé et comparaisons des champs magnétiques générés par différentes sources 62
12 Bibliographie. 68

61000-2-7 © IEC:1998 – 3 –
CONTENTS
Page
FOREWORD . 5
INTRODUCTION . 9
Clause
1 Scope. 11
2 Normative reference. 11
3 Units. 11
4 Natural phenomena. 13
5 Power supply system environments – Power frequency magnetic fields . 21
5.1 Overhead lines. 21
5.1.1 AC, three-phase lines . 21
5.1.2 HVDC lines. 29
5.2 Underground cables. 31
5.2.1 Single-conductor cables. 31
5.2.2 Multi-conductor cables . 35
5.3 Power supply authorities' medium and high voltage premises . 37
5.4 Power supply authorities' low voltage premises . 41
6 Traction system environment . 43
7 Industrial environment. 47
7.1 Welding equipment. 47
7.2 Steel furnaces. 49
7.3 Industrial equipment in general use. 51
8 Commercial office environment . 53
9 Residential environment – Household appliances . 55
9.1 Internal wiring in residential buildings. 55
9.2 Residential appliances. 57
10 Hospital environment. 61
10.1 General. 61
10.2 Treatment of patients. 61
10.3 Ward areas . 63
11 Summary and comparisons of the magnetic fields produced by various sources . 63
12 Bibliography. 69

– 4 – 61000-2-7 © CEI:1998
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
___________
COMPATIBILITÉ ÉLECTROMAGNÉTIQUE (CEM) –
Partie 2: Environnement –
Section 7: Champs magnétiques basse fréquence
en environnements divers
AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Electrotechnique 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, 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 tâche principale des comités d’études de la CEI est d’élaborer des Normes internationales.
Exceptionnellement, un comité d’études peut proposer la publication d’un rapport technique de
l’un des types suivants:
• type 1, lorsque, en dépit de maints efforts, l’accord requis ne peut être réalisé en faveur
de la publication d’une Norme internationale;
• type 2, lorsque le sujet en question est encore en cours de développement technique
ou lorsque, pour une raison quelconque, la possibilité d’un accord pour la publication
d’une Norme internationale peut être envisagée pour l’avenir mais pas dans l’immédiat;
• type 3, lorsqu’un comité d’études a réuni des données de nature différente de celles qui
sont normalement publiées comme Normes internationales, cela pouvant comprendre, par
exemple, des informations sur l’état de la technique.
Les rapports techniques des types 1 et 2 font l’objet d’un nouvel examen trois ans au plus tard
après leur publication afin de décider éventuellement de leur transformation en Normes
internationales. Les rapports techniques du type 3 ne doivent pas nécessairement être révisés
avant que les données qu’ils contiennent ne soient plus jugées valables ou utiles.
La CEI 61000-2-7, rapport technique de type 3, a été établie par le sous-comité 77A:
Phénomènes basse fréquence, du comité d’études 77 de la CEI: Compatibilité électro-
magnétique.
61000-2-7 © IEC:1998 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
___________
ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY (EMC) –
Part 2: Environment –
Section 7: Low frequency magnetic fields
in various environments
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 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.
The main task of IEC technical committees is to prepare International Standards. In
exceptional circumstances, a technical committee may propose the publication of a technical
report of one of the following types:
• type 1, when the required support cannot be obtained for the publication of an
International Standard, despite repeated efforts;
• type 2, when the subject is still under technical development or where for any other
reason there is the future but no immediate possibility of an agreement on an International
Standard;
• type 3, when a technical committee has collected data of a different kind from that
which is normally published as an International Standard, for example "state of the art".
Technical reports of types 1 and 2 are subject to review within three years of publication to
decide whether they can be transformed into International Standards. Technical reports of
type 3 do not necessarily have to be reviewed until the data they provide are considered to be
no longer valid or useful.
IEC 61000-2-7, which is a technical report of type 3, has been prepared by subcommittee 77A:
Low frequency phenomena, of IEC technical committee 77: Electromagnetic Compatibility.

– 6 – 61000-2-7 © CEI:1998
Le texte de ce rapport technique est issu des documents suivants:
Projet de comité Rapport de vote
77A/134/CDV 77A/151A/RVC
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de ce rapport technique.
Le présent document est publié dans la série des rapports techniques de type 3
(conformément au paragraphe G.3.2.3 de la partie 1 des Directives CEI/ISO) comme document
à caractère entièrement informatif.
Ce document ne doit pas être considéré comme une Norme internationale.

61000-2-7 © IEC:1998 – 7 –
The text of this technical report is based on the following documents:
Committee draft Report on voting
77A/134/CDV 77A/151A/RVC
Full information on the voting for the approval of this technical report can be found in the report
on voting indicated in the above table.
This document is issued in the type 3 technical report series of publications (according to
G.3.2.3 of part 1 of the IEC/ISO Directives) as a purely informative document.
This document is not to be regarded as an International Standard.

– 8 – 61000-2-7 © CEI:1998
INTRODUCTION
La présente norme fait partie de la série CEI 61000, selon le plan suivant:
Partie 1: Généralités
Considérations générales (introduction, principes fondamentaux)
Définitions, terminologie
Partie 2: Environnement
Description de l'environnement
Classification de l'environnement
Niveaux de compatibilité
Partie 3: Limites
Limites d'émission
Limites d'immunité (dans la mesure où elles ne relèvent pas des comités de
produits)
Partie 4: Techniques d'essais et de mesures
Techniques de mesures
Techniques d'essais
Partie 5: Guides 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 sections, qui doivent être publiées soit sous forme
de Normes internationales soit sous forme de rapports techniques.
Ces normes et rapports seront publiés par ordre chronologique et numérotés en conséquence.
La présente partie constitue un rapport technique de type 3.

61000-2-7 © IEC:1998 – 9 –
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 responsibility of 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 sections which are to be published either as International
Standards or as technical reports.
These standards and reports will be published in chronological order and numbered
accordingly.
This section is a technical report of type 3.

– 10 – 61000-2-7 © CEI:1998
COMPATIBILITÉ ÉLECTROMAGNÉTIQUE (CEM) –
Partie 2: Environnement –
Section 7: Champs magnétiques basse fréquence
en environnements divers
1 Domaine d'application
Les champs magnétiques ont été l'objet d'un regain d'intérêt au cours de ces dernières années
en raison des effets physiologiques qu'ils peuvent avoir sur les êtres humains et les animaux et
des effets défavorables qu'ils ont sur le fonctionnement de certains équipements électriques,
notamment les écrans de visualisation. Les résultats des recherches sont présentés dans ce
rapport comme valeurs de référence.
NOTE 1 – La Directive CEM de la Commission Européenne a suscité de faire des mesures de champs
magnétiques, particulièrement dans des environnements de bureaux commerciaux à proximité de postes
appartenant à des compagnies d'électricité ainsi que dans des environnements de réseaux de distribution
d'électricité à l'intérieur des bâtiments. Les distributeurs d'électricité ont supporté financièrement la plupart des
travaux et les résultats se situent généralement dans la gamme de fréquence allant de 50 Hz à 2 kHz et sont
présentés comme des valeurs efficaces. Il est toutefois nécessaire de connaître quelque peu les champs
magnétiques jusqu'à 150 kHz car ils interfèrent avec certains types d'appareils.
NOTE 2 – La plupart des valeurs de champs magnétiques indiquées dans ce rapport correspondent à des sources
de courant sinusoïdal et on peut les considérer comme des valeurs efficaces sauf indications contraires.
Les réseaux d'alimentation de tensions inférieures ou égales à 1 000 V sont considérés comme des réseaux basse
tension, ceux exploités à des tensions supérieures à 1 000 V allant jusqu'à 35 kV comme des réseaux moyenne
tension et enfin ceux exploités à des tensions supérieures à 35 kV comme des réseaux haute tension.
2 Référence normative
Le document normatif suivant contient des dispositions qui, par suite de la référence qui y est
faite, constituent des dispositions valables pour le présent rapport. Au moment de sa
publication, l'édition indiquée était en vigueur et les parties prenantes aux accords fondés sur
le présent rapport sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer l'édition la plus récente
du document normatif indiqué ci-après. Les membres de la CEI et de l'ISO possèdent le
registre des Normes internationales en vigueur.
CEI 60050(161):1990, Vocabulaire Electrotechnique International (VEI) – Chapitre 161:
Compatibilité électromagnétique
3 Unités
Les valeurs indiquées dans ce rapport correspondent soit à des champs magnétiques exprimés
en ampère par mètre, A/m, soit à des inductions magnétiques exprimées en micro Tesla, μT.
Lorsque l'ancienne unité d'induction magnétique "milligauss", mG, apparaissait dans des
documents de référence, elle a été convertie en μT selon la relation suivante:
1 μT = 10 mG ≈ 0,796 A/m
Les unités suivantes s'appliquent à ce rapport:
Champ magnétique: H en A/m
Induction magnétique: B = μ × H en T (Tesla)
–6
où la perméabilité μ = μ × μ avec μ = 1,256·10 (Wb/Am)
r o o
dans l'air la perméabilité relative μ = 1 et B (μT) = 1,256 H (A/m)
r
2 4 –9
NOTE – 1 T = 1 Wb/m = 10 G et B = 1,256·10 G (dans l'air)

61000-2-7 © IEC:1998 – 11 –
ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY (EMC) –
Part 2: Environment –
Section 7: Low frequency magnetic fields
in various environments
1 Scope
Interest in magnetic fields has been stimulated in recent years by concern over the
physiological effects they may have on humans and animals and the deleterious effects they
have on the performance of some electrical equipment, particularly video display units.
Investigations have yielded results which are presented in this report as reference values.
Note 1 – The European Union EMC Directive has prompted magnetic field measurements, particularly in respect of
the commercial office environments associated with supply authority substations and electrical distribution systems
within buildings. Supply authorities have sponsored most of the work and the results are generally within the
frequency range of 50 Hz to 2 kHz, and presented as r.m.s. values. There is, however, a need to have some
knowledge about d.c. fields and the fields up to 150 kHz as they may interfere with some types of equipment.
Note 2 – Most of the magnetic field data in this report is associated with sinusoidal current sources and r.m.s.
values may be assumed unless otherwise stated.
Power supply systems operating at voltages less than or equal to 1 000 V are designated low-voltage, those above
1 000 V and up to 35 kV are designated medium-voltage, and those in excess of 35 kV are designated high-voltage.
2 Normative reference
The following normative document contains provisions which, through reference in this text,
constitute provisions of this technical report. At the time of publication, the edition indicated
was valid. All normative documents are subject to revision, and parties to agreements based
on this technical report are encouraged to investigate the possibility of applying the most recent
edition of the normative document indicated below. Members of IEC and ISO maintain registers
of currently valid International Standards.
IEC 60050(161):1990, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) – Chapter 161: Electro-
magnetic compatibility.
3 Units
Magnetic field values in this report are either expressed in field strengths of amperes per
metre, A/m, or in flux densities of microtesla, μT. Where the older flux density unit of
milligauss, mG, has appeared in reference documents it has been converted to μT by the
following relationship:
1 μT = 10 mG ≈ 0,796 A/m
The following units are applied in the present report:
Magnetic field strength: H in A/m
Magnetic flux density: B = μ × H in T (Tesla)
–6
whereby the permeability μ =μ × μ and μ = 1,256⋅10 (Wb/Am)
r 0 0
in air the relative permeability μ = 1 and B (μT) = 1,256 H (A/m)
r
4 –9
NOTE – 1 T = 1 Wb/m = 10 G and B = 1,256·10 G (in air)

– 12 – 61000-2-7 © CEI:1998
Exemple: Champ magnétique d'un conducteur simple
La relation entre le champ magnétique et l'induction magnétique à une distance d d'un
conducteur simple parcouru par un courant I est exprimée de la façon suivante:
I
H = (A/m)
2πd
I
B = 1,256 (μT)
2dπ
I
d
IEC  1 527/97
Un courant alternatif génère un champ magnétique alternatif et, dans le cas d'un câble à
plusieurs phases ou d'une ligne aérienne, le champ magnétique alternatif effectue une rotation
car il résulte de la somme vectorielle des champs produits par les différents courants de
phase.
Un champ magnétique alternatif suscitera une force électromotrice dans tout conducteur
électrique auquel il est exposé. Cet effet est utilisé par des compteurs ayant des bobines
exploratrices. De tels compteurs sont fréquemment utilisés.
D'autres types de compteurs destinés à effectuer des mesures en basse fréquence utilisent
l'effet Hall. Ces compteurs ne sont pas vraiment appropriés pour mesurer des champs à partir
de sources de l’environnement mais ils sont très utiles pour mesurer des points dans l'espace
et des champs magnétiques statiques.
4 Phénomènes naturels
Trois types de champs magnétiques naturels doivent être pris en considération:
– le champ magnétique terrestre (champ statique);
– les champs magnétiques produits par des orages et l'activité solaire (variable dans le
temps à très basses fréquences);
– les champs magnétiques ayant pour origine des coups de foudre (impulsions).
Les premières mesures et l’utilisation des champs magnétiques pour la navigation ainsi que
l'étude approfondie des champs magnétiques terrestres ont permis de réaliser une
*
cartographie des champs magnétiques dont on trouvera un exemple sur la figure 1 1 . Tout
[ ]
conducteur non pourvu d'écran se déplaçant dans le champ magnétique terrestre génère une
tension à ses extrémités dont l'amplitude est fonction de la vitesse et de la direction de son
mouvement. Une telle tension peut perturber les circuits sensibles des dispositifs
électroniques. Le matériel électrique statique n'est normalement pas affecté par le champ
terrestre.
___________
*
Les chiffres entre crochets se réfèrent à la bibliographie.

61000-2-7 © IEC:1998 – 13 –
Example: Magnetic field of a single conductor
The relationship between the magnetic field strength and magnetic induction at a distance d
from a single conductor carrying a current I is given by the following expressions:
I
H = (A/m)
2πd
I
B = 1,256 (μT)
2dπ
I
d
IEC  1 527/97
An alternating current produces an alternating magnetic field, and in the case of a multi-phase
cable or overhead line, the alternating magnetic field rotates as it results from the vector sum
of the fields produced by individual phase currents.
An alternating magnetic field will induce an electromotive force in any electrical conductor to
which it is exposed. This effect is utilised by meters which have search coils. Such meters are
in common use.
Other types of meter used for low frequency measurements utilise the Hall effect. These
meters are not so good for measuring the fields from environmental sources, but they are very
useful when measuring points in space and static magnetic fields.
4 Natural phenomena
Three kinds of natural magnetic fields have to be considered:
– the earth’s magnetic field (a static field);
– magnetic fields produced by thunderstorms and solar activity (time-varying with very low
frequencies);
– magnetic fields caused by lightning strokes (pulses).
The first measurements and use of magnetic fields related to navigation and intense study of
the earth's magnetic fields has resulted in the production of field maps, an example of which is
*
given in figure 1 [1] . All unscreened conductors moving in the earth's magnetic field will
generate a voltage across their ends of a magnitude related to the speed and direction of
movement. Such voltage may disturb sensitive electronic devices in associated circuits. Static
electrical equipment is not normally affected by the earth's field.
___________
*
Figures in square brackets refer to the bibliography.

– 14 – 61000-2-7 © CEI:1998
A la lecture des mesures réalisées sur site, le champ magnétique terrestre est presque
toujours présent sous forme d'un bruit de fond permanent à 0 Hz. Près des pôles, les valeurs
de l'induction magnétique atteignent 60 μT alors qu'elles ne sont que de 30 μT à l'équateur.
La valeur prise généralement en compte pour effectuer les calculs est de 50 μT [1]. Voir la
figure 1.
IEC  1 528/97
Figure 1 – Champ magnétique terrestre total à la surface de la terre en μT
Les phénomènes naturels comme les orages et l'activité solaire produisent des champs
magnétiques variant dans le temps dans la gamme des très basses fréquences. Ces champs
ont généralement une valeur faible d'environ 0,01 μT (8 mA/m) bien que, pendant des orages
magnétiques intenses, ils puissent atteindre des intensités d'environ 0,5 μT (0,4 A/m).
On ne dispose que de très peu de données sur le nombre annuel de coups de foudre pouvant
frapper un point particulier. Toutefois, la carte kéraunique de la figure 2 [2] indique le niveau
d'activité et la probabilité de rencontrer les champs magnétiques les plus élevés.

61000-2-7 © IEC:1998 – 15 –
The earth's static magnetic field is nearly always present as a steady state background reading
at 0 Hz to site measurements. Near the poles flux densities are as high as 60 μT whilst at the
equator they are only 30 μT.
A normal value assumed for the purpose of calculations is 50 μT [1]. See figure 1.
IEC  1 528/97
Figure 1 – The earth's total magnetic field at the surface in μT
Natural phenomena, such as thunderstorms and solar activity, produce time-varying magnetic
fields in the extra-low-frequency range. Such fields are generally of low strength, up to 0,01 μT
(8 mA/m), although during intense magnetic storms, they can reach intensities of about 0,5 μT
(0,4 A/m).
Very little data is available regarding the number of lightning strokes that a particular location
may receive in a year. However the ceraunic map in figure 2 [2] does indicate the level of
activity and the probability of the highest fields being achieved.

– 16 – 61000-2-7 © CEI:1998
IEC  1 529/97
Figure 2 – Carte du nombre annuel de jours d'orage dans le monde
NOTE – Cette carte est issue d’informations fournies par l'Organisation Météorologique Mondiale pour l'année 1955.

61000-2-7 © IEC:1998 – 17 –
IEC  1 529/97
Figure 2 – Map showing thunderstorm days per year throughout the world
NOTE – This map is based on information of the World Meteorological Organization for 1955.

– 18 – 61000-2-7 © CEI:1998
Probabilité
99,99
99,95
99,9
99,8
99,5
Coups de foudre positifs
Coups de foudre négatifs
0,5
0,2
0,1
0,05
0,02
1      2   3  4 5 6 7 8 10     2   3  4 5 6 7  100    2  3  4 5 6 7  1000
Courant de foudre en kA
IEC  1 530/97
Figure 3 – Fréquence cumulée du courant de foudre-source CEI 61024-1-1
Les valeurs suivantes de référence concernant la fréquence cumulée du courant de foudre
proviennent de la figure 3:
Coup de foudre négatif Coup de foudre positif
5 % 80 kA 250 kA
50 % 33 kA 35 kA
95 % 7 kA 5 kA
Le coup de foudre crée une impulsion de champ magnétique avec un temps de montée
d'environ 1 μs et une durée d'environ 100 μs entre la valeur de crête et la moitié de cette
valeur.
Il en résulte que le champ magnétique peut être calculé d'après la relation suivante:
I
H =  par exemple avec I = 200 kA et d = 1 km: H = 32 A/m et B = 40 μT
crête
π
2 d
61000-2-7 © IEC:1998 – 19 –
Probability
99,99
99,95
99,9
99,8
99,5
Positive strokes
Negative strokes
0,5
0,2
0,1
0,05
0,02
1      2   3  4 5 6 7 8 10     2   3  4 5 6 7 100     2  3  4 5 6 7  1 000
Lightning stroke current in kA
IEC  1 530/97
Figure 3 – Cumulative frequency of lightning current from IEC 61024-1-1
The following reference values for the cumulative frequency of lightning current (see figure 3):
Negative stroke Positive stroke
5 % 80 kA 250 kA
50 % 33 kA 35 kA
95 % 7 kA 5 kA
The lightning stroke creates magnetic field pulses with a rise time of about 1 μs and a mid-
magnetic duration of about 100 μs.
The resulting magnetic field can be calculated according to the relationship:
I
H =  e.g. with I = 200 kA and d = 1 km: H = 32 A/m and B = 40 μT
peak
2πd
– 20 – 61000-2-7 © CEI:1998
5 Environnements des réseaux d'alimentation électrique –
Champs magnétiques à fréquence industrielle
Les valeurs de champs magnétiques en environnement de réseaux d'alimentation électrique
dépendent du courant de charge au moment de la mesure, de la tension du réseau qui
détermine les distances d'isolement entre les conducteurs des lignes aériennes et la terre,
ainsi que de la profondeur et de la construction des câbles souterrains. Autant que possible,
les valeurs indiquées dans ce chapitre sont rapportées à la tension du réseau et aux conditions
de charge maximale ou bien elles sont exprimées par kiloampère, kA, de courant du
conducteur.
5.1 Lignes aériennes
Les champs magnétiques produits par un courant s'écoulant à travers les lignes aériennes de
distribution dépendent essentiellement de l'amplitude du courant, de la configuration électrique
des phases et de la configuration physique des conducteurs. La tension à laquelle on exploite
la ligne électrique est un paramètre important car il détermine la hauteur des conducteurs par
rapport au sol ainsi que la distance entre conducteurs de phase et par rapport à la charpente
métallique mise à la terre du pylône.
Il existe dans le monde tellement de tensions de réseaux, de capacités nominales de courant
pour les conducteurs et de normes de construction que l'on ne peut fournir de valeurs de
champ magnétique pour chaque type d'installation. Toutefois, on pourra se baser sur les
valeurs de champs magnétiques des installations types données ci-dessous pour extrapoler les
valeurs de champs magnétiques induits par des installations particulières.
Pour obtenir des valeurs détaillées d'induction magnétique, il convient de prendre en compte
des caractéristiques des différentes lignes comme la configuration des conducteurs, la hauteur
au-dessus du sol et le courant des lignes. La formule approximative suivante peut être
appliquée:
e
e
H = 140 en A/m pour 1 kA
hx+
où
e est la distance entre les conducteurs
h
externes;
P
x
h est la hauteur au-dessus du sol;
x est la distance entre le conducteur central et
le point P considéré.
IEC  1 531/97
5.1.1 Lignes triphasées à courant alternatif
L'induction magnétique créée par une ligne électrique étant proportionnelle au courant
traversant la ligne, on peut facilement la calculer pour différentes valeurs de ce courant. Dans
des conditions normales d'exploitation, le courant maximal des lignes peut être pris à:

61000-2-7 © IEC:1998 – 21 –
5 Power supply system environments – Power frequency magnetic fields
Magnetic field values relevant to power supply systems are dependent on the load current at
the time measurements are taken, the system voltage, which determines the clearances of
overhead line conductors to ground, and the depth and construction of underground cables.
Wherever possible, the values stated in this section have been referenced to the system
voltage and maximum load conditions, or expressed in terms per kiloampere, kA, of conductor
current.
5.1 Overhead lines
Magnetic fields produced by current flowing through electricity distribution overhead lines are
influenced principally by the magnitude of the current, the electrical phase configuration and
the physical configuration of the conductors. The voltage at which a power line operates is
significant because it determines the height of conductors above ground and also the phase
separation between conductors and to earthed metal used for construction purposes.
There are so many system voltages, conductor current ratings and construction standards in
use throughout the world that magnetic field data cannot be provided for every particular type
of installation. However, the typical installations and magnetic field characteristics that are
defined in the following text are good models on which to base predictions of fields for other
particular installations.
If detailed values of flux density for particular lines are required, it would be necessary to
consider the conditions of the individual lines such as wire configurations, height above ground
and line current. The following approximate formula applies:
e
e
H = 140 in A/m for 1 kA
hx+
where:
e is the distance between external conductors;
h
h is the height above ground;
P
x
x is the distance from central conductor to the
point P to be considered.
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5.1.1 AC, three-phase lines
As the flux densities associated with power lines are linearly related to line current it is easy to
deduce values for particular values of current. The maximum line currents under normal
operating conditions are approximately as follows:

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– lignes basse tension 0,4 kA
– lignes moyenne tension 0,6 kA
– lignes 110 kV et 220 kV 1,0 kA
– lignes 380 kV 2,0 kA
– lignes 750 kV 3,0 kA
On peut éventuellement obtenir des valeurs de courant plus précises auprès des distributeurs
d'électricité et des sociétés de chemin de fer. Toutefois, lors de conditions de défaut telles que
des courts-circuits monophasés ou biphasés, les champs magnétiques des trois conducteurs
ne sont pas équilibrés et le champ magnétique résultant peut être multiplié par un facteur 20.
On peut s'attendre à ce que ces conditions ne durent que quelques secondes sur des réseaux
basse et moyenne tension et moins de 0,2 seconde sur des réseaux haute tension.
La figure 4, sur le côté gauche, montre le profil enveloppe de l'induction magnétique maximale
par kA de courant de ligne, dans le cas des lignes de transport haute tension triphasées à
simple circuit, à mi-portée, à une distance x du centre du système de conducteurs et à une
hauteur de 1 m au-dessus du sol d’après les données VDE [3].
La figure 4, sur le côté droit, montre le profil enveloppe de l'induction magnétique par kA de
courant de ligne, dans le cas des lignes de distribution moyenne tension et basse tension
triphasées exploitées respectivement à 20 et 0,4 kV, à une distance x du centre du système de
conducteurs, à mi-portée et à une hauteur de 1 m au-dessus du sol d’après les données VDE
[3].
On peut observer que les courbes des profils:
– sont plus faibles pour les tensions d’exploitation plus élevées en raison de la hauteur plus
élevée des conducteurs au-dessus du sol,
– et s'élargissent pour des tensions d’exploitation plus élevées en raison de l'augmentation
de la distance entre les conducteurs.
L'induction magnétique réelle dépend de la valeur du courant de
...