Elektromagnetische Verträglichkeit in der Elektrotechnik

Transkript

1 Elektromagnetische Verträglichkeit in der Elektrotechnik Rudolf Mörk-Mörkenstein Bitzan/EKG für REGRO-Kongress, Mai in Salzburg Folie 1 führend in Kompetenz & Partnerschaft

2 Elektromagnetische Verträglichkeit Grundlagen Beispiele Staatlich befugter und beeideter Ziviltechniker und Ingenieurkonsulent für Elektrotechnik Allgemein beeideter und gerichtlich zertifizierter Sachverständiger 2

3 1. Gesetzliche Grundlagen EU: EMV Richtlinie Ö: Elektrotechnikgesetz und EMV Verordnung 3

4 Begriffe im ETG Elektrotechnik Gesetz ETG Generalklausel 3. (1) Elektrische Anlagen sind so zu errichten, herzustellen, instandzuhalten und zu betreiben, dass ihre Betriebssicherheit, die Sicherheit von Personen und Sachen, ferner in ihrem Gefährdungs- und Störungsbereich der sichere und ungestörte Betrieb anderer elektrischer Anlagen und Betriebsmittel sowie sonstiger Anlagen gewährleistet ist. 4

5 Begriffe im ETG Elektrotechnik Gesetz Schnittstelle vom Errichter zum Betreiber Erstüberprüfungsprotokoll Anlagenbuch mit EMV-Anlagenbuch Aufbewahrungspflicht, solange die Anlage in Betrieb ist! Nachweisliche Übergabe! 5

6 2. Unterscheidung Sender / Empfänger Kopplungsmechanismen 6

7 EMV-Grundlagen EMV: Störquelle Kopplung Störsenke 7

8 EMV-Grundlagen EMV: Störquelle Kopplung Störsenke Bevorzugte Lösung: Schirmung / Filter der Störquelle Im Regelfall der billigere Weg! 8

9 EMV-Grundlagen EMV: Störquelle Kopplung Störsenke Alternative Lösung: Schirmung / Filter der Störsenke Oft einziger Ausweg, wenn die Probleme einmal da sind. Meistens die teuerste Variante! 9

10 3. Frequenzumrichter, Oberschwingungen, etc. alte Bekannte als Störungsquellen 10

11 Frequenzumrichter mit EMV - Filter L1 L2 L3 M PE 11

12 EMV-Schirmung Kabelschirm SYDSFDA 13

13 6. Folgen von Netzrückwirkungen Stromflüsse Kundenanlage Niederspannungsnetz Trafostation Gegenseitige Beeinflussungen und Netzresonanzen 20kV Dyn5 0,4kV L1 L2 L3 N POTS PE N L1 L2 L3 Verbraucher Kundenanlage 14

14 Beispiel 1: EMV-Energiekabel Trennung von Energiekabeln und Hilfsstromkreisen 15

15 3.OS Beispiel 2: Überlastung Neutralleiterklemme 3.OS 16

16 4. Bus- und Feldgeräte Empfindliche Sensoren und Aktoren 17

17 EMV-Grundlagen z.b. 50Hz-Leitung (1,2) und Signalleitung (3,4) 3,4: wenn 220-V-System mit R2 < 1kΩ eingekoppelte Spannung fällt nicht ins Gewicht. 3,4: wenn aber z.b. hochohmig abgeschlossene mv-signalleitung, so kann die eingekoppelte Spannung gefährlich hoch werden. 18

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19 20

20 5. Schaltschrankaufbau Trennung von Energieversorgung und elektronischen Steuerungen 21

21 EMV-Energiekabel Trennung von Energiekabeln und Hilfsstromkreisen 22

22 EMV-Energiekabel Trennung von Energiekabeln und Hilfsstromkreisen 23

23 EMV-Kopplungsmechanismen Masseverbindungen Sternförmig Erdung nur an 1 Stelle Bei Bedarf getrennte Stromversorgungen Wenn notwendig: Abschirmungen einbauen 24

24 6. Filter Überspannungsschutz und Anordnung von Filtern 25

25 EMV-Grundlagen EMV: Störquelle Kopplung Störsenke Schirmung / Filter 26

26 EMV-Netzfilter Netzfilter Anbringung direkt am Geräteeingang der Netzspannung 27

27 Blitzstromaufteilung Erfahrungswert: 100 % ~50% des Blitzstroms fließen über die Installationen ab! 50% (!!) 50% IT, TV 230 V Metallrohre (Gas, Wasser, etc.) 28

28 xxx 29

29 7. Leitungsführung Energieleitungen Steuerleitungen Signalleitungen 30

30 EMV-Energiekabel Entkopplung durch Abstand und Trennung 31

31 EMV-Energiekabel Energiekabel und Hilfsstromkreis Verlegung in getrennte Kabeltassen Bei Bedarf: Abschirmungsmaßnahmen 32

32 EMV- Energiekabel Trennung von Energiekabeln und Hilfsstrom- kreisen 33

33 EMV-Energiekabel Trennung von Energiekabeln und Hilfsstromkreisen 34

34 EMV-Energiekabel Trennung von Energiekabeln und Hilfsstromkreisen 35

35 36

36 EMV-Energiekabel Energiekabel Unbedingt Verlegung in Dreiecksanordnung Anordnung zum Ausgleich des Drehfeldes verändern 37

37 8. Schirmung 38

38 EMV HF-Schirmung Abschirmung hochfrequenter Felder Xxx xxxx. 39

39 40

40 Erdschleifen 41

41 42

42 9. Erdung und Potentialausgleich Trennung von Schutzerdung und Funktionserdung 43

43 L1 L2 L3 PEN Globales Erdungssystem

44 Schutzpotentialausgleich Begriffe 6 Körper eines Betriebsmittels 1 Schutzleiter 4 zusätzlicher Schutzpotentialausgleichsleiter 5 Haupterdungsschiene 7 leitfähiger Teil 10 Funktionserdung 8 Wasserleitung 3 Erdungsleiter 2 Schutzpotentialausgleichsleiter 9 Fundamenterder 45

45 10. EMV-Planung und EMV im Bauablauf 46

46 EMV im Projektablauf EMV-Planung im zeitlichen Bauablauf Planung Bestandsaufnahme der elektromagnetischen Umwelt Analyse der möglichen Beeinflussungsfälle Festlegung allgemeiner Maßnahmen Projektierung quantitative EMV-Analyse Festlegung von Detailmaßnahmen (Filterung, Schirmung, Massung, Erdung, Potentialausgleich, Verkabelungskonzepte, ) Baubegleitung laufende Sichtkontrollen, Planaktualisierungen, EMV-Beratung von Lieferanten, Sammlung der Gerätenachweise Abnahme und Dokumentation Prüfungen, Messungen, EMV-(Gesamt-)Systemprüfung 47

47 EMV im Projektablauf EMV-Planung und Hochbau Planung der Betonarmierung = EMV-Planung Potentialausgleich Erdungsanlagen Potentialausgleich- Netzwerk 48 Erdungsanlage

48 Planung eines Neubaus 49

49 xxx 50

50 Magnetfelder durch Bahnrückströme 51

51 Zusammenfassung 52

52 Schulungen und Seminare EMV ÖVE Akademie AIT Seibersdorf Blitzschutzwesen, Überspannungsschutz ÖVE Akademie TU Graz - Blitzschutztag Netzrückwirkungen ÖVE Akademie Erdung und Potentialausgleich ÖVE Akademie TU Graz 53

53 Bisher getrennte Fachgebiete Hochfrequenzstrom Annäherungsproblem Erdungssystem Erdungsanlagen Globales Erdungssystem Kopplungen zu anderen Anlagen TN-C/TN-S Vagabundierende Neutralleiterströme Brandgefahr EMV Störaussendung Störspannungsabstand Störquelle / Störsenke Blitzschutzanlagen Blitzschutzzonenkonzept Störspannungsverschleppung Niederspannungsschutzmaßnahmen FI und Oberschwingungen Frequenzumrichter und andere Leistungselektronik NRW Powerquality Oberschwingungsströme bis vielen khz Kommutierungseinbrüche Transiente Überspannungen Power Line Überspannungsschutz Hochfrequenter Widerstand des Erdleiters SPD Typ 1/2/3 54

54 Ineinandergreifende Fachgebiete Hochfrequenzstrom Annäherungsproblem Erdungssystem Erdungsanlagen Globales Erdungssystem Kopplungen zu anderen Anlagen TN-C/TN-S Vagabundierende Neutralleiterströme Brandgefahr Niederspannungsschutzmaßnahmen Blitzschutzanlagen Blitzschutzzonenkonzept Störspannungsverschleppung EMV Störaussendung Störspannungsabstand Störquelle / Störsenke FI und Oberschwingungen Frequenzumrichter und andere Leistungselektronik NRW Powerquality Oberschwingungsströme bis vielen khz Kommutierungseinbrüche Transiente Überspannungen Power Line Überspannungsschutz Hochfrequenter Widerstand des Erdleiters SPD Typ 1/2/3 55

55 Ineinandergreifende Fachgebiete Blitzschutzanlagen Hochfrequenzstrom Annäherungsproblem Erdungssystem Blitzschutzzonenkonzept TN-C/TN-S Vagabundierende Neutralleiterströme Brandgefahr Störspannungsverschleppung EMV NRW Powerquality Oberschwingungs ströme bis vielen khz Kommutierungseinbrüche Transiente Überspannungen Power Line Erdungsanlagen Globales Erdungssystem Kopplungen zu anderen Anlagen Störaussendung Störspannungsabstand Störquelle / Störsenke Überspannungsschutz Hochfrequenter Widerstand des Erdleiters SPD Typ 1/2/3 Niederspannungsschutzmaßnahmen FI und Oberschwingungen Frequenzumrichter und andere Leistungselektronik 56

56 Weitermachen wie bisher! Und wenn es in einer Anlage geistert und kracht: Anruf genügt! Staatlich befugter und beeideter Ziviltechniker und Ingenieurkonsulent für Elektrotechnik Allgemein beeideter und gerichtlich zertifizierter Sachverständiger Leopold Gattringer-Str. 27 A-2345 Brunn am Gebirge Tel

57 Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Staatlich befugter und beeideter Ziviltechniker und Ingenieurkonsulent für Elektrotechnik Allgemein beeideter und gerichtlich zertifizierter Sachverständiger Leopold Gattringer-Str. 27 A-2345 Brunn am Gebirge Tel

58 führend in Kompetenz & Partnerschaft