Elektromagnetische Verträglichkeit

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1 Adolf J. Schwab Wolfgang Kürner Elektromagnetische Verträglichkeit 5., aktualisierte und ergänzte Auflage Mit 294 Abbildungen und 15 Tabellen < J Springer

2 1 Einführung in die Elektromagnetische Verträglichkeit Elektromagnetische Verträglichkeit, Elektromagnetische Beeinflussung Störpegel - Störabstand - Grenzstörpegel - Stördämpfung Logarithmierte bezogene Systemgrößen - Pegel Störpegel und Störabstand Statische und dynamische Störabstände digitaler Schaltkreise Grenzstörpegel für Emissionen Prüfpegel für Immissionen Stördämpfung Natur der elektromagnetischen Beeinflussungen und ihrer Übertragungswege Gegentakt- und Gleichtaktstörungen Erde und Masse Erde Masse Beschreibung elektromagnetischer Beeinflussungen im Zeit- und Frequenzbereich Darstellung periodischer Zeitbereichsfunktionen im Frequenzbereich durch eine Fourier-Reihe Darstellung nicht periodischer Zeitbereichsfunktionen im Frequenzbereich - Fourier-Integral EMV-Tafel Übergang vom Zeitbereich in den Frequenzbereich Rückkehr vom Frequenzbereich in den Zeitbereich Berücksichtigung des Übertragungswegs 61 2 Störquellen Klassifizierung von Störquellen Schmalbandige Störquellen Kommunikationssender 67 IZZ tlf - Generatoren tut Industrie Forschung MsdMn um Haushalt 71

3 VI Funkempfänger - Bildschirmgeräte Rechnersysteme - Schaltnetzteile Netzrückwirkungen Beeinflussungen durch Starkstromleitungen Intermittierende Breitbandstörquellen Grundstörpegel in Städten KFZ-Zündanlagen Gasentladungslampen Kommutatormotoren Hochspannungsfreileitungen Transiente Breitbandstörquellen Elektrostatische Entladungen Geschaltete Induktivitäten Transienten in Niederspannungsnetzen Transienten in Hochspannungsnetzen Transienten in der Hochspannungsprüftechnik und Plasmaphysik Blitze - LEMP Nuklearer elektromagnetischer Puls - NEMP Umgebungsklassen Leitungsgebundene Störungen Störstrahlung 97 3 Koppelmechanismen und Gegenmaßnahmen Galvanische Kopplung Galvanische Kopplung von Betriebsstromkreisen Erdschleifen Kopplungsimpedanz von Mess- und Signalleitungen Rückwärtiger Überschlag Kapazitive Kopplung Induktive Kopplung Elektromagnetische Leitungskopplung Elektromagnetische Kopplung zweier Leitungen Elektromagnetisch gekoppelte Mehrleitersysteme Strahlungskopplung Abstrahlung durch Gleichtaktströme Abstrahlung durch Gegentaktströme Erdung von Kabelschirmen Identifikation von Kopplungsmechanismen Beschreibung von Kopplungsmechanismen mit Hilfe numerischer Methoden Passive Entstörkomponenten Filter 157

4 X Kugelschirm im elektromagnetischen Wellenfeld Impedanzkonzept Klassische Betrachtungsweise Reflexionsdämpfung Absorptionsdämpfung Dämpfungskorrektur für multiple Reflexionen Erweitertes Impedanzkonzept Zusammenfassung des Impedanzkonzepts EMV-Emissionsmesstechnik Messung von Störspannungen und -strömen Messung von Störfeldstärken Antennen E-Feld Antennen Breitbandantennen H-Feld Antennen Schnüffelantennen Feldsonden Antennen-Symmetrierübertrager Messgelände und Messplätze Messung von Störleistungen EMB-Messgeräte Störmessempfänger Spitzenwertanzeige Quasi-Spitzenwertanzeige Mittelwertanzeige Effektivwertanzeige Einfluss der Empfängerbandbreite auf die Anzeige von Schmal- und Breitbandstörungen Spektrumanalysatoren Messunsicherheit in der EMV ; Automatisierte EMV-Messplätze EMV-Störfestigkeitsprüftechnik Simulation leitungsgebundener Störgrößen Simulation von Niederfrequenzstörungen in Niederspannungsnetzen (ms-impulse) Simulation breitbandiger energiearmer Schaltspannungsstörungen (Burst) Simulation breitbandiger energiereicher Überspannungen (Hybridgenerator) Simulatoren für elektrostatische Entladungen (ESD) 337

5 X Kugelschirm im elektromagnetischen Wellenfeld Impedanzkonzept Klassische Betrachtungsweise Reflexionsdämpfung Absorptionsdämpfung Dämpfungskorrektur für multiple Reflexionen Erweitertes Impedanzkonzept Zusammenfassung des Impedanzkonzepts EMV-Emissionsmesstechnik Messung von Störspannungen und -strömen Messung von Störfeldstärken Antennen E-Feld Antennen Breitbandantennen H-Feld Antennen Schnüffelantennen Feldsonden Antennen-Symmetrierübertrager Messgelände und Messplätze Messung von Störleistungen EMB-Messgeräte Störmessempfänger Spitzenwertanzeige Quasi-Spitzenwertanzeige Mittelwertanzeige Effektivwertanzeige Einfluss der Empfängerbandbreite auf die Anzeige von Schmal- und Breitbandstörungen Spektrumanalysatoren Messunsicherheit in der EMV Automatisierte EMV-Messplätze EMV-Störfestigkeitsprüftechnik : Simulation leitungsgebundener Störgrößen Simulation von Niederfrequenzstörungen in Niederspannungsnetzen (ms-impulse) Simulation breitbandiger energiearmer Schaltspannungsstörungen (Burst) Simulation breitbandiger energiereicher Überspannungen (Hybridgenerator) Simulatoren für elektrostatische Entladungen (ESD) 337

6 XI Simulation schmalbandiger Störungen., i,... i...j...;...vi Kommerzielle Geräte ;...,...; Simulation quasistatischer Felder und elektromagnetischer Wellen ;..,...,;,;.»...; ,1 Simulation schmalbandiger Störfelder..,...,......;.....,..,..., Spezialantennen, offene und geschlossene WeUenleiter...,., Verstärker... v.,..,...v...;... i Simulation quasistatischer Felder und elektromagnetischer Wellen durch Strominjektion!,., Strominjektionsprüfungen an Kabeln und Gehäuseschirmen,, Prüfung der Störempfindlichkeit von Geräten durch Strominjektion in deren Kabelbäume, EMV-Entstönnittelmessungen, Schirmdämpfung von Kabelschirmen, Schirmdämpfung für quasistatische Magnetfelder (Kopplungsimpedanz)...,, Schirmdämpfung für quasistatische elektrische Felder (Transfer^- Admittanz) Schirmdämpfung für elektromagnetische Wellen (Schirmungsmaß) Schirmdämpfung von Gerätegehäusen und Schirmräumen IntrinsiC'Schirmdämpfung von Schirmmaterialien Koaxiale TEM-Messzelle mit durchgehendem Innenleiter Koaxiale TEM-Messzelle mit gestoßenem Innenleiter, Doppel TEM-Messzelle Schirmdämpfung von Dichtungen, Reflexionsdämpfung von Absorberwanden, Filterdämpfung.,..., Repräsentative EMV-Probleme Entstörung von Magnetspulen, Beschattung gleichstrombetriebener Magnetspulen Beschattung wechselstrombetriebener Magnetspulen Punkentstörung von Universalmotoren Elektrostatische Entladungen Netzrückwirkungen Blitzschutz - Blitzschutzzonen-Konzept Pulse Power Technik - Hochspannungslaboratorien Messungen mit Differenzverstärkern EMV gerechter Schaltschrankbau in der Automatisierungstechnik EMV in der Medizintechnik Wirkung elektrnmasmetischer Pelder auf Orpanismen 412

7 XII Analyse von EMV-Problemen komplexer Systeme EMV gerechter Entwurf elektronischer Baugruppen Leiterplattenwahl Intrasystem-Beeinflussungen Störsignalverkopplungen über gemeinsame Impedanzen Ausführung der Stromversorgungsleitungen Stützung der Versorgungsspannung Gestaltung der Schaltungsmasse Übersprechen zwischen parallelen Leiterbahnen Nebensprechen und Gegensprechen Allgemeine Maßnahmen zur Reduzierung des Übersprechens Signalreflexionen auf langen Leitungen Vermeidung von Reflexionen durch Leitungsführung Anpassnetzwerke Intersystem-Beeinflussung durch Störabstrahlung Abstrahlung von Signalstromschleifen Abstrahlungsprobleme bei hochintegrierten Schaltungen Maßnahmen an Störquellen EMV-Normung Einführung in das EMV-Vorschriftenwesen EMV-Normungsgremien Rechtliche Grundlagen der EMV-Normung Nachweis der Konformität mit dem EMV-Gesetz Benannte Stellen EMV-Normen EMV - Normen nach Problemkreisen geordnet EMV-Normen nach Europanormen geordnet Wichtige Anschriften 492 Literatur 495 Index 521