MESSBERICHT 06. Juli 2009

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1 MESSBERICHT 06. Juli 2009 im Auftrag von: Horst Riessner Ges.m.b.H. Netzuntersuchung Neubau Ruprechtshofen - Waagen Seite: - 1 -

2 Eine (auch auszugsweise) Vervielfältigung dieses Berichtes ist ohne schriftliche Genehmigung der. B&W TechComp Handels GmbH nicht gestattet. Die im Messbericht aufgeführten Prüfergebnisse beziehen sich ausschließlich auf den unten näher bezeichneten Prüfgegenstand. Eine Übertragung auf andere Systeme oder Konfigurationen ist nicht zulässig. Die B&W TechComp Handels GmbH ist kein EMV zertifiziertes Messlabor und strebt dieses Ziel auch nicht an. Ort der Messung: Schlachthof Grandits, Zinsenhof 9, A-3244 Ruprechshofen Datum der Messungen: Kundenvertreter: Herr Rießner ( E-Rießner ) Auftraggeber: Elektro Horst Rießner GmbH, Wieselburgerstrasse 3, A- Anwesende Personen: Herr Rießner ( E-Rießner ) Herr Haider ( B&W ) Art der Prüfung: Strom und Spannungsmessungen, Störpegelmessung in Anlehnung ancispr16 / EN55011 Seite: - 2 -

3 Prüfgegenstand: Im Objekt kommt es zu Störungen und Ausfällen der Waagen im Neubau mithilfe der Messung soll die Spannungsqualität festgestellt und gegebenenfalls Störungsverursacher festgestellt werden. Equipment: KBR-Multilog 2 - Expert Fluke Scopemeter 192B Rohde & Schwarz Spectrumanalyzer Rohde & Schwarz Tastkopf ESH2-Z3 Dell Notebook vostro 1510 Digicam Canon Ixus 55 Messpunkte: Verteiler Zubau Technik Schuko Waage Seite: - 3 -

4 0. Anlagenaufbau und Messpunkte Anspeisung MP1 VT Technik Neubau 1.OG div. Abgänge div. Abgänge MP2 Anschlußpunkt Waage Waage Neubau (im Metallgehäuse) EG Seite: - 4 -

5 1. Messungen MP1 VT Technik Neubau 1. OG Messpunkt 1 Anspeisung Verteiler An der Verteilung wurde eine EN50160-Messung über ca. 2 Stunden durchgeführt, welche die Spannungsqualität beschreibt. Da von hier aus die Waagen versorgt werden, gibt diese Messung Auskunft über die Qualität an der Versorgungsspannung der Waagen im niederfrequenten Bereich. Seite: - 5 -

6 1.1. EN Grenzwerte Seite: - 6 -

7 1.2. Messergebnisse Übersichtsmonitor Min- / Maxwerte Zusammenfassung: Der Übersichtsmonitor zeigt, dass die Grenzwerte der EN50160 im Messzeitraum problemlos eingehalten werden. Zusammenfassung: Hier sind die 10-Minuten Min- und Maxwerte einiger gemessener Parameter dargestellt es sind keine Abnormitäten erkennbar. Seite: - 7 -

8 Spannungsoberschwingungen Spannungsoberschwingungen Zusammenfassung: Die Spannungsoberschwingungen zeigen im 95%-10 Minutenmittel normeinhaltende Werte. Zusammenfassung: Wie vor sind keine Abnormitäten erkennbar! Seite: - 8 -

9 1.3. Ereignisse Ereignis Oszibild U und I :55:45 Ereignis Oszibild U und I :28:33 Zusammenfassung: Im linken Bild ist eine Transiente Spannung erkennbar, welche ihre Ursache vor dem Messpunkt findet. Hier kann es sich um eine Störung aus dem EVU-Netz handeln oder eine Schalthandlung in einem anderen Bereich der Anlage, jedoch am selben Trafo. Im rechten Bild ist das Zuschalten einer großen Last (Kühlung) erkennbar, was zu einer transienten Spannung führt. Beide Störungen können, wenn diese periodisch auftreten, Störungen an Geräten verursachen! Seite: - 9 -

10 2. Messungen MP2 Waage Messpunkt 2 Schuko Waage An der Schukosteckdose der Waage wurden hochfrequente Messungen durchgeführt, um die Normgrenzwerte zu überprüfen. Seite:

11 2.1. Hochfrequente Störungen - Grenzwerte Grenzwerte Störpegelmessung in Anlehnung an CISPR / EN Die folgende Tabelle zeigt die derzeitigen gesetzlich festgelegten Grenzwerte für Störspannungen. Die gesetzlichen Werte umfassen nur den Bereich ab 150kHz. Das heißt jedoch nicht, dass Störspannungen unterhalb 150kHz keine Schäden verursachen können. Bei der Störspannungsmessung wird deshalb auch dieser Frequenzbereich mit einbezogen. Störaussendung Netzwechselstrom Frequenzbereich Grenzwerte Basisnorm Bemerkung 0,15 bis 0,5 MHz 79 db (µv) QP 66 db (µv) AV 0,5 bis 5 MHz 73 db (µv) QP 60 db (µv) AV 5 bis 30 MHz 73 db (µv) Q P 60 db (µv) AV Störaussendung Netzwechselstrom EN Klasse A Gr. 1 Industriebereich Frequenzbereich Grenzwerte Basisnorm Bemerkung Definition Spannungspegel: u[db] U U x 20 log mit U 0 = 1µV das ergibt folgende Verhältnisse: 0 6dB 2:1 20dB 10:1 40dB 100:1 60dB 1.000:1 80dB :1 100dB :1 120dB :1 0,15 bis 0,5 MHz 66 db (µv) QP 56 db (µv) AV 0,5 bis 5 MHz 56 db (µv) QP 46 db (µv) AV 5 bis 30 MHz 60 db (µv) QP 50 db (µv) AV EN Klasse A Gr. 1 u.2 Wohnbereich ein Beispiel: überschreiten die gemessenen Werte die Norm um 20dB, sind die Störungen zehn mal höher als erlaubt überschreiten die Werte die Norm um 40dB, so sind die Störungen hundert (!) mal höher als erlaubt! Alle Messungen sind Peak (QP) Messungen! Für nachfolgende Messwerte gelten die Grenzwerte für den Industriebereich! Seite:

12 2.2. Störpegelmessung in Anlehnung an EN55011 W o h n b e r e i c h s n o r m Industriebereichsnorm L gegen PE bis 1,5MHz ROT FU s Schlachtung Altbau laufen BLAU FU s Schlachtung Altbau stehen Zusammenfassung: Es ist erkennbar, dass die rote Linie (FU s laufen) die Normgrenzwerte von ca. 150kHz bis 300kHz bis zu 10dB(µV) (entspricht einer Überschreitung um das 3-fache) überschreiten. Bei abgeschaltenen Umrichtern (blaue Linie) ist das Spektrum normentsprechend, sogar im Bereich der Wohnbereichsnorm. Seite:

13 2.3. Störende Umrichter Telemecanique (Typ ATV58HU18N4 lt. Manual mit integriertem Filter): Seite:

14 Allen Bradley Powerflex 4 (22A-D8P7N104): Kein Filter lt. Typenbezeichnung! Seite:

15 Allen Bradley (160-BA02NSF1): Kein Filter integriert es muss ein externer installiert werden (Pkt. 1)! Seite:

16 3. Störungsprinzipien Störungen: Leitungsgebundene Störungen übertragen durch das Versorgungsnetz: Der Frequenzumrichter erzeugt aufgrund seiner Wirkungsweise 2 Arten von Störungen und produziert somit folgende Netzrückwirkungen: Niederfrequente Störungen: Aufgrund der Gleichrichtung am Eingang (standardmäßig netzgeführte B6-Brückengleichrichter) werden nichtlineare Ströme gezogen, welche sehr oberschwingungsbehaftet (B6: dominant) sind und zu den Strömüberleitungszeitpunkten von einer auf die andere Phase Kommutierungseinbrüche verursachen. Bei großen Umrichtern sind deshalb Netz- und Kommutierungsdrosseln erforderlich. Hochfrequente Störungen: Aufgrund der Taktung zwischen 3 und 16kHz am Ausgang und den schnell ansteigenden Spannungsflanken werden hier Störungen bis in den MHz-Bereich generiert. Um diese teils gefährlichen und zerstörerischen Störungen direkt vom Netz fernzuhalten, ist eingangsseitig des Umrichters ein Netzfilter erforderlich. Ist kein oder ein ungeeigneter Netzfilter verbaut, wird das gesamte Verteilnetz in der Anlage beeinflusst die Störung sinkt normalerweise nur durch die Leitungslänge (Impedanz). Kapazitive Einkopplungen durch parallelverlegte Leitungen: Frequenzumrichter ungeschirmte Leitung M Störstrom mit resultierenden Störspannungen Verteiler parallel verlegte Leitung Die Störungen werden am Wechselrichter des Frequenzumrichters erzeugt. Durch die ungeschirmte Leitung koppeln diese Störströme kapazitiv auf umliegende Leitungen aus und fließen undefiniert zu ihrer Quelle (Wechselrichter Frequenzumrichter) zurück. Auf diesem Weg werden die betroffenen Abgänge teils massiv beeinflusst! Durch Schirmung der Motorleitung und Erhöhung der Abstände zwischen den Leitungen (Kapazitätsverringerung) werden diese Störungen massiv reduziert! Seite:

17 induktive Einkopplungen durch parallelverlegte Leitungen: Frequenzumrichter ungeschirmte Leitung M induzierte Störspannung mit resultierenden Störströmen Verteiler parallel verlegte Leitung Der Motor wird mit hochfrequenten Pulsströmen betrieben. Da ein Strom ein Magnetfeld erzeugt, wird dadurch auf naheliegende Leitungen eine Stör-Spannung induziert, welche Störströme zur Folge hat. Mit größerem Verlegeabstand nimmt das Magnetfeld und somit die induzierte Spannung ab. Seite:

18 4. Zusammenfassung Die Messung zeigt, dass die Spannungsqualität nach EN50160 im Messzeitraum in Ordnung ist. Einzig Spannungstransienten konnten festgestellt werden (siehe Seite 9), welche durch Schalthandlungen großer Verbraucher (z. B. Kühlung) bzw. vor dem Messpunkt generiert werden. An der Steckdose der Waage konnten im Messteitraum hochfrequente Störungen festgestellt werden. Diese waren normüberschreitend, wenn die Umrichter im Altbau Bereich Schlachtung in Betrieb waren diese müssen ein sehr hohes Störpotential haben, da die Leitungslänge vom Umrichter zum Messpunkt sehr lang ist und die Störungen noch so hoch ankommen! Nach Vergleich der tatsächlichen Installation der FU s und der Installation lt. Herstellerangaben wurde festgestellt, dass diese nicht eingehalten wurden (teilweise keine Netzfilter, keine abgeschirmten und beidseitig aufgelegten Mototleitungen, kein Verlegeabstand Motorleitung zu sauberen Leitungen, keine HF-abgeschirmten Gehäuse, etc.) und das die Ursache für die Störungen ist. Es ist jedoch nicht ausgeschlossen, dass weitere Störungen auftreten, welche durch Maschinen und Geräte erzeugt werden, die im Messzeitraum nicht in Betrieb waren! Um einen störungsfreien Betrieb überhaupt möglich zu machen, sollten die Mängel der FU-Installationen gegenüber der Herstellerangaben behoben werden als auch die Installation aller FU s auf herstellerkonforme Ausführung zu prüfen! Ing. Manfred Haider Seite: