EMC - potentialudligning og jordingsformer - Solar Danmark A/S

legacy.solar.dk

EMC - potentialudligning og jordingsformer - Solar Danmark A/S

INDUSTRI

Magasinet

Maj . 2005

EMC - potentialudligning

og jordingsformer

• SIWAREX vejesystemer

• Minimer driftsomkostningerne på belysningsanlæg

• Introduktion af VLT ® AutomationDrive FC301


EMC i industrien

I denne udgave af Solar Industri Magasinet

har vi sat focus på temaet EMC - potentialudligning

og jordingsformer.

Temaet er valgt ud fra et ønske fra vore

kunder om at kunne tilegne sig yderligere

viden i såvel teori som praksis.

Magasinet indeholder bl.a. artikler fra

virksomheder, hvis dagligdag beskæftiger

sig med EMC, samt artikler fra vore egne

produktingeniører.

EMC opleves ofte som støj i radioanlæg

fra mobiltelefoner m.v. og er et stort emne

der ikke kan behandles udtømmende

i dette magasin.

Vi har derfor valgt at følge temaet op ved

afholdelsen af seminarer i vore tre regioner

efter følgende plan:

Region Syd, Vejen den 18. og 19. maj, Region

Nord, Svenstrup den 24. og 25. maj samt

Region Øst, Brøndby den 1. og 2. juni 2005.

Invitation er vedlagt magasinet.

Vi håber du må få glæde af denne udgave.

Med venlig hilsen

Solar A/S

Indhold:

EMC i industrien ............................................ 2

HTS EMC multistik ......................................... 4

Jacob EMC forskruninger .............................. 5

Effektkabler til frekvensomformerstyrede

motorer ........................................................... 6

EMC rigtig installation & frekvensomformere ...7

EMC forhold i føringsveje .............................. 8

Valg og terminering af skærmede kabler .... 10

EMC-tilpassede kabler og Nexans

sortiment ..................................................... 12

OBO Transientbeskyttelse ............................ 14

SIWAREX vejesystemer ................................ 15

Minimer driftsomkostningerne på belysningsanlæg

.................................................. 16

Elektroniske kontaktorer af den

stærke stille type ......................................... 18

Introduktion af VLT ® Automation-

Drive FC301 .................................................. 20

EMC og indkapslingsteknik .......................... 21

IEC klemrækkeserie 1492 .................................. 22

Elektronisk motorbeskyttelse 193E ................. 23

Solar Industri’s hjemmeside med

i ny webportal ..................................................... 24

Af Claus helbo

Projektleder

Dan Delektron A/S

Et af de spørgsmål vi ofte bliver stillet af

el-installatørerne er: ” Hvorfor brænder

vores kunder elektronik af, når vi har transientbeskyttet

installationen” ? – og svaret

herpå er, at kun transientbeskyttelseskomponenter

der er korrekt placeret i installationen

vil yde den forudsatte beskyttelse.

Vi vil derfor se på nogle af de

forhold der har indflydelse på at nedbringe

de elektriske forstyrrelser inde i installationen.

Normer og krav.

I stærkstrømsbekendtgørelsens kapitel

131.6.2. står, at personer, husdyr og ejendom

skal beskyttes mod skader hidrørende

fra enhver overspænding der kan forventes

at opstå pga. atmosfæriske forhold,

eller på grund af koblingsspændinger.

Metoderne til at opnå denne beskyttelse

beskrives i kapitel 443, og reglerne for

valg og installation af udstyret er beskrevet

i kapitel 534.

Retningslinierne for udførelse af indre

lynbeskyttelse – potentialudligning og

overspændingsbeskyttelse – er angivet

i IEC 61312 serien. Denne standardserie

2

er under revision, og der forventes en ny,

stærkt revideret udgave af denne vigtige

norm her i sommeren 2005. Vi vil senere

melde ud med en kursusrække i disse nye

normer når de er udsendt.

Nedenfor vil vi kort beskrive hvordan vi

efterlever de vigtigste af disse regler, og

hvor vi får mest for pengene.

Hovedudligningsforbindelse.

I enhver bygning skal der etableres hovedudligningsforbindelse.

Det betyder, at

alle ledningssystemer, der kommer ind i

bygningen udefra, skal udlignes. Metalliske

rørsystemer udlignes direkte med ledninger,

der har et tværsnit mellem 6 – 25

mm 2 og elkabler, telefon- og datakabler

og andre elektriske systemer, udlignes

over overspændingsafledere.

Metalvandrør

Elkabel

SPD

Gennemføres denne udligning omhyggeligt,

er man sikret mod at overspændinger

udefra, forplantes ind i installationen.


På skitsen er vist udligning til en fundamentsjordelektrode.

I eksisterende bygninger kan man – selv

om det ikke er krævet – med fordel anvende

dette princip. Her må fundamentselektroden

erstattes af en ydre ringjordledning,

eller forbindelserne mellem de

indkomne ledningssystemer må udføres

med kabler. Husk altid at tilslutte forbindelsen

til installationens PE leder.

Da impedansen i en jordleder er afhængig

af frekvensen i den jordfejlstrøm der

skal løbe i ledningen, må ledningslængde

og -type tilpasses det formål der stiller

de skrappeste krav. En jordleder der kun

tjener til afledning af 50 Hz fejlstrømme

fra f.eks. fejlstrømsafbrydere har ingen

begrænsning i længde i installationen.

Derimod må ledninger til afkobling af

transienter o.lign. med et frekvensindhold

på 50 MHz maksimalt være 20 cm for at

transienten løber i ledningen. Er disse

forhold ikke tilgodeset ved udformningen

af installationen, vil elektronik og andre

følsomme installationer opleve forstyrrelse

i form af elektrisk støj.

El-forsyning

Bygningens ydre omrids

F.eks serverrum

F.eks. server

Som ovenstående skitse viser, kan man

opdele sin installation i flere zoner, alt afhængig

af hvor følsomt udstyr man har i

sin installation. Ved at gennemføre udligning

og overspændingsbeskyttelse i alle

snitflader mellem de enkelte zoner opnår

man en høj grad af immunitet overfor

elektriske forstyrrelser i installationen.

Valg af overspændingsafl eder til placering

her ved hovedudligningsforbindelsen,

skal altid vælges som en Classe I afl eder

til kobling af min. 10 kA lynstrøm. Udstyr

til placering i undertavler kan vælges som

Classe II afl edere med en koblingsstrøm

på min. 5 kA.

Valg af udstyr til overspændingsbeskyttelse

beror altid på en konkret vurdering

af installationsforholdene på stedet. Derfor

skal valg og installation af dette udstyr

nøje tilpasses i overensstemmelse

med den valgte systemjording, omfanget

af potentialudligningen samt de impulsholdespændinger

det beskyttede udstyr

er afprøvet til.

Jording og potentialudligning.

Jordingsanlæg i en elinstallation etableres

af hensyn til beskyttelsesformål eller

til funktionsmæssige krav til installeret

udstyr og brugsgenstande. Kravene til udførelsen

af de to typer jordingsanlæg er

forskellige. Derfor bør alle krav, der skal

tilgodese begge funktioner, altid være opfyldt

for installationens jordingsanlæg.

3


HTS EMC Multistik

Til korrekt EMC tilslutning af materiel

som kan skabe elektromagnetiske forstyrrelser,

kan benyttes EMC godkendte

multistik fra HTS. Frekvensregulerede

elektromotorer er komponenter

som oftest kan skabe EMC - problemer.

Flg. applikation kan nævnes

som eksempel, et frekvensreguleret

transportbånd som kan benyt-

tes flere steder i en produktion. Transportbåndet

kan så tilsluttes de steder

hvor det findes anvendeligt. Ved brug af

EMC stikket sikres en optimal montering

hvor skærmen i forsyningskablet føres

”ubrudt” gennem hele den elektriske stallation, fra styringstavle til motor på

intransportbåndet.

Motorkablet monteres

i stikhuset og sokkelhus med EMC forskruninger

og på chassishuset monteres

en bøjle hvor skærmen fastgøres. For at

optimere tilslutningen endnu mere, så

samles stikket med to bolte som samler

stikhus og sokkel- eller chassishus.

• Et stort udvalg af HTS stikindsatse

passer til EMC programmet.

• Spænding: 250 – 600VAC

• Strøm: 10A – 100A

• IP klasse: IP68

• Mulighed for korrosionsbeskyttede

huse.


HTS Multistik katalog, dansk

EAN 5705158080359 • G.nr. 0300080351

4


Jacob EMC forskruninger

Det er vigtigt at afslutte skærmede kabler

i industriinstallationer på den rigtige måde,

hertil fi ndes f.eks. Jacob forskruninger

som føres i to udgaver.

Type 50.6xx M/EMV er en type hvor skærmen

afsluttes direkte i forskruningen.

Fig. 1 Enkeltdele / Individual components

Sealing ring

Lamellar insert

Braided screen

EMV testrapport

Vore PERFECT EMV Kabelforskruninger

type 50.6xx M/EMV er testede og certifi -

cerede af VDE i henhold til VG standard

95373 Del 40 for koblingsmodstand og

skærmdæmpning.

Skærmdæmpning PERFECT EMV-KV, PER-

FECT kabelforskruning og referencekabel

op til 30 MHz logaritmisk frekvensskala.

30 MHz punktet er markeret.

Se fi gur 1.

Den anden udgave type 50.6xx M/EMVD

hvor skærmen føres gennem forskruningen

og derved kan fremføres direkte til

evt. elektronikkomponent i tavle.

Vore PERFECT-EMC kabelforskruninger

opfylder disse krav på en enestående vis.

Samlingen af kabelforskruning type

50.6xx M/EMVD er hurtig og let:

1. Fletskærmen fritlægges delvist ved at

fjerne yderkappen på kablet over en

længde på 10 mm.

2. Isæt kablet gennem hættemøtrikken

og forskruningskroppen indtil kontaktfjederen

presses mod fl etskærmen.

3. Skru hættemøtrikken godt fast

– færdig!

På grund af dette princip er det muligt at

føre fl etskærmen på EMC kablet gennem

hele forskruningskroppen op til fastspændingspunktet

på ledningsårerne.

Gland body

Ækvipotentialudligningen og vibrationsbeskyttelsen

kan forbedres yderligere ved

at anvende sekskantede møtrikker med

skærende kanter.

Grundlag

Et af de særlige kvalitetskendetegn for

elektriske og elektroniske produkter er

deres elektromagnetiske kompatibilitet

(EMC). For at sikre problemfri drift af de

elektriske apparater, systemer og anlæg

skal de grundlæggende EMC krav overholdes,

dvs. elektriske indretninger skal

beskyttes mod elektromagnetiske forstyrrelser

og ikke selv virke forstyrrende på

andre apparater og udstyr.

På området anlægsarbejder opstår specielle

problemer pga. de enorme kabellængder

til energiforsyning og datatransmission.

Kabler og ledere fra en bestemt

størrelse har en lignende opførsel som en

antenne og er derfor en betydningsfuld

5

Dome nut

Shielded cable

koblingskilde for forstyrrelser. Pga. den

antenne-lignende opførsel modtages

elektromagnetiske forstyrrelser og ændrer

det ønskede signal til en hyletone.

Resultatet kan være en funktionsfejl på

apparatet op til et total driftsstop på

maskiner eller produktionslinier.

En effektiv beskyttelse i sådanne tilfælde

er anvendelsen af kabler og ledere med

afskærmning som består af et tæt trådvæv

eller en tynd metalfolie. Funktionen

på afskærmning er at fange og udligne

forstyrrelser.

Kabelforskruninger spiller en vigtig rolle

i beskyttelsen af EMC krav hvor kabler og

ledere går ind i et afskærmningssystem.

De skal sikre en permanent forbindelse

med meget lav ohmsk eller induktiv modstand

mellem kabelafskærmningen og

huspotentialet.


Effektkabler til frekvensomformerstyrede

motorer

Anvendelsen af moderne stærkstrømselektronik

stiller specielle krav til effektkabler

til motorer.

Kun med bestemte kabeltyper kan EMCnormerne

overholdes og risikoen for elektrisk

gennemslag i isoleringsmaterialerne

elimineres.

Almindelige stærkstrømskabler opfylder

ikke altid kravene til motorkabler, der an -

vendes i forbindelse med frekvensomformere

baseret på IGBT-effekt-halvlederteknik

(Insulated Gate Bipolar Transistor).

Motorkabler skal være forsynet med

EMC-optimerede skærme høj spændingsniveau

og lav drifts- og jordkapacitet. De

skal være egnede til at overføre elektrisk

effekt og spænding, som har et harmonisk

frekvensindhold på over 100 MHz.

Frekvensomformere

Markedet for hastighedsregulerede vekseltransmotorer

er stærkt stigende, og

brugen af hurtigkablende transistorer

IGBT, i frekvensomformere stiller store

krav til den elektriske kompabilitet.

Brugen af IGBT-transistorer giver frekvensomformeren

store tekniske og økonomiske

fordele, men de nye IGBT-transistorer

kobler spændingen meget hurtigere end

de tidligere anvendte GTO-tyristorer. Den

hurtige fra- og tilkobling af spændingen

ligger indenfor 300 nanosekunder og resulterer

i at spændingspulserne i pulsbreddemoduleringen

stiger med 3-4 kV pr.

mikrosekund. Dette fører til at effektforbindelsen

fra frekvensomformer til motor

indeholder harmoniske forvrængninger i

frekvensområdet over 100 MHz, som er

kritisk for både motor og kabel.

Det er ikke ualmindeligt at der på frekvensomformerens

udgang optræder uønskede

høje spændingsspidser, som kan

være op til 2 gange netspændingen.

Foruden motorviklingen må også isolationen

i kablet mellem frekvensomformere

og motorer kunne modstå de høje spændingsspidser.

De høje frekvenser forårsager en stærk

stigning i blindeffektbelastningen gennem

drifts- og skærmkapaciteterne i

lederisolationen i kablet.

Fænomenet afhjælpes ved at anvende

kabler med højt isolationsniveau.

6

Motorkabler

EMC-kravene sætter klare grænser for

hvor meget støj elektrisk udstyr må afgive,

dette gælder også effektkabler til motorer.

Fabrikanter af frekvensomformere foreskriver

normalt de kabeltyper, der skal anvendes

ved installation af det pågældende

udstyr.

Et godt resultat opnås ved at anvende

kabler med flettet kobberskærm samt et

spændingsniveau på 1000V.


EMC rigtig installation og

frekvensomformere

EMC rigtig” installation har gennem de

sidste mange år altid været grundlaget

for en god diskussion, når man taler om

frekvensomformere. Til trods for at tavler

og komponenter har skullet overholde

normerne i mere en 10 år, lærer vi alle

stadig noget nyt hver dag.

Ét er at lave forskrifter og vejledninger, noget

andet er at følge dem i det ”virkelige

liv”. At tro at man kan lave en installation

og overholde alle retningslinier 100 %, vil

nok være en illusion. Der bør dog ikke

herske tvivl om, at alle skal gøre hvad der

er muligt for at overholde retningslinierne.

Følg altid fabrikantens anvisninger

Første regel er altid at overholde fabrikantens

anvisninger. At ét er muligt ved

én fabrikant, tillades det nødvendigvis

ikke af en anden.

Undgå at kabler, der fremfører forskellige

signaler, krydser hinanden. Hvis dette ikke

er muligt, kryds da kablerne med en

vinkel på 90 grader.

Monteringen i tavle

Når kablerne kommer ind i tavlen, skal

skærmen hurtigst muligt forbindes til jord

og fortsætte ubrudt mod frekvensomformeren

(undlad klemmer til både styrekabel

og motorkabel).

Når kablet kommer til frekvensomformeren,

er det som oftest muligt at forbinde

skærmen til kabinettet uden at bryde lederne.

Kablet fortsættes så tæt som muligt

på klemmerne på frekvensomformeren,

inden plastkappe og skærmkappe

fjernes, hvorefter de elektriske ledere føres

i lige line ind i klemmerne. Det skal

undgås at lave krøller og sløjfer på lederne.

Sørg altid for at frekvensomformeren har

god elektrisk forbindelse til grundpladen.

Som sidste punkt - sørg altid for at have

gode udligningsforbindelser mellem tavler,

maskiner, kabelbakker og lignende.

EMC forholdsregler

Ovenstående er retningslinier for god

praksis ved installation af frekvensomformere.

Hvis der er tvivl, henvises til gældende

EN normer, afhængig af hvilken installation

der påtænkes.

Et punkt, hvor produkterne adskiller sig

meget fra hinanden, er på den tilladte kabellængde

mellem frekvensomformer og

motor. Her er det meget vigtigt at gøre

sig klart, hvilke data man sammenligner,

da der sagtens kan være 100 meter til

forskel i kabellængden.

Herunder en illustration af en ”EMC korrekt” installation fra Design Guiden fra en Danfoss VLT ® 5000

frekvensomformer.

Et andet vigtigt element i en EMC rigtig installation

er valget af kabeltype. Igen skal

man følge fabrikantens henvisninger og

en god hovedregel er som minimum at benytte

enkeltlags flettede skærmede motorkabler

med en dækning på mindst 80%.

Vær opmærksom på at kabelleverandørerne

i dag har udviklet kabler, der er specielt

velegnet til brug i forbindelse med

frekvensomformere.

Installation

Forbind skærmen i begge ender, dette

gælder for både motor og styrekabler.

På motoren kan det være en fordel at

anvende EMC forskruninger.

Undgå terminering af skærmen med

sammensnoede ender (pigtails).

7


EMC forhold i føringsveje

I dagens installationer er det ikke altid

nok at der laves en god og solid elinstallation

som kan bære de ønskede strømme,

men der skal også tænkes i EMC

(elektrisk støj), transientbeskyttelse, potentialudligning

og jordingsformer. Som

det første kan det overvejes, hvilke kabler

der fremføres, er der EDB- og datakabler

og stærkstrømskabler, har det ofte været

almindeligt at fremføre disse i samme kabelbakke,

gitterbakke eller kabelstige

eventuelt med et delespor. Men selv med

installeret delespor giver det ikke altid

nok afskærmning, så støj fra stærkstrømskabler

overføres til data- og styrekredse.

Da bør det overvejes at fremføre de forskellige

kabler i separate føringsveje, se

evt. IEC norm 6100-5-2.

Med Solar’s program i Van Geel kabelbakker,

kabelstiger samt OBO gitterbakker

har vi mulighed for at imødekomme

disse ønsker. F.eks. hvis der er nogle data-

eller signalkabler der er særligt følsomme

overfor støj, kan de med fordel

fremføres i lukket kabelbakke uden perforering

type GKO-5 med låg, hvilket giver

den optimale afskærmning.

Derudover skal det sikres at kabelbakker,

kabelstiger, gitterbakker og installationskanaler

af stål er potentialudlignet.

Ved at udføre og fremføre installationen,

så støj fra elforsyningen ikke overføres til

tele- og datakabler, opnås en installation,

der vil give langt færre driftsstop eller

forstyrrelser i det daglige. Når der skal

udføres nye installationer, er det således

betydeligt billigere, hvis installationen er

udført efter ovenstående fra start.

Kabelbakker Van Geel GKO5

Der fi ndes et bredt udvalg af kabelbakker

type GKO5.

Den mest almindelige kabelbakke til

fremføring af installationskabler er en kabelbakke

med plan bund og fremstillet af

perforeret 1 mm plade, som fås i bredden

70-600 mm i sendzimir galvaniseret stål.

Kabelbakken samles med et koblingsbeslag

som klikkes i uden brug af værktøj.

Den er godkendt som potentialudligningsforbindelse.

Den samme type fås som armaturskinne

der i stedet for perforeringen i bunden

har blanketter som kan slås ud, hvor det

ønskes at føre kabler igennem. Den samme

type benyttes ofte på maskinanlæg,

hvor det ønskes at føre kabler gennem

bunden på kabelbakken ud til følere og

aktuatorer.

I kabelbakken er det muligt at montere delespor,

og der findes to typer – en, der via

en holder clipses fast i bunden af kabelbakken,

eller en type, der kan skrues fast.

Til maskin- eller tele/datainstallation,

hvor der ønskes optimal afskærmning

mod EMC, kan der benyttes en glat, lukket

kabelbakke type GKO5, som ligeledes

samles med koblingsbeslag som klikkes

i uden brug af værktøj, og som er godkendt

som potentialudligningsforbindelse.

Kabelbakken kan ligeledes forsynes med

delespor som fastgøres med holder og

clips for skillevæg indvendigt i kabelbakken.

For at gøre afskærmningen total kan kabelbakken

også forsynes med låg, som

fastgøres med rustfrie clips. Kabelbakker

og armaturskinner kan leveres i varmgalvaniseret

og lakeret udgave dersom der

er lokaliteter, hvor dette ønskes.

Kabelstige program Van Geel GLO-4

og GLO-5

I kabelstigeprogrammet findes to typer

kabelstiger. Den ene type GLO-4 er en

åben kabelstige, som f.eks. bruges i kontorer

og institutionsbyggeri samt i mindre

industri. Kabelstigen kan samles med

klik-kobling og forsynes med delespor.

8

Kabelstigen kan leveres i sendzimir og

varmgalvaniseret udgave. Normalt benyttes

den sendzimir-behandlede stige i tørre

rum, hvorimod der i fugtige rum benyttes

den varmgalvaniserede udgave.

Kabelstige GLO-5 er en kabelstige med

lukkede vanger. Denne type er den kabelstige,

der oftest benyttes i forurenende

industri, da skidt og snavs ikke kan lægge

sig på vangerne. Kabelstigen leveres med

henholdsvis runde og C-profilerede trin,

og i sendzimir og varmgalvaniseret udgave.

Kabelstigen kan samles med hurtigkobling

eller med koblingsbeslag, som boltes

fast, men begge er godkendt som potentialudligningsforbindelse.

Derudover leveres også delespor til kabelstigen,

som fastgøres med montagefjeder.

Eks. på Van Geel prøve på potentialudligning:

Testens formål:

Kabelbakke- og kabelstigesystemer skal

have tilstrækkelig elektrisk kontinuitet

for at sikre udligningsforbindelser til jord.

Standard IEC 61537:2001, bilag 11 kræver

at impedans ikke overstiger 5 MΩ pr. m

lige bakker eller stiger, og 50MΩ over

en samling.

Testgenstande:

• Kabelbakke GKO-5 højde 60 mm med

hurtig-kobler uden skruer

• Kabelbakke GKO-5 højde 35 mm med

hurtig-kobler uden skruer

• Kabelstige GLO-4 med hurtig-kobler

uden skruer

Test resultat:

Det målte spændingsfald og den beregnede

impedans overstiger ikke 50 MΩ

over samlingen og 5 MΩ pr. m på lige

længder. De testede materialer opfylder

kravene som beskrevet i IEC 61537.


Installation fremført i OBO gitterbakker

Gitterbakker benyttes ofte som fremføringsveje

i kontor- og maskininstallationer.

For at tilgodese EMC forhold i gitterbakkerne

kan de forsynes med delespor,

så afstanden mellem signalkabler og forsyningskabler

øges. Gitterbakke type Magic

kan leveres med isvejst delespor, men

ofte vil det med gitterbakker være en fordel

at fremføre forsyningskabler og signalkabler

hver for sig.

I OBO gitterbakken føres der to forskellige

typer – GR typen, som leveres i bredden

50 – 500 mm i el-forzinket, varmgalvaniseret

og rustfrit stål, så alle lokaliteter

kan tilgodeses. GR-typen samles normalt

ved samlebeslag, der skrues sammen

eller ved hurtigkobling som klipses

og låses ved ombukning af nogle flige.

Begge udgaver af kobling er godkendt

som potentialudligningsforbindelse.

Ønskes der delespor i GR typen, skrues

dette fast med et koblingsbeslag. Type

GR-Magic er en gitterbakke, som er den

eneste gitterbakke der kan samles uden

brug af værktøj eller koblingsbeslag,

hvilket gør den meget hurtigt at montere.

Ligeledes fi ndes der konsoller med fl ige,

som blot klemmes omkring gitterbakkens

tråde, hvilket også giver en hurtig og nem

montage.

Installationskanal type GWO-5

Til fremføring af installation i væginstallationskanal

kan vælges Van Geel GWO-5

stålkanal, som giver den optimale afskærmning.

Stålkanalen kan leveres i højde

130, 170 og 210 mm. I højde 170 mm

kan stålkanalen leveres som dobbeltkanal,

hvor det 55 mm høje spor er afdækket

med et 40 mm låg, så her gives de

bedste muligheder for at lave en effektiv

EMC afskærmning. Det normale låg er 80

mm høj og kan leveres med udstansning

for OPUS materiel, den normale farve er

RAL 9010, men kan på forespørgsel leveres

i andre farver.

Som det helt optimale kan stålkanalen leveres

i højde 210 mm som dobbeltkanal,

så installationskabler og signalkabler kan

fremføres i hver sin kanal. Ligeledes er

det muligt at have installationsmateriel

og signaludtag placeret i hver sit 80 mm

Kabel bakke:

ΔU1

lågudsnit, så der slet ikke bliver nogen

nærføring af installationskabler og signalkabler.

Samlebeslag og låg er udformet således,

at de sikrer potentialudligningen for installationskanalen.

ΔU2

GR-Magic gitterbakken leveres i el-galvaniseretudførelse,

og kan leveres med et

eller to isvejste delespor, hvilket og

giver besparelse i montagetid samtidig

med at det giver en gitterbakke, der kan

klare en større belastning.

Her vises et eksempel på afprøvning af

overgangsmodstanden/spændingsfald

ved sammenkobling af GR-Magic, hvor

maksimalt spændingsfald er 15mv for

at overholde værdien som potentialudligningsforbindelse.

Kabel stige:

ΔU1

ΔU2

Measured voltage drop and calculated impedance at 25 A cu

Voltage drop mV Impedance mΩ

ΔU1 ΔU2 R1 R2

Cable tray H35 + coupler 8272501 11.0 6.9 0.44 0.28

Cable tray H60 + coupler 8230000 7.3 6.3 0.3 0.25

Cable ladder + coupler 8313180 6.7 4.0 0.27 0.16

9


Valg og terminering af skærmede kabler

Af Allan Christoffersen

Projektleder, DELTA

Skærmede kabler anvendes ofte i

flæng for at sikre sig mod EMC problemer.

DELTA oplever ofte at de gode

intentioner og de mange penge er

spildt på grund af forkert anvendelse

af skærmede kabler. Dette ses ofte

ved motorkabler fra frekvensomformere,

som er de rene støjbomber i

en installation.

Formål

Formålet med anvendelse af skærmkabler

er:

1. Beskyttelse af følsomme signaler og

kredsløb mod udefra kommende støjkilder.

Her er signalkabler den typiske

anvendelse.

2. Dæmpning af kraftig støjudstråling fra

kabler. Her er motorkabler fra frekvensstyringer

en typisk anvendelse.

Hvilken type skærmkabel skal jeg

vælge?

Der hersker meget stor forvirring om, hvilke

typer skærmkabel der giver en effektiv

skærmning. Valget kan også vise sig at

være komplekst. Mangel på god dokumentation

fra kabelproducenter gør det ikke

nemmere.

Hvis du skal gøre det helt rigtigt skal du

bl.a. kende følgende forhold:

• Hvad er behovet for skærmning

– stort eller lille?

• I hvilket frekvensområde skal skærmen

virke?

• Giver kablets konstruktion mulighed

for en effektiv terminering af skærmen?

Alt dette kan ofte give anledning til lange

undersøgelser, hvor måske en EMC ekspert

skal på banen for at give de rigtige

svar. Kabelleverandører bør specificere kabelskærmens

effektivitet ved information

om kablets såkaldte transferimpedans eller

koblingsimpedans på en række frekvenser.

Det er imidlertid kun meget få leverandører

der giver disse data.

Det supergode skærmkabel

Ved et stort behov for skærmning (f.eks.

motorkabler fra frekvensstyringer og følsomme

analoge kabler fra f.eks. vejeceller),

skal du anvende et kabel med en tyk

folieskærm. Skærmen skal være konstrueret

således at den virker som et rør om

kablet. Det gode skærmkabel løser ikke

alle støjproblemer. Skærmede motorkabler

fra frekvensomformere vil stadig udstråle

støj. Motorkabler bør derfor altid

føres med en respekt afstand til signalkabler

på ca. 50 cm.

Fig. 2

Et godt skærmkabel til motorkabler for

frekvensomformere. Skærmen består her

af en viklet Cu-folie skærm samt koncentrisk

nul-leder. Ved anvendelse af skærmkabler

har længden stor betydning for effektiviteten

– Det betyder at jo længere

kabel, desto kraftigere udstråling. Ved

lange motorkabler er det derfor specielt

vigtigt at anvende gode skærmkabler.

FREKVENS-

OMFORMER

SKÆRM

MOTOR

Hvis behovet for skærmning er knapt så

stort, kan de meget anvendte fletskærme

anvendes. En god kvalitet fletskærm kan

anvendes ved korte motorkabler, og som

fleksibel forbindelse det sidste stykke vej

ud til motoren.

Fig.1. Princip i anvendelse af skærmede kabler.

Den støj der udstråles fra lederne i kablet, kobler til skærmen og føres tilbage til støjkilden

(frekvensstyringen). Ved anvendelse af et ideelt skærmkabel vil al støj løbe tilbage

til støjkilden i skærmen. Ved en dårlig skærm vil en del af støjen koble ud igennem

skærmen til omgivelserne, og eventuelt forstyrre omverdenen.

10


Hvordan skal skærmen termineres?

Her går det ofte helt galt – og de gode intentioner

og penge er spildt. For at skærmen

skal virke, skal den forbindes i begge

ender. Støjen skal løbe i skærmen, og det

gør den kun hvis skærmen er forbundet i

begge ender. I enkelte tilfælde skal termineringen

tage højde for eventuelle kraftige

udligningsstrømme i skærmen. Dette

kan udføres ved at terminere skærmen

via en kondensator.

Termineringen af skærmen er meget kritisk.

Der skal udføres en god højfrekvent

terminering. Dette sikres ved at anvende

specielle EMC forskruninger eller kabelbøjler,

der giver en 360 graders terminering

af skærmen. Ved skærmterminering

med en såkaldt ”pig-tail” på 10 cm, bliver

skærmens virkning ofte reduceret med

mellem 10 og 100 gange.

En dårlig terminering af skærmen kan ødelægge

virkningen af ethvert skærmkabel.

Skærmafslutning med en såkaldt ”pig-tail”

som i fig. 4 er forbudt.

Fig. 5. God skærmafslutning med kabelbøjler

Fig. 3.

Fletskærm. Et rimeligt skærmkabel til te (ca. 15 m) motorkabler for frekvensom-

korformere.

Skærmen består af en fl ettet CU

tråd – 85 % tæthed. Jerntråd og en tæthed

på f.eks. 65% er mindre godt.

En god skærmterminering opnås ved anvendelse

af specielle EMC forskruninger

eller kabelbøjler. Der skal udføres en god

højfrekvent forbindelse i begge ender

Skærme hvor en effektiv og mekanisk stabil

terminering ikke kan udføres, eller er

meget besværlig at udføre, skal helt undgås.

Her tænkes bl.a. på skærmede svagstrømskabler

med en tynd folieskærm.

De 8 håndregler for korrekt frekvensomformerinstallation:

• Der skal altid være et effektivt netstøjfilter

på effektforsyningen til frekvensomformeren

• Motorkablet fra frekvensomformeren

til motoren skal altid være skærmet

• Skærmen i kablet skal altid afsluttes i

begge ender og afslutningen skal foretages

med 360? teknik. ”Pigtails” skal

undgås

• Motorkablerne skal separeres fra

fremmede effekt- og signalkabler i føringsvejene

med 100 cm / 50 cm afhængig

af følsomhed

• Minimer kabellængden mellem frekvensomformeren

og motoren. Om muligt

placeres frekvensomformeren helt

ude ved motoren

• Anvend egnet motorfilter ved lange

motorkabler (længere end fabrikantens

anvisninger)

• Frekvensomformeren skal monteres

med god afstand til andre styringskomponenter

i tavler

• Kontroller altid en ekstra gang

Fig. 4. Dårlig skærmafslutning i ”pig-tail”.

Skærmen frigøres fra kablet og snoes

sammen til én ledning, der forbindes til

de andre skærme i en kronmuffe.

11

Fig. 6 Gode skærmafslutninger kan opnås

ved brug af specielle EMC forskruninger.


Spørgsmål og svar om EMC-Tilpassede

Kabler og Nexans sortiment

Nexans IKO Sweden AB

af Thomas Hansson,

Salgschef Industrikabler

Til elektroniske anlæg stilles der krav om,

at de elektriske eller elektroniske anlæg

er EMC tilpasset. Findes der specielle

EMC tilpassede kabler? I de følgende afsnit

gives svarene på de mest gængse

spørgsmål angående dette.

Hvad betyder EMC og hvordan

påvirker det kablets funktioner?

EMC er en forkortelse af Electro Magnetic

Compatibility, på dansk elektromagnetisk

forenelighed. Når elektriske apparater

og udrustning har elektromagnetisk

forenelighed indebærer dette, at de elektromagnetiske

felter ikke forstyrrer hinandens

funktioner. Et klassisk eksempel på

forstyrrelse er signalerne fra mobiltelefonen,

som klart høres i radioen, hvis denne

står i nærheden.

Når det gælder kabler, indebærer den

elektromagnetiske forenelighed, at strøm

eller signaler, som går i kablerne ikke må

danne elektromagnetiske felter, som forstyrrer

funktionerne på de apparater og

udrustning, som fi ndes i nærheden.

Det kan også være kabler, som ligger ved

siden af hinanden i f.eks. kabelbakker og

kanaler. Omvendt må apparaternes og

udrustningernes elektromagnetiske felter

ikke kunne trænge igennem og forstyrre

signalet i EMC kablerne.

Hvilken terminologi er den bedste

at anvende?

Der tales til daglig om ”EMC-godkendte”,

EMC-tilpassede”, ”EMC-beskyttede”

ogEMC-kompatible” kabler eller udrustning.

Det rigtigste at sige er ”EMC tilpassede

kabler”.

Hvad indebærer ”EMC-tilpasset”

udrustning?

Dette indebærer, at al udrustning er beskyttet,

så ingen dele af et anlæg forstyrrer

et tilsvarende via elektromagnetiske

felter. I praksis indebærer dette, at man

altid skal sørge for en effektiv afskærmning

af de enkelte dele i den elektriske

udrustning.

Hvilke bestemmelser styrer kravet

til EMC-tilpasset udrustning?

De lovmæssige regler som i dag findes i

EU-direktivet 89/336/EEG, som har været

obligatorisk gældende i national sammenhæng

siden 1. januar 1996. Direktivets

hensigt er, at det skal kunne lade sig gøre

at opbygge et anlæg med komponenter

og kabler uden elektromagnetiske forstyrrelser

fra et bredt udsnit af EU landene,

og på denne måde ikke lægge nogen begrænsning

for fri handel med disse varer

indenfor EU.

EMC-direktivet er et samlet regelsæt,

som foreskriver hele anlægget. Endnu

findes der ikke sådanne standarder for

kabler, men som hovedregel anser man,

at en metalskærm med min. 80% optisk

dækning som tilstrækkelig til at kablet

opfattes som EMC-tilpasset.

Hvad er optisk dækning?

Optisk dækning er den procentuelle dækning

af metalskærmen.

Hvad udmærker konstruktionen af

et EMC-tilpasset kabel?

Kablet skal have en koncentrisk skærm,

som kan bestå af aluminiumsfolie, kobberbånd

eller en fletskærm af mangetrådet

kobber. For at beskyttelsen skal virke

optimalt, er det vigtigt at skærmen ligger

360 grader rundt om kablet, og har en

konstruktion, som muliggør en god metallisk

kontakt med kabelforskruningen.

12


Hvornår skal man anvende EMCtilpassede

kabler?

Forstyrrelser og elektromagnetiske felter i

kablets omgivelser er aldrig ønskværdige.

Derfor er det i princippet altid en fordel at

anvende EMC-tilpassede kabler. Det er

også vigtigt i tvivlssituationer at vælge

dette, for at undgå driftsforstyrrelser i følsomme

installationer. Eksempler på særlig

følsomme installationer er styresystemer

til brug i medicinsk udrustning og anlæg

i procesindustrien.

Hvordan finder man ud af, hvilke

kabler, der er EMC-tilpassede?

Eftersom der ikke findes tekniske standarder

der beskriver, hvordan EMC beskyttelsen

skal se ud på et kabel, findes der heller

ikke officielle regler eller lovgivning,

som angiver om et kabel rent faktisk er

EMC-tilpasset. Man må gå ud fra kablets

konstruktion og derfra afgøre, om kablet

er tilstrækkeligt EMC-tilpasset i forhold

til de krav, som stilles i det aktuelle tilfælde.

13

Hvilke andre fordele har EMCtilpassede

kabler?

Gennem sin konstruktion giver EMC-tilpasset

kabel også disse vigtige fordele:

• Bedre mekanisk beskyttelse

• Bedre personbeskyttelse

• Begrænsede elektromagnetiske felter.


OBO Transientbeskyttelse

I Danmark er der ikke den store tradition

for at udføre transientbeskyttelse på elog

datainstallationer. Men mange skader

og driftsstop ville være undgået, hvis der

var installeret transientbeskyttelsesudstyr.

Disse korte overspændinger op til 6000 V

er med til at ødelægge den elektronik som

vi benytter i stigende omfang. Det er ikke

sikkert at elektronikken ødelægges ved

de første spændingsstigninger, men ved

gentagne spændingsstigninger nedbrydes

elektronikken og derved afkortes levetiden.

30

26

22

18

14

10

6

2

Transient overspænding

K/Overspændingsfaktor

Lyn stødspænding

Afbrydelses stødspænding

Midlertidige spændingstigninger

Harmoniske svingninger

Langsomme og hurtige

spændingsændringer

Spændingsdyk

Korte afbrydelser

Transient overspænding er korttids spændingsstigninger

som varer i mikrosekunder, og som kan opnå

flere gange den nominelle system spænding.

OBO overspændingsbeskyttelsesapparater

er opdelt i 3 klasser B, C og D svarende til

forskellige krav mht. installationsområde,

beskyttelsesniveau og stødstrømskapacitet.

Formålet med denne opdeling er en

selektiv overspændings-beskyttelse som

sikrer en høj absorptionsevne af energi ved

det lavest mulige beskyttelsesniveau.

Klasse B (grovbeskyttelse) er for overspænding

/ lynbeskyttelsespotentialudligning

ved lynnedslag direkte eller i nærheden

og er opbygget som et gnistgab

med høj afl edningskapacitet.

Klasse C (mellembeskyttelse) er for

overspændingsbeskyttelse ved overspænding

pga. fjerne lynnedslag eller

koblinger på forsyningsnettet, og er en

varistorbeskyttelse, hvor evnen til at bære

lynstrømme er begrænset.

Û_

r

v

6000

(IV)

4000

(III)

2500

(II)

1500

(I)

6

kV

4

3

2

1










Klasse D (finbeskyttelse) er for overspændingsbeskyttelse

af brugsgenstande eller

fl ytbare apparater, tele og data. Klasse D

beskyttelsen er opbygget af Transzorbdioder,

der karakteriseres ved en hurtig reaktion,

men deres kapacitet er begrænset.

En ting er imidlertid at beskytte el-forsyningen,

hvilket ikke afhjælper alle problemer.

Hvis der er signalledninger, tele eller

data ført ind i bygningen, bør de også beskyttes.

Til dette findes et udvalg af tilslutningsmuligheder

og stik, der passer

ind til det aktuelle anlæg.

Transientbeskyttelsesudstyret vil også i

nogle tilfælde forlænge levetiden på den

installerede elektronik, da transienter der

normalt vil være på nettet, ikke vil være

Påkrævet dimensioneringsstødspænding for udstyr










F.eks. hovedfordelingstavle F.eks. underfordelingstavle F.eks. slutbruger






Beskyttelsesniveau eller påkrævet dimensioneringsstød-spænding i et 230/400 volt netværk.

Eksempel på data beskyttelseskomponenter:
















så store med installeret transientbeskyttelse.

Derfor anbefales at få installeret

transientbeskyttelse og derved opnå følgende

fordele:

• Færre driftsstop

• Mindre brandfare

• Færre personskader

• Færre materielle skader pga. overspændinger

• Færre tab af data og informationer

Da der er tale om store værdier kan det

ses af viste oversigt fra forsikringsselskabernes

udbetaling over skader på bygninger

og inventar, at ca. 31% skyldes lyn

og overspændinger, så med installeret

transientbeskyttelsesudstyr vil en del af

disse skader kunne undgås.

Betalte overspændingsskader, incl.

lynnedslag (direkte og inddirekte)













Analyse af ca. 9000 skadestilfælde.

1) Beskyttelsesklasse iht.

DIN VDE 0675 Del 6 (A1/A2)




14


SIWAREX vejesystemer

Siwarex vejesystemer er den oplagte løsning,

når kunder skal have løst en vejeopgave.

Siwarex-modulerne giver en fl eksibel

og enkel løsning, som er nem at konfigurere

og let at integrere i forbindelse

med SIMATIC PLC-systemer.

Hos landets største snackproducent,

KiMs, er Siwarex blevet den foretrukne

løsning i forbindelse med vejeopgaver.

På KiMs’ topmoderne produktionsanlæg

i Søndersø nordvest for Odense er der et

højt automatiseringsniveau baseret på Simatic

S7 PLC-systemer, hvor alle PLC’er

er koblet op på PROFIBUS-netværk. Det

har derfor været meget enkelt at integrere

Siwarex vejemoduler i det eksisterende

netværk, når forskellige vejeopgaver

i fabrikken skulle klares.

I en helt nyopført Joint Venture fabrik til

produktion af fl æskesvær afvejes fl æskesværen

i beholdere, som benyttes til intern

transport af fl æskesvær til en række

batchkogere. Når fl æskesværene er kogt

i batchkogerne, skal de doseres i store

transportkartoner efter vægt.

Operatørpanel med grafi ske billeder af anlægget

Da KiMs skulle renovere snackproduktionen, havde man et ønske om at kunne overvåge vægten i 4 siloer,

som bliver brugt til lagring af snacks. Der var allerede et Simatic PLC-system med tilhørende operatørpaneler

til styring af siloerne. Derfor var det meget enkelt og billigt at integrere 2 stk. 2-kanals Siwarex U vejemoduler

i denne styring. Ligesom i den nye fabrik bliver de eksisterende operatørpaneler brugt til at starte kalibrerings-

og tareringsfunktioner med.

De store siloer til lagring af snacks

KiMs producerer hvert år kartoffelchips

af 20.000 tons kartofler, som

bl.a. kommer fra Schackenborg

i Siwarex bestillingsnumre:

• SIWAREX U vejeelektronik 1 kanal

Type nr. 7MH4601-1AA01

G-nr. 26.86.014.900 / EAN 0804762691052

• SIWAREX U vejeelektronik 2 kanal

Type nr. 7MH4601-1BA01

G-nr. 26.86.014.913 / EAN 0804762691069

Joint Venture fabrikken er et samarbejde

mellem KiMs A/S og Evans Food inc. i Chicago.

Fabrikken bruger hvert år 10.000 tons

råsvær, som stammer fra ca. 9 mio. grise.

Ved at kunne løse vejeopgaverne inden

for samme systemfamilie, som anlægget

benytter til den øvrige styring, er der opnået

en meget enkel, fleksibel og overskuelig

løsning til glæde for både driftsteknikere

og procesoperatører. Specielt

med hensyn til diagnosticering og fejlfinding

i forbindelse med produktionsstop

kan der spares en del tid, hvilket giver virksomheden

færre stilstandsomkostninger.

15

Som det ses, har Siwarex vejesystemet

været med til at forhøje automatiseringsniveauet

hos KiMs, og dermed gøre det

nemmere og mere sikkert at betjene produktionsanlægget.

Da vejesystemerne

kan integreres sammen med PLC’erne, er

der også en særdeles god økonomi i anlægsomkostningerne

sammenlignet med

en løsning, hvor man anvender et separat

vejesystem, der så skal kommunikere med

processtyringen.

Billedmaterialet er venligst stillet til rådighed af KiMs


Minimer driftsomkostningerne

på belysningsanlæg

Et anlægs totale lysudbytte afhænger af

antallet af tændte lysstofrør, deres lysudbytte

og evt. mindre lysudsendelse, f.eks.

på grund af støv. Et lysstofrørs økonomiske

levetid defi neres ved at gange den

gennemsnitlige levetid med lysstrømsnedgangen.

Dette giver en første indikation

af lysstofrørets kvalitet med hensyn til

økonomisk levetid og lysstrømsnedgang.

Betegnelsen ”80% levetid” anvendes ofte.

Dette angiver antallet af timer et lysstofrør

lyser med fuldt udbytte, hvorefter installationens

lysniveau falder til 80%

sammenlignet med den oprindelige værdi,

på grund af en kombination af lampesvigt

og lysstrømsnedgang. Dette er også en

måde, der bruges til at sammenligne kvalitet

(levetid/lysstrømsnedgang) for forskellige

lysstofrør.

Forskellige faktorer har indfl ydelse på et

lysstofrørs økonomiske levetid, f.eks.

tænd/sluk-frekvenser samt valg af spole

og starter.

Tænd/sluk-frekvenser

Ofte tændes og slukkes lysstofrør mere

end blot et par gange i løbet af 24 timer,

f.eks. i forbindelse med bevægelsessensorer

og lysfølsomme celler. Tænd- og

sluk-frekvensen kan have en betydelig

indfl ydelse på lysstofrørets levetid, og

den kan variere meget afhængig af hvilken

spoletype, der anvendes. Offi cielle

værdier for levetiden refererer altid til en

tænd/sluk-frekvens på tre timer (2 timer

45 min. tændt og 15 min. slukket), som er i

overensstemmelse med IEC-standarderne.

Lysstofrør, der anvendes med varmstartsspoler

(HF-P og HF-R), er ikke særligt følsomme

over for tænd/sluk-frekvensen,

fordi lysstofrørenes startforhold er korrekt

styret (varm start). En koldstartsspole

medfører på den anden side en forholdsvis

kort levetid for et lysstofrør, hvis det

ofte tændes og slukkes.

Spoler til lysstofrør

Lysstofrør anvendes ofte i forbindelse

med forskellige typer spoler. Det kan være

elektroniske spoler (også kaldet højfrekvensspoler

eller HF-spoler) eller elektromagnetiske

spoler (også kaldet konventionelle

spoler). Til kategorien med elektromagnetiske

spoler hører også de traditionelle

kobber-jernspoler, starter og kondensator

med effektfaktorkorrigering.

Elektroniske spoler eller HF-spoler findes

i forskellige versioner, så de passer til anvendelsesområdet.

Dette gælder fra regulering

af lyset, hyppige tænd/sluk-frekvenser,

kompakte størrelser og koldstarts

varianter til brug ved begrænsede

tænd/sluk-frekvenser. Fælles for dem alle

er, at de giver mange vigtige fordele sammenlignet

med de traditionelle elektromagnetiske

spoler:

• De giver ca. 25% mindre energiforbrug,

en væsentlig længere levetid for lysstofrøret

og lavere vedligeholdelsesomkostninger.

• De er med til at sikre den generelle

16

belysningskomfort, idet lysstofrøret

ikke begynder at flimre ved endt levetid,

og stroboskopisk effekt undgås.

• Spolerne er beskyttet mod overspænding,

og har endvidere en væsentlig

lavere driftstemperatur.

• Med regulerbare spoler opnås en større

fleksibilitet: Installationer kan dæmpes,

så lysniveauet kan tilpasses individuelle

ønsker og giver yderligere

energibesparelser.

• De elektroniske spoler er lettere og

forholdsvis nemme at installere i forhold

til elektromagnetiske spoler samtidig

med, at antallet af ledninger og

komponenter begrænses til én enhed.

Lysstofrør med Xtra eller Xtreme lang

levetid

Kravene til belysning stiger hele tiden.

Dette gælder specielt på det professionelle

marked. Selvom kravene kan variere

fra en anvendelse til en anden, har de

dog én ting til fælles: Behovet for at begrænse

driftsomkostningerne.

Philips har derfor udviklet to nye lysstofrør

der kan give mulighed for at reducere

driftsomkostningerne på grund af optimal

belysning, et færre antal rørsvigt og en

længere levetid. Faktisk er kvaliteten og

levetiden mere effektiv end først antaget,

hvorfor Philips nu oplyser endnu længere

levetider!


MASTER TL-D Xtra – nu 24.000 timer

Den bedste belysningsløsning til anvendelse

i industrien, på kontorer og varehuse

hvor der er et mellemhøjt loft (3-4 meter).

Med en økonomisk levetid på 24.000

timer, lav lysstrømsnedgang (maks. 10%)

og kun 5 mg. kviksølv giver MASTER TL-D

Xtra mulighed for at planlægge og kalkulere

vedligeholdelsen på forhånd, så det

generer mindst muligt i arbejdsprocessen.

MASTER TL-D Xtreme - nu 40.000 timer

Ved udviklingen af MASTER TL-D Xtreme

blev der taget højde for de samlede belysningsomkostninger,

dvs. indkøbspris,

el-udgifter, udskiftningsomkostninger

samt vedligeholdelsesomkostningerne.

Med en økonomisk levetid på 40.000

timer, lav lysstrømsnedgang (maks. 10%)

og kun 5 mg. kviksølv er MASTER TL-D

Xtreme ideelt som belysning i svært tilgængelige

områder. Eksempelvis montagelinjer,

tunneller, og lufthavne.

Ved anvendelse af MASTER TL-D Xtra eller

Xtreme på HF-spoler forøges levetiden

mærkbart. På HF-drift (varmstart) opnås

en økonomisk levetid på 47.000 timer for

MASTER TL-D Xtra og 66.000 timer for

MASTER TL-D Xtreme.

De angivne levetider er baseret på IECstandarderne

med en tænd/sluk-frekvens

på tre timer (2 timer 45 min. tændt og 15

min. slukket). I mange industrier opereres

der imidlertid med en tænd/sluk-frekvens

på 12 timer (11 timer 45 min. tændt og 15

min. slukket). Denne frekvens er meget

mere skånsom for lysstofrør hvorfor endnu

længere levetider vil gøre sig gældende

og endnu større driftsbesparelser kan

opnås.

17


Elektroniske kontaktorer af

den stærke stille type

Af Erland Huus

Marketingchef, IC Electronic A/S

At tænke sig en helt lydløs elektrisk kontaktfunktion,

med en faktisk ubegrænset

levetid og ingen praktiske restriktioner,

med hensyn til koblingsfrekvens. Alt dette

kan man opnå ved at anvende en elektronisk

kontaktor.

Hvad er en elektronisk kontaktor?

Konstruktion

En elektronisk kontaktor har sit udgangspunkt

i et Solid State Relæ (SSR) som er

blevet videreudviklet med henblik på en

mere enkel integration og brugbarhed i

industrielle styringer. Hvad er den egentlige

årsag til denne videreudvikling?

Selvom Solid State Relæet (SSR) har været

kendt i mange år, har det altid været

omgivet med visse forbehold, fordi det

kræver en specifi k, og nøjagtig beregning

af kølepladen i forhold til belastning og

den omgivende temperatur. Det gælder

også den mekaniske montering af relæet

på en DIN skinne, eller monteringsplade

i el-tavlen, samt at beskytte relæet med

ekstra komponenter mod transienter der

måtte optræde på det tilsluttede net.

Disse forhold er der taget hensyn til i en

moderne elektronisk kontaktor. Først indenfor

de senere år har man fået øjnene

op for de fordele, som elektroniske kontaktorer

kan tilbyde brugeren.

I en elektronisk kontaktor er

alle nødvendige komponenter

integreret i en og samme enhed.

Det gælder køleplade,

monteringsbeslag og beskyttelseskomponenter

(afhængig

af fabrikat).

Den elektroniske kontaktor eller

halvleder kontaktor kan på grund af

sin konstruktion i lighed med en mekanisk

kontaktor, monteres på f.eks. en DIN skinne

side om side uden afstand imellem.

Dette er dog afhængig af fabrikat.

En af de store fordele i forhold til almindelige

mekaniske kontaktorer, som normalt

har en levetid på ca. 1-5 millioner koblinger,

er den betragteligt højere koblingshyppighed

og en levetid på op til 50 millioner

koblinger ved fuld belastning.

Se fi g. 1.

Hvori adskiller disse elektroniske kontaktorer

sig fra de kendte mekaniske kontaktorer?

Hvis vi tager udgangspunkt i de

mekaniske kontaktorer, ved man at kontakterne

har en begrænset elektrisk og

mekanisk levetid. Selvom man i dag har

optimeret kontaktmaterialet for at tilpasse

det til den aktuelle belastning (f.eks.

induktivt eller ohmsk) vil der fortsat være

en begrænsning i koblingsfrekvens og antallet

koblinger førend den stopper med

at fungere.

Fig. 1) Levetid i forhold til strømbelastning Kontaktor type SC1 DD 2350A

1

milliard

100

millioner

Levetid

Levetiden kan forøges til

mere end 1 milliard koblinger

Normal levetid: 50 mill. koblinger

10 20 30 40 50

Strøm (A)

Denne levetids begrænsning er faktisk

bortelimineret i de elektroniske kontaktorer

på grund af den chipbaserede konstruktion.

Levetiden er dog afhængig af,

hvordan den interne power enhed er konstrueret.

Hvis den afsatte varme, der optræder

i chippen (thyristoreffekt), ikke afledes

til den fastmonterede køleplade på

den bedste termiske måde vil det anfægte

produktets levetid. Disse forhold varierer

fra fabrikat til fabrikat.

Det er derfor vigtigt at vælge et fabrikat,

hvor den afsatte varme bortledes så hurtigt

og effektivt som muligt. Dette opnås

ved at optimere den termiske overgang

til kølepladen så meget som muligt.

Ved at integrere en konstruktion med en

videreudvikling af DCB teknologien (direct

cobber bonded) har det været muligt

at frembringe en betydelig reduktion af

den termiske modstand samt en lav termisk

stresfaktor (lille udvidelseskoefficient)

hvilket er essentielt for produktets

levetid.

Se fig. 2.

I en konstruktion, som den viste tegning

i fig. 2 betyder det, at den genererede

varme kan holdes under det niveau som

er specificeret i den europæiske produkt

standard EN 60947-4-3 for elektroniske

kontaktorer. I denne standard er det fastlagt,

at kølepladen max må blive 90˚C og

at alle tekniske specifikationer i datablade

osv. skal angives ved 40˚C omgivelsestemperatur.

18


Fig. 2)

Kopling af belastning

Fig. 3) L1 L2 L3

Power ind

Styrespænding

Power ud

(+ )

Termiske

overgange

Køleplade

Belastning

Hvordan opfører den tilkoblede belastning

sig i forhold til indkoblingsstrømmen?

Når en induktiv belastning skal indkobles

/ udkobles, vil der altid være tale

om en stor opbygget energi (back EMF),

som skal ”behandles” i den tilsluttede

kontaktor. Dette er en medvirkende årsag

til at en mekanisk kontaktor har kortere

levetid, end hvis den skulle ind og udkoble

en ohmsk belastning.

Dette fænomen kan man undgå ved at

anvende en elektronisk kontaktor fordi

den er konstrueret til at ind og udkoble

belastningen i nul gennemgangen på sinus

kurven (zero switching).

Udvælgelse

Den elektroniske kontaktors egenskab til

at behandle store start-/spidsstrømme

varierer fra fabrikat til fabrikat.

Det er derfor essentielt, at man undersøger

disse parametre i forbindelse med udvælgelsen

af sikringstype, og om den

elektroniske kontaktor er i stand til dække

den I2t værdi som kræves til den aktuelle

belastning.

Ligesom hos de mekaniske kontaktorer er

det et spørgsmålet om kvalitet, konstruktion

og pris. Hvorfor overdimensionere

når det kan undgås. Et eksempel er ind og

udkoblingen af trefasede varmelegemer i

en stjernekobling uden nul. Tidligere var

det næsten naturlov, at alle tre faser

skulle ind/udkobles af den mekaniske

kontaktor. Med en elektronisk kontaktor

er det ikke nødvendigt. I fig.3 er der vist

et eksempel på, hvordan man enkelt kan

opnå samme funktion kun ved at ind/udkoble

to af de tre faser. (I2t værdi)

Konklusion

I anvendelsen af elektroniske kontaktorer

opnås der helt klare økonomiske fordele.

Det betyder nemlig en reduktion i antallet

af driftsstop og driftsforstyrrelser, længere

levetid og færre kasserede producerede

emner.

1) Ingen bevægelige dele / ingen mekanisk

slid

2) Ingen kontakt brænding

3) Upåvirkelig af mekaniske vibrationer

4) Ideal for høj koblingsfrekvens

5) Totalt lydløs

19

IC ELECTRONIC’s produktprogram består

af elektroniske kontaktorer og motorstyringsenheder.

De er fremstillet efter de

nyeste teknologier, hvilket giver brugeren

store fordele, i form af en betydelig længere

levetid, end hvad tidligere kendte

elektroniske kontaktorer besidder.

Kontakt Solar A/S for yderligere information.


Introduktion af VLT ®

AutomationDrive FC301

For godt et år siden kunne Danfoss introducere

den nye VLT ® AutomationDrive

FC302, nu har endnu et medlem af AutomationDrive

set dagens lys.

VLT ® AutomationDrive FC301 ligner i

udseende og størrelse FC302. Funktionsmæssigt

er der også mange ligheder.

Ønsker man at benytte Flux Vektor, eller

styre permanent magnet motorer skal

man dog anvende VLT ® AutomationDrive

FC302 ,det samme er gældende, hvis der

ønskes lange motorkabler op til 150 meter.

Med introduktionen af FC301 introduceres

også den nye betjeningsenhed LCP 101

som er et numerisk display, ønsker man

muligheden for at benytte et grafisk display

er det stadig muligt, ligesom det under

drift er muligt helt at undlade display.

For at give Dem muligheden for at prøve

den nye VLT ® AutomationDrive FC301 tilbyder

Danfoss derfor i maj, juni og juli et

introduktionstilbud via din grossist.

Læs mere om VLT ® AutomationDrive på www.Danfoss.dk

Se de spændende introduktionstilbud på VLT ® AutomationDrive FC301 som er gældende

for maj, juni og juli måned på: www.Solar.dk

i

Tekniske data for VLT ® AutomationDrive

FC301, 0,25 -7,5 kW:

• Aksel performance: VVC+ (Spændings

vektor styring)

• Forsyningsspænding: 3*200-240 V

50/60 Hz eller 3*380-480 V 50/60 Hz

EMC filter: EMC/EN61800-3 1A optil 50

meter skærmet kabel

• Display: Numerisk eller grafisk

• Kapsling IP20/21/NEMA1 eller IP55/

NEMA121)

• Field bus: ProfiBus, DeviceNet, Can open 1) ,

Ethernet 1)

• Herudover kan nævnes:

• Programmerbar Logisk Controller, Cold

plate teknologi, Fjederbelastede klemmer,

encoder moduler.

1) frigives til salg i løbet af 2005

20


EMC og indkapslingsteknik

Rittal har udviklet et koncept for

EMC-kapslinger, der omfatter alt fra

kapslinger og kabelgennemføringer

til ventilation.

Alle elektriske og elektroniske apparater

og komponenter skaber elektromagnetiske

felter, der alt efter deres styrke kan

påvirke funktionen af andre elektriske og

elektroniske apparater og komponenter i

deres nærhed. Det er derfor vigtigt, både

at skærme elektronisk udstyr mod udefra

kommende elektromagnetiske påvirkninger

og at forhindre apparater og komponenter

i at udsende elektromagnetiske

påvirkninger, der kan genere andet elektronisk

udstyr: Udstyret skal være elektromagnetisk

kompatibelt, også kaldet EMC

(ElectroMagnetic Compatibility).

Kapslingens betydning

Kapslingens bidrag i forhold til en komponent,

eller et systems elektromagnetiske

kompatibilitet er primært i form af en

skærmende effekt overfor felt-båret interferens,

idet kapslingen ikke i sig selv udstråler

eller er modtagelig overfor elektromagnetiske

påvirkninger. Denne skærmende

effekt måles i Rittals tilfælde på

eksternt laboratorium iht. VG95 373 part

15, og er dokumenteret i dæmpningsdiagrammer.

Disse diagrammer angiver den dæmpende

effekt ved de forskellige felttyper. Men en

test af den færdige tavle inklusiv installeret

udstyr er absolut nødvendigt, for at

kunne dokumentere overholdelse af bestemte

grænser, i henhold til de forskellige

standarder.

Rittals EMC-koncept

For at leve op til de krav og anbefalinger

til EMC, der stilles i forskellige standarder

for eksempelvis lavspændingstavler,

har Rittal udviklet et specielt EMC koncept

for kapslinger og tilbehør.

Den skærmende effekt kan, afhængig af

behovet, opnås og forstærkes på forskellige

måder.

En standard kapsling i pladestål som eksempelvis

TS8, yder i mange tilfælde en

tilstrækkelig beskyttelse på grund af det

elektrisk ledende materiale.

Effekten i standart kapslingen kan forstærkes

gennem anvendelsen af yderligere

elektriske forbindelser mellem rammen,

låger og sideplader, samt anvendelsen af

EMC fl angeplader og EMC forskruninger,

ved indførsel af skærmet kabler.

Og endelig opnås det højeste niveau af

afskærmning gennem anvendelsen af

særlige EMC kapslinger af pladestål,

med en alu-zink overflade, hvor ydersiden

er lakeret og indersiden er ubehandlet,

samtidig er lågen udstyret med selvklæbende

pakninger, med meget lille overgangsmodstand.

Huller og åbningers indflydelse

Åbninger i kapslingens struktur forringer

den skærmende effekt i EMC - skabet.

Indfl ydelsen afhænger af felt-typen samt

størrelsen og geometrien af åbningen.

21

Et vigtigt element er eksempelvis kabelindføringer,

som kan give anledning til

mange forstyrrelser, hvis de ikke udføres

korrekt. Ved anvendelse af EMC forskruninger

og forskruningsflanger samt skærmskinner

kan effekten af disse uundgåelige

åbninger reduceres.

Derudover kan der, hvis der er behov for

ventilation i tavlen, anvendes EMC Ventilatorer

og filterenheder der ligeledes reducerer

effekten af den nødvendige åbning

i kapslingen.

Større krav til EMC

I dag, hvor de elektroniske og elektriske

styringssystemer er blevet hurtigere med

kortere koblingstider og hurtigere og kraftigere

svingninger i spænding og strømstyrke

er EMC en faktor der skal tages

hensyn til, når nye anlæg skal planlægges.

Anvendelsen af flere lavvoltskomponenter

gør også systemerne mere sårbare

for elektromagnetiske påvirkninger, ligesom

mindre afstand mellem kabler og

komponenter forstærker den indbyrdes

påvirkning.

Stort program i skabe og tilbehør

Rittals program omfatter foruden specielle

EMC kapslinger en lang række af praktisk

tilbehør til potentialeudligning og til kabelindføringer

samt ventilation.

Til brug i planlægningen og udførelsen af

EMC kapslinger har Rittal udgivet et lille

hæfte med praktiske tips og forskrifter.


IEC klemrækkeserie 1492

1492-J skrueklemmer

1492-J skrueklemmer er effektive

i applikationer, hvor fl ere ledninger er

tilsluttet samme klemrække. Skrueklemrækker

tillader op til 4 faste eller fl ertrådede

ledninger i en enkelt klemme.

Med et fælles design i størrelser fra og

med 2,5 til 10mm 2 , reducerer 1492-J serien

antallet af diverse tilbehør, såsom

endeplader, skilleplader m.m.

1492-L klemmer

1492-L klemmer tilbyder en hurtigere

og mere sikker forbindelse ved anvendelse

af fjederklemme-teknologien.

Fjederklemmer kan reducere montagetiden

med op til 50% sammenlignet med

skrueklemmer. Da ledningen er under

konstant pres fra fjederklemmen, giver

1492-L klemrækker en mere sikker forbindelse

i applikationer, der er udsat for

kraftige vibrationer.

1492-K skæreklemmer

1492-K skæreklemmer til isoleret

ledning tilbyder en hurtigere forbindelsesmetode

ved at eliminere behovet for

at afisolere ledningen før tilslutningen.

Ledningen klippes til i længden, indsættes

i klemrækken og forbindes vha. et

pres med en skruetrækker.

i

Sammen med den nye klemrækkeserie tilbyder Allen-Bradley Fast Track printeren, et nyt opmærkningssystem til klemrækker.

For yderligere information kan udvælgelsesguiden til 1492-J/K/L bestilles på G-nr. 03.00.071.454 hos nærmeste Solar fi lial, eller

downloades fra http://industri.solar.dk

22


Elektronisk motorbeskyttelse 193-E

En ny serie Allen-Bradley elektroniske relæer

– E1 Plus er på markedet. Med en

række nye egenskaber som standard, tilbyder

E1 Plus nem installation, pålidelig

motorbeskyttelse og fl eksibilitet til at

kunne klare en bred vifte af industrielle

applikationer.

193-ED og EE er den nyeste type af MCS

familiens elektroniske motorbeskyttelsesrelæer.

193-E, som er designet til montering

på 100-C kontaktorerne, er selvforsynende

og har et egetforbrug på bare 150

mW. Set i forhold til det traditionelle bimetalsrelæ,

som normalt forbruger ca. 6

W, betyder det energibesparelser, men

mindst ligeså vigtigt, en minimal varmeudvikling

i din tavle. Reaktionstiden for

193-E er kun en brøkdel af hvad man kender

fra bimetallet. I modsætning til traditionelle

relæer anvender E1 Plus elektroniske

komponenter til overvågning af den

tilsluttede motor. Det elektroniske design

af E1 Plus yder sikker motorbeskyttelse

inden for +/- 1 % nøjagtighed, og en termisk

hukommelse sikrer effektiv beskyttelse

til både varme og kolde motorer.

En hyppig årsag til motorfejl er fasetab.

Med et dedikeret kredsløb til registrering

af fasetab er den typiske reaktionstid for

E1 Plus blot 3 sekunder. De traditionelle

relæer kan derimod tage op til 40 sekunder

om at reagere på fasetab.

til 4 bimetalsrelæer. Det brede

justeringsområde betyder og

større fleksibilitet til motorer med

2 viklinger.

EE versionen er endnu mere alsidig

end ED, med DIP-switch indstillinger

til tripklasse (10, 15, 20 eller 30) og valgbar

reset indstilling (manuelt eller automatisk).

Dette muliggør, at en type kan

tilpasses flere forskellige applikationer.

Modellerne findes til både trefasede og

enfasede motorer og kan bestilles med

enten skrue- eller fjederklemme i styreterminaler.

Til en bred vifte af applikationer yder E1

Plus elektroniske relæ en økonomisk rentabel

løsning, høj fleksibilitet og særdeles

god beskyttelse.

Produkterne findes fra G-nr.: 54.22.236.224

Proaktiv motorbeskyttelse med

MCS- 193-EC

Som proaktivt bidrag til Allen Bradleys

kontaktor- og motorbeskyttelsesprogram

MCS, introduceres nu to nye elektroniske

motorbeskyttelsesrelæer 193-EC1 og

193-EC2.

Relæerne byder på et stort udvalg af beskyttelses-,

alarm- og kontrolfunktioner

og er med indbygget DeviceNet interface

ideel til avanceret motorbeskyttelse og

overvågning.

I modsætning til konventionelle motorbeskyttelsesrelæer,

vil 193-EC kunne detektere

potentielle farlige situationer og give

alarm før en overbelastning er årsag til at

motorbeskyttelsen vil være nødt til at udkoble

elektromotoren. Personalet vil altså

aktivt kunne tage sine forholdsregler og

dermed undgå produktionsstop.

En hel serie af essentielle beskyttelsesfunktioner

såsom termisk overbelastning,

fasefejl, blokeret rotor og underbelastning

er integrerede i de nye motorbeskyttelsesrelæer.

193-EC2 har desuden indgange

til termistorer og en funktion for

beskyttelse imod jordfejl.

Med mulighed for individuel indstilling af

trip- og alarmniveauer kan relæerne benyttes

i et utal af forskellige applikationer.

De ekstra ind- og udgange gør det

enkelt at integrere relæet i en styring og

reducerer behovet for almindelig fortrådning.

193-EC1 og 193-EC2, med det integrerede

DeviceNet interface, gør det muligt at udlæse

diverse data fra belastningen, mens

styringssignaler kan sendes til relæet og

dermed være en vigtig brik i optimeringen

af processen. Kort sagt vil MCS-193-EC

minimere nedetiden i produktionen, uden

at optage mere plads end et konventionelt

termorelæ. Der er altså ikke kun tale

om motorbeskyttelse, men også overvågning

og optimering af motorens drift.

Produkterne findes fra G-nr.: 54.22.241.112

193-ED og EE er et forenklet produktudvalg.

Med industriens bredeste indstillingsområde

på 5:1 spænder en enhed

over samme indstillingsområde som op

23


Solar Industri’s hjemmeside

med i ny webportal

En helt ny webportal har set dagens

lys på www.solar.dk. Her er alle Solars

indsatsområder, herunder Solar

Industri, samlet i en effektiv hjemmeside

med masser af nye faciliteter

Det elektroniske Solar Industri

Selvom der er flere ændringer i forbindelse

med flytningen til den nye portal, så er

de velkendte fordele flyttet med. Magasinet

Solar Industri, bliver også fremover

lagt på websitet samtidig med, at magasinet

udkommer i den trykte udgave.

Samtlige artikler fra alle numre af Solar

Industri vil fortsat være til rådighed med

oversigtsvenligt resume og lynhurtig emnesøgning

på tværs af årgange. Adressen

er der heller ikke ændret på ”http://industri.solar.dk”

er stadig den direkte vej til

den professionelle web for industriens

fagfolk.

Produktinformation med oversigt

Som noget nyt er produktinformation i de

elektroniske brochurer og datablade blevet

mere oversigtsvenlig. Opdelingen i

fabrikat, produktkategori og type betyder,

at du med det samme finder frem til de

ønskede informationer. Der kan naturligvis

fortsat søges på emner, og i den nye

portal bliver du tilmed præsenteret for

både brochurer, tekniske beskrivelser, nyhedsartikler,

videoprogrammer og sågar

kursustilbud med relevans for emnet.




Solar Industri Nr. 2/2005

EMC-potentialudlign. & jordingsformer

OBO Transientbeskyttelsesudstyr

Belysning med elektroniske

enheder

Effektkabler til frekvens

omformerstyrede motorer

EMC rigtig installation og

frekvensomformere

Nyhedsopdatering hver dag

Nyhedsbreve sendt pr. mail afløses på

den nye hjemmeside af et såkaldt RSS

feed. Det er en ny service som betyder,

at du automatisk kan modtage nyheder

hver gang du er online. Microsofts nye

Outlook 7.0, der forventes på gaden i 3.

kvartal indeholder faciliteter til denne nye

tjeneste, men indtil da kan du downloade

et gratis program til denne service på

http://www.awasu.com.

Information om Solar Industri

Det nye website omfatter naturligvis

også information om os selv. Ønsker du

yderligere informationer, er du velkommen

til at kontakte Solar Industri, som

er repræsenteret i Solars 3 regioner.

Se navne under menupunktet: kontakt.

Brøndby

Tlf. 70 24 64 00

Esbjerg

Tlf. 76 96 26 00

Frederikshavn

Tlf. 96 20 22 00

Hillerød

Tlf. 70 24 64 00

Holstebro

Tlf. 96 10 09 00

Kolding

Tlf. 76 96 26 00

Solar A/S (Aktieselskabet Nordisk Solar Compagni) CVR nr. 37784710

Industrivej Vest 43, 6600 Vejen, Telf. 76 96 12 00, Fax 76 96 12 05, www.solar.dk

København NV

Tlf. 70 24 64 00

København SV

Tlf. 70 24 64 00

Nykøbing F

Tlf. 70 24 64 00

Odense

Tlf. 63 11 39 00

Randers

Tlf. 87 10 23 00

Silkeborg

Tlf. 87 20 17 00

Slagelse

Tlf. 70 24 64 00

Sønderborg

Tlf. 73 42 06 00

Vejle

Tlf. 76 96 26 00

Aalborg

Tlf. 96 34 22 00

Århus

Tlf. 87 45 96 00

Solar Industri Nord Tlf. 96 34 22 00 Solar Industri Syd Tlf. 76 96 26 00 Solar Industri Øst Tlf. 70 24 64 00

Der tages forbehold for eventuelle trykfejl . BR 25044 . Maj 2005

More magazines by this user
Similar magazines