EMC-Elektrisk felt. - Of the Clux

Denne standarden ligger til grunn for det daglige arbeid hos installatør, tavlebygger ogindustri.Basisstandarder:Beskriver testprosedyrer og angir testnivåer og grenseverdier.Benyttes av kompetente organ eller akkrediterte test/prøveinstanser.Tavleanlegg.Kapsling, skinnesystem og utrekkbare skuffer er omfattet av Lavspenningsdirektivet.Dette vil i praksis si at EN 60439 er gjeldende forskrift for tavleanlegg i Norge.Avhengig av komponentbestykning i tavlen og omgivelsen for denne kan EMC-direktivet fåanvendelse for tavleanlegget. En tavle oppfattes som et system, men er bare omfattet av EMCdirektivetdersom tavlen inneholder elektroniske komponenter som PLS, regulatorer,effektbrytere m/elektronisk utløsermekanisme, etc.Norm EN 50081-1: husinstallasjoner, kontorer, lett industriNorm EN 50081-2: Industrimiljø m/betydelige kapasitiv og induktiv lastFor å ivareta EMC-kravene bør tavleanlegg planlegges etter:- Fysisk adskillelse av energi- og styre-kabler- Vurdere skjermingstiltak mellom energi og styring- Vurdere kapsling med gode EMC-egenskaper- Kabelforlegning nær metallkonstruksjon- Godt jordpotensiale og utjevning- Skjermet kabel (jordet i begge ender) mellom frevensomformer og elmaskin- Skjermet (skjerm forsvarlig jordet i skap), revolvert kabel for styre/signal-kabel- Benytte CE-merkede komponenter- Benytte filtre i styre/signal kabel- Beskytte mot koblingstransienterPLS-anlegg.Direktiv 89/336/EWGNorm EN 50081-2 (For emisjon)Norm EN 50082-2 (For immunitet)For å ivareta EMC-kravene bør PLS-anlegg planlegges etter:- PLS-komponenter skilles fysisk fra energikomponenter- Kortest mulig avstand mellom PLS-jord og jord- Isolasjonsovervåkning for ujordet strømforsyningKraftelektronikk (Frekvensomformere, etc).For kraftelektronikk på komponentform gjelder CE-merket kun Lavspenningsdirektivet.Generiske normer for EMC-direktivet benyttes på hele installasjonen - frekvensomformer,kabel, kontaktorer, motor.Installasjoner med kraftelektronikk er omfattet av EMC-direktivet og ansvarlig leverandørskal dokumentere løsningene, utstede samsvarserklæring (egenerklæring) og påføre CEmerket.4

Signaloverføring.I instrumentering er det vanlig å overføre prosesstilstand signaler som strømsignaler medlevende nullpunkt [4 20mA] . Spenningsignaler blir benyttet ved digitale signaler.KraftkabelCuRuRiUsJordplanIs5 −10For en overharmonisk gjelder u = 10 sin( 10 t )[ V], C = 10 [ F]Spenningsoverføring:Ru = Ri = 210 ⋅ 4 [ Ω ], Ru / / Ri = 104 [ Ω], signalområde [0 10V].5 −10ujωCjjIs == uRu Ri +j Ru Ri C+ = 10 ⋅10j ⋅ ⋅ + = −410101 5 4 −10( / / )ω ( / / ) 1 10 10 10 1 01 , j + 1jωC−41Is = 10 = 01 ,[ mA]101 ,Støyspenning Us = Is ( Ru / / Ri) = 0, 1⋅10 −3⋅10 4 = 1[V]1Målefeil i % av full skala MF[%FS]= 100 = 10[% FS]10Strømsignaloverføring [4 20mA]:Ru = 10[ Ω], Ri = 250[ Ω], Ru / / Ri = 10[ Ω ]5 −10u = 10 sin( 10 t)[ V], C = 10 [ F]5 −10ujωCjjIs == uRu Ri +j Ru Ri C+ = 10 ⋅10j ⋅ ⋅ + = −410101 5 −10−( / / )( / / ) 1 10 10 10 1 104ωj + 1jωC−41Is = 10 = 01 ,[ mA]111Støystrøm via Ri: iRi = Is ⋅Ru// Ri⋅ = 01 , ⋅10⋅ = 0004 , [ mA]Ri 2500,004Målefeil i % av full skala MF[%FS]= 100 = 0,025[% FS]20 − 410[% FS]Vi ser i dette tilfelle at målefeil MF[%FS] blir= 400 ggr større ved0,025[% FS]spenningsoverføring enn tilsvarende system ved strømoverføring.Enkle og viktige regler for elektrisk og magnetisk støy.11

Elektrisk støy.lu3d1C3a3u1d2u2a2C2a1C1JordplanGenerellt :FεAr[ 1] ⋅ε[ ] ⋅lm [ ] ⋅dm[ ]εr⋅ε⋅00CFm −12F[ ] = =,( ε0= 885 , ⋅10[ ])aam [ ]mDet er alltid minste delareal som er dominerende beregningsareal A.X [ ] 1 1CΩ == .rad 2π⋅ f ⋅Cω[ ] ⋅ CF [ ]sLiten C-verdi gir stor X C -verdi og dermed liten kapasitiv kobling mellom systemene.Det er derfor av stor betydning og holde stor avstand a og kort paralelloverføring l for åoppnå liten C-verdi som gir stor X C -verdi og liten avkobling mellom systemene.Beregning av strøkapasitet C1 :Jordplanarealet er mye større enn prosjektert areal for leder med diameter d1.Det er derfor lederdiameter d1 som inngår i beregning.Det er luft som dielektrikum mellom systemene.FεC Fm lm d mr[ 1] ⋅ε0[ ] ⋅ [ ] ⋅1[ ]−12885 , ⋅10⋅d1⋅l1[ ] ==a [ m]a1Beregning av strøkapasitet C2 :Jordplanarealet er mye større enn prosjektert areal for leder med diameter d2.Det er derfor lederdiameter d2 som inngår i beregning.Det er luft som dielektrikum mellom systemene.FεC Fm lm d mr[] 1 ⋅ε0[ ] ⋅ [ ] ⋅2[ ]−12885 , ⋅10⋅d2⋅l2[ ] ==a2[ m]a2Beregning av strøkapasitet C3 :Lederarealet for d1-leder er større enn prosjektert areal for leder med diameter d2.Det er derfor lederdiameter d2 som inngår i beregning.112

Dersom spenningen over bryteren blir stor nok og bryteravstand liten nok (i bryter åpningsøyeblikk)vil det oppstå en gnist i bryter luftgap. Luften vil bli ionisert og nå kan spenningenover luftgap reduseres betydelig uten at gnistgapet opphører. Resultatet er at energien overspole L og strøkapasitans C vil forbrukes over resistansene i kretsen.I vårt tilfelle hvor vi har en vekselspenning vil gnisten slukke omkring hver nullgjennomgangog spenningen må derfor nå tennverdien på ny før ny gnist etableres. I en praktisk brytermekanismeøker avstanden raskt ved bryterbetjening, og derfor blir det stort sett bare etablertgnist ved de aller første halvperioder.Gnistgapmekanismer med fast elektrodeavstand er et effektivt beskyttelsestiltak motoverspenninger, og hensikten med disse er raskt å redusere spenningsverdien og å bli kvittenergien som er lagret i spoler og kondensatorer.For kontaktorer/releer i elektroniske driverkretser er det vanlig å koble inn en friløpsdiode Di antiparallell. Denne skal forbruke støyenergien og dermed redusere spenning ogutladningstid.16

Tvinnet (revolvert) kabelpar.Nyttesignal I blir overlagret støysignal(i1+i2).Dersom sløyfeareal for hvert tørn er like ogat det er mange tørn pr. kabelmeter vil i1=i2,og dermed vil kapasitivt koblet støysignal blitilnærmet eleminert.Allerede i dag finnes det supertvinnet (konstant sløyfeareal) kabel på markedet. Utvikling avslik kabeltype går meget raskt og supertvinnet kabel vil innen kort tid gi en konkuransefordelframfor konvensjonelle kabler.Vi skal senere se at supertvinnet kabel gir like god immunitet for elektromagnetisk støy, B-felt generert støy.Skjerming for E-felt.Skjermen er en god leder over et stort frekvensområde og støystrømmen i vil følge skjermen.Innafor skjermen er det elektriske feltet E=0 og lederpar vil derfor være upåvirket av E-felt.I likhet med tvinnet kabelpar er kabelskjerm altså et godt EMC-tiltak.17

Kabling av signaler blir derfor praktisert med tvinnet og skjermet kabel.EMC-Elektromagnetisk felt.Koblingsveg:Strømendring - induktans - støyspenningKoblingsveg via gjensidig induktans M=f(l ,1/d)Støystrøm u=f(di/dt , M)Hold kort paralellkabling l og hold god avstand d mellom systemene for å oppnå dårligkobling mellom systemeneStøyspenning over nyttelast u Z⋅istøy=Magnetisk felt som induserer støyspenning.IMagnetisk flukstetthet BTesla [ ]= μ , mindre verdi dess lengre fra støyleder.2 ⋅π⋅dH A IMagnetisk feltstyrke [ ]= , mindre verdi dess lengre fra støyleder.m 2 ⋅π ⋅ dIndusert støyspenning i signalkabel u = M di . Gjensidig induktans M[H]=f(l, 1/d)dtEn strømførende leder setter opp et B-felt etter skruetrekker regel.Unngå paralellføring av kabel over store avstander (l), hold god avstand (d) mellomsystemene, system kryssing ≈ 90 o .Dersom System 1 (energisystem) kobler magnetisk støy inn i System 2 med verdi u : 218

ISystem 1System 2du1u2hlJordpland+ hd+hd+hμ ⋅l⋅Idr μ ⋅l⋅ I d + hφ = ∫ Bldr = μ⋅ l ∫ Hdr ==π ∫ln( )2 r 2πdddd∧ dI ∧I = Isinωt⇒ = ω Icos ω t:dtdφd μ ⋅ l ⋅ I d + h μ l d h dI l d hu2=− =−=− ⋅ + μ[ ln( )] ln( ) =− ⋅ ln( + ) ω⋅ ∧Icosωtdt dt 2πd 2πd dt 2πh∧μ ⋅ l ⋅ 2π⋅ f d + h∧d + h )u2 = Iln = I⋅f ⋅ μ ⋅ l ⋅ ln = I ⋅ f ⋅ μ ⋅ l ⋅[ln(d + h)− ln( d)]2πddUtrykker sløyfe/støy-areal i System 2: l ⋅ ln( d + h)Utrykker påvirkning fra System 1 mot System 2: − l ⋅ ln(d)Støybekjemping betyr å sette i verk praktiske tiltak slik at u2 minimaliseres:1.Minimum strømsløyfeareal (helst tvunnet signallederpar) A=lxh.2.Paralelloverføring med støykilde l kortest mulig.3.d + h dLengst mulig avstand d fra støykilde ( d〉〉〉h: ln( ) ≈ ln ≈ ln1 ≈ 0 ), og jorde signaletd dbare i ene enden, eller ingen steder.4.Redusere permeabiliteten μ ved å benytte skjermet kabel.SenderMottakeru1ZuOverføringZiJordplanMinimal strømsløyfe(helst tvunnet kabeIngen strømsløyfe19

Tvunnet parkabel på signalledning.Summerer vi støyspenningene fra a til b får vi: -u1-u2-u1-u2+u1+u2+u1+u2=0 (gjelder eksaktbare for supertvinnet kabel.Skjermer er vanligvis konstruert av μ − materiale og vil virke som et Faradays bur, og kanderfor gi god magnetisk dempning.Retningslinjer for Jording/kabelforlegning i automatiseringsanlegg.Kabelforlegning.Skille og god avstand mellom signalkabler og kabler med høyere spenningsnivå er avavgjørende betydning for for støyskjermingen.Hovedregel ved signaloverføring i instrumenterinskretser:1. Benytt strømsignaler ([4 20mA], [0 20mA], [10 50mA]) for analog signaloverføring.2. Benytt skjermet revolvert kabel.3. Jord skjerm bare i begge ender.Som grunnlag for EMC-riktig forlegning er det hensiktsmessig å dele kablene i grupper:Gruppe A:Skjermet kabel for dataoverføring.Skjermet kabel for analoge og digitale signaler opp til 400[V].Uskjermet kabel for signaler opp til 60[V].Gruppe B:Uskjermet kabel for systemspenninger 60 - 400[V].Gruppe C:Uskjermet kabel for systemspenninger 400 - 1000[V].Uskjermet kabel fra frekvensomformer.20

Gruppe AGruppe BGruppe CKoblingskapGruppe ASeparate kabeltrasseer er best.Gruppe A Gruppe B Gruppe CaabbGruppe BGruppe CAdskilte kabelbunter med a=10cm, min på samme trasseAlltid separate trasseer i skab=30cmskjermC C MCMsignalparkabelbaneKabel nær jordplan gir god kapasitiv og induktiv avkobling av støysignalerUtenfor koblingskap må vi oppfylle:Kablene legges på metalliske kabelbroer.God galvanisk forbindelse over broens skjøtesteder.Kabelbroene bør kobles til jord for hver 30m løpelengde.På samme bro, i samme rør o.l. kan gruppe A og gruppe B legges på samme bro dersomavstand mellom kabelbunter er minst 10cm.Gruppe C bør helst legges på egen bro.For analoge signaler brukes alltid skjermet kabel.Uskjermet kabel (til f.eks. signal/strømforsyning) legges lengst mulig bort fra kontaktorer,motordrifter, transformatorer, andre typiske støykilder.Signalkabler og utjevningsforbindelser legges nærmest mulig hverandre og med kortest muligkabelføring.Bruk av enkeltledere (PN) til signaler og strømforsyning forlegges med minst mulig avstandog gjerne tvunnet.Jording av skjerm.21

PEKabel samleskapElektronikkskapTransmitteraSkjermet kabelbcdSkjermet kabelPLSRekkeklemmelistSkjermjordskinneJording av skjerm er fremdeles i dag et stort EMC-faglig stridstema.Tese 1:I de aller fleste tilfelle er det av så stor betydning å beskytte seg mot høyfrekvent støy at vijorder skjerm med industri kabelklemme i b, c og d og i a med så kort forbindelse som mulig(unngå «Pigtails»).Ulemper er at skjermene kan påtrykkes store strømmer fra jordnettet fordi det oppstårpotensialforskjeller i dette, og at store nærliggende vekselfelt induserer farlige strømmer isløyfene som dannes av skjerm og jordleder.Installasjonskostnadene blir større ved multipunktsjording av skjerm.Tese 2:Erfaring fra mange anlegg og berøringsfare til skjerm har vist at enpunktsjording i d medindustriklemme er det beste.Jording av skjermer i høystrømsanlegg (lysbueovner – lavfrekvent støy) gir best resultat medenpunktsjording.Strømbanene vil være såpass usymmetriske at det i noen titalls meter fra disse vil være storevekselfelt til stede, som vil indusere betydelig strømmer i skjerm.Det samme er tilfelle for større industri anlegg, kjemisk, petroleum, treforedling, etc.Erfaring viser at for disse er høyfrekvens-syndromet et ukjent fenomen. Noe av forklaringentil dette ligger i at signalkablene ligger i «god» jord (god avkobling) og langt fra energikablene.Skjermimpedansen Z er frekvensavhengig:S22

10510410310210110-1Zs[ohm/km]Folie skjermFlettet Cu-skjermDobbelflettet Cu-skjerm10-210-3Blyskjermf[MHz]0,001 0,003 0,01 0,03 0,1 0,3 1 3 10Skjermimpedans Zs=F(f)30 100Ved høye frekvenser blir skjermen mer og mer induktiv.Teoretisk grunnlag for jording av skjerm.For en strømsløyfe skjerm/jordsystem gjelder at skjermstrømmen i skjerm som jordingssystemetsetter opp er minst mulig slik at støy ikke kan kobles til signallederne som ligger innaforskjermen:Skjermen jordet i ene endenSkjermen jordet i begge enderRskjermLskjermRskjermLskjermiskjermiskjermCoZjIjZjIju2uu1 u2uu1JordsystemJordsystemAll støystrøm må gå via jordsystemet mot jord.Vi sløyfer prefikser i ligninger under (R = R skjerm , etc)23

Jording av skjerm i ene enden:uiskjerm( ω → 0) == u1 LC sLs + R +0C suC0siskjerm( ω → ∞)=≈ u ⇒i21 LC s +Ls + R +01C0sJording av skjerm i begge ender:u u uiskjerm( ω → 0) = = ≈Ls + R jωL+ R Riskjerm( ω → ∞)=u≈Ls + R0u⇒iLsskjem2C0s≈ uC0s≈ 0,( C0s= jωC0→ 0)+ RC s + 1u≈LωSkjerm jordet i ene enden - høye frekvenser:Skjerm jordet i begge ender - høye frekvenser:Z0skjerm≈ uu=iskjerm=Zskjermu=iC ω02LC ωskjerm0skjerm=For høye frekvenser er skjermimpedansen størst, og jordingssystemets innflytelse påskjermen minst ved jording av skjerm i begge ender.For lave/midlere frekvenser er skjermimpedansen størst, og jordingssystemetsinnflytelse på skjermen minst ved jording av skjerm i ene enden.Inntil for ca. 10 år siden var hovedregelen at skjermen i analoge signalkabler skulle jordes iene enden.I dag er elektronikk så rask at høyfrekvente jordstrømmer blir vanlig. De fleste PLSleverandøreranbefaler i dag jording av analoge signalkabler i begge ender.En god anbefaling: Følg PLS-leverandørens jordingsregler.En kompromisskobling er å koble inn en fysisk kondensator C = 3,3[nF]/3000[ V ] i denenden av skjermen som ikke er jordet..Ved høye frekvenser vil C virke som en kortslutning.Vi oppnår jording i ene enden ved lave/midlere frekvenser og jording i begge ender ved høyefrekvenser:LωLω≈uLωSkjermen jordet i ene endenSkjermen jordet i begge enderRskjermLskjermRskjermLskjermCCoZjIjiskjermC+CoZjIjiskjermu2uu1 u2uu1JordsystemJordsystem24

Lave/midlere frekvenser: Jordet i ene enden (i skjerm = liten)Høye frekvenser: Jordet i begge ender (i skjerm = moderat)Uansett jordingsstrategi for skjerm er det en fordel at skjermen blir lagt så nær jordleder sommulig. Vi får da god avkobling for støysignaler via strøkapasiteter og lite sløyfeareal forinduksjonstrømmer.u1RLSkjerm. . . . . . . . . . . . .RLu2EUIEUICodC1mJordsystem= f ( 1 ) ⇒ ΔI = f ( C ) = f ( 1 ),( d → 0: ΔIf 0).dd0 1 2 0 1Skjermjordingsmetodens innvirkning på signallederne.TransmitterPLSR1SignalledereZlR2u2SkjermZsC2C1ZjUjJordsystemC1ZjC1//C2R1Uj ZlUjR2 u2Skjerm jordet i en endeCommon Mode spenning til hver signalleder:UNormal Mode spenning: UNM = u2Zs ZlSkjerm jordet i begge enderCM= UC1R1R2u225

Ideellt: u2( ω)0Uj( ω)→Skjerm jordet i en ende:u2ω→0:→0Uju2R2R2ω→∞:→ ≈ ≈ 1 ( R2〉〉R1)Uj R1+ R2R2Utimpedansen R1 er svært lav i en transmitter, R2=250[ohm].Skjerm jordet i begge ender:u2ω → 0 : → 0Uju2 Zp R2Zsω →∞: → ≈ , ( Zp = Zs / /[( C1/ / C2) + Zl / /( R1+R2)] ≈ Zs)Uj Zj + Zp R1 + R2Zj + ZsZj Zju2ZsFor ≈ = 05 ,: ω →∞:≈ ≈ 067 ,Zp ZsUj 05 , Zs + ZsKabler – karakteristiske størrelser.Eksakt linjemodell:iRLu1 C/2 C/2u2 DiC1/2C2/2C1/2 C2/2hhJordplanAvstand D[m] mellom ledere er liten:h〉〉 D26

Forenklet modell for 2-leder:iRLu1 Cu2 DiC1C1hhJordplanAvstand D[m] mellom ledere er liten:h〉〉 DKabelresistans pr lendeenhet:Ω ρ[Ω ⋅ m]ΩR[ ] = + k [ ] f [ Hz]2 R⋅m A[m ] m ⋅ HzRRdcfΩ ρ[Ω ⋅ m]For dc-signal (f = 0): R dc[ ] =2m A[m ]Allerede ved frekvensen f = 30[Hz] øker resistansen.Dette skyldes skinneffekten.A i[A]Etter hvert som frekvensen øker vil strømtettheten J [ ] =22m A[m ]lederlaget og avta nærmere sentrum.øke i det ytterste27

Stor strømtetthetMindre/liten strømtetthetFor høyfrekvente (MHz-området) ac-signal beregnes ledningsresistansen etter:Ω d ρ d 4ρdρ ρ ρ 1 1Rac [ ] ≈ Rdc( + 0,25) = ( + 0,25) = ( + 0,25) = + = ( + )22m 4δA 4δπd4δπdδπdπdδ dd = ledningsdiameter i [mm]0,066δ ≈, (relativ konduktivitet σr= 1 for cu-kabel, relativ permeabilitet σr= 1 forσ ⋅ μ ⋅ frrcu-kabel, f = frekvens i [MHz])For cu-kabel:0,066δ ≈σ ⋅ μ ⋅ fRacrr0,066=fΩ dd[ ] ≈ Rdc( + 0,25) = Rdc( + 0,25) = Rdc(3,8 ⋅ d[mm]f [ MHz]+ 0,25)m 4δ4 ⋅ 0,066fLinjekapasiteter.rCDLinjekapasitet pr lengdeenhet:Fπ ⋅ε[]FC[] =mm D[m]lnr[m]Stor avstand D mellom ledere:Fπ ⋅ε[]FC[ ] =m→ 0m ∞28

hC1JordplanKapasitet mellom leder og jord pr lengdeenhet:FC1[] =mF2π ⋅ε0[]m2h[m]lnr[m]Stor avstand h mellom ledere og jordplan:F2π⋅ε0[]FC [ ] =mm ∞1→0rLDLinjeinduktans pr lengdeenhet:Hμ0[]−7HD[m]10 D HL [ ] =m(1 + 4ln ) = (1 + 4ln )[ ]m 8πr[m]2 r mLiten avstand (D = 2 r) mellom ledere:H 10L[] =m 2−71 10(1 + 4ln ) →1 2−7H[ ]mR, C og L vil være oppgitt av kabelprodusent.Kapasitet C 1 og induktans L 1 mellom leder og jordplan må vi selv beregne.Datablad for kabelprodusent:29

Parkabel medfelles skjermHKSKInnendørs brukFlertrådet leder,0.14 mm²og 0.22mm²SelvslukkendeHKSK for bruk til svakstrømsinstallasjoner, data/fjern-kontroll anlegg, medisinskutstyr ol. med PVC isolasjon, fargekode CN-1. Par revolvert konstruksjon medflettet kobber skjerm (84% optisk dekning).Ytterkappe av PVC.KabelkonstruksjonAntall KappematerialeLeder Isolasjons Kabel Vektpardimensjon diameter diamete[mm2] [mm] r [kg/km][mm]2 PVC 0.14 KGT 0.95 PVC 5.3 403 PVC 0.14 KGT 0.95 PVC 5.6 434 PVC 0.14 KGT 0.95 PVC 6.1 566 PVC 0.14 KGT 0.95 PVC 7.3 7310 PVC 0.14 KGT 0.95 PVC 8.6 9712 PVC 0.14 KGT 0.95 PVC 8.7 1052 PVC 0.22 KGT 1.2 PVC 5.8 464 PVC 0.22 KGT 1.2 PVC 7.7 788 PVC 0.22 KGT 1.2 PVC 8.9 110Rev.2.KGT= Kobber, glødet og fortinnetKabelegenskaperBøying minste bøyeradius 8 x D Brannklassifisering IEC 60332-1Temperaturområde under installasjon 0°C til +70°CMaks trekkraft under installasjon7N x ant. ledere0,14mm 20,22 mm 2 11N x ant.ledereElektriske data ved 20°CFrekvensImpedans v/1MHz82 ± 10 ohmDempning, nominell [dB] Induktans0,64 mH/km0.14 mm² 0.22 mm² DC-Resistans, sløyfe10 kHz 0.6 0.4 0.14 mm²255 ohm/km100 kHz 1.4 1.0 0.22 mm²170 ohm/km1 MHz 3.8 3.6 Isolasjonsmotstand>200 Mohm x kmParkapasitans105 ± 15 nF/kmPrøvespenning1500 V DC 2000 V DC Kapasitans ubalanse2000 pF/kmDriftsspenning, maksimalt 60 V 60 V Kapasitans leder/øvrige motskjerm145 pF/m30

Eksempel for forenklet linjemodell:Velger 2par 2X2/0,14 med lengde l = 100[m] og jordet skjerm i begge ender.Alle ledige par er terminert til skjerm/jord i begge ender.iRLu1 Cu2 DiCsCshhSkjermJordplanJordet skjermL = 0,64 ⋅10C = 105 ⋅10−3−9[HkmF] ⋅ 0,2[ km]= 1,3 ⋅10[ ] ⋅ 0,1[ km]= 10,5 ⋅10km−4−9[ H ][ F]Uten å ta hensyn til strømfortrengning ved høye frekvenser får vi:ΩR dc= 255[] ⋅ 0,1[ km]= 25,5[ Ω](sløyfemotstand er oppgitt)km2 4A4 ⋅ 0,14A = 0,14[ mm ] ⇒ d = = = 0,42[ mm]π πRac[ Ω]≈ R (3,8 ⋅ d[mm]f [ MHz]+ 0,25) = 25,5(3,8 ⋅ 0,42 f [ MHz]+ 0,25) = 40,7 f [ MHz]+ 6,375dcBeregninger gir:f[MHz 1 10 100R ac[Ω] 47 135 413C S= 145 ⋅10−12[Fkm] ⋅ 0,1[ km]= 14,5 ⋅10−12[ F]Dersom u er en støyspenning får vi:131

iiRLCu1 u2 DhhSkjermJordplanJordet skjermCsCsabC S + C S = 0,5C = ][107,251014,50,51212F−−⋅=⋅⋅SCFCCCSab =⋅=⋅+⋅==−−−][1010,5107,251010,5)//(0,59129CsRCsLCsCsLsRsZ11)(2++=++=)()()(1sZsusi =11)(1)()(1)()(1)()( 212112++=++=⋅==RCsLCssuCsRCsLCsCssuCssZsuCssisujω :s =11010,51013,65111)()(92132212+⋅⋅+⋅−=++= −−RjRCjLCjjujuωωωωωω9213121010,51013,6511)()(−−⋅⋅+⋅−=Rjjujuωωωω29221312)10(10,5)1013,65(11)()(Rjujuωωωω−−⋅+⋅−=] :47[106,310210666Ω=⇒⋅==⇒= Rfπω]35[0,0247)106,310(10,5)106,31013,65(11)()(26921221312dBjuju⇒ −=⋅⋅⋅⋅+⋅⋅⋅−=−−ωω] :135[106,310210777Ω=⇒⋅==⇒= Rfπω]75[0,0002135)106,310(10,5)106,31013,65(11)()(27921421312dBjuju⇒ −≈⋅⋅⋅⋅+⋅⋅⋅−=−−ωω32

f888= 10 ⇒ ω = 2π10= 6,3 ⋅10⇒ R = 413[ Ω] :u ( jω)2u ( jω)1=(1 −13,65⋅10−13⋅ 6,32⋅1016)12+ (10,5 ⋅10−9⋅ 6,3 ⋅108⋅ 413)2≈ 0,000002 ⇒ −115[dB]Lavfrekvente magnetfelt.Nettfrekvent magnetfelt (50Hz) fra noen elektriske apparater.Apparat Avstand apparat/målested [m] Flukstetthet B[uT]Elektrisk ovn 0,3 0,15-0,5Mikrobølgeovn 0,3 4-8Håndsirkelsag 0,3 1-25Oljeisolert 3-fase trafo 1,0 4Oljeisolert 3-fase trafo 2,0 1Tørrisolert 3-fase trafo 1,0 13Oljeisolert 3-fase trafo:1250[kVA], 10kV/240V,3000A(sek)Tørrisolert 3-fase trafo:1600[kVA], 10kV/400V,2300A(sek)Magnetfelt rundt runde lange ledere.Bmaxar∫ Hdl=IC→ →2πrH = Iμ0IBr og B μ0I=max=2π2πa33

Noen laboratoriemålinger:Enfase, I=1A/50Hz10010B[nT]-I10mm+Ix1100mm200mm0,10,010 2 46 8 10 12 14 16 18x[m]Trefase, I=1A/50Hz10010B[nT]100mm200mmx10,1x[m]I RI S 10mmI T0,0102 4 6 8 10 12 14 16Trefase, I=1A/50HzIT100B[nT]d1=36mm10d2=20mmleder1I RI S0,10,0136mm 0 2 4 6 8 10 12 14 16Målt fra kabelsenterx[m]For magnetiske materialer er relativ permeabilitet μ rikke konstant, men avhengig av denmagnetiske feltstyrken ( =f(H)).μ r34

u rmymetallBløtjernH[A/m]Inntrengningsdybden (dybden der feltet er redusert til 0,37H) for mymetall−( = 70 000, R = 10 6 Ω ):μ rδ =−62R2⋅10=ω⋅μ ⋅μ 2π ⋅50⋅70000⋅4⋅π⋅10r0−7= 0, 0003[ m] = 0, 3[ mm]−Tilsvarende for et elektrisk materiale, aluminium ( = 1, R = 003 , ⋅10 6 Ω ):δ =−62R2⋅003 , ⋅10=ω⋅μ ⋅μ 2π ⋅50⋅1⋅4⋅π⋅10r0−7μ r= 0, 012[ m] = 12[ mm]Målinger utført på 3-fase system (I R = I S = I T =500[A]):10B[uT]50B[uT]uten skjerm,h2h280cmx86mymetall, h14030h173cmxSkjerm42aluminium, h2aluminium, h1mymetall, h2x[m]2010stål,h2aluminium,h2x[m]3-fase system0,5 1,0 1,5 2,0 2,53,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,53,0Data skinner: 1,5cmx10cm, avstand mellom skinner=8cm, h1=4cm over skjermplate.Data skjermplate: 3mm tykk, 2m bred.Måleresultatene viser at elektriske materialer gir bedre skjerming mot svake magnetiske felt.De er billigere (5% av pris mymetall) og er lettere å bearbeide.For lukkede skjermer (rør, kasser, o.l.) vil magnetiske materialer være å foretrekke.Målinger viser bedre resultater når skjermen plasseres nærmere skinnene.Målinger på på 3-fase rundkabler gir bedre skjermingsresultater enn skinneføringer.Fordi ledningsevnen i aluminium er bedre enn i magnetiske materialer vil det settes opp størreinduserte strømmer i aluminiumsskjermen for å motvirke magnetfeltet.35

B-feltu, RPlatedø/dti→ → → → ∂ B →∫Edl= ∫ JRdl= ∫− t ndA ∂ϕ= −∂ ∂ tC C Sc=integrasjonsveis=integrasjonsflateFordeling av strømtetthet J[A/mm 2 ] i ledere.→3RoJ=1,0f=0,01Hzf=50HzJ=1,82J=1,24J=0,72J=10,4J=0,38f=1000HzRof[Hz]For frekvenser opp til noen kHz gjelder: R ≈ Ro+ 0002 , Ro⋅fMagnetisk felt rundt en leder.0 200 400 600 800 1000 1200f=0,01Hzf=50Hzf=1000HzGalvanisk og induktiv kobling av støyspenning U støy mellom spenningsystemer:36

Matespenningsystemer gir også stor EMC-virkning.Enfase envegs likeretting:1 1 2 111u1= + cos ωt+[ cos2ωt− cos4ωt+ cos 6ωt− ... + ...]π 2 π 13 ⋅ 35 ⋅ 5 ⋅ 7Enfase tovegs likeretting:2 4 111u2= − [ cos2ωt + cos 4ωt+ cos 6ωt+ ... + ...]π π 13 ⋅ 35 ⋅ 5 ⋅ 7ω = nettfrekvensI mangeleder kabel skal ledige kabelpar termineres til jord i begge ender, slik at vi ungårantenneeffekter.Jording og jordingssystemer.Jording av elektriske systemer er svært viktig ut fra to ulike aspekter:1. Sikkerhetsmessig.Systemet skal være slik jordet at utstyret som er tilkoblet dette er berøringsikkert.Fargekode for sikkerhet jordleder er grønn/gul.2. Funksjonalitet.Signalmessig riktig jording er helt avgjørende for at et system skal fungere tilfredsstillende iforhold til en gitt spesifikasjon ved at støyproblemet reduseres til et akseptabelt nivå.Siden den måletekniske delen i et integrert elanlegg representerer den mest støyfølsommedelen, må jordingsproblematikken vies stor oppmerksomhet.Fargekode for signaljord er rød/gul.39

Signaljord.Seriejord.Apparat 1Apparat 2Apparat 3i1i2i3Z1u1Z2u2Z3u3SeriejordingSeriejording er den enkleste og billigste metoden, men også den mest støyfølsomme.Det faktum at flere systemer sammen deler en jordleder innebærer at jordpotensialene u1, u2og u3 for de ulike systemene varierer avhengig av deljordstrømmer i1, i2 og i3.Prinsippet benyttes hovedsaklig på elektronikkort for digitale kretser ved høye frekvenser.Parralelljord.Apparat 1Apparat 2Apparat 3i1i2i3Z1u1Z2u2Z3u3ParalelljordingParalelljording eleminerer problemene med fellesimpedans mot jord, men krever egnesystemjordledninger (blir dyrere).Koblingen er gunstig ved lave frekvenser (Z1,Z2,Z3 er lav og ohmsk, strøkapasiteffektermellom systemene kan negligeres).Jordpotensialet (u1, u2 og u3) for hvert apparat er bestemt av apparatets egen jordleder.40

Empiriske beregninger på støyspenninger:Ij,max=100[kA]Usqa1[m] sløyfebredde og forlegning tett inntil lynavleder.122dIj / dt = 10 [ A/s],q = 50[ mm ], a = 10[ m] :dIjUs,max= k1= 1,2 ⋅10dt−6⋅10126= 1,2 ⋅10[ V ] = 1200[ kV ]Ij,max=100[kA]Usqas1[m] sløyfebredde.12 2dIj / dt = 10 [ A / s], q = 50[ mm ], a = 10[ m], s = 1[ m]:Us,max k dIj−6 12 6= 2 = 0, 4 ⋅10 ⋅ 10 = 0, 4 ⋅ 10 [ V] = 400[ kV]dt43

Ij,max=100[kA]Usals12 2dIj / dt = 10 [ A / s], q = 50[ mm ], a = 3[ mm], s = 1[ m], l = 10[ m]:dIj−11 12 2Us,max = k3⋅l⋅ = 4810 , ⋅ ⋅1010 ⋅ = 4810 , ⋅ [ V] = 480[ V]dtIj,max=100[kA]iaUss12dIj / dt = 10 [ A / s], a = 3[ mm], s = 1[ m], l = 10[ m]:Us,max k a dIj−10 −2 12 2= 4 ⋅ ⋅ = 4, 0 ⋅10 ⋅3⋅10 ⋅10 ⋅ 10 = 1,2 ⋅ 10 [ V] = 120[ V]dtFor kabler er impuls (surge)-impedansen tilnærmet lik dc-impedansen.44

Overspenninger i kabeloverføringer.Galvanisk kobling.Ij,maks=100[kA]Bygning 1Bygning 2Apparat1I(skjerm)Apparat2U1PotensialutlignerU2Rj1l=200[m]I(skjerm)=5*[kA]Rj2SkjermR(skjerm)=3[mohm/m]UiU1= Ij⋅Rj1−Ui = I( skjerm) ⋅ R( skjerm) = 5 ⋅10 3 ⋅3⋅10 3 ⋅ 200 = 3000[V]Induktiv kobling.Ij,maks=100[kA]Bygning 1Bygning 2Apparat1Induksjonsareal i kabelparUiApparat2U1UjInduksjonsareal kabel/jordPotensialutlignerU2Rj1Rj2Ui når en verdi på flere [kV], og gi strøm på [kA]Uj når flere [10kV], kan slå over og gi strøm på [kA].45

Kapasitiv kobling.Ij,maks=100[kA]Bygning 1Bygning 2Apparat1UiApparat2U1UjPotensialutlignerU2Rj0Rj1Rj2Når lynet slår ned et stykke unna bygningene vil potensialet bli svært stor (flere [100kV]).Lynstrøm/spennings-pulsen er svært stor (100[kA]/250[kV]) og svært rask (10[us]).du/dt blir svært, svært stor og vi oppnår en kapasitiv kobling mellom lynavleder og kabelpar.Blir Uj stor nok kan vi overslag til kabel og denne vil føre store strømmmer.Avhengig av kabelgeometri og kabeltilpassing kan Ui nå farlige verdier.Spenningsfasthet for elektrisk utstyr:Strømforsyning, Kabinett/jord : Uj= 5 - 8[kV]Teleutstyr, Kabinett/jord : Uj= 1 - 3[kV]Diskrete komponenter (motstand, kondensator, etc): Ui= 0,5 - 5[kV]Integrerte kretser : Ui = 50 - 300 [V]Telekommunikasjon kabel : Uj = 5 - 8[kV]Instrumenteringskabel: Uj= 20[kV]IEnergikabel : Uj= 30[kV]46

Overspenningsbeskyttelse.Nett.PEN L1 L2 L3NL1 L2 L3PEOverspenningsvernPEOverspenningsvernTN-nettTT-nettSkjerm som returleder (koax).Apparat 1L1SignallederL2SkjermPENOverspenningsvernApparat 2L1L2PENParkabel med jordet skjerm i ene enden.Apparat 1SkjermL1L2SignallederPENOverspenningsvernApparat 2L1L2PENParkabel med jordet skjerm i begge ender.Apparat 1SkjermL1L2SignallederPENOverspenningsvernApparat 2L1L2PENOverspenningsbeskyttelse.47

10Uj[kV]600Ug[V]Uv[V]Us[V]10us500,6us150150,4us15100,1usUjZUgZUvZUsGnistgapVaristorSuppressorParametre/Utstyr Gnistgap Varistor SuppressorImpulsstrøm 50[kA] 5[kA] 0,2[kA]Responstid Tr 500[ns] 25[ns] 10[ps]U/I-karakteristikk Symmetrisk Symmetrisk UsymmetriskBeskyttelsenivå 65 - 12000[V] 20 - 2000[V] 6 - 190[V]Energiavledning opp til 60[J] opp til 1800[J] opp til 1[J]Stasjonær effekt - opp til 1,2[W] opp til 1[W]Kapasitet 1 - 7[pF] 40 - 15000[pF] 300 - 12000[pF]Lekkasjestrøm 0,015[mA] 0,2[mA] 0,005[mA]Gnistgap.Hensikten med disse er å avlede største delen av energien til jordpotensial. Slik settrepresenterer gnistgapet første forsvarsverk for overspenningsbeskyttelse. De er enkle ikonstruksjon, og avleder store strømmer.KoblingskabelGnistgapGnistgapRKoblingskabelLR = impuls0 ,95[ ΩEt gnistgap med 0,3[m] total koblingskabel :mm] ⋅ 03 , [ ] = 03 , [ Ω ] har typiskL=0,002[mH].48

Strøm/spenning forhold i gnistgapet.TerskelspenningSpenning over gnistgapStrøm i gnistgapStrøm i gnistgapfra 50Hz nettpga at luftgap er ionisert2us200us10msFordi luften/gassen i gnistgapet er blitt ionisert av overspenning vil gnistgapet fortsatt lede ica 1 halvperiode for normalspenningen, og vil slukke ved første nullgjennomgang. I dennetida vil gnistgapet opptre som en kortslutning for det normale nettet.Varistor.Varistorer tåler stor energi og representerer andre forsvarsverk mot overharmoniske.Strøm/spenning karakteristikk:2,01,51,0I[A]AB2000U[V]Ohmsk motstandA(varistor)-2000,5200U[V]1000800600400B(varistor)200Arbeidsområde1000,010,001 0,1 1 101001000 I[A]10000A = Sink-oksyd varistor, B = Silica varistor49

α1 −75 30 lg I2 − lg I1IA ≈ K⋅U ≈ 0,25 ⋅10 ⋅U, α1≈≈ 30lgU2 − lgU1α 2 −15 5 lg I2 − lg I1IB ≈ K⋅U ≈ 61 , ⋅10 ⋅U, α2≈≈ 5lgU2 − lgU1I 1, I 2, U 1, U 2 avleses fra karakteristikk. For ohmsk motstand er K=1/R og a=1.Fremfor alt tåler varistoren store impulsstrømmer og de avleder slike svært raskt.Avhengig av varistor størrelse kan impulsstrømmer i området [A] - [kA] håndteres.Responstida er normalt mindre enn 0,025[ms].Suppressor dioder.2,0I[A]BU[V]1,51,0Stasjonær strøm-200,5U[V]30lekkasjestrømImpulsstrøm2010Arbeidsområde0,010,001 0,1 1 10100100010000I[A]Suppressordioder håndterer impulsstrømmer opp mot flere [kA], og har responstider i [ps]-området.50

Industrielt utstyr.L1L2L3NGnistgapTermiskvernVaristorIndustriutførelsePotensialutlignerR eller Lu1Gnistgapu1GnistgapGnistgapR eller Lu2Umu2UnIndustritypeUm≈ 13 , Un(Un=nominell systemspenning)51

u2/u11,0Uten filter0,80,707=-3dBMed LMed R0,60,40,2f[MHz]0,1 0,2 0,5 1,0Med filter R eller L innkoblet demper vi nyttesignalet.Beskyttelsesområde (topologi).Uj10,0tXlAYVernddt Uj t kVFjernnedslag: () ≈ 10[ ] μ sddt Uj tkVDirekte nedslag: () ≈100 −1000[ ] μ smHastighet i luftledninger: vl ≈ 300[ ]μ smHastighet i kabler: v ≈ 150[ kμ s]Når flanken beveger seg fra X til vernplassering A og reflekteres tilbake til X bruker flankenlm [ ]tida: T[ μ s]= 2 v[ m ]μ sSpenning på stedet X er gitt av: U U U T dUjX=Y=A+dtFor en luftledning og et vern med U A =2[kV], v=300 og dUj/dt=10 gjelder da:UX[ kV]= 2+10T52

l[m] 10 30 60 90 120T[us] 0,067 0,2 0,4 0,6 0,8U X =U Y [kV] 2,67 4,0 6,0 8,0 10,0Beregningene gjelder for åpen linje-forhold, men vi ser at beskyttelsen ikke gjelderubegrenset i rom.Skal vi beskytte systemer med store overføringsavstander l er det vanlig at vi kaskadekoblervern-utrustning med trinnvis reduserte innkoblingsnivå.UjtVern 1Terskel1Vern 2Terskel2Vern 3Terskel3Koblingsmetode mellom nytteutstyr og vern har stor betydning ved støybekjemping.Støyflanker med dI/dt=1[kA/us] gir spenninsfall i jordtilslutninger i størrelse 1[kV/m].IIUiVernIRjLjUsUoRLUiUsVernI0RjLjR=0UoLIFeil kobling:Uo+Us innRiktig kobling: Uo inn53

Galvaniske skiller.I anleggsdelen må vi regne med at det kan forekomme overledning og at støytransienter vilinntreffe.Det er derfor vanlig at vi innfører galvaniske skiller på styringsystemets inn- og ut-ganger.Digitale inn og utganger.Galvanisk skille med rele:StøyStøyL1L1 L2 L3SWUmk1InnPLS+Utk2L2k3u vMwRele inn og ut.SW = pressostat, termostat, nivåvakt, grensbryter, etc.Skjermet skilletrafo:SWStøyStøyL1 L2 L3InnPLSUtL1L2k3u vwMStøydempet inn og ut.54

Optisk skille:StøyL1 L2 L3SWStøyInnPLSUt +RUmk3u vwMOptokopler inn og ut.Analoge signal [4 20mA]:Støy4-20mAPLS1-5V= ADTransmitter2-leder kabling0,25K=+UIsolasjonstrinnStøyDA== 4-20mA55

For analoge signaler er det mest vanlige og rimeligste, å utstyre inngang med etbeskyttet/filtrert differensial inngangstrinn.Støydempning er typisk 100 000 ggr (100dB).PLSTransmitterStøy4-20mA2-leder kabling0,1K0,25K100n1M100K100K330nMUX A/D CPU D/A MUX+U0,1K 1M100n100KStøy4-20mAFor industri PLS´er har det stort sett blitt standard for inn-/utgangstrinn:+24VSW5,1K20M0,01uFor HFtilfelle51K20M0,01u1M0V33KPLS47nMUXMUX5,1Kk156

Digital inn- og utgang (reletrinn på utgang er like vanlig som optokopler på utgang).+24VTransmitter4-20mA20M+5V 125K 31,2K18K 18K0-5V+5,1K0,25K 2,2u4,7u 33K0V47nFilter/omformer0,01uPLS20MMUX0,01uMUXFor HFtilfelleStrømgenerator4-20mA-+Analogt inn- og utgangs-trinn (Last = reg.ventil, frekvensomformer, etc., skjerm også påutsignal).LastAnaloge lavnivå signal.Ph-, termoelement- og strekklapp-følerer er detektorer som gir små signaler og som er plassertpå prosess og skal kables i et dårlig EMC-miljø til transmitter og videre til PLS.Inngangsresistans i transmitter skal være høyohmig (For pH-detektor =100Gohm) for slikedetektorer.THold kort avstandTransmitterU T4-20mAPLSTermoelementFor termoelement er signalspenning typiskoverfor EMC-støy.UTμ V= [ ]. Disse er derfor svært følsommeoCTermoelementet ligger plassert i et beskyttelserør som er i direkte kontakt med prosessutstyr(normalt god jord), og for slikt utstyr jorder vi skjerm på følerside.Digitale signal.57

UR1AnleggsområdeR2Digitalt inngangstrinnCo Uu C R3For digitale kretser i instrumentering gjelder:pFR1 ≤ 0, 5K , R2 + R3 ≈ R2 ≤10K , f ≤1KHz, 5V ≤U ≤ 110V, Co=100[ ]mSpenning for å sette en digital krets U ≥ 5ThresholdV .Derfor er digitale kretser ikke så følsomme overfor støy.Frekvensen for nyttesignal Uu er sjelden større enn 1kHz, og benytter vi et filter medtidskonstant τ ≈ 10ms , er det strengt tatt ikke nødvendig å benytte skjermet revolvert kabel ioverføring over anleggsområde. Praksis er allikevel at slik kabel også benyttes ved digitalsignaloverføring.Ved lave signalfrekvenser er det ikke nødvendig å oppfylle impedanstilpassing.For høye frekvenser derimot, er det nødvendig å tilpasse inn- (R2) og ut (R1)-impedans tilbølgeimpedans for kabel (50 - 150ohm, avhengig av kabeltype).v [ m/ s]λλ [ m]= = ⋅ 8⇒l≤ = ⋅ 70210210For sinus-signal:f[ Hz]f 10 fFor puls-signal: l ≤ 10 8 t r(tr=transistor stigetid)tr = R1 ⋅l⋅ Co, tf = RCE, transmitter⋅l⋅CoFor systemet over (l=100m og R CE,transmitter =1ohm):3 −12 −−12 −8t r= 10 ⋅100 ⋅100 ⋅ 10 = 105 og t f= 1⋅100 ⋅100 ⋅ 10 = 10Det vil oppstå ringing med frekvens f = MHz:01UoRinging58

Frekvensomformere.Frekvensomformere gir betydelig EMC-støy. Disse er bygd opp av raske digitale kretser ogutgangsignal består av frekvenskomponenter over hele frekvensspekteret. Selv omstøysignalnivå ikke er så stort så finnes støyen til stede hele tiden frekvensomformer er i drift.Analoge/digitale signal(PLS)RSTNettfilterL1L2L3FrekvensomformerFerrituvwKort avstandMStålarmeringArmert motorkabelFaseledere1.Vi benytter nettfilter for å beskytte nett.2.Vi benytter skjermet (jordet i PLS), revolvert kabel for signaloverføring.3.Vi benytter ferrittkjerne, eller stålarmert kabel, mellom frekvensomformer og elmotor, ogholder kabelavstand her så kort som mulig.Mangeledere.59

Skjermet,revolvertTransmittereMangelederKoblingsterminalKrysskoblingPLS-inng.terminalPROSESSAVSNITTKONTROLLROMYtterskjermInnerskjermI anlegg (prosessavsnitt) kables signaler med skjermet, revolvert parkabel.Parleder skjerm forbindes (Unngå «PigTails») forbindes til mangeleder skerm, og dennejordes i krysskobling, kontrollrom.Har mangeleder både ytter- og inner-skjerm skal følgende jordingsregler for skjerm benyttes:SignalledereInnerskjermSignalledereYtterskjermInnerskjermer rundt signallederpar jordes bare i den enden hvor jord er best, vanligvis ikoblingsskap.Ytterskjerm jordes i begge ender.HÅNDREGLER:60

Tiltak Forventet effekt Frekvensområde BegrensningerRevolvert parkabel Eliminerer induktivtkoblet støy ogradiostøy.Uskjermet: God vedlave frekvenser.Bare effektiv motNM(Mottakt)-støySeparering av kabler(God avstand mellomsystemene)Signalleder nærjordplanReduserer bådeinduktiv og kapasitivkoblet støy.Reduserer bådeinduktiv og kapasitivkoblet støy (filter)Parkabel m/returleder Reduserer bådeinduktiv og kapasitivkoblingJording av signalkabeli en endeEnkeltskjerm jordet ien endeEnkeltskjerm jordet ibegge enderEnkeltskjerm jordetdirekte i en ende ogindirekte i andreDobbelskjerm kabelKoaksialkabelTriakskabel (dobbelskjermet koaks)Supertvunnetskjermet kabelMagnetisk skjermForhindrer flytendereferanseReduserer kapasitiv-,strålt- og radio-støyReduserer kapasitiv-,strålt- og radio-støy.Forhindrer at skjermvirker som antenneReduserer kapasitiv-,strålt- og radio-støy.Forhindrer at skjermvirker som antenneReduserer kapasitiv-,strålt- og radio-støy.Reduserer kapasitiv-,strålt- og radio-støy.Reduserer kapasitiv-,strålt- og radio-støybedre enn koaksReduserer kapasitiv-,induktiv-, strålt- ogradio-støy (besteløsning).Redusere lavfrekventemagnetiske felt fratunge strømlasterReduserer magnetiskkoblingAbsorberer CM-strømfra HF-Transmittere.Skjermet: God overhele frekvensomr.Effektiv over helefrekvensområdet.Effektiv over helefrekvensområdet.Effektiv over helefrekvensområdet.Effektiv over helefrekvensområdet.Effektiv for lave ogmidlere frekvenserEffektiv for høyefrekvenserEn kompromissløsningfor helefrekvensområdetEffektiv over helefrekvensområdet.God fra 20kHz til10GHzGod fra 20kHz til10GHzSvært god over helefrekvensområdetEffektiv ved lavefrekvenserDyrt, plasskrevende.Kompromissløsningervelges.Plasskrevende.Kompromissløsningervelges.Jordes i beste jordimpedans(skap)Jording av skjermskal skje samme stedsom jording av signalKan støye fornyttesignal ved lavestøyfrekvenser.Koblingskondensatormå ha HF/HVegenskaperYtterskjerm jordesoveraltDyr, spesielltermineringSvært dyrFerriter over signalkabelEffektiv for frekvens3-300MHzDyrAbsorbsjonskablerEffektiv for frekvens Dårlig mekanisk10-100MHz design.Tiltak Forventet effekt Frekvensområde BegrensningerKorrekt jording av Forhindrer utstråling, Effektiv for midlereskjermbeskytter mot og høye frekvenser61

Alle metallstrukturerer potensial utligningsskiller, som ertilkoblet PE-systemLav impedans i jordlederKorte jordledereTette skap, o.l.Skap, o.l. medmetallisk lakkMagnetisk skjerm(tykt materiale, høypermebilitet)Elektrisk skjermVinduer med ledendebeleggÅpninger medbølgelederdesignKorrekt temperatur iskapSkjermet romEnergi/frekvens-styrtsoneplassering avutstyr og kabler i skapAvkobling avmagnetisk energi irele, o.l.Skjermet trafo i PS(Power Supply)Filter i PSForhindrer CMspenningEllytt for LF,keramikk for HFAvkoblingskondensatoreri PSPS-brukere separeres ienergigrupperledningsbåren støyGod bekyttelse motoverspenninger oguønskede strømmerReduserer CMspenningNær induktansfri,kortslutter HF-støyDrastisk reduksjon avinn- og ut-strålingReduserer inn- og utstrålingReduserer inn- og utstrålingReduserer inn- og utstrålingReduserer inn- og utstrålingReduserer inn- og utstrålingForhindrer uttørringav ellytkondensatorerGod beskyttelse,avhengig av materialvalgGod beskyttelseGod beskyttelseForhindrer CMspenningBeskytter støyfølsomtutstyrEffektiv for midlereog høye frekvenserEffektiv for lave ogmidlere frekvenserEffektiv over helefrekvensområdetEffektiv ved høyefrekvenserEffektiv ved høyefrekvenserEffektiv ved høyefrekvenserEffektiv ved høyefrekvenserEffektiv ved høyefrekvenserEffektiv ved høyefrekvenserEffektiv ved lavefrekvenserSpesiellt effektivt vedhøye frekvenserEffektiv ved høyefrekvenserEffektiv ved høyefrekvenserEffektiv over helefrekvensområdetEffektiv over helefrekvensområdetEffektiv over helefrekvensområdetBeskytter mot surgeog HF CM-spenningDyrtDyrtSvært dyrtKrever kort og godjordterminering avskjermHF avkobles nærelektronikk, LF avkoblesnær PS-ledereKrever plass, dyrere62