Passive Bauelemente

Ausfälle von X2- und Y2-Kondensatoren unter der Lupe

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Die heutigen Normen sind nicht mehr zeitgemäß

Entgegen der allgemeinen Annahme, dass ein dU/dt-Spitzenwert im µs-Bereich (Burst ist nicht die richtige Definition) keine zerstörerische Leistung besitzt, zeigt die Praxis, dass diese Annahme falsch ist. Die Grundzüge der Normen EN 61000-4-4, und 61000-4-5, welche die Störfestigkeit und Immunität eines Gerätes nachweisen soll, reicht bei weitem nicht mehr aus, da die Testparameter aus den achtziger Jahren stammen, als noch fast ausschließlich Trafo-Netzteile die Netzqualität bestimmten.

Probleme mit immer kleineren Komponenten

Bauelemente wie Kondensatoren mussten in der Vergangenheit immer kleiner werden. Die Folienstärken und die Metallisierung auf den Folien reduzierten sich von 7 auf 3 µm. Ferrite wurden nicht nach frequenzabhängiger Eignung in EMV-Mitteln eingesetzt, sondern hauptsächlich nach ihrer Baugröße und kleinstem Preis. Daher ist es nicht verwunderlich, dass selbst bei geringen asymmetrischen Störströmen von wenigen mA das Kernmaterial in die Sättigung geht und dadurch keine Filterwirkung zustande kommt, sondern in vielen Fällen der Filter noch zur zusätzlichen Netzbelastung wird.

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Notwendige Maßnahmen zur Vermeidung von Ausfällen

Bestehende Normen wie EN 55011 bis 55022 müssen auf den Frequenzbereich von derzeit 150 kHz bis 30 MHz auf 1 kHz bis 30 MHz erweitert und der maximale Störgrenzwert im Bereich von 1 kHz bis 150 kHz stufenweise von 80 auf 60 dBµV reduziert werden. Darüber hinaus müssen die aktuellen Surge- und Burst-Normen den aktuellen Netzbelastungen angepasst und die zu verwendeten Bauelemente klassifiziert und ausreichend immunisiert werden

Robuste EMV-Bauelemente

Die zu verwendenden Bauelemente für EMV-Maßnahmen, vorrangig Ferrite, müssen in der Lage sein, energiereiche Transienten und dU/dt-Größen aufzunehmen und zu absorbieren, was zur Eliminierung von Störspannungen im kHz-Bereich enorm wichtig ist. Kondensatoren müssen ebenfalls hohe asymmetrische Ströme verkraften, ebenso aber auch den dU/dt-Belastungen von bis zu 10 kV/µs widerstehen.

Dabei kommt es bei Kondensatoren auch darauf an, dass der ESR konstant bleibt und der Kondensator selbst keine Störreflektionen auslöst. Diese technischen Lösungen basieren dabei nicht auf einer gewünschten Ideologie oder Theorie, sondern werden von Bajog electronic in allen Filterprodukten, die zum Teil seit über 22 Jahren im Dauerbetrieb ohne Leistungsverlust betrieben werden, nachgewiesen.

Bewährte EMV-Filter in Aufzügen

Filter für das Militär, für Mess- und Testkabinen, Hochspannungslabore, Mittelspannungsanwendungen (35.000 V) wie Wind-, Wasser-, Solar-, Bio- und Heizkraftanlagen sowie dU/dt-Filter in Aufzügen werden aufgrund ihres Einsatzzwecks täglich Prüfungen unterzogen, denn TE- und EMV-Messungen würden zu keinem zulassungsfähigem Ergebnis führen, wenn die Kabinen selbst und speziell die verwendeten Filter nicht die erforderlichen Leistungsdaten erfüllen würden.

Speziell in Aufzügen würden ältere Motoren sofort mit Isolationsdurchschlägen und Kurzschlüssen reagieren, wenn das eingesetzte dU/dt-Filter an Leistung verlieren würde und die im Frequenzumrichter-Ausgang erzeugten dU/dt-Größen von 10 kV/µs nicht auf max. 500 V/µs reduziert würden. Auch dort haben sich diese Filter zum Großteil seit Anfang der 90er Jahre in allen Schindler-Aufzügen im Dauerbetrieb bewährt.

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