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igus® polymer Innovationen GmbH
Die Thematik "Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)" gewinnt immer mehr an Bedeutung. Dies ist einmal bedingt durch eine Zunahme der elektromagnetischen Störfelder sowohl im Fernbereich, insbesondere verursacht durch die moderne Nachrichten- und Kommunikationstechnik, als auch im Nahbereich, verursacht durch die Energietechnik.
Andererseits steigen die Anforderungen an die Datenübertragung. Die Signale werden immer störanfälliger, die elektromagnetischen Umwelteinflüsse immer vielfältiger. Besonders problematisch kann dabei die Kopplung zwischen Leitungen sein, die, wie es bei Energieführungsketten häufig der Fall ist, über eine gewisse Distanz parallel geführt sind. Eine mit Störgrößen behaftete Starkstromleitung wirkt hierbei als Erzeuger eines elektromagnetischen Störfeldes, das wiederum auf eine anderen Leitung, normalerweise eine Signalleitung, einwirkt und dort leitungsgeführte Störungen hervorruft.
Wir haben deshalb schon vor einigen Jahren Leitungen mit Lichtwellenleitern aus Glas und aus Kunststoff eingeführt, die auch den mechanischen Beanspruchungen in e-ketten® gewachsen sind. Auch die chainflex®-Leitungen mit konventionellen Kupferleitern wurden in einem umfangreichen, anwendungsorientierten Prüfungsprogramm auf ihre EMV-Verträglichkeit untersucht.
So wurde zum Beispiel ein Asynchronmotor über eine ungeschirmte Starkstromleitung (chainflex® CF30) mit einem Frequenzumrichter verbunden. Dieser Frequenzumrichter mit Pulsweitenmodulation wird zum Generator von neuen, bislang weder im Primär- noch im Sekundärnetz vorhandenen Spektralanteilen. Parallel zu dieser Starkstromleitung wurden chainflex®-Leitungen zur digitalen Signalübertragung in E-Ketten ® geführt. Besonders gute Ergebnisse kann hier die speziell nach dem EMV Gesichtspunkt konzipierte Leitung chainflex® CF12 erzielen. Diese Leitung verfügt über paarverseilte Adern, deren Paare mit einem Kupferschirm versehen sind, sowie zusätzlich einem Gesamtschirm aus Stahlgeflecht. Störungen über einen weiten Frequenzbereich können so wirksam unterbunden werden.
Es wurde sowohl die kapazitive als auch die induktive Kopplung untersucht. Bei den gewählten Versuchsbedingungen konnte festgestellt werden, dass selbst dann, wenn sich Energie- und Signalleitungen auf einer längeren Strecke berühren, eine fehlerlose Datenübertragung möglich ist, wenn eine geschirmte chainflex®-Leitung verwendet und dieser Schirm auf beiden Seiten geerdet wird. Weiterhin wurden Prüfungen gemäß bestehender Normen zur EMV-Verträglichkeit durchgeführt. Diese Normen stellen eine allgemeine Grundlage für die Ermittlung des Betriebsverhaltens elektrischer Geräte dar, die wiederholt elektrischen Störungen ausgesetzt sind. Sie sind nicht speziell für Leitungen eingeführt worden. Insbesondere wurden Prüfungen mit dem "Burst-Generator" durchgeführt. Hierbei werden schnelle transiente Störgrößen in Impulsgruppen erzeugt, die insbesondere Schaltvorgänge nachbilden. Solche Vorgänge entstehen z.B. beim Unterbrechen von induktiven Lasten oder beim Prellen von Relais-Kontakten. Auch hierbei bewährten sich die geschirmten chainflex®-Leitungen.
