Ursachenforschung

Bei der Suche nach den Ursachen für die Störungen ist eine Unterscheidung zwischen konstruktiven Mängeln und der Alterung der Bussysteme sinnvoll. Es ist jedoch zu beobachten, dass, im Vergleich zur Situation vor zehn Jahren, in der heutigen Praxis wesentlich mehr Wert auf ein EMV-gerechtes Anlagendesign gelegt wird. Zu den konstruktiven Mängeln zählen:
•Schirm nur einseitig aufgelegt,
•Schirm per Pigtail (Schweineschwanz) angeschlossen statt flächig verbunden,
•fehlender oder unzureichend dimensionierter Potentialausgleich,
•fehlende Trennung zwischen Strom- und Datenleitungen,
•sternförmige Erdung statt Vermaschung und
•Verwendung nicht geeigneter Steckverbinder.
„Bei der Suche nach den Komponenten, welche die Störungen verursachen, denkt man zuerst an schaltende Schütze und Umrichter mit großer Leistung und entsprechend hohen Strömen“, berichtet H.-L. Göhringer und sagt weiter: „Aber es gibt zahlreiche weitere Komponenten, die alle für den Funktionsablauf benötigt werden und auch als Störer infrage kommen.“ Dazu gehören: Frequenzumrichter, Motoren und Bremsen, Spulen, Leuchtstofflampen, Heizungen, Schaltnetzteile, Stromrichter, Schalter, Schütze, Funkstrecken, magnetische Wechselfelder sowie statische Entladungen und Lichtbögen. Zudem steigen die Anforderungen an die elektrische Automation. Höhere Geschwindigkeiten in der Anlage erfordern kürzere Schaltzyklen und eine höhere Regelgenauigkeit beim Positionieren. „Wir haben immer mehr Schaltfolgen und steilere Flanken, so dass auch die hochfrequenten Störungen zunehmen“, erklärt H.-L. Göhringer weiter.

Auf den Schirm kommt es an

Die wichtigste Maßnahme zum Schutz von Maschinen und Anlagen vor elektromagnetischen Störungen ist eine ordnungsgemäße Schirmleitung und -anbindung. Dazu gehören eine flächige Schirmauflage und eine Erdung an beiden Enden. In der Praxis ist hin und wieder zu sehen, dass der Schirm wie die Signalleitungen an nur einem Punkt angelötet ist. Damit ist der Schirm besonders bei hohen Frequenzen wirkungslos. Die Abschirmung erfüllt ihren Zweck nur, wenn sie unterbrechungsfrei und durchgängig geschlossen ist und zudem gut leitend mit der Funktionserde verbunden ist. Mit metallischen Kabeldurchführungen wird verhindert, dass hochfrequente Störungen in Steuerungen und Schaltschränke eindringen. „Manchmal wird der Schirm nur einseitig aufgelegt, mit dem Argument, dann könne auf dem Schirm kein Strom fließen“, berichtet H.-L. Göhringer aus der Praxis und erläutert weiter: „Das ist aber Unfug. Ein hoher Schirmstrom lässt auf einen fehlenden Potentialausgleich schließen – dort muss der Hebel angesetzt werden.“ Damit sind wir beim nächsten Thema.