01 Mit seiner „zeroCM“-Technologie möchte Lapp neben Ableitströmen (Pepa-1-Projekt) im Rahmen von Pepa 2 auch Querkopplungen bei kombinierten Energie- und Steuerleitungen für Servomotoren reduzieren. (Quelle: Lapp)
Industrieumgebungen werden immer stärker vernetzt und damit die Bedeutung der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) erhöht. Denn besonders in Anlagen mit frequenzgesteuerten Motoren treten auf Schutzerdleitungen (PE) und Potentialausgleichsleitungen (PA) häufig unerwünschte Ableitströme auf, die negative Auswirkungen auf Maschinen und Anlagen haben können. Hier setzte das Forschungsprojekt Pepa der Technischen Universität (TU) Darmstadt mit dem Ziel der „Bestimmung, Vorhersage und Reduzierung von PE-/PA-Strömen in Netzen mit hohem Anteil von Frequenzumrichtern“ an. Gefördert wurde das Vorhaben vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) im Rahmen der Initiative „Forschung für eine umweltschonende, zuverlässige und bezahlbare Energieversorgung“. Unter der Koordination des Projektträgers Jülich arbeiteten Partner aus Forschung und Industrie an verschiedenen Schwerpunkten. Zu den Industriepartnern gehörte auch Lapp [1]. Im Rahmen des Projekts entwickelten die Experten für integrierte Lösungen und Markenprodukte im Bereich der Kabel- und Verbindungstechnologie die „zeroCM“-Technologie (Bild 1), die eine effektive Reduktion von Ableitströmen ermöglicht. Das Pepa-Projekt befindet sich aktuell in der zweiten Phase. Mit einem Budget von 1,39 Mio. € und einer Laufzeit von drei Jahren liegt der Schwerpunkt nun auf der weiteren Optimierung der EMV von Leitungen, besonders im Bereich der Antriebstechnik für Servomotoren.
Komplette elektromagnetische Symmetrie
Im ersten Pepa-Projekt war Lapp verantwortlich für das Arbeitspaket „Kopplungen zwischen benachbarten Leitungen sowie mit Anlagenteilen. Messungen und Optimierungen der Kabelkonstruktion“. Stefan Hilsenbeck, Head of Advanced Technology Development bei Lapp, erklärt: „Die firmenübergreifende Forschung war für Lapp interessant und attraktiv, weil wir gemeinsam mit unseren Partnern an einem komplexen Thema aus der Automatisierungs- bzw. Antriebswelt arbeiten konnten. Dabei ging es unter anderem um die korrekte Auswahl und fachgerechte Installation der Verbindungskomponenten – dazu haben wir von Lapp natürlich einiges beizutragen.“
Basierend auf den Messergebnissen am Referenzaufbau, welcher innerhalb des Forschungsprojekts eigens entwickelt wurde, erarbeiteten die Lapp-Ingenieure einen neuen Ansatz für die Kabeltechnik im Hinblick auf EMV. Bisherige Konstruktionen waren eher auf geringe Außendurchmesser und optische Symmetrie getrimmt; das Thema EMV wurde meist durch Schirmung gelöst. Mit „zeroCM“ wird nun ein anderer Weg beschritten: Die Leitung ist visuell unsymmetrisch, erzielt aber komplette elektromagnetische Symmetrie bei gleichzeitig reduziertem Einsatz von Schirmung (Bild 2). Die Wirksamkeit dieses Ansatzes wurde mit einer Prototypleitung, die mittlerweile als „Ölflex Servo FD zeroCM“ (Bild 3) in Serie verfügbar ist, im Forschungsprojekt durch Versuche bei den Projektpartnern bestätigt.