Georg Stawowy, Vorstand Innovation und Technik bei der Lapp Holding AG: „Die beiden zentralen Fokusthemen bei Lapp, wo wir die Technologieführerschaft anstreben, sind EMV und Gleichstrom (DC)." (Bild: VDE Verlag/Nolte)
Die 23. Fachpressetage von Lapp standen ganz im Zeichen der EMV-Thematik. Da in der Smart Factory die Leistungs- und Datendichte immer weiter ansteigt, wird auch das Risiko von Störungen immer größer. Vor allem dort, wo viele starke Antriebe mit sind ändernden magnetischen Feldern und Wechselrichtern im Einsatz sind, ist die Gefahr der Störung einer Datenleitung besonders groß. „Die Nachfrage nach ganzheitlichen EMV-Lösungen seitens unserer Kunden wird daher immer größer“, bestätigt Georg Stawowy, Vorstand Innovation und Technik bei der Lapp Holding AG und ergänzt: „Vor allem EMV und Gleichstrom (DC), sind zwei wesentliche Fokusthemen von Lapp, wo wir die Technologieführerschaft anstreben. Denn an der Verbindung soll’s nicht scheitern.“
Störungen in Verbindungslösungen eliminieren
In industriellen Umgebungen wird eine immer höhere Sicherheit gegen elektromagnetische Störungen gefordert: die sogenannte Elektromagnetische Verträglichkeit. Zwar fallen elektrotechnisch-passive Produkte wie Kabel, Leitungen, Kabelverschraubungen und Steckverbinder nicht unter die EMV-Richtlinie2014/30/EU. Dafür sind aber EMV-relevante Anforderungen für einige geschirmte Leitungstypen Teil der europäischen oder nationalen Kabel- und Leitungsbauartnormen. Als Hersteller von passiven Verbindungstechnologien wie Leitungen und Steckern, kann Lapp aber trotzdem etwas für einen besseren EMV-Schutz tun und hat sich deshalb auch an dem Forschungsprojekt des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz „PEPA“ beteiligt. Gemeinsam mit den Firmen SEW-Eurodrive, Block, Danfoss, Magnetec und der Technischen Universität Darmstadt wurde dabei erforscht, wie Störungen innerhalb von Verbindungslösungen nahezu eliminiert werden können.
Ausgleichsströme bis 10 A auf dem PE
Der Hintergrund der Untersuchung besteht darin, dass es in Industrieanlagen, in denen Frequenzumrichter-gesteuerte Motoren eingesetzt werden, vermehrt zu unerwünschten Strömen auf den Potentialausgleichsleitungen (PA) oder Schutzerdleitungen (PE) kommt. Durch die getaktete Ansteuerung (Pulsweiten-Modulation) werden Störströme im Bereich von rund 3 kHz bis 500 kHz angeregt, welche über Gehäuseteile, PA-/PE-Leiter/-Netze und im schlimmsten Fall über die Schirmung von Datenleitungen in Richtung Erdpotential beziehungsweise zur Quelle abfließen. Hochfrequente Ausgleichströme mit einer Amplitude von 10 A oder mehr sind hierbei keine Seltenheit. Die Folgen sind unzulässig hohe Ströme auf der Schutzerde und dadurch vermeintlich fehlerhaft auslösende FI-Schutzschalter (RCD) oder Beeinträchtigung der Datenkommunikation, wenn beispielsweise die Ausgleichsströme über den Kupferschirm einer Datenleitung fließen. Diese Fehler sind schwer zu finden, da sie keiner Systematik folgen. Lapp hat sich daher zum Ziel gesetzt, die physikalischen Kopplungsmechanismen innerhalb von Motor-Anschlussleitungen zu untersuchen und daraus eine neuartige Kabelkonstruktion abzuleiten. Das Ergebnis dieser Entwicklung ist die „zeroCM“-Technologie.