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GND-Anbindung leitungsgeführte Störfestigkeit

GND-Anbindung leitungsgeführte Störfestigkeit

Beitragvon Mondeo » Fr, 15.11.2013 11:45

Hallo zusammen,

es geht mir um die Frage, ob ein Prüfling, der mit seinem Metallgehäuse im Normalbetrieb direkt in große geerdete Metallbehälter eingeschraubt wird, bei der Prüfung zur leitungsgeführte Störfestigkeit (HF-Spannung asymmetrisch) ebenfalls von seinem 100 mm hohen Podest mit der Ground-Platte zu verbinden ist.

In den Normen DIN EN 61000-6-2 bzw. DIN EN 55016-2-1 habe ich dazu leider keine Angaben gefunden, lediglich bei der leitungsgeführten Störaussendung gibt es Detailinfos. Auch diverse Applikationen im Internet schweigen sich darüber aus. Nach meinem Dafürhalten wäre schon eine Anbindung sinnvoll, jedoch bleibt die Frage, ob diese quasi minimal-induktiv direkt an die Platte erfolgen soll.

Diese Frage taucht bei unseren Sensoren immer wieder auf. Seltsamerweise wissen selbst die EMV-Labore keine schlüssige Antwort (jedenfalls diejenigen, die ich seither besucht habe).

Gruß

Dieter
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Re: GND-Anbindung leitungsgeführte Störfestigkeit

Beitragvon Luc » Do, 28.11.2013 13:51

Hallo!

Was die normativen Vorgaben angeht, kann ich spontan auch nichts beisteuern, versuche aber mal, etwas herauszubekommen.

Je nach den jeweiligen Bedingungen könnte so eine GND-Anbindung die Störfestigkeit spürbar nachteilig beeinflussen. Wie erfolgt genau die Einkopplung der HF? Welcher Frequenzbereich? In welche Leitung/Leitungen? Was ist an dem Prüfling an Kabeln dran?

Beste Grüße, Dirks
Luc
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Re: GND-Anbindung leitungsgeführte Störfestigkeit

Beitragvon Mondeo » Do, 28.11.2013 17:24

Hallo Dirks,

ja, die GND-Anbindung zur Tischplatte verschlechtert i. Allg. erheblich, denn dann fließen erst die Ströme über die Elektronik. Genauer gesagt, damit erzeugt man auf galvanischem Wege eine (meist gleichphasige) Störspannung zwischen Versorgungsanschlüssen und dem Gehäuse.

Die Einkopplung erfolgt über ein CDN, darauf gibt man eine AM 1kHz im Frequenzbereich 0,15 ... 80 MHz bei 10 Veff (industrielle Umgebung) im unmodulierten Zustand. Es handelt sich um ein Stromschleifengerät 4..20 mA, es handelt sich also gleichzeitig um Versorgungsleitungen und Datenleitungen. Normalerweise nimmt man aber die ungünstigste Bedingung an, also Versorgungsleitungen.

Normativ ist da wenig zu finden, aber ich denke mir, der Praxisfall ist dem mit der GND-Anbindung am ähnlichsten.

Grüße

Dieter
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Re: GND-Anbindung leitungsgeführte Störfestigkeit

Beitragvon Luc » Sa, 30.11.2013 12:48

Hallo nochmal!

Unser "EMV-Labor-Fachmann" schreibt dazu:
"Der Sensor ist ein Bauteil, unsere Normen gelten jedoch für Geräte. Es ist naheliegend, dass der Sensor so geprüft wird, wie er auch später eigesetzt wird. Da er in ein geerdetes Metallgehäuse eingeschraubt ist und somit über die Metallgehäusewand mit der Masse verbunden ist, erübrigt sich nach meiner Auffassung für dieses Bauteil eine zusätzliche Masseanbindung. Schließlich ist diese zusätzliche Masseverbindung auch nicht im eingebauten Zustand vorhanden."

...was nahelegt, hier gibt es Spielraum!

Ich würde empfehlen, wie folgt vorzugehen:

Wenn ich Sie richtig verstehe, verfügt der Sensor im eingebauten Zustand über eine sehr niederimpedante GND-Anbindung. Das bedeutet, dass Sie in der Messung dann eine betriebsähnliche Situation schaffen, wenn Sie das Gehäuse des Prüflings genau an den späteren Montagepunkten/-Flächen niederimpedant mit der GND-Plane verbinden (breites Metallgeflechtband o.ä.). Wenn es nun zu Störungen der Funktion kommt, bedeutet das vermutlich, dass die Eingangsfilter der Kabel nicht richtig funktionieren. Hier würde ich ansetzen.

Zwar könnten Sie sich wahrscheinlich ohne die Masseanbindung (normkonform) durch die Tests "mogeln", angesichts der bereits erkannten Schwachstelle würde ich davon aber eindeutig abraten.

Beste Grüße, Dirks
Luc
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Re: GND-Anbindung leitungsgeführte Störfestigkeit

Beitragvon Mondeo » Do, 05.12.2013 17:20

Hallo Dirks,

ja, so sehe ich das auch. Prinzipiell ist ja immer der Betriebsfall maßgebend. Und dieser ist zugleich auch der unangenehmste Fall. Es gibt ja Fälle, da ist dies genau umgekehrt. Zum Beispiel haben wir oft den Fall, dass bezüglich Abstrahlung bzw. Einstrahlung unsere Geräte im Normalfall geschützt sind, da sie in einen metallischen Behälter ragen. Wenn sonst keine weiteren Geräte dort drin im Tank anwesend sind, könnte man Abstrahlung und Einstrahlung vernachlässigen, oder man müsste alternativ einen Riesentank mit ins EMV-Labor mitbringen. Da scheiden sich also wiederum die Geister. Aber wenn man es sich schwer machen möchte, führt man die Messungen halt durch (und zwar ohne Metalltank).


Grüße

Dieter
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