Is uw schakelkast EMC-bestendig conform de nieuwe norm?

Themamiddag

Is uw schakelkast EMC-bestendig

conform de nieuwe norm?

Voorjaar 2016

• 260 werknemers in de Benelux

• Omzet:> € 120 mln.

• Financieel-,automatiserings en personeelsmanagement

• Facilitair

• Logistiek- en kwaliteitsmanagement

• Education

Cito Benelux

1/90

Kennis & Kunde

• Klimaatbeheersing

• Stroomverdeling

• Voedselveiligheid

• Securty

• Safety

• IT Powered automation

• Power Quality

• Elektromagnetische compatibiliteit

Cito Benelux

Cito Benelux

Kennis & Kunde

2/90

5

Belangrijkste wijzigingen:

• Indeling

• Algemeen deel

• Specifieke delen

• Wijzigingen met betrekking verificatiemethoden

• Testen

• Berekenen

• Ontwerpregels

• Verdeelinrichtingen

• Geen PTTA en TTA categorieën

• Specifieke controle, ontwerp- routinecontrole

• Herziening van de desbetreffende EMC-eisen

Structuur

Laagspanningsschakel- en verdeelinrichtingen

• Deel 1: Algehele eisen schakel- en verdeelsystemen

• Deel 2: Vermogen schakel- en verdeelsystemen

• Deel 3: Schakel- en verdeelsystemen voor gebruik in ruimtes toegankelijk voor ondeskundig personeel – Verdeelborden

• Deel 4: Bouwkasten

• Deel 5: Verdeelkasten in openbare netwerken

• Deel 6: Railkokersystemen

• Deel 7: Schakel- en verdeelsystemen voor gebruik op campings, jachthavens, marktplaatsen e.d. (ook laadstations elektrische auto’s): nog niet klaar

NEN-EN-IEC

61439-1

NEN-EN-IEC

61439-5

NEN-EN-IEC

61439-4

NEN-EN-IEC

61439-3NEN-EN-IEC

61439-2

Algemene eisen

Productdelen

NEN-EN-IEC

61439-6NEN-EN-IEC

61439-7

NEN-EN-IEC 61439-1

3/90

7

8

NEN-EN-IEC 61439-1Laagspanningsschakel-en-verdeelinrichtingen

EMC conform

4/90

9


EMC conform

Behuizing als Black-Box

10

5/90

11

12

6/90

Classificatie elektromagnetische omgevingen

13

Omgeving A: Gevoed door hoog- of middenspanningstransformator

Omgeving B: Gevoed door openbaar laagspanningsnet

• Industriële, wetenschappelijke en medische uitrusting.

• Zware inductieve of capacitieve belastingen die frequent worden

geschakeld

• Sterke stromen en bijbehorende krachtige magneetvelden

• Woonomgevingen

• Omgeving detailhandel

• Zakelijke gebouwen


EMC conform

14


• Algemene norm IEC 61000-6-2



EMC conform

Emissie- en Immuniteitseisen

7/90

15


Omgeving B: Gevoed door openbaar laagspanningsnet






EMC conform


16

• De geïntegreerde toestellen en componenten zijn conform de EMC-eisen voor

de opgegeven omgeving

• De inwendige installatie en bedrading zijn uitgevoerd volgens de aanwijzingen

van de fabrikant van de componenten.

Er zijn geen immuniteits- of emissieproeven vereist als:

In alle andere gevallen moet de

conformiteit aan de EMC-eisen

worden geverifieerd door

beproeving.


EMC conform


8/90

17

Te stellen eisen.

• De geïntegreerde toestellen en componenten zijn conform de EMC-eisen voor

de opgegeven omgeving


In alle andere gevallen moet de conformiteit aan de EMC-eisen

worden geverifieerd door beproeving.


EMC conform

IEC 61000-6-2Immuniteit Industrie

IEC 61000-6-4Emissie Industrie

18


In alle andere gevallen moet de conformiteit aan de EMC-eisen

worden geverifieerd door beproeving.


EMC conform

Te stellen eisen.

• De inwendige installatie en bedrading zijn uitgevoerd volgens de aanwijzingen

van de fabrikant van de componenten.

9/90

19


EMC conform

Aan de beproeving te stellen eisen.

Black-Box

20


EMC conform

Voeding 230 VAC;50 HzMeet & Regel 4-20 mA

Data communicatie Profinet

Besturingskast

Aan de beproeving te stellen eisen.

10/90

21

A. ESD

B. E-velden

C. Burst/EFT

D. Surge

E. Geleidende HF

F. H-velden

G. Dips/onderbreking

H. Harmonischen

Beproevingen


EMC conform

Immuniteitseisen Industrie

A

B

C

D

E

F

G

H

22


EMC conform

Immuniteitscriteria

11/90

23


EMC conform

Immuniteitscriteria

24


EMC conform

Emissie eisen Industrie

OATS Open Area Test Site

IEC 61000-6-4

12/90

25

Emissie eisen Industrie

Aansluiting Frequntierange Limiet Afstand

Behuizing 30-230 MHz 40 dB (mV/m) 10 m

Behuizing 230-1000MHz 47 dB (mV/m) 10 m

Behuizing 1GHz-3GHz 76 dB (mV/m) 3 m

Behuizing 3GHz-6GHz 80 dB (mV/m) 3 m

Voeding 0,15MHz-0,5MHz 79 dB (mV) -

Voeding 0,5MHz-30MHz 73 dB (mV) -

Signaalkabel 0,15MHz-0,5MHz 97-87 dB (mV/m) -

Signaalkabel 0,15MHz-0,5MHz 53-43 dB (mV/m) -

Signaalkabel 0,5MHz-30MHz 87 dB (mV/m) -

Signaalkabel 0,5MHz-30MHz 43 dB (mV/m) -


EMC conform


IEC 61000-6-4

26

A. ESD

B. E-velden

C. Burst/EFT

D. Surge

E. RF geleiding

F. H-velden


H. Harmonischen

Beproevingen


EMC conform


A

B

C

D

E

F

G

H

13/90

50 Hz 2kHz 150 kHz 30MHz 6GHz0 Hz

StralendGeleidend

ElektroMagnetische Compatibiliteit

Harmonischen

Burst/EFT

Surge

RF geleiding

EM velden

E-velden

H-velden27

EMC

Conducted(Bekabeling)

EMC

Radiated(Behuizing)


EMC conform

EMC frequentie spectrum

Dips

Onderbrekingen

Skin-effect:

Power Quality

Impedantie:

28

Indien een SCHAKELINRICHTING die specifiek bestemd is voor

toepassing in omgeving A, gaat worden toegepast in omgeving B,

moet de volgende waarschuwing in de bedieningsvoorschriften zijn

opgenomen.


EMC conform

14/90

NEN-EN-IEC 61439-1POWER QUALITY

Jentje Bootsma

2

NEN-EN-IEC 61439-1Power Quality

Beproevingen

Dips/Onderbreking

IEC 61000-4-11

Industriële eisen Industrie

Gevoeligheid voor

spanningsverlaging en

onderbrekingen

A. ESD

B. E-velden

C. Burst/EFT

D. Surge

E. RF geleiding

F. H-velden


H. Harmonischen

A

B

C

D

E

F

G

H

15/90

3


Dips/Onderbrekingen


Normaal bedrijf

10 ms 1 min

1%

90%

100%

110%

OnderspanningSpanningsdip

Korte onderbreking

NEN-EN 50160

3 min

Lange onderbreking

Overspanning

Definitie

Geen vastgestelde eisen


Dips/Onderbrekingen

16/90

Fenomenen:

6

Spanningsdips/korte onderbrekingen

• Kortsluitingen in het net

• Schakelingen in het net

Aard & Oorsprong

Gevolgen

• Uitvallen van installaties

• Flikkering van verlichting


Dips/Onderbrekingen

7

Dips/Onderbrekingen IEC 61000-4-11

Immuniteitsdiagram

Quint voeding


Dips/Onderbrekingen

Industriële eis IEC 61000-6-2

17/90

1%

90%

100%

110%

Immuniteit

80%

70%

IEC 61000-4-11

Immuniteitsdiagram

apparaat

20 ms 200 ms 250 ms

40%


Dips/Onderbrekingen

Industriële eis IEC 61000-6-2

Uitval

9

Proces immuniteit tijd

t1 begin dip

Δt spanningsuitval overbrugging

t2 Procesparameter kan niet worden gehandhaafd

PIT= t2-t1

Proces immuniteit tijd


Dips/Onderbrekingen

18/90

1,0 A

3,0 A

0,4A

AC- UPS

DC- UPS

Process immunity time (PIT)

1,1 A

PITac= t2-t1

PIT= 4 min.

PITdc= t2-t1

PIT= 6 min.


Dips/Onderbrekingen

MaatregelenUn-interruptable power supply (UPS)

QUINT UPS-IQ

UPS-DC


Dips/Onderbrekingen



19/90

http://www.google.nl/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=mzci8CwI5QJxzM&tbnid=b4mkUKq14AGAbM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.tme.eu/en/details/vte18-4p8740/standard-optical-sensors/sick/&ei=65MsUZnBMIXWtQbd7YGQCw&bvm=bv.42965579,d.ZG4&psig=AFQjCNFcesZZ2E_jajvrgJGNT7udfPrpSg&ust=1361962323460371

http://www.google.nl/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=mzci8CwI5QJxzM&tbnid=b4mkUKq14AGAbM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.tme.eu/en/details/vte18-4p8740/standard-optical-sensors/sick/&ei=65MsUZnBMIXWtQbd7YGQCw&bvm=bv.42965579,d.ZG4&psig=AFQjCNFcesZZ2E_jajvrgJGNT7udfPrpSg&ust=1361962323460371

http://www.google.nl/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=Wtyva0vwobUe8M&tbnid=8-oeeJ79NXZHGM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.elektramat.nl/nl/uitgebreid-menu/merken-r/rittal/rittal-kasten/&ei=MJQsUeOOJsTvsga8iIGwCA&bvm=bv.42965579,d.ZG4&psig=AFQjCNHCWUCp4lX3wPTttOCGaQpS3bhHHQ&ust=1361962400630526

http://www.google.nl/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=Wtyva0vwobUe8M&tbnid=8-oeeJ79NXZHGM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.elektramat.nl/nl/uitgebreid-menu/merken-r/rittal/rittal-kasten/&ei=MJQsUeOOJsTvsga8iIGwCA&bvm=bv.42965579,d.ZG4&psig=AFQjCNHCWUCp4lX3wPTttOCGaQpS3bhHHQ&ust=1361962400630526

UPS-ACUPS-CP


Dips/Onderbrekingen

=/



Reference UPS-CP-

1kVA/240AC

UPS-CP-

2kVA/240AC

UPS-CP-

3kVA/240AC

UPS-CP-

4,5kVA/240AC

UPS-CP-

6kVA/240AC

Apparent power 1000 VA 2000 VA 3000 VA 4500 VA 6000 VA

Active power 800 W 1600 W 2400 W 3250 W 4200 W

Backup time (100% load) > 6 min. > 6 min. > 5 min. > 10 min. > 8 min.

classification VFI-SS-111 acc. to IEC62040-3 (Online / Double conversion)

Input 160…288 V AC 160…280 V AC

Output 200/ 208 / 220 / 230 / 240 V AC ± <1 % 200/208/220/230/240 V AC ± <2 %

Frequency 50 Hz ± 0,1 % (60 Hz) 50 Hz ± 0,2 % ( 60 Hz)

Harmonic distortion < 3% THD (linear load)

Crest factor 3:1

Transfer time 0 ms

Battery type Sealed, non-spillage, maintenance-free, lead acid

Maatregelen

Un-interruptable power supply (UPS)


Dips/Onderbrekingen

UPS-AC

20/90

18

Beproevingen


IEC 61000-4-13


Gevoeligheid voor

spanningsvervorming

A. ESD

B. E-velden

C. Burst/EFT

D. Surge

E. RF geleiding

F. H-velden


H. Harmonischen

A

B

C

D

E

F

G

H

19



Gevoeligheid voor

spanningsvervorming

21/90

20


Oude norm

NEN-EN-IEC 60439-1

Harmonischen


5%


StralendGeleidend


Harmonischen

Burst/EFT

Surge

RF geleiding

EM velden

E-velden

H-velden21

EMC

Conducted

EMC

Radiated

Dips

Onderbrekingen

Power Quality


Harmonischen

22/90

HV OV

PCC

IPC1

Netbeheerder Installateur Paneelbouwer

Netcode NEN-EN-IEC 61000-2-4 NEN-EN-IEC 61000 reeksNEN-EN 50160

IPC4

IPC3

IPC2

IPC

Inplant point of coupling

Overdrachtspunt

PCC

Point of common coupling

Overdrachtspunt

22


Harmonischen

Elektromagnetische omgevingsklassen

Klasse 1: Residentieel

• Kantoor

• School

• Openbaar gebouw

Klasse 2: Industrieel

• PLC

• IPC

• M&R apparatuur

Klasse 3: Zwaar industrieel

• Frequentie omvormers

• Vermogensschakelaars

• Transformator station

NEN-EN-IEC 61000-2-4

23


Harmonischen

23/90

Industrie IEC 61000-2-4

24

Aanbeveling:

Afhankelijk van de betreffende klasseKlasse 2 Besturing

Klasse 3 Motorregeling

3

2


Harmonischen

25

• Veroorzaakt door niet-lineaire

belastingen

• Injecteren van stromen met hogere

frequentie

Aard & Oorsprong

Gevolgen

• Gaan zich super poneren op de grondgolf

• Via netimpedantie ontstaan spanningsharmonischen

• Overbelasting van installatiedelen


Harmonischen

24/90

• Total Harmonic Distortion (THD)

• Crest Factor (CF)

• K factor

• Flicker (Pst)

• Effectieve waarde (RMS)

• Power Factor (PF)

• Displacement Power Factor (DPF)

Nieuwe Parameters

Interactie tussen spanning en stroom

26

Vastgelegd eisen/aanbevelingen


Harmonischen

Led lamp

M.b.v. fouriertransformatie beschrijven als som van sinusoïden

met frequentie gelijk of veelvoud van de grondfrequentie:

f(t)=a0/ 2+∑{ah cos(2pfht)+bh sin(2pfht)}∞

h=1

Harmonischen:

Periodiek signaal

I

~

Eenfase gelijkrichting

Periodiek signaal

31


Harmonischen

25/90

http://www.google.nl/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=CysxEF_CrrPKSM&tbnid=otYhPdHfNE9neM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.sielement.com/ledslightsproducts/ledlightbulbs.html&ei=_QrUUdOEF4amO6-bgJgN&bvm=bv.48705608,d.ZWU&psig=AFQjCNES_RCkFHKc-q1lbtbvr2aoeyAb-A&ust=1372937299791939


1e

Harmonische

U,I

t

%

10070

40

20


Harmonischen

1e

Harmonische

U,I

t

%

10070

40

20

2e 4e3e 5e 6e


Harmonischen

26/90

10 kVbelasting

Hoofdverdeler Onderverdeler WCD

(%) (10%)

In

In

Ib

Uv

Uv

Uv

Uv

Uv

Ih2

Ih3

Uvh2

Uvh3

Un= ?Un= ?Un= 400 V

Uvh2

Uvh3Uvh3

Uvh2

Uvh2

Uvh3

Uvh2

Uvh3

Harmonische vervuiling: • stroom

• spanning

50 Hz


Harmonischen

10 kVbelasting

Hoofdverdeler Onderverdeler WCD

(%) (10%)

In

In

Ib

Uv

Uv

Uv

Uv

Uv

Ih2

Ih3

Uvh2

Uvh3

Un= ?Un= ?Un= 400 V

Uvh2

Uvh3Uvh3

Uvh2

Uvh2

Uvh3

Uvh2

Uvh3

Harmonische vervuiling: • stroom

• spanning

50 Hz


Harmonischen

27/90

Power Quality Analysers

Opdeling in klassen (IEC 61000-4-30):

Klasse A (Advanced)

• reproduceerbare metingen met hoge nauwkeurigheid• b.v. compliance testen volgens norm• metingen met contractuele of juridische

gevolgenKlasse S (Surveys)

• zelfde meetintervallen als A, met kleinere nauwkeurigheid

• b.v. statische of trouble-shooting metingen

37

Meten niet lineaire parameters


Harmonischen

IL1

IL2 IL3

IL1

IL2

IL3

I1H3

I2H3

I3H3

Sommatie van de stroom in de nul

Derde Harmonische in fase 38

Niet lineaire belasting


Harmonischen

28/90

http://www.google.com/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=bYaBCoLT_s6RkM&tbnid=fGxBBbIUev70gM:&ved=0CAUQjRw&url=http://bea.borsatoweblog.nl/&ei=FjyXUs66JeO70wWbkIHIBg&bvm=bv.57155469,d.d2k&psig=AFQjCNHKMY96n1bt_dkZcAWbi7OtbLEvCw&ust=1385729427528522








http://www.chauvin-arnoux.com/

http://www.chauvin-arnoux.com/

Ledlamp 10W

THD: Totale Harmonische Vervorming

√I2+I3+I4+I5+I6+I7+…2 2 2 2 2 2

THDI = I1

Aanbeveling THDu

Norm NEN-EN-IEC 61000-2-4


Harmonischen

Ledlamp 10W


HarmonischenTHD: Totale Harmonische Vervorming

THDU = U1

Aanbeveling THDu

Norm NEN-EN-IEC 61000-2-4

√U2+U3+U4+U5+U6+U7+…2 2 2 2 2 2

29/90





4

Industrie

43


Harmonischen

PPC

Overdrachtspunt

Netcode NEN-EN 5016044


Harmonischen

30/90

45

Power Quality inzichtelijk maken,

Meetpunten aanbrengen


Harmonischen

46


Meetpunten aanbrengen


Harmonischen

31/90

47

EN 61000-3-2


Harmonischen

48

EN 61000-3-2


Harmonischen

32/90

51

Productnorm IEC 61000-3 2Toestellen met nominale stroom < 16A


Harmonischen

5252

Harmonischen schakelende voeding

Harmonische Norm Gemeten

1 2,3 0,57

3 1,14 0,98

5 0,77 0,05

7 0,40 0,04

11 0,33 0,02

13 0,21 0,04

15 0,15 0,04

17 0,13 0,02

Productnorm IEC 61000-3 2Toestellen met nominale stroom < 16A


Harmonischen

33/90

53

Frequentieregelaar

Productnorm NEN-IEC 61800-3

Productnorm IEC 61800-3


Harmonischen

Inplant point of coupling (IPC)

Industrie IEC 61000-2-4

55

Afhankelijk van de betreffende klasse

Klasse 2 Besturing

Klasse 3 Motorregeling

3

2


Harmonischen

34/90

56


MCC IP adres:192.168.10.10


Harmonischen

57

MODBUS TCP

ETHER

NET

TCP

/IP

I n/I

m

Geïntegreerde PQ meting



Harmonischen

35/90

http://www.google.com/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=SI9J_WBFWaA5lM&tbnid=9Ti1lS4sgDvvuM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.wired.co.uk/tags/laptops&ei=Ou6mUtLGJu-N0wX59YHQCg&bvm=bv.57799294,d.d2k&psig=AFQjCNHEX4CjMWRRULrXFSYDHYU4DjlLCA&ust=1386758027843772

http://www.google.com/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=SI9J_WBFWaA5lM&tbnid=9Ti1lS4sgDvvuM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.wired.co.uk/tags/laptops&ei=Ou6mUtLGJu-N0wX59YHQCg&bvm=bv.57799294,d.d2k&psig=AFQjCNHEX4CjMWRRULrXFSYDHYU4DjlLCA&ust=1386758027843772

http://www.google.com/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=kFAzpGpIC0DD_M&tbnid=ItihwXdKCTv8aM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.vijfhart.nl/blog/tag/sql-server&ei=YO6mUpPJIaml0wXO9YGYDg&bvm=bv.57799294,d.d2k&psig=AFQjCNGprWA43pZSDWz7WiF4mTFp-C8Kbg&ust=1386758099244634

http://www.google.com/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=kFAzpGpIC0DD_M&tbnid=ItihwXdKCTv8aM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.vijfhart.nl/blog/tag/sql-server&ei=YO6mUpPJIaml0wXO9YGYDg&bvm=bv.57799294,d.d2k&psig=AFQjCNGprWA43pZSDWz7WiF4mTFp-C8Kbg&ust=1386758099244634

58




Harmonischen

59




Harmonischen

36/90

60

Maatregelen

• impedantie verlagen

• leiding doorsnede

• dichter bij de transformator

• afzonderlijke transformator

• passieve filters

• seriefilters

• parallel filters

• actieve filters

• UPS AC-DC

• UPS AC-AC


Harmonischen

Netconfiguratie

RMCC

RIO

PCC

5 ohm

5 ohm

L

M

H

S

Point of Common Coupling (PCC)

MCC

dIPC 61

V1 V2

M1

M2

Trafo

Inplant of Coupling (IPC)


Harmonischen

37/90

62




Harmonischen

0 50 100 150 200 250 300 350

100

200

300

400

0

500

0 50 100 150 200 250 300 350

100

200

300

400

0

500

0

Serie filter

0

Parallel filter

Minimale impedantie Maximale impedantie

Resonantie van een filter

Passieve filtering

Maatregelen

63


Harmonischen

38/90

64




Harmonischen

Actieve filtering

Maatregelen

1 3 5 7 9 11 13 15

100

50

0

Actief filter

65

~

Geïnjecteerde harmonischen1 3 5 7 9 11 13 15

100

50

0

Tegen harmonischen genereren

1 3 5 7 9 11 13 15

100

50

0

Harmonischen verwijderd


Harmonischen

39/90

Un-interruptable power supply (UPS)

66

~U

PS

1 3 5 7 9 11 13 15

100

50

0

1 3 5 7 9 11 13 15

100

50

0

Actieve filtering

Maatregelen


Harmonischen

IPC 1

Netconfiguratie

UPS1

2

RMCC

RIO

PCC

5 ohm

5 ohm

L

M

H

S

MCC

dIPC 67

V1 V2

M1

M2

IPC 2

Point of Common Coupling (PCC)

Inplant of Coupling (IPC)

Trafo


Harmonischen

40/90

68




Harmonischen

Samenvatting

Alle niet-lineaire verbruikers gedragen zich als harmonische stroombron

Harmonischen zijn gehele veelvouden van de basisfrequentie

Algemeen gekarakteriseerd door THD

Harmonische worden onderverdeeld door hun rang

Stroomharmonischen vloeien door netimpedantie, waardoor

spanningsharmonische ontstaan

Spanningsharmonischen genereren stroomharmonischen in lineair

belastingen

Harmonische vervuiling neemt steeds meer toe

Compatibiliteitsniveaus vaststellen

69


Power QualityModerne kijk op spanning en stroom

• 14 oktober Assen• 5 november Waalre• 1 december Reeuwijk• 10 december Zevenaar

41/90

1

EMC WorkshopJentje Bootsma

2

A. ESD

B. E-velden

C. Burst/EFT

D. Surge

E. RF geleiding

F. H-velden


H. Harmonischen

Beproevingen


A

B

C

D

E

F

G

H

NEN-EN-IEC 61439-1EMC Conducted

IEC 61000-4-4

42/90

2

3




StralendGeleidend


Harmonischen

Burst/EFT

Surge

RF geleiding

EM velden

E-velden

H-velden

EMC

Conducted

EMC

Radiated


EMC frequentie spectrum

Dips

Onderbrekingen

Power Quality

43/90

3

5

Burst: SchakelhandelingenMagneetschakelaars - relais- ventielen


EMC Normen: Regelbare elektrische aandrijfsystemen

EN 61800-3

6

Productnorm


44/90

4

U/I

Tijd7

Stoorstromen en stoorspanningen


CE-markeringRaadpleeg documentatie fabrikant


EMC Normen: Algemene normen

45/90

5

immuniteit

Stoorspanning (V) Stoorstraling (V/m A/m)

Frequentie (Hz)

9

ElektroMagnetische Interferentie

emissieProductnorm


emissielimiet industriële omgeving

emissie installatie

Demping 17 dB

10



46/90

6

frequentie

immuniteitsniveau(volgens norm)

emissielimiet (volgens norm)

immuniteit

emissie

Industriële omgevingstoorspanning/stroom stoorstraling E/H

11


EMC conform

CE-gemarkeerde producten Immuniteit IEC 61000-6-2 Emissie IEC 61000-6-4

installatievoorwaarden standaard EMC-installatie regels (TR IEC 61 000-5-2

12


47/90

7

Nederlandse PraktijkRichtlijn

13


Aardingssysteem

Standaard EMC-regels IEC 61000-5-2

14


48/90

8

Aardingssysteem


Kabelgoot

Besturingspaneel

Voedingspaneel

• Aardelektrode

• Aardringleiding

• Hoofdaardrail

• Potentiaalvereffeningsrail

• EMC aarding

KlemmenkastApparaat

15

M&Rkabels




• De inwendige installatie en bedrading zijn uitgevoerd volgens de

aanwijzingen van de fabrikant van de componenten.

49/90

9

Burst


EMC Normen: Regelbare elektrische aandrijfsystemen

19

EMC Normen: Regelbare elektrische aandrijfsystemen EN 61800-3: Algemeen

Documentatie voor de gebruiker

• max. en min. impedantie voedingssysteem

• toepassen van afgeschermde of speciaal kabel

• eisen kabelscherm aansluiting

• max. toegestane kabellengte

• kabelscheiding

• gebruik van externe apparaten (b.v. filters)

• juiste verbinding met aarde


50/90

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/07/AC-Chopper.svg


10

20

EMC Normen: Regelbare elektrische aandrijfsystemen EN 61800-3: Emissie


Power interface

Motorkabel

24

EN 61800-3: Emissiehoogfrequent

Frequentieregelaar


51/90

11

• Leidingen afschermen of ferrietkernen

• “Aarding” geschikt voor HF

• “Aard” afscherming aan beide zijden

• Ongelakte montageplaat van de schakelkast25


Frequentieregelaar


U inverter

hoogfrequent

lekstroom

I = C. D U/ D t

Motorcircuit

26



52/90





12

27


Stap 1: emissie verlagen

28


53/90

13

beschermings-leiding (PE)

los

scherm pigtail

scherm rondom


29

scherm pigtail scherm

rondom



ElektroMagnetische CompatibiliteitMotorcircuit (Burst)

30

scherm rondom

54/90

14


Metalen EMC-wartel

31

Aansluiting motorkabel motor

Kunststof-wartel

Motoraansluitkap

Kunststof of metaal ?



EMC-wartel

32


55/90

15

Stap 2: immuniteit verhogenMeet &Regelkabel

33

Stoorstroom over de kabel

1. afscherming eenzijdig aansluiten

2. afscherming tweezijdig aansluiten

1 2

?


Common mode stroom (Icm)

Differential mode stroom (Idm)

Stap 2: immuniteit verhogen

34


56/90

16

35


36

M12 cables

Complete Product Range


57/90

17

Stap 3: EMC-aanvullende maatregelenGlasvezeltechnologie FL-MC 10/100 BASE-T/FO-660

40


Stap 3: EMC-aanvullende maatregelenWireless Bluetooth

41


58/90

18

M1 FM Band

M2 TV Band

M3 Portofoon Band

M4 GSM 900 Band

M5 GSM 1800 Band

M6 WLAN BandM1 M2

M4

M5M6

Frequentiespektrum

1MHz-3GHz

M3

Frequentiespectrum Motorcircuit-Bluetooth

Motorregeling Bluetooth

42



Schakelkast EMC conform

• Juiste producten

• Juiste bedradingsconcept

59/90

19





Veldgebonden EMCVoor industriële installaties

• 22 september Waalre• 20 oktober Zevenaar• 5 november Reeuwijk• 1 december Assen





EMCInstallatietechniek volgens de huidige

EMC richtlijnen

• 13 oktober Assen• 3 november Waalre• 26 november Reeuwijk• 8 december Zevenaar

60/90

20





BliksemveiligSamen met firma Schaap en van der Heide

• 26 november Waalre

61/90

Themadag NEN-EN-IEC 61439Bliksem en overspanning

René Bruins

Waarom bliksem en overspanningsbeveiliging ?

2

Algemene verzekeraar

Technische verzekeraar

62/90

3

€ €

?

Hoe groot is het risico ?

2,2-2,4

2,4-2,6

2,6-2,82,8-3,0

3,0-3,2

3,2-3,4

bron: KNMI

In Nederland gemiddeld 200.000 inslagen per jaar(hoogst geregistreerde aantal 450.000)

Aantal inslagen perjaar/per km2 2,2 – 3,4

4

Hoe vaak komt het voor?

Extreme dagen, met op 25 mei 2009

68710 ontladingen op 1 dag

63/90

5

Programma

Verschillende (bliksem) normen

Wat is een overspanning

Zoneconcept

Overspanningsbeveiliging

Installatie aspecten

NEN-EN-IEC 61439 (inhoud)

6

• (H5) Technische kenmerken van interfaces

• Deze kenmerken moeten compatibel zijn met de toegekende grootheden van de stroom-ketens waarmee hij is verbonden

• Beproeving op EMC – immuniteit (Tabel J.1)

• De stoot-houdspanning van de apparatuur moet groter of gelijk aan de te verwachten transiënte overspanning zijn

• De waarde van deze stoot-houdspanning wordt gegeven in tabel G.1

64/90

Tabel J.1.pptx

Noodzakelijke stoot-houdspanningvolgens table G.1 (afkomstig uit de IEC 60364-4-44)

7

Wat is (transiënte) overspanning ?

U[V]

t[ms]

0

Uc

Up

Transient

OverVoltage

Time < 1msec

8

UN 400 VUc 350 V

Up 1500 V

UN 230 V

NominalVoltage

Time

UN

8

8/20

65/90

../algemene presentaties fragmenten_videos etc/Surge generator 820.pptx

Samenhang diverse normen

9

Spannings- en elektromagnetische verstoringen in laagspannings installaties

Overspanningen veroorzaakt door blikseminslag in de buurt van of op binnenkomende

voedingskabels, en schakelhandelingen

Directe blikseminslag op het object

Algemeen

In NEN 1010:2015 meer aandacht voor nieuwe technologieën en onderwerpen in de elektrotechniek. Deze kenmerken zich vooral door het toenemende gebruik van elektronica en het toenemende gebruik van elektrische energie. In NEN 1010:2015 wordt rekening gehouden met de effecten hiervan op de elektrische installaties binnen het toepassingsgebied van deze norm. Voorbeelden hiervan zijn:

— toenemende hogere harmonische spanningen en stromen;— toenemende gevoeligheid van materieel (elektronica) voor overspanningen;— toenemend gebruik van zonnepanelen als (parallelle) energiebron;— toenemend gebruik van elektrische voertuigen

Nieuwe NEN 1010:2015

10

66/90

Deel 4-44-443 Beveiliging tegen overspanningen van atmosferische

oorsprong of als gevolg van schakelhandelingen

Er moet zijn voorzien in beveiliging tegen overspanning indien:

a) gevolgen gerelateerd zijn aan menselijk leven, bijvoorbeeld veiligheidsdiensten, medisch materieel in ziekenhuizen;

b) gevolgen gerelateerd zijn aan publieke dienstverlening, bijvoorbeeld uitvallen van publieke diensten, computercentra, museums;

c) gevolgen zijn voor commerciële of industriële activiteiten, bijvoorbeeld hotels, banken, industrieën, commerciële markten, boerderijen;

Nieuwe NEN 1010:2015

11

Het beveiligen van elektrische en elektronische systemen.

SPD = (coördinated) surge protective device

12

LPZ 0 risico op directe bliksem inslag

LPZ 1 bliksemdeelstromen

LPZ 2 transiënten met laag-energieniveau

Interne beveiliging – zoneconcept volgens IEC 62305

Buiten

Binnen

67/90

hoofdverdelingZONE 1

onderverdelingZONE 2

ZONE 0 buiten

eindapparaatZONE 3

OverspanningsbeveiligingszonesNetbeveiliging

13

4 kV 2,5 kV 1,5 kV

A

B

S2 S3

S1

A

B

S2 S3

S1

A

B

S2 S3

S1

Overspanningsbeveiliging SPDPrincipe

14

68/90

IEC 61643-11

Classificatie

15

T1T2 T3

Impuls vormen volgens IEC 61643-11

10/350 µs (Lightning) gebruikt voor testen Typ 1

8/20 µs (Surge) gebruikt voor testen Typ 2

8

10 20t

µs

i

î

1.0

0.5

0.0

0 100 200 300 350

video

16

69/90

../videos/Mijn film.wlmp

BeveiligingselementenNetbeveiliging (T1+T2/B+C/Klasse 1+2)

- Umax. :- Ubev. :- Iafl. :- Max. :

350 V AC1,5 kV

100 kA (10/350 µs)315 A gG

Specificaties:

Toepassing:

Netbeveiliging bij directe en indirecte blikseminslagin hoofdverdeling

FLASHTRAB

FLT-SEC-…

17

Video

BeveiligingselementenNetbeveiliging (T2/C/Klasse 2)

- Unom. :- Ubev. :- Iafl. :- Max. :

350 V AC1,4 kV

40 kA (8/20 µs)315 A gG

Specificaties:

Toepassing:

Netbeveiliging bij indirecte blikseminslag in hoofd / onderverdeling

VALVETRAB

VAL-SEC…

18

70/90

14_2_074_02_Influence_of_spark_gaps_PMM_2015_en_uk_fr.wmv

BeveiligingselementenNetbeveiliging (T3/D/Klasse 3)

MAINTRAB

MAINS-PLUGTRAB

- Unom.- Inom. :- Ubev. :- Ubev. :- Iafl. :

230 V AC26A

1,50 kV (Ucm)1,35 kV (Udm)3 kA (8/20 µs)

Specificaties:

Toepassing:

Net-apparaatbeveiligingbij indirecte blikseminslag

19


Installatie/apparatuur

F1

N

L1

F2

SPD’s

Type 1 + 2

PE

In

juiste zekering /geen zekering

Umax. voor installatie (apparatuur)maximale leidinglengte

20

71/90

Leidinglengte !!


21

1 m ~ 1 µH ~ 1kV (ekstra)

Potentiaal-vereffeningsrail

Lengte van de aansluitleidingen

0,5 m

0,5 m

L

SPD

Parallelle aansluiting

Potentiaal-vereffeningsrail

PE-rail

L

SPD

V-vormige (serie) aansluiting

22

72/90

Vragen?

23

73/90

1

KASTSYSTEMEN STROOMVERDELING KLIMATISERING IT-INFRASTRUCTUUR SOFTWARE & SERVICE

Theo Gerritzen / Product Manager

Kastsystemen / EMC-EN 61439

Rittal – The System.Faster – better – everywhere.

2


Agenda

• ESD• EMC



74/90

3


ESD; Electro Static Discharge



Mens en “object”

5


ESD; Electro Static Discharge



Opladen komt door:

wrijving, tribo-elektrisch effect : hoe verder de materialen in de reeks uit elkaar liggen hoe groter de ladingsoverdracht

Ladingen die zich van elkaar verwijderen : vergelijkbaar met de condensatorwerking van een plaatcondensator.

Piezo-elektrische effect : door mechanisch stress aanbrengen bouwt lading op

Pyro-elektrisch effect: door verhitting bouwt lading op

75/90

Electrostatic Discharge on my grounded keyboard.mp4

Electrostatic Discharge on my grounded keyboard.mp4

film ontlading.pptx

film ontlading.pptx

6


NEN-EN-IEC 61439-1:2011



ESD

8


NEN-EN-IEC 61439-1:2011



Elektromagnetische compatibiliteit (EMC) -Deel 4-2: Beproevingen en meettechnieken -

76/90

9


NEN-EN-IEC 61439-1:2011



Oplossingen- afvoeren lading naar aarde

- Ander materiaal dan kunststof

- Voorkomen dat de lading via het object ontlaad

10


Agenda

• ESD• EMC



77/90

11


• Invloeden op het goed functioneren:

• - Externe invloeden

Waarom elektrische toestellen in een kast?



12


• Invloeden op het goed functioneren:

- Interne invloeden

Waarom elektrische toestellen in een kast?



78/90

13


Elektromagnetische stoorbronnen



14





Dit ongewenste signaal verspreidt zich - door geleiding in kabels- straling door de lucht.

Ongewilde elektromagnetische storing is simpelweg een

ongewenst elektrisch signaal bovenop een

gewenst elektrisch signaal.

79/90

15





Standaard metalen behuizingen bieden elektrische apparaten een verregaande bescherming tegen elektromagnetische storingsvelden.

16


Ideaalbeeld, de EMC-kast

.

EMC-kast

signaalkabel

netfilter

aardverbinding

voeding

zone 3/4 zone 3/2

EMC-wartel

apparaat

EM-veld

EMC-dichting

zone 3/4

EM-veld



EMC-dichting

80/90

17


NEN-EN-IEC 61439-1:2011



Industrieel

21


Opbouw besturingspaneel - EMC afscherming

(kast in een kast H-veld)

EMC

zones conform IEC 61000-2-5:

zone 5, speciaal

zone 4, zwaar industrieel

zone 3, industrieel

zone 2, residentieel

zone 1, zeer gevoelig EMC

3

2

4

3



81/90

23


Opbouw besturingspaneel –

EMC afscherming

Scheidingspanelen

zones conform IEC 61000-2-5:

zone 5, speciaal

zone 4, zwaar industrieel

zone 3, industrieel

zone 2, residentieel

zone 1, zeer gevoelig

zone 4, zwaar industrieel zone 3, industrieel

20 dB

20 dB


Kastsystemen / voorjaar 2014

24


Elektromagnetische afscherming

De demping is afhankelijk van:

• Materiaal:

plaatstaal, aluminium,

kunststof

• Frequentie:

150 KHz t/m 1 GHz

• Veldsoort:

magnetisch, elektrisch

• Geometriemateriaal:

afmeting van de kast)

Demping

plaatstaal

reflectie 100 KHz

volg-reflectieveld

absorptietot circa100 KHz

veld

zone 4, zwaar industrieel zone 3, industrieel



82/90

25


EMC-demping

Demping dB Afscherming % Verzwakking (factor)

0 0 1X

6 50 2X

20 90 10X

40 99 100X

60 99,9 1000X

80 99,99 10000X

100 99,999 100000X

120 99,9999 1000000X



10 V/M

100 V/M

20 dB

100 V/M

40 dB

1 V/M

26


EMC kosten



83/90

27


Kabelinvoer TS8/AE



EMC invoer onderzijde EMC invoer bovenzijde speciaal

Invoer met EMC kabelwartels

Standaard invoer onderzijde Standaard invoer bovenzijde Invoer met kabelwartels

28


Van EM-veld naar stroom/spanning

In de praktijk is de bekabeling als een antenne voor storingen



84/90

29


EMC-aardingsconcept besturingskast

(technical report IEC 61 000-5-2)

Het integreren met behulp van aardverbindingen voor frequenties

boven 10 KHz!!!

Nominale bedrijfsstroom

tot 20 A

van 20 t/m 25 A …………..

van 25 t/m 32 A …………..

van 32 t/m 63 A …………..

vanaf 63 A ………………...

Aarddraad of EMC-aardlitze

Vereffeningsleiding mm2

doorsnede van de fasegeleider

2,5

4

6

10 (tabel 4A EN 61439-1)



Skin effect

30


EMC-kabelinvoer 360° contactering

(Volgens technicaI report IEC 61 000-5-2)



85/90

//zevenaar-dc01/Speciaal/Seminars & Thema dagen/Rittal 2013/najaar 2013/presentaties/EMC/Kabel in_mpg1.mpg

//zevenaar-dc01/Speciaal/Seminars & Thema dagen/Rittal 2013/najaar 2013/presentaties/EMC/Kabel in_mpg1.mpg

31




360 graden contactering

Getwiste draad

Behuizing

Contactering afscherming



33






86/90

http://www.hummel.com/fileadmin/hummel/Produktinformationen/ET/KV/Montageanleitungen/MA-HSK_M_EMV-METRICA_M_EMV-0410-en.pdf

http://www.hummel.com/fileadmin/hummel/Produktinformationen/ET/KV/Montageanleitungen/MA-HSK_M_EMV-METRICA_M_EMV-0410-en.pdf

34


EMC-contramoer





35


Montageplaat

Bodemplaat

HF-rubber

Kabel

Kabel





87/90

36






Aardpunt montageplaat

EMC bodemplaat

Vlakke litze (EMC)

37






EMC invoer in een data kast

88/90

38


EMC mogelijkheden



- Ventilatie

- Koppelen

- Verlichting

39


EMC aardingsconcept

(technical report IEC 61 000-5-2)

Aardverbinding



89/90

40




90/90

Is uw schakelkast EMC-bestendig conform de nieuwe norm?

Engineering

Transcript of Is uw schakelkast EMC-bestendig conform de nieuwe norm?