Napjainkban hálózati zavarszűrő nélkül szinte lehetetlenség betartani az EMC szabvány követelményeit. A Schurter vállalat EMC alkatrészei segítenek megfelelni a szigorú feltételeknek.
A Schurter EMC komponensek széles választékát kínálja:
- Hálózati tápaljzatok EMC szűrővel 0,5 és 20 A közötti értékig.
- EMC szűrők (egyfázisú, háromfázisú váltakozó- és egyenáramú). A legkisebb közülük, 1-fázisú, 6A/250VAC FMLB-09 5500.2031, méreteit tekintve 50x45x28,6mm, súlya pedig mindössze 116g. A legnagyobbak egyike 3-fázisú, 1100A/520VAC FMAC-0974-K152I, méretei: 590x230x200mm, tömege pedig 47kg.
- Áramkompenzált fojtótekercsek (1- és 3-fáisúak) 0,4 és 50A közötti értékig.
A tápaljzatok többsége V-Lock zárrendszerrel rendelkezik. A tápdugó nyelvecskével ellátott, ami pontosan illeszkedik az aljzaton található nyílásba, így a kábel megbízhatóan rögzített a véletlen kihúzásokkal szemben.
A Schurter által kínált összes EMC komponens áttekintését az alábbi dokumentumok tartalmazzák: EMC filterrel ellátott hálózati tápaljzatok, EMC szűrők és áramkompenzált fojtótekercsek.
Miért van szükség hálózati zavarszűrőre?
A manapság használt elektromos berendezések nagyrésze kapcsolóüzemű tápegységet és gyors digitális áramkört használnak. Az efféle készülékek normál működésük során nagyfrekvenciájú feszültség- és áramértékeket generálnak. Hálózati zavarszűrők nélkül szinte lehetetlen megfelelni az EMC előírásoknak.
A hálózati zajszűrők két alapvető funkciója:
- Megakadályozni a készülékben keletkező nagyfrekvenciás jelek tápkábelbe való átjutását.
- Megakadályozni, hogy az elektromos hálózaton keletkező jelek (zajok) a készülékbe jussanak.
Az informatikai berendezéseknek (ITE) jelenleg meg kell felelniük az EN55032 (zavarkibocsátás) és EN55035 (zavartűrés) szabványoknak.
Az EN55032 meghatározza a tápkábelre ható jelek határértékeit (maximális kábelhossz: > 3m), ami 150kHz és 30MHz közötti lehet, valamint a sugárzási zavarokat, amelyek értéke 30MHz –től 1GHz –ig terjedhet.
A Schurter hálózati zavarszűrőket 50kHz-től 30MHz-ig terjedő frekvencia-tartományra optimalizálták, tehát ebben a sávban biztosítják a legnagyobb csillapítást, mindemellett 400MHz-en 20dB értéket érnek el, amely segít csillapítani a tápkábel okozta antenna-sugárzást.
A kábelekre vonatozó zavarkibocsátási követelmények valójában a közcélú áramelosztó rendszerekre vonatkoznak, ahol a nagyfrekvenciájú áram mellett nagy értékű zavaró jelek is keletkeznek. Ideális esetben ezek az áramok túl kicsik ahhoz, hogy interferenciához vezessenek az ugyanahhoz az áramvezetékhez csatlakozó készüléken. Azonban elég nagyok ahhoz, hogy sugárzást generáljanak a vezetéken, és így már pl. az AM rádiójeleket zavarhatják.
(Az EN 55032 szabvány például meghatározza, hogy az A osztályú készülékek vezetékeinek interferenciája ≤ 60dBuV = 1mV legyen 500kHz-től 30MHz-ig terjedő tartományban)
A hálózati szűrő szintén sikeresen elnyomja az EN 55035 §4.2.2.3 szabvány tesztje szerint meghatározott hosszantartó magasfrekvenciájú zajokat. A teszt során RMS RF jeleket juttatnak a tápkábelbe: 3V 150kHz-től akár 10MHz-ig; 3-tól 1V-ig 10MHz-től 30MHz-ig, 1V-ot pedig 30-tól 80MHz-ig terjedő sávban.
Túlfeszültség elleni védelemmel a szűrő segít megfelelni az EN 55035 §4.2.4 ( electrical fast transient) a EN 55035 §4.2.5 (surges) szabványok szerinti teszteknek.
Hova érdemes elhelyezni a hálózati zavarszűrőt?
A szűrő hatékonyságát legalább annyira befolyásolja, hol és hogy van beszerelve, valamint a vezetékek elhelyezkedése is, mint a szűrő elektromos kialakítása. Az alábbi ábrák három különböző szűrő-telepítési problémát mutatnak be, amelyek nagy mértékben csökkenthetik annak hatékonyságát.
1.A szűrő nincs a berendezés tápkábel-csatlakozásának közvetlen közelében. A nem védett kábel (antenna) könnyen átveheti a készülékház belsejében keletkező elektromos és mágneses mezők okozta zajt.
2. A szűrőnek a burkolathoz történő földelése nagy induktivitást mutat, ami csökkenti a szűrőben lévő Y-kondenzátorok hatékonyságát. A gyártó úgy szereli be az Y-kondenzátorokat, hogy azoknak a készülékházzal történő érintkezése minimális induktivitást eredményezzen.
3.Kapacitív csatolás jön létre a tápforrás megzavart táplálása és a bemeneti tápvezeték között.
Az alábbi ábrán egy helyesen bekötött hálózati zavarszűrő látható.
A zavarszűrő a tápkábel műszerházba történő belépési pontján van beszerelve, hogy megakadályozza az elektromágneses térkapcsolást a szűrt elektromos vezetékhez. A fémház szintén meggátolja a szűrő bemeneti vezetékeinek kapacitív zavarását a szűrt tápkábel felé.
A szűrő úgy van felszerelve, hogy a fém ház közvetlenül a készülékházzal érintkezzen, ami az Y-kondenzátorokkal együtt még inkább csökkenti a keletkező induktivitást. A két műszerház közötti bármilyen vezető csökkentheti a szűrő hatékonyságát.
A szűrő és a tápegység közötti vezetékeknek a ház közelében kell elhelyezkedniük, hogy minimalizálják a keletkező kölcsönhatást. Nem ajánlatos a szűrő bemeneti vezetékét a kimeneti egyenáramú tápvezetékek közelében vezetni, mivel ez maximalizálja a parazita kapacitív csatolást. A szűrő bemeneti vezetékeit a jelkábel (főleg digitális kábelek) hatóterén kívül kell elhelyezni, továbbá szintén érdemes elkerülni a digitális áramkörrel rendelkező NYÁK-ok közvetlen környezetét.
A fent említett elhelyezésen még javíthatunk, ha a tápegységet a zavarszűrő közelébe szereljük.
A korábbiakban említett tények szemléltetik a beépített csatlakozóval ellátott zavarszűrő váltakozó áramú tápkábelhez való csatlakozásának előnyeit.
Ez a konfiguráció megköveteli, hogy a szűrő oda kerüljön, ahol a tápkábel belép a műszerházba, valamint hogy a zavarszűrő fémháza rögzítve legyen a műszerdobozhoz (festetlen vezető felületen), így az Y-kondenzátorok megfelelően lesznek földelve.
További Schurter termékekkel kapcsolatos kérdéseire szakmai válaszokat kaphat az SOS electronic csapatától a schurter@soselectronic.com címen.
