Předmluva
MOTION CONTROL
Úvod
1
Informace o bezpečnosti
2
Informace o požadavcích na projekt a instalaci
Průvodce instalací dle EMC / základní systémové požadavky Konfigurační návod
Platný pro: MICROMASTER SIMOCRANE SIMODRIVE SIMOREG SIMOTICS SIMOTION SIMOVERT MASTERDRIVES SINAMICS SINUMERIK
(PH1), 1/2012 6FC5297-0AD30-0BP3
3
Právní informace Bezpečnostní pokyny Tato příručka obsahuje pokyny, které musíte dodržovat pro zachování Vaší osobní bezpečnosti a za účelem zamezení vzniku věcných škod. Pokyny pro zachování Vaši osobní bezpečnosti jsou zvýrazněny výstražným trojúhelníkem, pokyny týkající se pouze věcných škod jsou uvedeny bez trojúhelníku. Podle stupně ohrožení jsou výstražná upozornění zobrazena v sestupném pořadí následovně. NEBEZPEČÍ znamená, že nastane smrt nebo těžký úraz, pokud nebudou přijata příslušná bezpečnostní opatření.
VÝSTRAHA znamená, že může dojít k usmrcení nebo k těžkému úrazu, pokud nebudou přijata příslušná bezpečnostní opatření.
POZOR s výstražným trojúhelníkem znamená, že může dojít k lehkému úrazu, pokud nebudou přijata příslušná bezpečnostní opatření. POZOR bez výstražného trojúhelníku znamená, že může vzniknout věcná škoda, pokud nebudou přijata příslušná bezpečnostní opatření. UPOZORNĚNÍ znamená, že může vzniknout nežádoucí výsledek nebo stav, pokud nebude příslušný pokyn dodržen. V případě vzniku několika stupňů ohrožení se používá vždy výstraha s nejvyšším stupněm. Pokud je v rámci některého výstražného pokynu s výstražným trojúhelníkem varováno před zraněním osob, může být ve stejném výstražném pokynu navíc uvedena výstraha před poškozením věci. Kvalifikovaný personál Příslušné zařízení/systém popsaný v této dokumentaci smí obsluhovat kvalifikovaný personál s oprávněním pro danou funkci a dle relevantní dokumentace. Zvláště je nutno dodržovat upozornění a bezpečnostní instrukce. Kvalifikovaný personál jsou osoby, které na základě provedeného školení a osobních zkušeností jsou schopny definovat rizikové faktory a vyhnout se případným nebezpečím při práci s těmito zařízeními / systémy. Použití produktů Siemens v souladu s určením Dodržujte následující:
Výstraha Produkty Siemens se smí používat pouze v takových případech, které jsou uvedeny v katalogu a v technickém popisu a pouze ve spojení se zařízeními a komponentami třetích stran, které doporučila, popř. schválila firma Siemens. Bezvadný a bezpečný provoz tohoto výrobku předpokládá vhodný transport, skladování, instalaci a montáž i pečlivou obsluhu a údržbu. Značky Všechna označení s použitím ochranné známky ® jsou registrované značky společnosti Siemens AG. Další označení v tomto dokumentu mohou být značky, jejichž použití třetí stranou pro její vlastní účely může porušit práva držitelů značky. Zřeknutí se zodpovědnosti Pro zajištění shody této publikace s aktuálním hardwarem a softwarem produktů jsme provedli revizi jejího obsahu. Změny v publikaci jsou vyhrazeny, nelze garantovat úplnou shodu s aktuálním stavem. Informace v této publikaci jsou pravidelně korigovány a případné korekce jsou vloženy v následujících edicích. Siemens, s.r.o.
Objednací číslo: 6FC5297-0AD30-0BP3-překlad CZ
Copyright © Siemens AG 2012.
I I&DT MC
Ⓟ 05/2012 Změna technických dat vyhrazena
Práva vyhrazeny
Brno
Předmluva Dodatečné informace Užitím následujících odkazů můžete získat informace o těchto tématech: •
Objednávání dokumentace / přehled dokumentace
•
Dodatečné odkazy ke stažení dokumentů
•
Používání dokumentace online (vyhledávání v manuálech/informacích)
www.siemens.com/motioncontrol/docu Jakékoliv dotazy ohledně technické dokumentace (např. návrhy na zlepšení, opravy) prosím posílejte na emailovou adresu:
[email protected]
My Documentation Manager – tvorba vlastní dokumentace V následujícím odkazu naleznete informace o tom, jak vytvořit Vaši individuální dokumentaci založenou na obsahu databází Siemens, a jak ji přizpůsobit dokumentaci vašeho přístroje: www.siemens.com/mdm
Zaškolení V následujícím odkazu naleznete informace o SITRAIN – školícím programu společnosti Siemens, o produktech, systémech a řešeních v automatizaci: www.siemens.com/sitrain FAQ Odpovědi na často pokládané otázky (FAQ) naleznete na stránkách Servisu a podpory pod záložkou Podpora produktu: support.automation.siemens.com Cílová skupina Tato dokumentace je určena pro výrobce zařízení, techniky a servisní personál, který užívá techniku pohonů.
Výhody Tento manuál poskytuje všechny informace, popisuje procesy a řídící úkony potřebné ke konfiguraci a servisu.
Předmluva Technická podpora Kontaktní informace o linkách technické podpory v jednotlivých zemích můžete najít na internetu na www.automation.siemens.com/partner Selection [country] Selection [service] = technical support nebo nám můžete poslat váš technický požadavek přímo pomocí: www.siemens.com/automation/support-request
EC Declarations of Conformity (EC Prohlášení o shodě) EC Prohlášení o shodě pro směrnice EMC naleznete na internetové adrese: http://support.automation.siemens.com Do vyhledávání zadejte číslo 15257461 nebo kontaktujte lokální pobočku Siemens EC Prohlášení o shodě pro nízkonapěťovou směrnici naleznete na internetové adrese: http://support.automation.siemens.com Do vyhledávání zadejte číslo 22383669
Mezní hodnoty EMC v Jižní Koree Použitelné mezní hodnoty EMC pro Koreu korespondují s mezními hodnotami EMC uvedenými v normě pro elektrické pohony s proměnnou rychlostí EN 61800-3 kategorie C2 nebo mezní hodnoty třídy A, Skupina 1 pro EN 55011. Za použití vhodných dodatečných opatření odpovídají mezní hodnoty kategorii C2 nebo třídu A, Skupina 1. Dodatečná opatření, například použití odrušovacích filtrů RFI (EMC filtr), mohou být nezbytná. Vezměte prosím na vědomí, že konečné prohlášení o shodě s normou je dáno patřičným štítkem na individuální jednotce.
Náhradní díly Náhradní díly naleznete na internetové adrese: http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/16612315
Certifikáty z testování Integrované bezpečnostní funkce komponentů SINAMICS jsou obecně certifikovány nezávislými institucemi. Aktuální seznam certifikovaných komponentů je na požádání k dispozici v lokálních pobočkách Siemens. Pokud máte jakékoliv otázky týkající se ještě nedokončených certifikací, obraťte se prosím na kontaktní osobu společnosti Siemens.
Průvodce instalací dle EMC / základní systémové požadavky Konfigurační manuál, (PH1), 01/2012, 6FC5297-0AD30-0BP3
4
Předmluva Informace o ESD Pozor Elektrostaticky citlivá zařízení (ESD) jsou samostatné komponenty, integrované obvody nebo panely, které mohou být poškozeny elektrostatickými poli nebo elektrostatickými výboji. Předpisy pro manipulaci s ESD komponenty: Při manipulaci s těmito komponenty se ujistěte, že je personál, pracovní místo a balení komponentu dobře uzemněno! Personál v oblastech ESD s vodivou podlahou může manipulovat elektronickými komponenty pouze pokud: •
Jsou uzemněni pomocí ESD náramku
•
Mají obuty ESD boty nebo boty s ESD uzemňovacími pruhy
Elektronických komponentů by se neměl nikdo dotýkat, pokud to není nezbytné. Zacházeno s nimi může být pouze pomocí předního panelu nebo v případě desek s plošnými spoji, uchopením za okraj. Elektronické komponenty nesmí přijít do kontaktu s plasty nebo oblečením z umělých vláken. Elektronické komponenty nesmí být umístěny blízko jednotek s displeji, monitorů nebo televizních obrazovek (minimální vzdálenost od obrazovky > 10cm). Měření může být provedeno pouze na desce a to pouze pokud je měřící zařízení uzemněno (například pomocí ochranných vodičů) nebo pokud je měřící sonda před měřením vybita (například dotekem s kovovým krytem) a měření se provádí pomocí izolovaného měřícího zařízení.
Nebezpečí Elektrická, magnetická a elektromagnetická pole (EMF) mohou být za chodu nebezpečná pro lidi vyskytující se v bezprostřední blízkosti zařízení. Toto platí obzvláště pro lidi s kardiostimulátory, implantáty a podobně. Lidé manipulující s těmito stroji a zařízeními a lidé vyskytující se v jejich blízkosti se musí řídit příslušnými normami a směrnicemi. Mezi ty například patří směrnice EMF Directive 2004/40/EEC a norma EN 12198-1 až -3 pro evropskou ekonomickou oblast (European Economic Area = EEA) a v Německu nařízení pro prevenci nehod BGV 11 a s ním spojené pravidlo BGR 11 „Elektromagnetická pole“ německé asociace pro úrazové pojištění zaměstnance. Tyto směrnice a normy stanovují, že pro každé pracoviště musí být vypracována analýza rizik. Podle této výsledků analýzy se navrhnou a přijmou opatření snižující rizika a jejich dopad na osoby na pracovišti. Také musí být definovány a označeny exponované a nebezpečné zóny na pracovišti. Příslušné bezpečnostní pokyny v každé kapitole musí být brány na zřetel.
Průvodce instalací dle EMC / základní systémové požadavky Konfigurační manuál, (PH1), 01/2012, 6FC5297-0AD30-0BP3
5
Předmluva Obecné bezpečnostní pokyny Nebezpečí Uvedení do provozu je zcela zakázáno, dokud není úplně jisté, že zařízení, do kterého mají být instalovány zde popsané komponenty, odpovídá ustanovením ES směrnice pro strojní zařízení. Instalace, uvedení do provozu a údržba musí být prováděny pouze vhodně kvalifikovaným personálem. Personál musí být seznámen s informacemi poskytnutými v technické dokumentaci produktu. Také musí být seznámen a brát na vědomí daná nebezpečí a varovná oznámení. Provozní elektrická zařízení a motory mají části a komponenty, které jsou pod vysokým napětím, které může při doteku způsobit závažná poranění nebo smrt. Veškerá práce s elektrickým systémem musí být prováděna, pouze pokud je systém odpojen od přívodu napájení.
Varování Funkční a bezpečný provoz je závislý na správné přepravě, skladování, instalaci a montáži zařízení, stejně tak jako na opatrném užívání a řádné údržbě. Údaje a návrhy v katalozích se také vztahují na konstrukci specifických verzí zařízení. Kromě varovných oznámení a poučení o nebezpečí poskytnutých v zákaznické technické dokumentaci musí být brány v úvahu také příslušné národní, lokální a systémově specifické normy a požadavky. Podle EN 61800-5-1 a UL 508 mohou být ke spojům a svorkám na elektronických modulech připojeny pouze bezpečně izolovaná, ochranná, velmi nízká napětí.
Nebezpečí Užití ochrany proti přímému kontaktu pomocí DVC A (PELV) je přípustné pouze v oblastech kde je použito techniky vyrovnávání potenciálu a v suchých interiérech. Pokud tyto podmínky nejsou splněny, je třeba využít jiných ochranných opatření v souvislosti s elektrickým proudem, např. ochrana před dotekem.
Pozor Provoz zařízení v bezprostřední blízkosti (<1,5m) mobilních telefonů s výkonem nad1W mohou způsobovat poruchy ve fungování zařízení.
Průvodce instalací dle EMC / základní systémové požadavky Konfigurační manuál, (PH1), 01/2012, 6FC5297-0AD30-0BP3
6
Předmluva Významy symbolů Symbol
Význam
Ochranný vodič (PE)
Země (např. M 24 V) Provozní zem / Vyrovnávání potenciálů
Tabulka 1-1 Symboly Zbytková rizika systémů s elektrickými pohony Ovládací a výkonové části systémů s elektrickými pohony (PDS) jsou schváleny pro průmyslové a komerční užití v průmyslové dodávce. Jejich užití ve veřejné dodávce vyžaduje odlišnou konfiguraci a/nebo přídavná opatření. Tyto komponenty mohou být používány pouze v uzavřených prostorech nebo v rozvaděčích vyšší úrovně se všemi ochrannými kryty dobře uzavřenými a pouze za užití všech ochranných zařízení. S těmito komponenty může manipulovat pouze kvalifikovaný a trénovaný technický personál, který zná a bere na vědomí všechny bezpečnostní informace a pokyny uvedené na zařízení a v příslušné technické dokumentaci.
Při hodnocení rizik spojených se zařízením v souladu se směrnicí pro strojní zařízení EU musí výrobce zařízení zvážit následující zbytková rizika spojená s ovládáním a funkcí PDS: Neočekávané pohyby částí poháněného stroje během uvedení do provozu, provozu, údržby a oprav mohou být způsobeny například: Hardwarovými defekty a/nebo chybami software na senzorech, regulátorech, servopohonech a připojeních. Dobou odezvy na regulátoru a pohonu Provozními a/nebo okolními podmínkami mimo specifikaci Kondenzací / vodivým znečištěním Nastavením parametrů, programováním, kabeláží a chybami v instalaci Užíváním rádiových zařízení/mobilních telefonů v bezprostřední blízkosti regulátoru Vnějšími vlivy/poškozením
Průvodce instalací dle EMC / základní systémové požadavky Konfigurační manuál, (PH1), 01/2012, 6FC5297-0AD30-0BP3
7
Předmluva 1. Výjimečné teploty a emise světla, hluku, částic nebo plynu způsobené např.: Špatným fungováním komponent Chybami v software Provozními a/nebo okolními podmínkami mimo specifikaci Vnějšími vlivy/poškozením 2. Nebezpečné napětí způsobené např.: Špatným fungováním komponent Vlivem elektrostatického náboje Indukcí napětí v pohybujících se motorech Provozními a/nebo okolními podmínky mimo specifikaci Vnějšími vlivy/poškozením Kondenzací/vodivým znečištěním 3. Elektrická, magnetická a elektromagnetická pole vznikající během provozu mohou být nebezpečná pro lidi s kardiostimulátory, implantáty, kovovými náhradami kloubů atd. 4. Vypouštění látek znečišťujících životní prostředí či jiných emisí jako důsledek nesprávného ovládání systému a/nebo neschopnosti nakládat s komponenty správně a bezpečně.
Poznámka Funkční bezpečnost komponent Komponenty musí být chráněny před vodivým znečištěním (např. jejich instalací do rozvaděčů se stupněm ochrany IP54 ve shodě s EN 60529) Za předpokladu, že jakékoliv vodivé znečištění při instalaci může být s jistotou vyloučeno, je možno použít i rozvaděč s nižším stupněm ochrany.
Pro více informací o zbytkových rizicích komponent v PDS si přečtěte odpovídající kapitoly v technické dokumentaci.
Průvodce instalací dle EMC / základní systémové požadavky Konfigurační manuál, (PH1), 01/2012, 6FC5297-0AD30-0BP3
8
Obsah 1. Úvod ................................................................................................................................................ 11 2. Bezpečnostní informace .................................................................................................................. 13 3. Informace o plánování, projektování a instalaci ............................................................................... 15 3.1 Plánování ................................................................................................................................... 15 3.2 Aplikační prostředí pro pohony................................................................................................... 15 3.3 Koncept EMC zón ...................................................................................................................... 16 3.4 Otvory v krytu, např. ventilační otvory ........................................................................................ 18 3.5 Vyrovnávání potenciálů .............................................................................................................. 18 3.5.1. Vyrovnávání potenciálů uvnitř rozvaděče............................................................................ 19 3.5.2 Vyrovnávání potenciálů mezi několika prvky rozvaděče ...................................................... 20 3.5.3 Vyrovnávání potenciálů uvnitř stroje/zařízení ....................................................................... 20 3.5.4 Vyrovnávání potenciálů komponent pohyblivých částí ......................................................... 22 3.6 Kabely ........................................................................................................................................ 22 3.6.1 Obecné ................................................................................................................................ 22 6.3.2 Stíněné kabely ..................................................................................................................... 23 3.6.3 Napájecí kabely ................................................................................................................... 25 3.6.4 Kabely motorových brzd ...................................................................................................... 27 3.6.5 Kabely snímačů ................................................................................................................... 27 3.6.6 DRIVE-CLiQ spojení ............................................................................................................ 27 3.6.7 Sběrnice .............................................................................................................................. 28 3.6.8 Analogové signály ............................................................................................................... 29 3.6.9 Příklady stíněných připojení ................................................................................................. 29 3.7 Pokládání kabelů do kabelových lávek/tras ................................................................................ 29 3.8 Připojení k napájecí síti .............................................................................................................. 31 3.8.1 Filtr pohonu, filtr rozvaděče ................................................................................................. 31 Průvodce instalací dle EMC / základní systémové požadavky Konfigurační manuál, (PH1), 01/2012, 6FC5297-0AD30-0BP3
9
Obsah 3.8.2 Uspořádání filtru pohonu, tlumivka, pohonná skupina .......................................................... 32 3.9 Ostatní ....................................................................................................................................... 33 3.9.1 Zapojení cívek ..................................................................................................................... 33 3.9.2 Ložiskové proudy................................................................................................................. 33
Průvodce instalací dle EMC / základní systémové požadavky Konfigurační manuál, (PH1), 01/2012, 6FC5297-0AD30-0BP3
10
Úvod
1. Úvod EMC (elektromagnetická kompatibilita) znamená, že zařízení uspokojivě funguje a není rušeno interferencemi z jiných zařízení, ani jiná zařízení samo neruší. To se děje tehdy, když vyzařování (emisní úroveň) a interferenční odolnost jsou v souladu (EMC = elektromagnetická kompatibilita). Úroveň vyzařování a interferenční odolnost jsou upravovány světovými normami, pokyny nebo zákony. Za účelem vyhovění daným limitním hodnotám a zajištění správného fungování zařízení je třeba brát na vědomí následující minimální opatření. K dodržování limitních hodnot pro EMC a zajištění uspokojivého fungování zařízení běžně postačuje instalace v souladu s dokumentací poskytnutou výrobcem, pokud se jedná o zařízení dodávané a již připravené k přímému použití. Avšak elektropohony jsou obvykle dodávány ve formě komponentů, jako například: filtry, síťové tlumivky, měniče, motory a kabely. Rychlé spínání výkonových polovodičů je hlavním zdrojem interferencí v regulovaných pohonech. Za účelem dodržování limitních hodnot EMC a zajištění uspokojivého fungování zařízení je třeba během instalace dbát na doporučení a specifikace výrobce uvedené v poskytnuté dokumentaci. Důrazně doporučujeme, aby všechny komponenty pocházely od stejného výrobce a byly kombinovány v souladu s katalogem nebo konfiguračními pokyny, neboť v těchto sestavách byly testovány. Pokud uživatel zkombinuje komponenty od několika různých dodavatelů, stává se plně zodpovědným za dodržování limitních hodnot EMC a fungování zařízení. Za předpokladu, že se při sestavování daného sytému bude uživatel řídit následujícími informacemi, lze přepokládat že bude zajištěno dodržování limitních hodnot EMC a uspokojivé fungování zařízení. Za všech okolností je zcela nezbytné řídit se instrukcemi poskytovanými technickou dokumentací daného výrobku. Závazným dokumentem pro konfiguraci příslušného typu zařízení je vždy technická dokumentace daného výrobku. Certifikáty, prohlášení o shodě, certifikáty z testování (např. CE, UL, Safety Integrated) atd. jsou platné, pouze pokud jsou komponenty, které jsou popsány v příslušných katalozích a konfiguračních příručkách, nainstalovány v souladu s konfiguračními pokyny a jsou správně užívány. V opačném případě se musí podobné dokumenty znovu vyhotovit prodejcem těchto produktů.
Průvodce instalací dle EMC / základní systémové požadavky Konfigurační manuál, (PH1), 01/2012, 6FC5297-0AD30-0BP3
11
Úvod
Obrázek 1-1 Příklad zapojení produktů
Průvodce instalací dle EMC / základní systémové požadavky Konfigurační manuál, (PH1), 01/2012, 6FC5297-0AD30-0BP3
12
Bezpečnostní informace
2. Bezpečnostní informace Pozor
Pokládání kabelů na ventilační mřížky není povoleno – výrazně by to omezilo odvádění tepla ze zařízení, obzvláště, jedná-li se o úzký modul. Navíc by následně zvýšené vyfukování horkého vzduchu mohlo poškodit izolaci kabelů. Napájecí kabely musí být vedeny tak, aby byl přívod vzduchu omezen co nejméně. Nejlepší způsob, jak toho dosáhnout, je vést kabely vertikálně.
Průvodce instalací dle EMC / základní systémové požadavky Konfigurační manuál, (PH1), 01/2012, 6FC5297-0AD30-0BP3
13
Bezpečnostní informace
Průvodce instalací dle EMC / základní systémové požadavky Konfigurační manuál, (PH1), 01/2012, 6FC5297-0AD30-0BP3
14
Informace o plánování , projektování a instalaci
3. Informace o plánování, projektování a instalaci Tato dokumentace obsahuje obecné informace a příklady, jak správně uspořádat kontroléry a pohony v rozvaděči, aby bylo vše v souladu s EMC. Tyto instalační pokyny uvádí, jak sestavit regulované pohony, aby bylo dosaženo nejlepší možné elektromagnetické kompatibility. Také obsahují body, kterými se musí uživatel řídit, aby správně navrhnul konstrukci regulovaného pohonu. Pokud není k těmto pravidlům přihlíženo, lze očekávat špatné fungování a chyby v ostatních zařízeních a následně i možné selhání celého systému. Poznámka Na kabely ve strojích a rozvaděčích jsou kladeny vysoké požadavky, jako například pevnost v ohybu, vysoká dynamická odolnost, odolnost vůči řezným olejům a EMC vlastnosti. Z těchto důvodů mohou být užívány pouze kabely, které tyto požadavky splňují, např. kabely MOTION-CONNECT. Zejména u strojů, u kterých je důležitá bezpečnost funkce a provozu, je užití takovýchto kabelů nezbytné.
3.1 Plánování Dosažení EMC u zařízení, strojů nebo rozvaděčů vyžaduje pečlivé plánování. Při plánování je důležité zvážit především: •
Požadavky EMC pro dané prostředí (viz Aplikační prostředí pro pohony, str. 15)
•
Koncept zón pro EMC (viz Koncept EMC zón, str. 16)
•
Vyrovnávání potenciálů (viz Vyrovnávání potenciálů, str. 18)
3.2 Aplikační prostředí pro pohony Povolené emisní limity jsou v prvním prostředí (obytném) nízké. Z tohoto důvodu musí mít zařízení užívaná v prvním prostředí nízké elektromagnetické emise (vyzařování), ale nejsou na ně kladeny tak vysoké nároky z hlediska interferenční imunity (odolnosti). V druhém prostředí (průmyslová zóna) je povolený emisní limit vysoký. Zařízení užívaná v druhém prostředí tedy mohou mít relativně vysoké elektromagnetické emise (vyzařování), ale musí mít dobrou interferenční imunitu (odolnost).
Průvodce instalací dle EMC / základní systémové požadavky Konfigurační manuál, (PH1), 01/2012, 6FC5297-0AD30-0BP3
15
Informace o plánování , projektování a instalaci Tabulka 3-1 Prostředí a kategorie v souladu s EMC normou IEC 61800-3 Pohonný systém PDS s proměnnou rychlostí 2. Prostředí
1. Prostředí
Prostředí
(Obytné a komerční oblasti)
(Průmyslová oblast)
(veřejná síť)
(průmyslová sít oddělená izolačním transformátorem)
C11)
Kategorie
C22)
C33)
< 1 000 V
Napětí, proud
C44) ≥ 1 000 V nebo ≥400 A
TN, TT
Line systém Expert
Žádné požadavky
TN, TT, IT
Instalace a uvedení do provozu může provádět pouze autorizovaný personál
1) V kategorii C1 se nenabízí žádné produkty 2) Pohonné systémy instalované kvalifikovaným personálem mohou být užívány v prvním prostředí kategorii C2 v souladu s EMC normou IEC 61800-3. 3) Pohonné systémy vybavené filtry a popsané v tomto dokumentu mohou být v souladu s EMC normou IEC 61800-3 použity v druhém prostředí kategorii C3. 4) Pro zajištění EMC v kategorii C4 je nezbytné, aby se výrobce zařízení a jeho uživatel dohodli na EMC plánu, který určí individuální opatření pro dané zařízení. Pokud je tak uvedeno v popisu produktu, mohou být pohonné systémy užívány i jako neuzemněné systémy (IT) v souladu s EMC normou IEC 61800-3
3.3 Koncept EMC zón Cílem je omezení vzájemné interference mezi zdrojem rušení a zařízením s definovanou imunitou, které je zdrojem rušení ovlivňováno. Jednoduchá a ekonomická instalace s cílem potlačení těchto interferencí předpokládá fyzické oddělení zdroje rušení a zařízení s definovanou imunitou. Toto oddělení musí být bráno v potaz již při projektování. Nejdříve se musí u každého zařízení určit, zdali jde o potenciální interferenční zdroj (rušič) nebo ovlivňované zařízení (příjemce rušení). Typickými interferenčními zdroji (rušiči) jsou např. frekvenční měniče, brzdné moduly, napájecí zdroje se spínači, cívky pro stykače. Mezi typické ovlivňované zařízení (příjemce rušení) patří např. automatizační zařízení, snímače a senzory stejně tak jako jejich vyhodnocovací elektronika. Celý stroj se zařízeními nebo rozvaděč je rozdělen do několika EMC zón, ke kterým jsou přiřazena různá zařízení. Následující příklad slouží k hlubšímu vysvětlení konceptu zón.
Průvodce instalací dle EMC / základní systémové požadavky Konfigurační manuál, (PH1), 01/2012, 6FC5297-0AD30-0BP3
16
Informace o plánování , projektování a instalaci
Obrázek 3-1 Klasifikace EMC zón v rozvaděči s PDS Legenda (-------- označuje kovové uzemněné přepážky) Zóna A – Systémové připojení – Mezní hodnota vyzařovaného rušení a interferenční imunita musí být dodržena. Zóna B – Silová elektronika – Zdroje rušení: Měniče složené z usměrňovačů, brzdného spínače, střídače, tlumivky a filtru. Zóna C – Řídící elektronika a čidla - Ovlivňované zařízení s definovanou imunitou: Řídící elektronika a čidla s citlivou otevřenou a uzavřenou smyčkou. Zóna D – Signální rozhraní pro I/O – Musí být splněny mezní hodnoty interferenční imunity. Zóna E – Motor a kabel motoru – Zdroje rušení
Průvodce instalací dle EMC / základní systémové požadavky Konfigurační manuál, (PH1), 01/2012, 6FC5297-0AD30-0BP3
17
Informace o plánování , projektování a instalaci V každé zóně existují specifické požadavky na rušivé vyzařování a interferenční imunitu. Jednotlivé zóny musí být elektromagneticky odděleny. Tohoto oddělení lze dosáhnout např. značným fyzickým oddálením (cca 20cm). Lepší a prostorově úspornější je však oddělení pomocí kovových krytů nebo velkých kovových příček. Kabely z jednotlivých zón musí být odděleny a nesmí být vedeny ve společných kanálech nebo svazcích. V případě potřeby musí být na rozhraní zóny nasazeny filtry a/nebo blokovací spojky. Blokovací spojky s elektrickou izolací efektivně zabraňují šíření interference mezi zónami. Veškeré komunikační a signálové kabely, které vedou z rozvaděče, musí být stíněny. Pro delší kabely s analogovým signálem musí být použity dodatečné oddělovací zesilovače.
3.4 Otvory v krytu, např. ventilační otvory Ventilační otvory, kontrolní okénka, ovládací prvky atd. narušují stínící funkci rozvaděče. Každý otvor o poloviční velikosti vlnové délky λ interferenční frekvence se chová jako anténa, která vyzařuje elektromagnetická pole. V praxi by délka štěrbiny měla být menší, než λ/20. Osvědčily se následující velikosti otvorů: V prvním prostředí, otvory s maximálním průměrem 30mm V druhém prostředí otvory s maximálním průměrem 100mm Otvory s průměrem větším než 100mm musí být zakryty kovovým sítem. To musí mít dobrý, vodivý kontakt s tělem rozvaděče.
3.5 Vyrovnávání potenciálů K zajištění bezproblémové interakce komponentů v komplexním systému je nezbytné dobré vyrovnávání potenciálů, které je efektivní pro technické frekvence a vysoké frekvence v oblastech nad 10MHz. K tomu je potřeba, aby všechny kovové díly měly mezi sebou navzájem velký plošný kontakt, čímž vznikne ekvipotenciální oblast. Tak je zajištěna ochrana před vysokým vyrovnávacím proudem, který jinak může způsobit silné oteplení nebo dokonce požár a velkým rozdílem napětí, které může způsobit poškození nebo zničení komponent. Signálové kabely vedoucí mimo ekvipotenciální oblast musí být vybaveny elektricky izolovanými blokovacími spojkami.
Průvodce instalací dle EMC / základní systémové požadavky Konfigurační manuál, (PH1), 01/2012, 6FC5297-0AD30-0BP3
18
Informace o plánování , projektování a instalaci
3.5.1. Vyrovnávání potenciálů uvnitř rozvaděče Vyrovnání potenciálů v rozvaděči se dosáhne propojením všech kovových částí mezi sebou v co nejvíce pozicích na velké ploše. Dveře rozvaděče by měly být spojeny se skříní nebo bočními díly co nejkratšími měděnými proužky (copy), přinejmenším v horní a spodní části. Kryt zařízení a komponent instalovaných v rozvaděči (např. měniče, filtry, ovládací jednotky, senzorové moduly atd.) musí být vzájemně propojeny pomocí dobře vodivé montážní desky na velké ploše. Tato montážní deska musí mít velkoplošné vodivé spojení s rámem rozvaděče, PE nebo dalšími prvky rozvaděče, které slouží k uchycení stínění vodičů. Natřené panely rozvaděče, montážní desky či jiné montážní příslušenství s malou montážní velikostí nevyhovují tomuto požadavku. Pokud mají být použity natřené panely nebo montážní desky, musí být zajištěn adekvátně dobrý kontakt. K tomu je třeba odstranit z průchodek kabelů barvu během instalace. Ochrana před korozí je nezbytná, např. nátěrem po instalaci. Pokud je několik montážních desek vzájemně propojených kabely nebo vodivými pásky, spojení musí být vytvořeno co nejblíže signálnímu nebo napájecímu kabelu (minimalizace uzavřeného prostoru).
Z hlediska EMC jsou vodivé pásky s větším povrchem lepší volbou, než kulaté vodiče.
Průvodce instalací dle EMC / základní systémové požadavky Konfigurační manuál, (PH1), 01/2012, 6FC5297-0AD30-0BP3
19
Informace o plánování , projektování a instalaci
Obrázek 3-2 Příklad spoje s měděným spleteným copem
3.5.2 Vyrovnávání potenciálů mezi několika prvky rozvaděče Vyrovnávání potenciálů mezi několika prvky rozvaděče ve větších rozvaděčích se provádí pomocí PE přípojnice propojujícího všechny tyto prvky. Rámy jednotlivých prvků se navíc ještě sešroubují k sobě. Dobrou vodivost mezi rámy zajistí použití kontaktních podložek. U velmi dlouhých řad za sebou zapojených rozvaděčů musí být použity dvě PE přípojnice, které jsou vzájemně propojeny co nejčastěji (doporučená hodnota: deset šroubových spojení na každý prvek rozvaděče).
3.5.3 Vyrovnávání potenciálů uvnitř stroje/zařízení Vyrovnávání potenciálů ve strojích/zařízeních se pro technické frekvence provádí spojením všech elektrických a mechanických komponentů (transformátor, rozvaděč, motor, převodovka a poháněný stroj) s uzemňovacím systémem. Tato spojení se provádí pomocí standardních PE vodičů s vysokou odolností. U vysokých frekvencí se vyrovnávání potenciálů zajišťuje stíněním kabelů motoru od všech ostatních komponentů mechanického pohonu (motor, převodovka a poháněný stroj) Následující diagram ilustruje užití všech opatření k uzemnění a vyrovnávání potenciálů při vysokých frekvencích na příkladu typického vysoce výkonného zařízení složeného z několika SINAMICS S120 rozvaděčových modulů. Poznámka Pokud srovnáváme zemnění z pásoviny nebo z copu, je cop podstatně lepší.
Průvodce instalací dle EMC / základní systémové požadavky Konfigurační manuál, (PH1), 01/2012, 6FC5297-0AD30-0BP3
20
Informace o plánování , projektování a instalaci
Legenda [0]
Uzemnění zakreslené černou barvou tvoří uzemňovací systém pro pohonné komponenty. Je
tvořen standardními PE vodiči s vysokou odolností a speciálními vysokofrekvenčními vlastnostmi, aby bylo zajištěno nízkofrekvenční vyrovnávání potenciálů stejně tak jako ochrana před úrazy. [1]
Spojení zakreslené tmavě červenou v rozvaděčích zajišťují dobrou vodivost pro vysokofrekvenční
ochranu mezi kovovými kryty integrovaných komponent měniče, PE přípojnic a EMC přípojnic rozvaděče. Tyto spojení jsou vedeny největším možným povrchem za užití kovové konstrukce jednotky rozvaděče, přičemž kontakty musí být kovové a mít minimální průřez několik cm2 v každém místě dotyku. Jiným řešením je použití krátkých, z jemných drátků spletených měděných kabelů s velkým průřezem (> 95mm2) [2]
Stíněné kabely motoru, zakreslené oranžovou barvou, poskytují vysokofrekvenční vyrovnávání
potenciálů mezi měniči nebo moduly motoru a svorkovnicemi motoru. Měděné kabely spletené z jemných drátků zakreslené červeně mohou být s těmito kabely vedeny paralelně, pokud jsou použity kabely s chabými vysokofrekvenčními vlastnostmi nebo v instalacích s uzemňovacími systémy nižší třídy. [3] [4] [5]
Červeně zakreslené spojení poskytují dobře vodivé vysokofrekvenční spojení pro
svorkovnici motoru nebo převodovku a také vazbu poháněného stroje na kryt motoru. Obrázek 1-6: Opatření týkající se uzemnění a vysokofrekvenčního vyrovnávání potenciálů nutká k dosažení vyrovnávání potenciálů v pohonném systému přes zem.
Průvodce instalací dle EMC / základní systémové požadavky Konfigurační manuál, (PH1), 01/2012, 6FC5297-0AD30-0BP3
21
Informace o plánování , projektování a instalaci 3.5.4 Vyrovnávání potenciálů komponent pohyblivých částí Pokud jsou komponenty přimontovány na pohyblivé části, měl by být veden dodatečný vodič vyrovnávající potenciál (nejméně 10 mm2) a to paralelně a blízko ke kabelu (svázaný). Vodič vyrovnávající potenciál musí být připojen co nejblíže pohyblivé části a přímo na PE spojení pro přidružený modul na skříni. Poznámka Kabely musí být vhodné pro častý ohyb.
3.6 Kabely 3.6.1 Obecné Napájecí a signálové kabely (i stíněné) musí být vždy vedeny odděleně. Z tohoto důvodu je praktické uspořádat různé kabely podle kabelových skupin. Kabely náležící do jedné skupiny mohou být vedeny ve svazku. Jednotlivé svazky musí být vedeny v dostatečné vzdálenosti do sebe. V praxi je prokázáno, že by tato vzdálenost neměla být menší než 20cm. Jiným řešením je použití odstiňovacích desek s vhodnými kontakty na několika místech mezi jednotlivými svazky. Za účelem snížení vzájemného působení musí být všechny kabely vedeny co nejblíže (uzemněným) konstrukčním částem uzemnění skříně. Těmi jsou např.: montážní desky nebo rámové části skříně. Za účelem minimalizace anténového efektu by všechny kabely měly být co nejkratší. Ačkoliv se signálové a napájecí kabely mohou křížit (v případech, kdy je to absolutně nezbytné), nikdy nesmí být vedeny blízko sebe na delší vzdálenosti. Signálové kabely musí být vedeny minimálně 20cm daleko od magnetických polí (motory, transformátory). Případně mohou být použity odstiňovací desky.
Pozor
S kabely pro napájení 24V musí být zacházeno stejně jako se signálovými kabely. Také musí být zajištěny adekvátní poloměry ohybu pro signálové a napájecí kabely
Průvodce instalací dle EMC / základní systémové požadavky Konfigurační manuál, (PH1), 01/2012, 6FC5297-0AD30-0BP3
22
Informace o plánování , projektování a instalaci Varování
Kapacitní vazba způsobuje nabíjení. Aby bylo zajištěno vybíjení těchto nábojů, musí být alespoň jeden konec nevyužitého vodiče umístěn na uzemněný kryt. Pokud to není zajištěno, mohou vznikat fatální doteková napětí na neuzemněných izolovaných vodičích a stínění. 6.3.2 Stíněné kabely K dosažení co nejmenšího přenosového odporu ve vysokofrekvenční oblasti, musí být stínění kabelů vždy spojeno na obou koncích co největší možnou plochou, pokud možno pomocí pružinových dílů které uzavírají stínění. Stínění musí být nepřerušené.
Příklad správného, nepřerušeného
Příklad nepřípustného přerušení
vedení kabelu z motoru do modulu
vedení kabelu z motoru do modulu
motoru
motoru.
Pokud je přerušení kabelu nevyhnutelné, musí být zajištěno správné přemostění stínění.
Průvodce instalací dle EMC / základní systémové požadavky Konfigurační manuál, (PH1), 01/2012, 6FC5297-0AD30-0BP3
23
Informace o plánování , projektování a instalaci
Legenda 1- Ochranný vodič 2- Stínění Obr. 3-4 Příklad správného přemostění pomocí pleteného měděného copu. Mělo by být upřednostňováno pletené stínění. Fóliové stínění by nemělo být používáno, neboť jeho proudová zatížitelnost je nižší a stínění může být poškozeno. Stínění nesmí být použito k odlehčení tahu. Tato odlehčení musí být provedena odděleně, aby na stínění nepůsobily tahové síly. Jako alternativa ke stínění uvnitř rozvaděčů jsou povolena opatření, které mají podobné výsledky jako stínění např.: vedení za montážními deskami nebo v kovových kanálech, odpovídající vzdálenosti kabelů atd.
3.6.2.1 Konektorové zapojení stíněných kabelů Pokud je stínění kabelů spojeno pomocí konektorů, musí být zajištěný trvalý vodivý kontakt v konektoru. Pokovený plast není vhodný pro použití na zařízeních s měničem, protože kovová vrstva se časem oloupe působením vibrací zařízení nebo proudem stínění. Proto pokovený plast nedokáže zajistit dostačující kontakt po celou dobu životnosti zařízení. Pokud jsou použity takovéto konektory nebo konektory s neznámou vnitřní konstrukcí, stínění musí být také propojeno v konektoru. Viz obrázek 3-7 Příklad vhodného připojení stínění, strana 29.
Průvodce instalací dle EMC / základní systémové požadavky Konfigurační manuál, (PH1), 01/2012, 6FC5297-0AD30-0BP3
24
Informace o plánování , projektování a instalaci 3.6.3 Napájecí kabely Napájecí kabely v měničových systémech, zejména kabely motoru, jsou jedním z největších zdrojů rušivých interferenčních signálů. Z tohoto důvodu musí být všechny kabely vycházející z měniče svázány a stíněny bez přerušení k motoru. Ze zkušenosti víme, že krátké spoje do 1m od rozvaděče mohou být vedeny svázané bez stínění např.: spojení filtru a tlumivky, tlumivky a vstupních DC-link zdrojů. Informace ze Sekce Uspořádání filtru pohonu, tlumivka, pohonná skupina, str. 32, musí být brány v potaz.
3.6.3.1 Svazování, paralelní spojení kabelů Pro vedení třífázových systémů pomocí jednožilových kabelů (např.: nestíněné napájecí kabely) musí být tři fáze ( L1, L2 a L3) svázány symetricky, aby se minimalizoval únik magnetického pole. Toto platí i v případě vysokých proudů, kdy v třífázovém systému musí být několik paralelních jednožilových kabelů vedeno pro každou fázi. Následující obrázek ukazuje příklad použití:
Obr. 3-5 Svazování kabelů Pokud jsou paralelně vedeny dva a více kabelů motoru, pamatujte, že každý kabel motoru musí obsahovat všechny tři vodiče třífázového systému. To pomáhá minimalizovat únik magnetického pole a tím i magnetickou interferenci.
Obr. 3-6 Příklad tří kabelů motoru vedených paralelně
3.6.3.2 Připojení stínění kabelu motoru v motorových modulech Vestavné měniče musí mít své motorové moduly připojeny k motoru stíněnými kabely. Pokud toho kvůli prostorovým omezením nelze dosáhnout, musí být stínění vodivě spojeno co nejblíže motorových modulů se zemnící nebo PE přípojnicí rozvaděče. Průvodce instalací dle EMC / základní systémové požadavky Konfigurační manuál, (PH1), 01/2012, 6FC5297-0AD30-0BP3
25
Informace o plánování , projektování a instalaci
3.6.3.3 Stíněné spojení kabelu motoru se svorkovnicí motoru K zajištění velkoplošného stíněného spojení musí být na svorkovnici použity kabelové vývodky s EMC vložkami, např. PG vývodky. Pokud to prostorové nároky nedovolují, musí být stínění připojeno co nejblíže krytu motoru. Například: Příklady správných typů stíněných zapojení, str. 29.
3.6.3.4 Stíněné připojení pro kabely s konektorem Stínění musí být připojeno v konektoru na motoru a na boku měniče tak, jak uvádí výrobce konektoru.
3.6.3.5 Ochranný vodič (PE, žlutozelený) v kabelech k motoru Ochranný vodič obsažený v kabelech motoru musí být přímo připojen k motorovému modulu na PE svorku měniče v rozvaděči. Jednotlivé výkonové jednotky v rozvaděči mají být spojeny s centrální PE přípojnicí rozvaděče. Na straně motoru musí být připojený k PE svorce v konektoru motoru nebo ve svorkovnici motoru.
3.6.3.6 Poslední metr před motorem Pozice konektoru způsobuje, že požadovaná vzdálenost 20 cm mezi motorem a kabelem snímače nemůže být v motoru vždy dodržena. Zkušenosti ukázaly, že na posledním metru před motorem je možné svázat kabel motoru a kabel snímače.
3.6.3.7 Připojení DC-link zdroje a brzdného rezistoru Pokud je DC-link zdroj dále připojen k ostatním skupinám měniče, musí být použity vyrovnávací vodiče v obou kabelech. Ty musí být připojeny k modulům motoru na předepsaných místech. Tři kabely musí být svázány nebo propleteny dohromady. Pro větší délky než je 1m by mělo být místo vyrovnávacího vodiče použito stínění. To musí být připojeno na obou koncích k poskytnutým spojům, nebo, v případě nedostatku místa, na montážních deskách blízko pohonných skupin. Stejné požadavky se vztahují i na kabel brzdného rezistoru. 3.6.3.8 Délky kabelů
Pokud je překročena povolená délka kabelů, zvýšené proudy ve stínění mohou způsobit dodatečné ztráty ve filtru, síťové tlumivce, přívodním modulu a modulech motoru, nebo saturaci filtru, kvůli které se filtr stane neúčinným. To vede k přehřívání komponent a tím k selháním nebo zkrácení životnosti. Informace o maximální povolené délce kabelu jsou obsaženy v poskytnuté technické dokumentaci daného výrobku. Průvodce instalací dle EMC / základní systémové požadavky Konfigurační manuál, (PH1), 01/2012, 6FC5297-0AD30-0BP3
26
Informace o plánování , projektování a instalaci
3.6.4 Kabely motorových brzd Kabely brzd musí být stíněné. Pokud jsou v jednom společném kabelu vedeny brzdné žíly s žílami k motoru, musí být propletené žíly motoru s ochranným vodičem vedeny v jednom společném stínění a propletené žíly brzd v jiném odděleném stínění. Stejné požadavky se vztahují i na spojení stínění u kabelů motoru. Viz Sekce Připojení stínění kabelu motoru v motorových modulech, str. 25. Poznámka Instalace, viz Sekce Zapojení cívek, strana 33. 3.6.5 Kabely snímačů Snímače a kabely snímačů patří mezi nejcitlivější části zařízení. V tomto případě mohou chybné signály, např. v obráběcích strojích, způsobit povrchové vady nebo sporadické chyby stroje. Pro dvojitě stíněné kabely snímačů platí, že zatímco vnější stínění musí být připojeno na obou koncích, vnitřní stínění se připojuje pouze k jedné straně pohonné jednotky. 3.6.5.1 Kabely snímačů s konektory
Stínění obvykle bývá připojeno ke konektoru. Pokud jsou kladeny obzvláště vysoké nároky, např. v prostředí s velice vysokými úrovněmi EMC, doporučuje se další připojení co nejblíže konektoru. 3.6.5.2 Snímače s DRIVE-CLiQ
Stínění dotýkající se DRIVE-CLiQ kabelů snímače se provádí na konektoru. 3.6.5.3 Délky kabelů pro snímače
Musí být dodržovány maximální stanovené délky kabelů pro daný snímač. Detaily jsou k nalezení v technické dokumentaci daného zařízení.
3.6.6 DRIVE-CLiQ spojení Stínění dotýkající se DRIVE-CLiQ spojení mezi komponenty pohonné skupiny se provádí na konektorech. Kvůli rozdílným typům konektorů (integrované napájení 24V) není povoleno užívání komerčně dostupných kabelů Ethernetu.
Průvodce instalací dle EMC / základní systémové požadavky Konfigurační manuál, (PH1), 01/2012, 6FC5297-0AD30-0BP3
27
Informace o plánování , projektování a instalaci Maximální celková délka kabelu pro DRIVE-CLiQ je 100m. Poznámka V závislosti na typu použitého kabelu se může maximální délka snižovat. 3.6.7 Sběrnice Sběrnice musí být obzvláště odolné vůči chybám. Pro dosažení takovéto odolnosti je třeba dodržovat následující body podle instrukcí poskytnutých výrobcem komponent sběrnice: •
Dostatečná vzdálenost mezi napájecími kabely
•
Připojení stínění ke komponentám sběrnice
•
Připojení stínění na vstupu rozvaděče
•
Vyrovnávání potenciálů
3.6.7.1 PROFIBUS, PROFINET •
Minimální vzdálenost mezi PROFIBUS nebo PROFINET kabely je 20cm.
•
Stíněné připojení k PROFIBUS nebo PROFINET jednotkám je implementováno na konektoru. Pokud není jednotka namontována na kovové montážní desce, musí být natažen speciální vodič s minimálním průřezem 4 mm2 k zajištění ochranného vyrovnávání potenciálů.
•
Stíněné připojení na vstupu rozvaděče je nezbytné k dodržení limitních hodnot imise, které musí být dodržovány v prvním prostředí. Stíněné připojení je doporučeno pro provoz v druhém prostředí.
•
Pro PROFIBUS nebo PROFINET připojení mezi budovami nebo částmi budov musí být vyrovnávání potenciálu vedeno paralelně k PROFIBUS nebo PROFINET kabelu.
Podle IEC 60364-5-54 jsou požadovány tyto minimální hodnoty průřezu: -
Měď: 6 mm2
-
Hliník: 16 mm2
-
Ocel: 50 mm2
Další informace naleznete na webu: www.profibus.com/fileadmin/media/wbt/WBT_Assembly_V10_Dec06/en/Seiten/0_1_Vorwort.html
Průvodce instalací dle EMC / základní systémové požadavky Konfigurační manuál, (PH1), 01/2012, 6FC5297-0AD30-0BP3
28
Informace o plánování , projektování a instalaci
3.6.8 Analogové signály Stínění kabelů pro analogové signály musí být spojeno s oběma stranami, viz obrázek Příklady správných typů stíněných zapojení. Vyžaduje se dobré vyrovnávání potenciálů mezi vstupem a výstupem.
3.6.9 Příklady stíněných připojení
Obr. 3-7 Příklady správných typů stíněných zapojení
3.7 Pokládání kabelů do kabelových lávek/tras Pokud nemohou být kabely vedeny přímo z rozvaděče do zařízení, musí být položeny do kabelových lávek/tras. V tomto případě by měly být všechny stínění kabelů spojeny v místě vstupu kabelu do rozvaděče. Tím bude zajištěno dodržení limitních hodnot imise pro první prostředí. Stíněné připojení je vyžadováno pro provoz v druhém prostředí. Stejné požadavky na vzdálenosti a stínění, jako ty, které jsou popsány v Sekci Obecné, str. 22, platí i pro vedení kabelů. Následující schéma ukazuje příklad pokládky kabelů.
Průvodce instalací dle EMC / základní systémové požadavky Konfigurační manuál, (PH1), 01/2012, 6FC5297-0AD30-0BP3
29
Informace o plánování , projektování a instalaci
1. Signálové, datové, sběrnicové a jednožilové kabely s U<60V 2. Signálové kabely a jednožilové kabely s U= 60-100V 3. Napájecí kabely s nízkou interferencí (např. nestíněné napájecí kabely s U>230V…1kV) 4. Napájecí kabely s vysokou úrovní interferencí (např. kabely k motoru a kabely mezi brzdnou jednotkou a brzdným odporem) s U>230V…1kV 5. Kabely středního napětí s U>1kV Obr. 3-8
Instalace kabelů
Kabelové lávky/trasy musí být instalovány tak, aby bylo zajištěno vyrovnávání potenciálů. Ve vysokofrekvenční oblasti je tohoto efektu docíleno velkoplošným spojením k rozvaděči a ke krytu motoru. Jednotlivé části lávky musí být mezi sebou také propojeny velkoplošnými spoji. Viz také odkaz: www.rittal.de/downloads/TechInfo/de/EMV_Praxis.pdf
Průvodce instalací dle EMC / základní systémové požadavky Konfigurační manuál, (PH1), 01/2012, 6FC5297-0AD30-0BP3
30
Informace o plánování , projektování a instalaci
3.8 Připojení k napájecí síti Zařízení s měniči má také nízkofrekvenční negativní efekty na napájecí síť, které nemohou být buď potlačeny vůbec, nebo pouze do velmi omezené míry, filtry. Takovéto omezené potlačení se může projevovat jako blikající světla, přehřívání nebo dokonce i poškození zařízení. Předcházet těmto problémům lze pouze dodržením podmínek instalace uvedené v technické dokumentaci (např. požadavky na zkratový proud v síti a impedance smyčky).
3.8.1 Filtr pohonu, filtr rozvaděče Filtr měniče je projektován na míru a neměl by být používán k ničemu jinému. Pro ostatní spotřebiče se používá komerčně dostupný filtr, který by měl být nainstalován co nejblíže za hlavním vypínačem a jištěním, u přívodu do rozvaděče. Zajistěte, aby nedocházelo k souběhu, filtrovaných a nefiltrovaných kabelů podle pokynů ze Sekce Uspořádání filtru pohonu, tlumivka, pohonná skupina, str. 32. Filtry musí být instalovány co nejblíže ke vstupu kabelů do rozvaděče velkou kontaktní plochou. Výjimkou jsou speciální filtry pohonu, které by měly být instalovány co nejblíže pohonné skupině nebo filtry integrované v zařízeních, jakými jsou například SITOP zdroje. Při instalaci musí být zajištěn velkoplošný kontakt. Příchozí a odchozí kabely a filtry musí být vždy instalovány odděleně. Pro příklady viz Správná instalace se vzdáleností a Správná instalace se stínící deskou, str. 32. Filtrované a nefiltrované kabely nesmí být nikdy vedeny společně.
Průvodce instalací dle EMC / základní systémové požadavky Konfigurační manuál, (PH1), 01/2012, 6FC5297-0AD30-0BP3
31
Informace o plánování , projektování a instalaci 3.8.2 Uspořádání filtru pohonu, tlumivka, pohonná skupina Větvení k pohonu je umístěno za hlavním vypínačem a jištěním, ale před filtrem. Kryty filtrů pohonu a napájení pohonné skupiny musí být propojeny vodiči s nízkým odporem pro vysokofrekvenční interferenční proudy. Z tohoto důvodu musí být komponenty montovány blízko sebe na vodivou montážní desku, na které mají velkoplošné a trvalé vodivé spojení. Tlumivka musí být instalována blízko filtru a napájení.
Správná instalace se
Správná instalace se stínící
vzdáleností
deskou
Nesprávná instalace
Doporučuje se, aby byly napájecí kabely vedeny stíněné již od vstupu rozvaděče. Poznámka Tlumivky a filtry mohou být také kombinovány, například jako u AIM
Průvodce instalací dle EMC / základní systémové požadavky Konfigurační manuál, (PH1), 01/2012, 6FC5297-0AD30-0BP3
32
Informace o plánování , projektování a instalaci
3.9 Ostatní 3.9.1 Zapojení cívek Pokud jsou ke spínání použity •
mechanické spínací kontakty,
•
PLC výstupy,
které spínají cívky stykače, elektromagnetické ventily, zádržné brzdy atd., měly by být proti přepětí chráněny vhodnými ochranami (např. RC prvky, varistory). Pokud je to možné, měly být připojeny přímo ve zdroji interference. Pozor V obvodech s diodami může docházek k prodloužení doby nastartování.
3.9.2 Ložiskové proudy Měnič napájí motor napětím s pulzní šířkovou modulací. Strmé hrany napájecího napětí spolu s kapacitou vinutí motoru způsobují tok parazitního proudu, jehož část protéká i ložisky motoru a způsobuje jejich rychlé opotřebení a případně i zničení. Pro splnění EMC předpisů musí být motory regulovaných pohonů náležitě připojeny k měniči, viz obrázek 3-3, str. 21 Motory s osovou výškou do 100 mm včetně: musí být připojeny k měniči stíněným kabelem [2] a musí mít dobře uzemněný stator, aby bylo zajištěno, že ložiskové proudy zůstanou dostatečně malé. U motorů s osovou výškou nad 100 mm: je navíc požadováno dodatečné vysokofrekvenční vyrovnávání potenciálů pomocí vodiče [5], a to od poháněného stroje přes převodovku ke svorkovnici motoru. Je vhodné instalovat izolovaná ložiska na ND straně motoru. Za předpokladu, že je to povoleno, mohou být použity na výstupu měniče du/dt nebo sinusové filtry místo izolovaného ložiska v motoru.
Průvodce instalací dle EMC / základní systémové požadavky Konfigurační manuál, (PH1), 01/2012, 6FC5297-0AD30-0BP3
33