EMV - gerechte Elektroinstallationen gemäss NIN Kapitel 4.4
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| Us | 2016 | © Electrosuisse • Normen • EMV Grundlagen • Anschluss ans Erdreich • Leitungsverlegung • Betriebsmittel EMV - gerechte Elektroinstallationen gemäss NIN Kapitel 4.4.4 1 Electrosuisse
Transcript of EMV - gerechte Elektroinstallationen gemäss NIN Kapitel 4.4
EMVEMV - gerechte Elektroinstallationen gemäss NIN Kapitel
4.4.4
1
Electrosuisse
• Elektroinstallationen müssen so gebaut sein, dass für Mensch, Nutztier und Sachwerte (Umwelt) keine Gefahr besteht und keine anderen elektrischen Anlagen in erheblichem Mass gestört werden. (StV Art. 1c / NIV Art. 4)
Bildquellen: Internet
• Keine Steigzonen im Schlafbereich
Elektromagnetische Einflüsse Elektroinstallationen müssen so erstellt werden dass das Magnetfeld an Orten, an denen sich Menschen über längere Zeit aufhalten, möglichst klein ist.
Bildquellen: Internet
IGW < 4 h / Tag / < 800 h / Jahr
Magnetischer Fluss 1 T 100 T Elektrische Feldstärke 5’000 V/m 5’000 V/m
AGW= Anlagegrenzwert / Ort mit empfindlicher Nutzung IGW= Immissionsgrenzwerte Electrosuisse
| Us | 2016 | © Electrosuisse
Gebäuden der Stadt Zürich.
• Minergie ECO Bauten Electrosuisse
Nach SIA Phasen • Raumzuordnung • Sto. TS / HV / UV • Steigzonen • Leitungsführungen • Werkleitungseinführungen • Sto. Racks • Erdungskonzept • Einzelleiteranordnung • Etc.
NIS- Zonenplan ersichtlich
EMV Störmodell
• Gemeinsame Leitung ZK für Nutz- und Störsignal • Findet immer statt, da immer kleine Potentialdifferenzen bestehen Ursache • fehlerhafte Isolation • Mangelhafte Potentialtrennung
Electrosuisse
Electrosuisse
Kapazitive Kopplung erfolgt nur bei einem alternierenden elektrischen Feld mit Potentialdifferenzen. Ursache • Parallele Verlegung von Leitungen
• Frequenzabhängig (je höher die Frequenz, um so grösser die Kopplung) • Spannungsabhängig • Distanzabhängig ( Länge und Abstand)
Electrosuisse
Electrosuisse
Induktive Kopplung erfolgt nur bei einem alternierenden magnetischen Feld mit Potentialdifferenzen. (Trafoprinzip) Ursache • Stromfluss / je höher der Strom um so stärker das Magnetfeld (Kopplung) • Schleifenfläche
Electrosuisse
• Hin- Rückleiter bei einander führen Reduktion ca. 50 % • Verdrillen Reduktion ca. 80 % • Symmetrische Aussenleiterbelastung • Ein zentraler Erdungspunkt • Netzsystem TN-S • Magnetische Abschirmung der Leiter
• Bei einem Kabel mit verdrillten und eng anliegenden Leiter und gleichem Strom im Hin- und Rückleiter kompensieren das Magnetfeld weitgehend. Electrosuisse
| Us | 2016 | © Electrosuisse
Massnahmen Potential- Ausgleich erstellen
Induktive Kopplung X
• Art der Erdverbindung • Single Point of Entry • Zentraler Erdungspunkt (ZEP) • Schutz-Potenzialausgleich (sPA)
Anschluss ans Erdreich
21
• «Anlagen in neu zu errichtenden Gebäuden müssen von der Einspeisung an als TN-S-Systeme errichtet werden. …» (2 4.4.4.4.3.2)
• «…Es wird empfohlen, in bestehenden Gebäuden TN-C-Systeme nicht beizubehalten, wenn diese Gebäude eine wesentliche Anzahl von informationstechnischen Betriebsmitteln enthalten oder wahrscheinlich enthalten werden.» (2 4.4.4.4.3.1) Electrosuisse
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Datenkabel
L1
PE
N
L1
PE
N
Datenkabel
L1
PE
L1
PEN
• Vagabundierende Ströme! Grund: - keine Zentrale Gebäudeeinführung geplant wurde (Single point of entry)
Electrosuisse
Electrosuisse
Schäden von vagabundierenden Strömen
Electrosuisse
Zusätzlicher Schutz- Potenzialausgleich zum zusätzlichen Schutz gegen den elektrischen Schlag.
Schutz- Potenzialausgleich
Fremdes leitfähiges Teil (2 2.1.12.11)
Leitfähiges Teil, das nicht zur elektrischen Anlage gehört, das jedoch ein elektrisches Potenzial, im Allgemeinen das einer örtlichen Erde, einführen kann.
Schutz- Potenzialausgleich
− Metallene Rohrleitungen von Versorgungssystemen, die in Gebäude eingeführt sind, z. B. Gas, Wasser
− Fremde leitfähige Teile der Gebäudekonstruktion, sofern im üblichen Gebrauchszustand berührbar
− Metallene Zentralheizungs- und Klimasysteme − Metallene Verstärkungen von Gebäudekonstruktionen aus
bewehrtem Beton (Bewehrungsstähle), soweit dies möglich und sicherheitsrelevant ist
− Blitzschutzsystem (LPS) gemäss SNR 464022
Schutz- Potenzialausgleich
PE des massgebenden Stromkreises
Schutz- Potenzialausgleich
4 mm2 6 / 10 mm2 6 mm2 6 / 10 mm2 10 mm2 6 / 10 mm2 16 mm2 10 mm2 25 mm2 16 mm2 35 mm2 16 mm2 50 mm2 16 mm2 Electrosuisse
| Us | 2016 | © Electrosuisse
Struktur des Schutz-Potenzialausgleich
Anwendungsbereich: Gewerbe und Industrie mit mässig leistungsstarken Störsender
Electrosuisse
Niederimpedante Anschlüsse Im Verhältnis 5:1
Electrosuisse
Electrosuisse
Erdung und Potentialausgleich
TV- Anlage
Trennungsabstand
42
Electrosuisse
Leitungsverlegung
43
Electrosuisse
Haupt- und Verteilstromkreise
• Parallelschaltung von einzelnen Leiter «Dreieck» • Anordnung im Dreieck
Leiter so angeordnet und fixiert, dass sich die Lage der Leiter nicht verändern kann.
• Schutzleiter kann ein gemeinsamer Leiter verwendet werden
Electrosuisse
ausgekreuzt werden.
Die parallelverlegten Kabel müssen den gleichen Querschnitt, sowie die gleiche Leitungslänge aufweisen. Durch die Verdrillung der Leiter wird die magnetische Beeinflussung reduziert.
Electrosuisse
Haupt- und Verteilstromkreise
| Us | 2016 | © Electrosuisse
Anordnung Kabeltyp IL1[A] IL2[A] IL3[A] IN[A] IPE[A] B[µT] Bemerkung
4x1x150mm2 + PE 266 283 278 14 19.9 2.3 Parallelanordnung
4x1x150mm2 + PE 271 278 278 9 0.69 0.1 CFW
PowerCable
Planung Schaltgerätekombinationen
| Us | 2016 | © Electrosuisse
• Kabelinstallationen UKV • Je höher die Frequenz um so anfälliger auf EMV Störungen • Wenn möglich nur geschirmte Kabel verwenden • Ungeschirmte Kabel haben als einzigen Schutz die Verdrillung • Kabelschirme müssen an beiden Enden mit der
Anschlusstechnik verbunden werden. • Kabelschirm wird mittels Rundumkontaktierung angeschlossen. • Nur ein Ende pro Kabel an den Potentialausgleich
anschliessen? • Abstand zu Energiekabeln
| Us | 2016 | © Electrosuisse 56
• Paralleler- Erdungsleiter
Zur Reduzierung von Ableitströmen in der Schirmung von Datenkabel, kann ein Parallelerdungsleiter verlegt werden.
UKV
Electrosuisse
Anschlussstelle
Ordnungstrennung
Electrosuisse
Offene metallene: Tragsysteme ≥ 150 mm Trennung durch Gitterdrahtkorb 50x100mm 15
c m
15 cm
| Us | 2016 | © Electrosuisse 60
• Getrennte Verlegung – minimale Abstände:
Gelochte metallene: Tragsysteme ≥ 100 mm Mind. 1mm Dicke / max. 20% Lochung 10
c m
10 cm
Ordnungstrennung
Electrosuisse
und • Aktive Leiter befinden sind innerhalb von
einem Kabelmantel oder die Drähte sind verdrillt oder Drähte sind gemeinsam fixiert und gebündelt und
• Strom pro Stromkreis maximal 20 A und
• Gesamtstrom maximal 100 A
Verbindungsstellen
geeignet
Für Frequenzen ab wenigen MHz, schwächt eine 10 cm lange Flechtverbindung zwischen zwei Teilen eines Kabelverlegungssystems die Schirmwirkung um mehr als den Faktor 10 (20 dB) ab.
ungeeignet
Electrosuisse
• Brandabschottung
Verbindungsstellen
Anmerkung in NIN 2015: Kabeltragsysteme werden zur Verbesserung der EMV in den Funktions-Potenzialausgleich einbezogen. (4.1.1.3.1.2)
Personenschutz EMV
Betriebsmittel
67
Electrosuisse
Electrosuisse
\ Electrosuisse
Electrosuisse
Electrosuisse
EMV-Verantwortung
1
Electrosuisse
• Elektroinstallationen müssen so gebaut sein, dass für Mensch, Nutztier und Sachwerte (Umwelt) keine Gefahr besteht und keine anderen elektrischen Anlagen in erheblichem Mass gestört werden. (StV Art. 1c / NIV Art. 4)
Bildquellen: Internet
• Keine Steigzonen im Schlafbereich
Elektromagnetische Einflüsse Elektroinstallationen müssen so erstellt werden dass das Magnetfeld an Orten, an denen sich Menschen über längere Zeit aufhalten, möglichst klein ist.
Bildquellen: Internet
IGW < 4 h / Tag / < 800 h / Jahr
Magnetischer Fluss 1 T 100 T Elektrische Feldstärke 5’000 V/m 5’000 V/m
AGW= Anlagegrenzwert / Ort mit empfindlicher Nutzung IGW= Immissionsgrenzwerte Electrosuisse
| Us | 2016 | © Electrosuisse
Gebäuden der Stadt Zürich.
• Minergie ECO Bauten Electrosuisse
Nach SIA Phasen • Raumzuordnung • Sto. TS / HV / UV • Steigzonen • Leitungsführungen • Werkleitungseinführungen • Sto. Racks • Erdungskonzept • Einzelleiteranordnung • Etc.
NIS- Zonenplan ersichtlich
EMV Störmodell
• Gemeinsame Leitung ZK für Nutz- und Störsignal • Findet immer statt, da immer kleine Potentialdifferenzen bestehen Ursache • fehlerhafte Isolation • Mangelhafte Potentialtrennung
Electrosuisse
Electrosuisse
Kapazitive Kopplung erfolgt nur bei einem alternierenden elektrischen Feld mit Potentialdifferenzen. Ursache • Parallele Verlegung von Leitungen
• Frequenzabhängig (je höher die Frequenz, um so grösser die Kopplung) • Spannungsabhängig • Distanzabhängig ( Länge und Abstand)
Electrosuisse
Electrosuisse
Induktive Kopplung erfolgt nur bei einem alternierenden magnetischen Feld mit Potentialdifferenzen. (Trafoprinzip) Ursache • Stromfluss / je höher der Strom um so stärker das Magnetfeld (Kopplung) • Schleifenfläche
Electrosuisse
• Hin- Rückleiter bei einander führen Reduktion ca. 50 % • Verdrillen Reduktion ca. 80 % • Symmetrische Aussenleiterbelastung • Ein zentraler Erdungspunkt • Netzsystem TN-S • Magnetische Abschirmung der Leiter
• Bei einem Kabel mit verdrillten und eng anliegenden Leiter und gleichem Strom im Hin- und Rückleiter kompensieren das Magnetfeld weitgehend. Electrosuisse
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Massnahmen Potential- Ausgleich erstellen
Induktive Kopplung X
• Art der Erdverbindung • Single Point of Entry • Zentraler Erdungspunkt (ZEP) • Schutz-Potenzialausgleich (sPA)
Anschluss ans Erdreich
21
• «Anlagen in neu zu errichtenden Gebäuden müssen von der Einspeisung an als TN-S-Systeme errichtet werden. …» (2 4.4.4.4.3.2)
• «…Es wird empfohlen, in bestehenden Gebäuden TN-C-Systeme nicht beizubehalten, wenn diese Gebäude eine wesentliche Anzahl von informationstechnischen Betriebsmitteln enthalten oder wahrscheinlich enthalten werden.» (2 4.4.4.4.3.1) Electrosuisse
| Us | 2016 | © Electrosuisse 22
Datenkabel
L1
PE
N
L1
PE
N
Datenkabel
L1
PE
L1
PEN
• Vagabundierende Ströme! Grund: - keine Zentrale Gebäudeeinführung geplant wurde (Single point of entry)
Electrosuisse
Electrosuisse
Schäden von vagabundierenden Strömen
Electrosuisse
Zusätzlicher Schutz- Potenzialausgleich zum zusätzlichen Schutz gegen den elektrischen Schlag.
Schutz- Potenzialausgleich
Fremdes leitfähiges Teil (2 2.1.12.11)
Leitfähiges Teil, das nicht zur elektrischen Anlage gehört, das jedoch ein elektrisches Potenzial, im Allgemeinen das einer örtlichen Erde, einführen kann.
Schutz- Potenzialausgleich
− Metallene Rohrleitungen von Versorgungssystemen, die in Gebäude eingeführt sind, z. B. Gas, Wasser
− Fremde leitfähige Teile der Gebäudekonstruktion, sofern im üblichen Gebrauchszustand berührbar
− Metallene Zentralheizungs- und Klimasysteme − Metallene Verstärkungen von Gebäudekonstruktionen aus
bewehrtem Beton (Bewehrungsstähle), soweit dies möglich und sicherheitsrelevant ist
− Blitzschutzsystem (LPS) gemäss SNR 464022
Schutz- Potenzialausgleich
PE des massgebenden Stromkreises
Schutz- Potenzialausgleich
4 mm2 6 / 10 mm2 6 mm2 6 / 10 mm2 10 mm2 6 / 10 mm2 16 mm2 10 mm2 25 mm2 16 mm2 35 mm2 16 mm2 50 mm2 16 mm2 Electrosuisse
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Struktur des Schutz-Potenzialausgleich
Anwendungsbereich: Gewerbe und Industrie mit mässig leistungsstarken Störsender
Electrosuisse
Niederimpedante Anschlüsse Im Verhältnis 5:1
Electrosuisse
Electrosuisse
Erdung und Potentialausgleich
TV- Anlage
Trennungsabstand
42
Electrosuisse
Leitungsverlegung
43
Electrosuisse
Haupt- und Verteilstromkreise
• Parallelschaltung von einzelnen Leiter «Dreieck» • Anordnung im Dreieck
Leiter so angeordnet und fixiert, dass sich die Lage der Leiter nicht verändern kann.
• Schutzleiter kann ein gemeinsamer Leiter verwendet werden
Electrosuisse
ausgekreuzt werden.
Die parallelverlegten Kabel müssen den gleichen Querschnitt, sowie die gleiche Leitungslänge aufweisen. Durch die Verdrillung der Leiter wird die magnetische Beeinflussung reduziert.
Electrosuisse
Haupt- und Verteilstromkreise
| Us | 2016 | © Electrosuisse
Anordnung Kabeltyp IL1[A] IL2[A] IL3[A] IN[A] IPE[A] B[µT] Bemerkung
4x1x150mm2 + PE 266 283 278 14 19.9 2.3 Parallelanordnung
4x1x150mm2 + PE 271 278 278 9 0.69 0.1 CFW
PowerCable
Planung Schaltgerätekombinationen
| Us | 2016 | © Electrosuisse
• Kabelinstallationen UKV • Je höher die Frequenz um so anfälliger auf EMV Störungen • Wenn möglich nur geschirmte Kabel verwenden • Ungeschirmte Kabel haben als einzigen Schutz die Verdrillung • Kabelschirme müssen an beiden Enden mit der
Anschlusstechnik verbunden werden. • Kabelschirm wird mittels Rundumkontaktierung angeschlossen. • Nur ein Ende pro Kabel an den Potentialausgleich
anschliessen? • Abstand zu Energiekabeln
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• Paralleler- Erdungsleiter
Zur Reduzierung von Ableitströmen in der Schirmung von Datenkabel, kann ein Parallelerdungsleiter verlegt werden.
UKV
Electrosuisse
Anschlussstelle
Ordnungstrennung
Electrosuisse
Offene metallene: Tragsysteme ≥ 150 mm Trennung durch Gitterdrahtkorb 50x100mm 15
c m
15 cm
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• Getrennte Verlegung – minimale Abstände:
Gelochte metallene: Tragsysteme ≥ 100 mm Mind. 1mm Dicke / max. 20% Lochung 10
c m
10 cm
Ordnungstrennung
Electrosuisse
und • Aktive Leiter befinden sind innerhalb von
einem Kabelmantel oder die Drähte sind verdrillt oder Drähte sind gemeinsam fixiert und gebündelt und
• Strom pro Stromkreis maximal 20 A und
• Gesamtstrom maximal 100 A
Verbindungsstellen
geeignet
Für Frequenzen ab wenigen MHz, schwächt eine 10 cm lange Flechtverbindung zwischen zwei Teilen eines Kabelverlegungssystems die Schirmwirkung um mehr als den Faktor 10 (20 dB) ab.
ungeeignet
Electrosuisse
• Brandabschottung
Verbindungsstellen
Anmerkung in NIN 2015: Kabeltragsysteme werden zur Verbesserung der EMV in den Funktions-Potenzialausgleich einbezogen. (4.1.1.3.1.2)
Personenschutz EMV
Betriebsmittel
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Electrosuisse
Electrosuisse
\ Electrosuisse
Electrosuisse
Electrosuisse
EMV-Verantwortung
