V chytrých továrnách se ve stísněných prostorech přenáší vysoké množství elektrické energie a čím dál tím větší množství dat. To zvyšuje riziko elektromagnetického rušení – stačí, aby byl jeden konektor špatně stíněný a už může dojít k ochromení celého výrobního procesu. Není tedy divu, že průmysl pro řešení elektromagnetické kompatibility roste – v současné době roste celosvětově o sedm procent ročně. Optimální elektromagnetická kompatibilita (krátce EMC) vyžaduje dobrou znalost systému a výběr správných komponent. Uživatelé u LAPP získají obojí.
Elektromagnetické rušení vždy vychází ze zdroje rušení. Může to být součást zařízení, která přenáší velký proud, jako je například frekvenčně řízený motor nebo kabel.
Proti zdroji rušení stojí rušené zařízení, takzvaný přijímač rušení. Přijímačem rušení může být například senzor nebo datový kabel.
Vazebný mechanismus přítomný mezi nimi způsobuje rušení. Rozlišujeme čtyři různé typy vazby:
V praxi je obvykle nutné eliminovat směs těchto 4 vazebních mechanismů, například použitím stíněných kabelů.
Ve směrnici EMC 2014/30/EU, článek 3, je elektromagnetická kompatibilita definována jako:
„[...] schopnost zařízení uspokojivě pracovat ve svém elektromagnetickém prostředí, aniž by způsobovalo elektromagnetické rušení (EMS), které by bylo pro ostatní zařízení v tomto prostředí nepřijatelné.“
Podle této definice má EMC dva hlavní aspekty:
Kabely pro přenos energie mohou mít různé typy stínění:
Při montáži je důležité zajistit, aby stínění vždy pokrývalo celý povrch a v pouzdře by mělo být pokryto po celém jeho obvodu – a to na obou koncích kabelu. Systém Fast Connect zabraňuje chybám při montáži a šetří čas.
S řešením ÖLFLEX® CONNECT je to ještě jednodušší: všechny kabely jsou konfekcionovány ve správných délkách, stačí je jen zapojit.
V zásadě existují u připojovacích a ovládacích kabelů čtyři různé typy stínění. Tři z těchto typů stínění jsou zvláště vhodné k použití s ochranou EMC:
Běžnou metodou stínění kabelů je použití měděného opletení mezi vodiči a pláštěm. Se stupněm pokrytí kolem 80 procent tvoří měděné stínicí opletení účinnou bariéru proti elektromagnetickým polím. Takové kabely lze rozpoznat v názvu produktů LAPP podle zkratky „C“, např. ÖLFLEX® CLASSIC 110 CY nebo ÖLFLEX® SERVO 719 CY. Měděné opletení lze splétat různými způsoby, jedním z rozhodujících parametrů je při tom úhel opletení. Ve vysoce dynamických aplikacích, jako je uložení kabelu do vlečného řetězu, je měděný drát kladen kolem žil pod strmějším úhlem, takže dosáhne úplného otočení o 360 stupňů kolem žil na kratší vzdálenost. Opletení není ideální pro kabely u robotů, které musí vydržet miliony cyklů kroucení, protože se v nich časem vytvoří mezery.
U pohyblivých kabelů v robotice, kde stínění musí odolávat torzi, se často používá ovinutí měděnými dráty. Vzhledem k tomu, že měděné dráty jsou při ovinutí uspořádány paralelně, nedochází k problémům při kroucení kabelu. Na druhou stranu je ochrana před elektromagnetickým rušením ovinutých kabelů často horší, protože dráty stínění se nepřekrývají. Takové kabely poznáte v názvu produktů LAPP podle zkratky „D“, např. ÖLFLEX® ROBOT 900 DP.
Jednotlivé žíly nebo všechny žíly v kabelu mohou být ovinuty plastovou fólií kašírovanou hliníkem. Stínění kašírovanou plastovou fólií chrání Vaše kabely zejména při vyšších frekvencích. Kabely mají často několik typů stínění, např. ÖLFLEX® SERVO 2XSLCY-JB s hliníkem kašírovanou plastovou fólii a s pocínovaným měděným opletením.
V zásadě se pro datové linky používají stejné typy stínění jako pro připojovací a řídicí vedení, ale v názvech produktů pro datové linky s ochranou EMC jsou běžné další zkratky:
Kromě toho existují dvě speciální funkce datových linek s ohledem na jejich typ stínění pro ochranu EMC:
Datové přenosy jsou obzvláště citlivé na rušení, a proto jsou datové linky obvykle vždy stíněné. Pro určité oblasti použití při přenosu signálů existují nestíněné datové kabely speciálně označené zkratkou „U“, jako např. ethernetový kabel Cat.6 ETHERLINE® LAN Cat.6 U/UTP 4x2xAWG24 LSZH, ethernetový kabel Cat.5e ETHERLINE® LAN Cat.5e SF/UTP 4x2xAWG24 nebo naše kabely UNITRONIC® BUS ASI pro síťové systémy v terénu.
Dalším konstrukčním typem datového kabelu je kroucená dvojlinka. Zde jsou jednotlivé datové páry zkroucené. Zkroucení zajišťuje, že se účinky polí navzájem kompenzují. Tyto kabely lze identifikovat zkratkou „TP“ (Twisted Pair - kroucená dvojlinka)
Kabel ETHERLINE® Cat. Například kabel ETHERLINE® Cat.6A FD FC je rozdělen takto: SF/UTP (Screened Foiled/Unscreened Twisted Pair) stínění fólií / nestíněná kroucená dvojlinka. Tento ethernetový kabel je stíněný kolem všech vodičů opletem z měděných drátů a hliníkem kašírovanou plastovou fólií (screened - stíněný opletem/foiled - stíněný fólií). Páry vodičů jsou zkroucené v párech a nejsou vybaveny dodatečným stíněním párů vodičů (UnscreenedTwistedPair).
Každý systém je jen tak dobrý jako jeho nejslabší místo. Výhodou konektorových systémů LAPP je použití všech výše uvedených koncepcí připojení stínění. Kabelové vývodky pro EMC jsou velmi často již integrované do konektoru, nabízejí možnost připojení ochranné hadice a umožňují kontakt stínění kabelu s pracovním nebo PE kontaktem systému konektoru.
Standardní pouzdro je opatřeno práškovým nástřikem a nevodivým těsněním mezi částmi pouzdra, které se tím vzájemně izolují. EMC konektory EPIC® Vám nabízí 360° stínění a připojení stínění odolné proti vibracím. Konektory EMC lze identifikovat podle jejich kovově vodivého, obvykle poniklovaného povrchu. Těsnění jsou navržena tak, že obě části pouzdra přitlačené nebo přišroubované k sobě vytvářejí nízkoohmový kontakt kovu na kov. Stejný princip platí jak pro kabelové vývodky, tak pro montážní stěnu.
Hranaté konektory mají zabudovanou kabelovou vývodku SKINTOP® MS-M BRUSH. EPIC® ULTRA H-A3 a EPIC® ULTRA H-B6-24 se proto snadno montují a jsou navrženy pro velký rozsah sevření stíněných kabelů.
Pokud potřebujete prostorově úspornou konstrukci např. pro použití u servopohonů, akčních členů a snímačů, doporučujeme kulaté konektory POWER a SIGNAL od společnosti LAPP. Ty jsou vybaveny speciálně navrženou kabelovou vývodkou EMC pro servokabely a datové kabely.
Technologie zeroCM® od společnosti LAPP přispívá zásadním způsobem ke zlepšení elektromagnetické kompatibility ve strojích a systémech. Tato nová a patentovaná konstrukce kabelu s nízkokapacitní konstrukcí svazku s ochranným vodičem vedeným v opačném směru dosahuje stoprocentní elektrickou symetrii a zlepšuje elektromagnetickou kompatibilitu. Prvním výrobkem je ÖLFLEX® SERVO zeroCM.
Elektromagnetické rušení není vidět, a právě proto je tak zrádné. Aby ho bylo možné odhalit, je zapotřebí hodně zkušeností, a mělo by k tomu dojít dříve, než způsobí jakékoliv škody. Společnost LAPP nabízí rozsáhlý sortiment produktů pro podporu zákazníků:
Pokud není z různých důvodů možné mít v systému nestíněný kabel nebo pokud musí být kabely v určitých částech systému stíněné pouze elektromagneticky, pak mohou pomoci naše ochranné hadice SILVYN® s měděným stínicím opletením nebo mohou být samostatně opleteny stínicí páskou 3M Scotch 1183.
Aby bylo zajištěno, že tyto systémy mohou být spolehlivě uzemněny, je nejlepší se spolehnout na náš jednodílný nebo dvoudílný konektor SHIELD-KON® pro připojení měděného stínicího opletení k uzemněné stěně pouzdra nebo k jiným uzemněným připojovacím bodům.
Pro optimální stínicí efekt mohou být kabely opatřeny dvojitým stíněním, nebo mohou být uloženy v měděné nebo ocelové trubce. Z hlediska EMC jsou tato stínění zcela utěsněná. Naše šroubovitě vinuté kovové ochranné hadice SILVYN® s měděným stínicím opletením, jako např. EMC AS-CU, Vám nabízejí kompletní ochranu EMC a současně vynikající flexibilitu ve srovnání s trubkou. Jsou vhodné pro obzvláště drsná prostředí s vysokými elektromagnetickými požadavky. Naše hadicové šroubení SILVYN® MSK-M BRUSH s ochranou EMC a integrovaným odlehčením tahu doplní Váš stíněný systém v souladu s EMC.
Špatná elektromagnetická kompatibilita (EMC) je často příčinou chyb při montáži. V průmyslu bylo dlouhou dobu obvyklé nakupovat kabely a konektory samostatně a připojovat je až při instalaci do stroje nebo výrobního zařízení.
Větší flexibilita má určité nevýhody: kvalita zpracování je bohužel často nízká. Například proto, že montér při odstraňování pláště zařeže příliš hluboko a poškodí izolaci žil nebo připojí stínění ke krytu konektoru pouze v určitých bodech, a tím vyvolá problémy s EMC.
Proto směřuje trend k předem sestaveným kabelům, které v LAPP prodáváme pod názvem ÖLFLEX® CONNECT. Kabel a zástrčka jsou již připojeny z výroby. Kabely a konektory jsou již spojeny ve výrobě, zákazníci dokonce dostanou vlečné řetězy, které jsou plně vybavené kabely a hadicemi, a LAPP se také stará o engineering. Zákazník má záruku, že vždy získá tu nejlepší kvalitu z jednoho zdroje, a může se tak soustředit na svou skutečnou práci, konkrétně na stavbu stroje.
