I den intelligente fabrik overføres der stor elektrisk strøm og en stigende mængde data i et trangt rum. Dette øger risikoen for elektromagnetisk interferens – selv et dårligt afskærmet stik kan lamme en hel produktionsproces. Det er derfor ikke underligt, at branchen for elektromagnetisk kompatible løsninger vokser – i øjeblikket med syv procent om året på verdensplan. Optimal elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) kræver en god forståelse af systemet og udvælgelse af de rigtige komponenter. Brugerne får begge dele fra LAPPLAPP.
Elektromagnetisk interferens stammer altid fra en interferenskilde. Dette kan være et udstyr, der fører en høj strøm, såsom en frekvensstyret motor eller et kabel.
Kilden til interferens svarer til et forstyrret stykke udstyr, kendt som interferenssænkningen. Interferenssænkningen kan f.eks. være en sensor eller et datanetværkskabel.
Koblingsmekanismen imellem forårsager interferensen. Dette kan opdeles i fire forskellige typer af kobling:
I praksis er dette normalt en blanding af disse 4 koblingsmekanismer, som skal elimineres, f.eks. ved brug af afskærmede kabler.
I EMC-direktivet 2014/30/EU, artikel 3, er elektromagnetisk kompatibilitet defineret som:
"[...] et udstyrs evne til at fungere tilfredsstillende i dets elektromagnetiske miljø uden at forårsage elektromagnetisk interferens, hvilket ville være uacceptabelt for andet udstyr i dette miljø."
Ifølge denne definition har EMC to hovedaspekter:
Energiførende kabler kan have forskellige typer afskærmning:
Under monteringen er det vigtigt at sikre, at afskærmningen altid dækker hele overfladen og er placeret rundt om i et hus – i begge ender af kablet. Fast Connect-systemet forhindrer fejl under konfektionering og sparer tid.
Det er endnu nemmere med ÖLFLEX® CONNECT: her er alle kabler allerede monteret og har den rigtige længde, alt hvad du skal gøre er at sætte dem ind.
Der er fire forskellige skærmtyper til forsynings- og styrekabler. Tre af disse skærmtyper er særligt velegnede til brug med EMC-beskyttelse:
En almindelig metode til skærmning af kabler er flettet kobber mellem ledere og kapper. Med en dækningsgrad på omkring 80 procent danner kobberfletningen en effektiv barriere mod elektromagnetiske felter. Disse kabler kan identificeres ved forkortelsen "C" i LAPP-produktbetegnelsen, f.eks. ÖLFLEX® CLASSIC 110 CY eller ÖLFLEX® SERVO 719 CY. Kobberfletning kan udføres på forskellige måder, og et af de afgørende parametre er flettevinklen. I meget dynamiske anvendelser, som f.eks. installation af kablet i en kabelkæde, ledes kobberledningen rundt om lederne i en mere stum vinkel, så den skaber en fuld 360-graders spole rundt om lederne over en kortere afstand. I robotkabler, der skal modstå millioner af vridninger, er fletning ikke ideel, fordi der opstår huller med tiden.
Til bevægelige kabler i robotteknologi, hvor skærmningen skal kunne modstå vridninger, anvendes der ofte kobbertrådsomvikling. Da kobbertrådene i en omvikling alle er placeret parallelt med hinanden, er der ikke noget problem med kabelvridningen. Imidlertid er beskyttelsen mod elektromagnetisk interferens fra omviklede kabler ofte værre, da skærmtrådene ikke overlapper hinanden. Disse kabler kan identificeres ved forkortelsen "D" i LAPP-produktbetegnelsen, f.eks. ÖLFLEX® ROBOT 900 DP.
De enkelte ledere eller alle ledere i kablet kan pakkes med aluminiumlamineret plastfolie. Plastikfolieskærmen beskytter dine kabler og ledninger, især ved højere frekvenser. Kabler har ofte også flere skærmtyper, f.eks. ÖLFLEX® SERVO 2XSLCY-JB med aluminiumlamineret plastfolie og tinbelagt kobberfletning.
Datakabler har i det væsentlige samme skærmning som forsynings- og styrekabler, men andre forkortelser er almindelige i produktbetegnelser:
Der er også to særlige egenskaber for datakabler med hensyn til deres afskærmningskvalitet for EMC-beskyttelse:
Datatransmissioner er særligt modtagelige for interferens, hvilket er grunden til, at datakabler generelt altid er skærmede. Til visse anvendelsesområder til signaltransmission er der uskærmede datakabler, der er specielt mærket med forkortelsen "U" (uskærmet), f.eks. ETHERLINE® LAN Cat.6-netværkskabel U/UTP 4x2xAWG24 LSZH, Ethernetkablet ETHERLINE® LAN Cat.5e Cat.5e SF/UTP 4x2xAWG24 eller vores UNITRONIC® BUS ASI kabler til netværkssystemer i marken.
Et andet design til datakabler er snoede parkabler. Individuelle datapar er snoet her. Snoningen sikrer, at felteffekter kompenserer for hinanden. Disse kabler kan identificeres ved forkortelsen "TP" (Twisted Pair).
ETHERLINE® Cat-kabel. F.eks. er 6A FD FC opdelt som følger: SkærmetFolieret/UskærmetSnoetPar. Dette netværkskabel er skærmet omkring alle ledere med en flettet skærm og en aluminiumlamineret plastikfolie nedenunder (skærmet/folieret). Lederparrene er snoet i par og er ikke udstyret med yderligere skærmning af lederpar (UskærmetSnoetPar).
Ethvert system er kun så godt som dets svageste punkt. LAPP-stik har den fordel, at de gør brug af alle ovennævnte skærmforbindelseskoncepter. Meget ofte er EMC-kabelforskruninger allerede integreret i stikket, tilbyder mulighed for at forbinde et beskyttelsesrør og gør det muligt at kontakte kabelafskærmningen med den arbejdende eller PE-kontakt i stiksystemet.
Standardhuset er pulverbelagt med en ikke-ledende pakning mellem husdelene, som isolerer dem fra hinanden. EPIC® EMC-stik tilbyder 360-graders skærmning og vibrationssikret skærmforbindelse. EMC-stikkene kan identificeres ved deres metallisk ledende, som regel nikkelbelagte overflade. Pakningerne er designet til at sikre, at de to kabinetdele, der presses eller skrues sammen, er i kontakt med metal på metal med lav modstand. Det samme princip gælder både for kabelforskruninger og monteringsvæggen.
Rektangulære stik har en integreret SKINTOP® MS-M BRUSH kabelforskruning. EPIC® ULTRA H-A3 og EPIC® ULTRA H-B6-24 er derfor nemme at konfektionere og designet til et bredt kabelklemmeområde i kabler med skærmning.
Hvis du har brug for et pladsbesparende design, f.eks. til brug i servodrev, aktuatorer og sensorer, anbefaler vi POWER- og SIGNAL-cirkulære stik fra LAPP. Disse er udstyret med en specielt koordineret EMC-kabelforskruning til servo- og datakabler.
ZeroCM®-teknologien fra LAPP yder et vigtigt bidrag til forbedret EMC i maskiner og systemer. Det nye og patenterede kabeldesign med en bundtkonstruktion med lav kapacitans med en modsat beskyttelsesjording opnår et hundrede procent elektrisk symmetri og forbedrer den elektromagnetiske kompatibilitet. Det første produkt er ÖLFLEX® SERVO zeroCM.
Elektromagnetisk interferens kan ikke ses, og det er det, der gør den så lumsk. Det kræver meget erfaring at opdage det, helst før det forårsager skade. LAPP har et omfattende udvalg af produkter til at støtte sine kunder:
Hvis et uskærmet kabel af forskellige årsager ikke er muligt i systemet, eller hvis kabler kun skal være elektromagnetisk skærmet i bestemte sektioner af systemet, kan også udstyres med vores SILVYN ®-beskyttelsesrør samt kobberfletninger eller omviklet i 3M Scotch 1183-afskærmningstape.
For at sikre, at disse systemer kan jordes pålideligt, er det bedst at stole på vores SHIELD-KON®-stik i et eller to dele til at forbinde kobberfletningen til en jordet husvæg eller andre jordede forbindelsespunkter.
For at sikre en optimal skærmning kan kabler monteres med dobbelt skærmning eller installeres i et kobber- eller stålrør. Fra et EMC-perspektiv er disse skærme helt forseglede. Vores spiralformede SILVYN®-metalbeskyttelsesrør med kobberfletning, såsom EMC AS-CU, giver dig komplet EMC-beskyttelse og samtidig fremragende fleksibilitet sammenlignet med et rør. Den er egnet til særligt krævende miljøer med høje elektromagnetiske krav. Vores SILVYN® MSK-M BRUSH slangeforskruning med EMC-beskyttelse og integreret trækaflastning vil fuldende dit EMC-skærmede system.
Dårlig EMC er ofte årsagen til installationsfejl. I lang tid var det sædvanligt i industrien at købe kabler og stik separat og kun forbinde dem, når de f.eks. blev installeret i en maskine eller et produktionsanlæg.
Der er nogle ulemper ved større fleksibilitet: Forarbejdningskvaliteten er ofte ikke den bedste. Hvis f.eks. installatøren skærer for dybt under afisoleringen og beskadiger lederisolationen eller kun delvist forbinder skærmen med stikkets hus, hvilket forårsager EMC-problemer.
Derfor er tendensen i retning af konfektionerede kabler, som vi hos LAPP sælger under navnet ÖLFLEX® CONNECT. Kablet og stikket er allerede forbundet fra fabrikken. Kunderne modtager endda kabelkæder fuldt udstyret med kabler og slanger, og LAPP overtager også det tekniske arbejde. Kunderne er derfor garanteret altid at modtage optimal kvalitet fra en enkelt kilde og kan dermed fuldt koncentrere sig om deres eget arbejde, nemlig at bygge maskiner.
