Kábelek és vezetékek végső próbája: EMC-tesztek
Kábelek és vezetékek fejlesztése során minden terméket alaposan tesztelünk a saját laboratóriumainkban. Sorozatunk hetedik, egyben utolsó részében bemutatjuk az EMC-tesztelési folyamatunkat.
Az elektromágneses kompatibilitás (EMC) lényege, hogy egy elektromos rendszer elektromágneses zavarokkal terhelt környezetben is megbízhatóan működik anélkül, hogy zavarná más eszközök vagy alkatrészek működését.
A kábelek és vezetékek nem csupán passzív jelátvivők és energiaátvivők. Előfordulhat, hogy maguk is zavarok forrásai - vagy működésükben károsodhatnak a zavarok miatt. Az EMC-zavarok gyakran fordulnak elő olyan ipari alkalmazásokban, ahol frekvenciaváltók, motorok vagy vezérlőrendszerek működnek.
Éppen ezért az EMC fontos minőségi mutató a csatlakozástechnika területén. A felhasználók biztosak akarnak lenni abban, hogy az általuk használt kábelek nem válnak a lánc gyenge pontjaivá.
A HELU vezetékek és kábelek hatékony árnyékolását a vállalatcsoport saját modern tesztközpontjában vizsgálja. A tesztelés során két tulajdonságra koncentrálnak: az átviteli impedanciára és az árnyékolási csillapításra.
Az átviteli impedancia jelzi, hogy az árnyékolás milyen hatékonyan védi a belső vezetőt a nagyfrekvenciás interferenciaáramoktól. Mértékegysége milliohm/méter (mΩ/m), ahol az alacsonyabb értékek jobb árnyékolási teljesítményt jelentenek.
Az árnyékolási csillapítás arra utal, hogy a kábel milyen erősségű külső elektromágneses mezőket képes árnyékolni. Ezt decibelben (dB) mérik, és minél magasabb az érték, annál jobb.
A HELU az EN 50289-1-6 és az IEC 62153-4-3 szabványoknak megfelelően, (háromtengelyes módszerrel) teszteli az átviteli impedanciát. Ez azt jelenti, hogy szabványosított interferenciaáramot vezetnek be az árnyékolásba, közben pedig mérik a belső vezető feszültségét. Ez lehetővé teszi a külső mező kábel belsejére gyakorolt hatásának pontos mérését.
Az árnyékolás csillapítását lényegében fordított módon mérik. Egy meghatározott, nagyfrekvenciás tesztjelet vezetnek a kábelre, és egy mérőműszerrel mérik a külsőleg sugárzott jelet. Minél jobb az arány a bevitt jel és a sugárzott jel között, annál hatékonyabb az árnyékolás.
Mindkét érték nagymértékben függ a kábel felépítésétől, különösen a fonat típusától, a lefedettség mértékétől és az anyagminőségtől. Ezért fontos szakértővel konzultálni a kábelek és vezetékek kiválasztásakor - különösen az EMC szempontjából kritikus alkalmazások esetében.
Az ügyfélspecifikus követelményeknek megfelelően gyártott kábelek segíthetnek az elektromágneses kompatibilitással kapcsolatos konkrét kihívások leküzdésében.
A szakértő válaszol
Mi a leggyakoribb hiba az EMC tekintetében a kábelek tervezése során?
A HELU komoly tapasztalattal rendelkezik árnyékolt kábelek és vezetékek gyártásában. Emellett persze látjuk, hogy nem mindenhol áll rendelkezésre ilyen szintű szakértelem és tapasztalat. Gyakori hiba, hogy nem fordítanak elég figyelmet a rendszer földelésére és árnyékolására. Beruházásokon nem ritka, hogy jó minőségű, árnyékolt kábelt vásárolnak, de kivitelezéskor ezeket nem földelik megfelelően - ez pedig nagyjából kinullázza a jó minőségű kábel EMC előnyét. Szintén kivitelezéseken látható, hogy a jel- és tápáramú vezetékeket nem választják szét a nyomvonalakon, vagy zavarforrások közelében nem fordítanak megfelelő figyelmet a kábelszerelésre. Ezek a leggyakoribb okai az EMC-vel kapcsolatos problémáknak.
Teljes árnyékolás vagy fonott árnyékolás: melyik jobb?
A teljes árnyékolás nyújtja a legjobb védelmet a magas frekvenciák ellen, mivel az átviteli impedancia itt gyakorlatilag nulla. Fontos, hogy mozgó alkalmazásokhoz ezek nem használhatók, mivel teljesen merevek és hajlító terhelés hatására károsodnak. A teljese árnyékolás csak fixen telepített antennakábelekben található meg. Ipari alkalmazásokban általában a jól megtervezett, fonott árnyékolás a jó megoldás. Fontos a fonat szöge, a lefedettség mértéke és az anyag minősége. Tapasztalataink szerint nem a „több jobb” elv alapján, hanem az "árnyékolási paraméterek közötti szinergia" elv alapján érdemes gondolkodni.
