EMC — separacja kabli zasilających i danych (§444)

Gdy kable zasilające i wrażliwe kable danych/sygnałowe (sieciowe, BMS, okablowanie czujników) prowadzone są w tej samej trasie kablowej lub tym samym korycie kablowym, pole magnetyczne kabla zasilającego może indukować napięcie zakłócające w kablu danych — zwłaszcza przy dużych prądach, obciążeniach łączeniowych (falowniki, zasilacze impulsowe) lub długich odcinkach równoległych. §444 normy NEN 1010 dotyczy środków przeciwdziałających temu oddziaływaniu elektromagnetycznemu.

Normatywny, a nie już tylko informacyjny

We wcześniejszym wydaniu normy postanowienia dotyczące EMC w §444 miały w większości charakter informacyjny (zalecenia). W obecnej normie NEN 1010 podstawowe środki z §444 są normatywne — czyli obowiązkowe do zastosowania, a nie dowolne.

§444.6 — separacja obwodów

§444.6 podaje konkretne odległości separacji między kablami zasilającymi a kablami danych, w zależności od stopnia ekranowania zapewnianego przez samą obudowę kabla:

Pełna obudowa metalowa najsilniej zmniejsza tzw. sprzężenie common-mode — dlatego zamknięte metalowe koryto kablowe może zredukować odległość separacji do zera, podczas gdy kable w otwartym powietrzu bez jakiegokolwiek ekranowania wymagają największej odległości. Zob. również przewodnik po systemach koryt kablowych w zakresie wymagań mechanicznych/elektrycznych dla samego systemu nośnego.

Uwaga: wartości w tabeli dotyczą ogólnej sytuacji opisanej w §444.6; dla specyficznych kombinacji (na przykład wysokoczęstotliwościowe kable falowników obok bardzo czułych sygnałów pomiarowych) może być potrzebne dodatkowe ekranowanie lub większa odległość — w razie wątpliwości należy zapoznać się z dokumentacją producenta podłączonego urządzenia.

Znaczenie praktyczne

W hali produkcyjnej lub gospodarstwie ogrodniczym z komputerami klimatu, okablowaniem czujników i falownikami (VFD) do pomp/wentylatorów ryzyko oddziaływania EMC jest realne: napięcie zakłócające na kablu czujnika może spowodować, że komputer klimatu przetworzy błędne pomiary, co wpłynie na przykład na warunki uprawy. Połączenie kabli zasilających i danych w jednym zamkniętym metalowym korycie kablowym jest w praktyce często rozwiązaniem najbardziej efektywnym przestrzennie, które jednocześnie spełnia wymagania §444.6.

Częste błędy

1. Prowadzenie kabli zasilających i danych w tym samym otwartym korycie kablowym bez zachowania odległości separacji z §444.6, w szczególności w przypadku kabli falowników (wysokoczęstotliwościowe harmoniczne łączeniowe) obok wrażliwego okablowania sygnałowego.
2. Zakładanie, że każde koryto kablowe zapewnia wystarczające ekranowanie — tylko pełna, przewodząca obudowa metalowa (z właściwym wyrównaniem potencjałów) rzeczywiście zmniejsza wymaganą odległość do 0 mm.
3. Traktowanie środków EMC jako dowolnych — podstawowe postanowienia §444 są w obecnej normie normatywne, a nie jedynie doradcze.

Powiązane

• Systemy koryt kablowych — koryta kablowe i drabinki kablowe
• Harmoniczne i THD