Ströme auf PE/PA-Leitern in Anlagen mit Antriebstechnik Teil 2
Einflüsse durch induktive Einkopplung und schlecht entstörte Geräte, Messung und Maßnahmen zur Reduzierung
Dieser Beitrag beschreibt die verschiedenen Ursachen für die Entstehung von Potentialausgleichsströmen in Anlagen, Möglichkeiten zur Messung/Analyse und Maßnahmen zur Vermeidung dieser Ausgleichsströme mit besonderem Bezug auf Antriebsumrichtern. Dabei werden die Phänomene insbesondere aus Sicht der elektromagnetischen Verträglichkeit betrachtet.
Wie bereits im ersten Teil dieses Beitrags erläutert, liegt eine prinzipielle Ursache für die unbeabsichtigte Entstehung und Verbreitung von Strömen auf dem Potentialausgleichsystem in Gebäuden oder elektrischen Anlagen darin begründet, dass PE- und PA-Systeme nicht streng trennbar sind.
Ursachen für Ströme auf PE/PA-Leitern
Die Ströme auf den PE/PA-Leitern bei Anlagen mit frequenzgeregelten Antrieben können hierbei zahlreiche Ursachen haben. Sie sind dabei auch, aber nicht ausschließlich, dem Einsatz des leistungselektronischen Gerätes und seines EMV-Filters selbst geschuldet. Diese Ursachen können im Einzelnen sein:
Kapazitiv
- Ausbildung von Gleichtaktspannungen durch leistungselektronische Verbraucher, was in Folge von kapazitiver Kopplung von Leitungen und Betriebsmitteln gegen Erde Gleichtaktströme anregt.
- Unnötig stark kapazitiv gegen Erde wirkende Leistungskabeltypen. Unnötig lange Motorkabel.
Induktiv
- Induktive Einkopplungen innerhalb der Kabel (zwischen Phasen- und PE/PA-Leitern), speziell bei mittleren und großen Leistungen.
Versorgungsspannung/Netzvorbelastungen
- Niederfrequente Netzoberschwingungen, Harmonische der Netzfrequenz.
- Unsymmetrische Belastung der EMV-Filter durch unterschiedliche Phasenspannungen (z. B. ungleiche Aufteilung einphasiger Lasten, unsymmetrische Aufteilung von Stromschienen).
- PE/PA-Strom-„Vorbelastung“ durch nicht oder unzureichend entstörte Geräte innerhalb derselben Installation. Der vorhandene EMV-Filter filtert diese Vorbelastung mit, wodurch ein zusätzlicher PE/PA-Strom am ordentlich entstörten Gerät entsteht.
Installation/ungünstige Ausbreitungspfade