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DIN EN 61000-6-5 (2016)

Neue EMV-Anforderungen im Energiesektor

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Spezielle EMV-Prüfungen im Bereich der Energieerzeugung und Verteilung

Neben den üblichen EMV-Störfestigkeitsprüfungen, wie sie z.B. in der Fachgrundnorm für den Industriebereich (DIN EN 61000-6-2) gefordert werden, enthält die DIN EN 61000-6-5 weitere Prüfverfahren. Dies ist dem speziellen elektromagnetischen Umfeld im Kraftwerk geschuldet. Schalthandlungen mit hohen Spannungen verursachen erhebliche Störungen auf den angeschlossenen Leitungen, hohe Ströme haben entsprechende Magnetfelder mit energietechnischen Frequenzen zur Folge.

Eines dieser speziellen Prüfverfahren ist die Prüfung gegen leitungsgeführte asymmetrische Störgrößen im Frequenzbereich von 0 Hz bis 150 kHz nach DIN EN 61000-4-16. Diese Art von Störung wird verursacht durch Ströme in Versorgungsleitungen und durch rückfließende Leckströme in Erdungs- und Massesystemen. Die Prüfung erfolgt auf den energietechnischen Frequenzen 0 Hz, 16⅔ Hz, 50 Hz und 60 Hz, sowie mit einem Frequenzdurchlauf von 15 Hz bis 150 kHz (einschließlich der Netzfrequenz und deren Oberschwingungen). Die Prüfspannungen reichen von 1 V bis 300 V, die Einkopplung der Störung erfolgt mittels Koppelnetzwerken. Eine besondere Herausforderung bei dieser Prüfung stellt die Entkopplung der Hilfsgeräte dar. Hierbei ist es notwendig, Entkoppelnetzwerke mit hoher asymmetrischer Dämpfung einzusetzen. Dies ist aber bei den sehr niedrigen Prüffrequenzen mit erheblichem Aufwand verbunden.

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Besondere Betrachtung finden in der DIN EN 61000-6-5 auch Geräte mit einer DC-Versorgung. Hier ist es notwendig die Spannungsvariationen nach DIN EN 61000-4-29 durchzuführen. Weiterhin wird gefordert, die Prüfung der Störfestigkeit gegen Wechselanteile der Spannung an Gleichstrom Netzanschlüssen gemäß DIN EN 61000-4-17 durchzuführen. Verursacht werden diese Wechselanteile auf einer Gleichstromversorgung durch Gleichrichtersysteme oder Ladegeräten von zusätzlichen Versorgungsbatterien. Das Prüfsignal ist daher nicht einfach eine Sinusspannung, sondern eine spezielle Kurvenform, die typischerweise bei der Gleichrichtung von Wechselspannung entsteht. Dazu wird ein Generator benötigt, der die von der Norm geforderten Parameter einhält und in der Lage ist, diese spezielle Kurvenform zu erzeugen.

Spezielle Kurvenform zur Prüfung von Wechselanteilen der Spannung an Gelichstrom-Netzanschlüssen.
Spezielle Kurvenform zur Prüfung von Wechselanteilen der Spannung an Gelichstrom-Netzanschlüssen.
(Bild: Phoenix Testlab)

Fazit: Die Auswahl der Prüfungen und der Prüfpegel, sowie die Kategorisierung der EMV-Phänomene und die Auswirkung auf einzelne Funktionen des Gerätes scheinen auf den ersten Blick kompliziert. Der Vorteil liegt aber klar auf der Hand: durch diese detaillierte Vorgehensweise werden die Prüfungen maßgeschneidert an den Prüfling mit seinen unterschiedlichen Funktionen und dem späteren Einsatzgebiet angepasst. Das Ziel ist klar: Anforderungen sind einzuhalten, um einen reibungslosen Betrieb der gesamten Anlage zu gewährleisten. Auf der anderen Seite können konstruktive EMV-Schutzmaßnahmen auf den wirklich benötigten technischen Aufwand reduziert werden.

* Dipl.-Ing. Matthias Wirth, Section Manager Test Laboratory EMC Industrial, Phoenix Testlab GmbH

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