Beseitigung von EMV Störungen an Bus-Systemen

Falsche Verkabelung eines Umrichters verursacht Probleme

Problembeschreibung

• Sofort mit Inbetriebnahme eines umrichterbetriebenen BHKW, fielen in der Kundenanlage gleich mehrere Bussysteme aus. Betroffen waren M-Bus, Profibus und Modbus Bausteine.
• Infolge der Busstörungen kam es zu ständigen Fehlermeldungen und Fehlalarmen in der Prozesssteuerung und somit auch zu Ausfällen der Gesamtanlage.
• Analysen der Systemlieferanten der Steuerungsanlagen sowie Reklamationen beim Lieferanten des BHKW mit anschließender Prüfung durch den Hersteller führten zu keinem Ergebnis.

Herangehensweise

Im ersten Schritt wurde das Niederspannungsnetz und die betroffenen Anlagen auf sichtbare Fehler in der Installation überprüft. Dabei kamen erste Mängel hinsichtlich einer EMV-gerechten Installation zum Vorschein.

Offensichtlicher Verdrahtungsmangel

Anschließend wurde durch eine Messung mit einem speziellen Netzanalysator einen Überblick über die Gesamtsituation der Spannungsversorgung verschafft. Hierbei kam bereits zum Vorschein, dass durch das BHKW deutlich sichtbare Spannungsverzerrungen hervor­gerufen wurden.

Strom-Spannungsverlauf

Die Grenzwerte der EN 61000-2-4 Klasse 2 für Oberschwingungen sind ebenfalls überschritten.

Bei einer weiterführenden Analyse mit dem Netzanalysator und zusätzlicher Messtechnik, konnten die störenden Komponenten am BHKW schnell identifiziert werden.

Zur vollständigen Aufklärung der Ursache-Wirkung-Zusammenhänge wurde die Störwirkung bis zu den betroffenen Buskomponenten verfolgt und alle Mängel in der Installation dokumentiert.

Problemlösung

Anhand eines ausführlichen Berichts sowie der darin vorgeschlagenen Lösungswege, konnten die Lieferanten einzelne Mängel in der Installation der M-Bus, Profibus- und Modbus-Komponenten selbst beheben.

Hinsichtlich der durch das BHKW verursachten Netzrückwirkungen und dessen mangelhafter Installation, entschied sich unser Kunde für einen Umbau der Verkabelung. Zudem wurde in ein für das BHKW speziell entwickelten Filter investiert. Die Ergebnisse sprechen für sich.

(1) Einbau eines Filters

Vorschalten eines korrekt ausgelegten Filtersn (linkes Bild ohne Filter, rechtes Bild mit Filter)

(2) Korrekte Verkabelung & Verdrahtung

Die Busstörungen sind seitdem vollständig beseitigt.