Kabeleinführungen

Kabelverschraubungen für die Anwendungsbereiche Industrie, EMV, Ex oder Hygiene sowie Kabeleinführungsrahmen mit branchentypischen Zulassungen.

EMV - Elektromagnetische Verträglichkeit

Wozu werden EMV-Verschraubungen benötigt?

Um diese Frage zu beantworten, sollte zunächst der Begriff EMV geklärt werden: EMV steht für ElektroMagnetische Verträglichkeit. Laut EU-Richtlinie ist darunter "die Fähigkeit eines Betriebsmittels zu verstehen, in seiner elektromagnetischen (EM) Umgebung zufriedenstellend zu arbeiten, ohne dabei selbst elektromagnetische Störungen zu verursachen, die für andere Betriebsmittel in derselben Umgebung unannehmbar wären."

Solche elektromagnetischen Störungen können von jedem System ausgehen, welches mit Dreh- bzw. Wechselstrom betrieben wird oder mit frequenzmodulierten Signalen arbeitet. Eine Vielzahl solcher frequenzmodulierter Verfahren sorgt heute für effiziente Produktionsabläufe. Als Nachteil wird damit "elektromagnetische Smog" erzeugt. Diesen Smog gilt es durch geeignete Maßnahmen zu vermeiden. Da in der Praxis vollständig ausbalancierte EMV-Systeme nicht realisierbar sind, hilft nur konsequente Abschirmung!

Diese beginnt bereits am Elektronikmodul, geht über das Gehäuse und endet schließlich am Kabel. Ein Kabel kann als Sende- und/oder Empfangsantenne dienen und sollte deshalb sehr gut geschirmt und geerdet werden. Diese Erdung geschieht meist über eine Kabelverschraubung oder über einen Steckverbinder. In beiden Fällen muss die Erdung sehr niederohmig erfolgen, damit auch hohe Störfrequenzen bis in den GHz-Bereich noch genügend abgeschirmt werden können.

Hier kommt nun die EMV-Kabelverschraubung ins Spiel: sie sorgt für die elektromagnetische Verbindung zwischen Kabelschirm und Masse (Erdung) am Gehäuse. Damit wird ein geschlossener Faraday'scher Käfig erzeugt, aus dem weder Störsignale entweichen, noch in diesen eindringen können - elektromagnetischer Smog wird somit unterbunden!

Unsere Euro-Top EMV-Verschraubungen weisen vier wesentliche Merkmale auf:

  • Hervorragende elektromagnetische Abschirmung bis in hohe Frequenzbereiche
  • Zugentlastung nach EN 62 444
  • Abdichtung gemäß Schutzarten IP 66, IP 68 und IP 69
  • Einfache Handhabung und Montage

Das Bild 1 zeigt den Verlauf der Schirmdämpfung unserer Euro-Top EMV 3 und EMV 4 über der Frequenz. Der limitierende Faktor bei dieser Messung ist die verwendete Steuerleitung. Das patentierte Kontaktsystem sorgt für dauerhafte, niederohmige Kontaktierung des Kabelschirms, auch unter härtesten Umgebungsbedingungen. Gleichzeitig ist es derart ausgebildet, dass es eine einfache Montage erlaubt, ohne die Verschraubung zu zerlegen. Die Klemmbereiche entsprechen denen unserer Euro-Top Messingverschraubungen.

Für immer schnellere und genauere Produktionsabläufe werden heute frequenzmodulierte Verfahren verwendet, welche hohe parasitäre Wechselströme in den Kabelschirmen erzeugen. Dazu zählen zum Beispiel PWM (Pulse Width Modulation)- und VFD (Variable Frequency Drives)-Verfahren. Diese hohen Wechselströme bis zu einigen hundert Ampere können über eine normale EMV-Verschraubung nicht mehr abgeleitet werden, ohne dass sie dabei Schaden nimmt. Für diesen Einsatzzweck entwickelten wir unsere Euro-Top EMV Ampacity-Verschraubung, welche neben den oben aufgezählten vier Merkmalen ein weiteres aufweist: Hohe Stromtragfähigkeit

Diese wurde durch die Vergrößerung des Kontaktquerschnitts zwischen Kabelschirm und Verschraubung erreicht, ohne die exzellenten Eigenschaften "Abschirmung" und "einfache Handhabung" zu beeinträchtigen.

Bild 1 zeigt den Verlauf der Schirmdämpfung unserer Euro-Top EMV 3 und EMV 4 über der Frequenz. Der limitierende Faktor bei dieser Messung ist die verwendete Steuerleitung.

EMV-Verschraubung vs. Steckverbinder

Sowohl beim Einsatz einer EMV-Kabelverschraubung, als auch beim Einsatz eines Steckverbinders gehen wir von der Verwendung eines geschirmten Kabels aus, dessen Schirmgeflecht sowohl in der Verschraubung als auch im Steckverbinder niederohmig geerdet wird. Somit erfolgt für den Kabelschirm an dieser Stelle eine Unterbrechung!

Wie sieht das aber mit den energie- und signalführenden Einzeladern im Kabel selbst aus? Dabei handelt es sich schließlich um die eigentlich gewünschte "Information", wozu das Kabel verwendet wird: Energie und Signale sollen möglichst verlustarm in das Gehäuse bzw. den Schaltschrank gelangen!

Dazu schauen wir uns beide Anwendungen in Bild 1 einmal genauer an: während die Einzeladern bei Verwendung einer Verschraubung ununterbrochen in das Innere des Gehäuses gelangen, werden diese im Steckverbinder getrennt und über die Steckkontakte wieder verbunden. Dies führt im Fall des Steckverbinders zu einer Hintereinanderschaltung von Übergangswiderständen, in Bild 1 als R2 bis R7 dargestellt - und damit zu einem Gesamtwiderstand RƩ.

Obwohl es sich dabei um kleine Widerstände handeln sollte, ist dieser Gesamtwiderstand doch größer als der eigentliche Leitungswiderstand R1 der durchgehenden Einzelader (bei Verwendung einer Verschraubung). Die Verlustleistung im Steckverbinder wird somit zu P=I2*RƩ. Diese Tatsache ist besonders bei hohen Strömen und bei schwachen Signalen zu beachten.

Deshalb sind Kabelverschraubungen gegenüber Steckverbindern bei solchen Anwendungen zu bevorzugen. Dazu zählen neben den bereits erwähnten PWD- und VFD-Verfahren auch die Stromverbindungen in PV-Anlagen und bei der Elektromobilität. Unsere Euro-Top EMV-Verschraubungen sorgen dafür, dass Energie und Signale ungedämpft an ihrem Ziel ankommen.

EMV-Kabelverschraubungen

EMV-Kabelverschraubungen schützen vor elektromagnetischen Störfeldern und leisten damit einen entscheidenden Beitrag zur fehlerfeien Funktion von Maschinen und Anlagen. In Zeiten stetig zunehmender Automatisierung und Digitalisierung ist das ein unverzichtbarer Aspekt.

RST bietet ein breitgefächertes Portfolio an anwendungsspezifischen Lösungen, u.a. bestehend aus:

Kabelverschraubungen der Serie Euro-Top EMV, die sich durch ein ausgezeichnetes Abschirmverhalten in Verbindung mit einer besonders hohen Montagefreundlichkeit auszeichnen (z. B. https://www.rst.eu/de/produkte/kabelverschraubungen/kv/euro-top-emv-4generation-metall.html).

EMV-Kabelverschraubungen für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen, die sich sowohl für die Montage von armiertem, als auch für die Montage von geschirmtem Kabel eignen (z. B. https://www.rst.eu/de/produkte/kabelverschraubungen/kv/ade-4f-metall.html).

Spezielle Bauformen z. B. mit einem Biegeschutz zur Entlastung des Kabels bei dauerhafter Bewegung, oder mit einem externen Klemmbügel zur spürbaren Verbesserung der Zugentlastungseigenschaften (z. B. https://www.rst.eu/de/produkte/kabelverschraubungen/kv/hsk-m-flex-emv-metall.html).