電控柜EMC安裝相關(guān)指導(dǎo)

1、電控柜EMC安裝相關(guān)指導(dǎo)引言EMC是電控系統(tǒng)質(zhì)量重要的方面。直接影響電氣設(shè)備的運行可靠性；影響設(shè)備生產(chǎn)的連續(xù)性及安全性；影響調(diào)試時間的長短；對電控系統(tǒng)的品質(zhì)有很大影響。此PPT的建議基于最佳實踐和施耐德柜體OKKEN和Blokset柜的生產(chǎn)經(jīng)驗；專為設(shè)計、盤廠和安裝人員使用；EMC 安裝規(guī)范；目錄電氣原理圖設(shè)計、元器件選型柜體裝配、布局設(shè)計、電控設(shè)備安裝母排安裝，一、二次回路接線、出廠調(diào)試現(xiàn)場接線現(xiàn)場調(diào)試交付客戶2電氣原理圖設(shè)計1.電子元器件選型6. 一次、二次回路接線3. 電控柜安裝、抽屜裝配8. 網(wǎng)絡(luò)通訊接線9. 電氣測試現(xiàn)場調(diào)試安裝指南4. 母排裝配5. 主要元器件安裝、布局10.設(shè)備安

2、全性能2.電氣原理圖的設(shè)計4. 母排裝配5. 主要元器件的安裝、布局6. 一次、二次回路接線7. EMC安裝指南8. 網(wǎng)絡(luò)通信的接線1.電子元器件選型和附件選型3. 電控柜安裝、抽屜裝配9. 電氣測試10. 設(shè)備安全性能元器件安裝指導(dǎo)原則所有元器件應(yīng)按制造廠規(guī)定的安裝條件進(jìn)行安裝組裝前首先看明圖紙及技術(shù)要求,元件、規(guī)格與圖紙相符同一型號產(chǎn)品應(yīng)保證組裝一致性面板、門板上的元件中心線的高度應(yīng)符合規(guī)定保證操作方便、維修容易標(biāo)號粘貼位置應(yīng)明確、醒目5.主要元器件的安裝、布局元器件安裝指導(dǎo)原則續(xù)對于發(fā)熱元件 (例如管形電阻、散熱片等)應(yīng)考慮其散熱情況。額定功率為75W及以上的管形電阻器應(yīng)橫裝.安裝因振動

3、易損壞的元件時，應(yīng)在元件和安裝板加裝橡膠墊保護(hù)接地的連續(xù)性柜內(nèi)任意兩個金屬部件通過螺釘連接時如有絕緣層均應(yīng)采用相應(yīng)規(guī)格的接地墊圈并注意將墊圈齒面接觸零部件表面（圖紅圈處），或者破壞絕緣層。 5.主要元器件的安裝、布局開關(guān)和控制設(shè)備安裝MASTERPACT 裝配必須防止電纜連接中廢料（電線、套圈等）進(jìn)入 MASTERPACT。可抽出式 MASTERPACT 應(yīng)在清理柜體之后、質(zhì)量檢驗之前安裝。對于固定式斷路器，應(yīng)使用塑料膜對其進(jìn)行保護(hù)。 必須防止電纜連接中廢料（電線、套圈等）進(jìn)入MASTERPACT。正確錯誤5.主要元器件的安裝、布局把動力和控制的設(shè)備規(guī)劃在不同的區(qū)域中。動力和控制設(shè)備最好分在不

4、同控制柜中。如在一個控制柜要用金屬隔板隔離。5.柜體布局設(shè)計控制柜體時要注意EMC的區(qū)域原則4. 母排裝配5. 主要元器件的安裝、布局6. 一次、二次回路接線7. EMC安裝指南8. 網(wǎng)絡(luò)通信的接線3. 電控柜安裝、抽屜裝配9. 電氣測試10. 設(shè)備安全性能2.電氣原理圖的設(shè)計1.電子元器件選型和附件選型一次配線應(yīng)盡量選用矩形銅母線 接地銅母排的截面面積電柜進(jìn)線母排單相截面面積除2 6.一次回路布線 右圖為錯誤接法 接地母排與接地端子 電纜與柜體金屬有摩擦?xí)r，需加橡膠墊圈以保護(hù)電纜6.一次回路布線以下為錯誤接法以下為正確接法電纜連接在面板和門板上時，需要加塑料管和安裝線槽。柜體出線部分為防止鋒

5、利的邊緣割傷絕緣層，必須加塑料護(hù)套。6.一次回路布線以下為錯誤接法電纜連接施耐德推薦使用 U1000 電纜（1000V 絕緣） .施耐德推薦使用中性線帶有藍(lán)色標(biāo)記，保護(hù)導(dǎo)線帶有綠 / 黃色標(biāo)記的黑色動力電纜 .二次線截面積要求： 單股導(dǎo)線 不小于1.5mm2 多股導(dǎo)線 不小于1.0mm2 弱電回路 不小于0.5mm2 電流回路 不小于2.5mm2 保護(hù)接地線 不小于6.二次回路布線電纜連接接線端子壓接一個接線端子只能帶一條單獨的動力電纜 .所有的導(dǎo)線束應(yīng)置于接線端子的圓筒內(nèi) .根據(jù)接線端子制造商的建議，選用大小合適的壓接工具 .使用壓接工具制造商規(guī)定的緊固力。這些工具應(yīng)定期進(jìn)行檢查 .施耐德推

6、薦使用開式筒狀接線端子，以便操作員可以檢查電纜插入深度。接線端子決不能二次使用、彎曲、減少寬度（空間需要）或鉆孔。6.二次回路布線連接到 PE 上不要將幾條電纜連接在同一個螺絲上。正確連接點數(shù)量不足情況下的解決方案舉例。輔助及小電流回路6.二次回路布線4. 母排裝配5. 主要元器件的安裝、布局6. 一次、二次回路接線7. EMC安裝指南8. 網(wǎng)絡(luò)通信的接線3. 電控柜安裝、抽屜裝配9. 電氣測試10. 設(shè)備安全性能2.電氣原理圖的設(shè)計1.電子元器件選型和附件選型7.電磁干擾的危害對電子設(shè)備的危害電力系統(tǒng)對通信系統(tǒng)的干擾手機(jī)對飛機(jī)導(dǎo)航設(shè)備的干擾變頻器對模擬量甚至是數(shù)字量的干擾降低設(shè)備運行的可靠性

7、通訊無法完成導(dǎo)致設(shè)備偶爾意外的動作交流動力線引入噪聲高壓電線雷電雷達(dá)、電臺等天線發(fā)射裝置地電位波動電機(jī)、電焊機(jī)等大用電設(shè)備QUANTUM來自電源電機(jī)驅(qū)動器來自接地系統(tǒng)來自空間的輻射7.EMC基本概念回顧干擾源的分類 自然現(xiàn)象人工設(shè)備電源引入的干擾是主要干擾之一對控制系統(tǒng)的干擾大部分是由電源耦合產(chǎn)生的。雷擊 操作沖擊大負(fù)荷切換7.電源引入噪聲dV/dt without RC filterdV/dt with RC filter加裝防雷設(shè)備（雷暴日大于15天）接觸器線圈必須加浪涌抑制7.EMC安裝指南驅(qū)動器的整流部分從電網(wǎng)吸收的電流是非正向波的在配電網(wǎng)絡(luò)中會產(chǎn)生低頻傳導(dǎo)諧波諧波的次數(shù)和含量取決于變

8、頻器的整流技術(shù)和電源.輸入側(cè)也包括射頻干擾7.馬達(dá)驅(qū)動器7.變頻器諧波處理措施抑制變頻器諧波措施加入進(jìn)線抗抑制諧波或直流電抗抑制諧波使用無源濾波器或無源濾波器+直流電抗器組合AFE（有源前端）驅(qū)動器的輸出側(cè)由于通過斬波輸出有較高的dV/dt 這些射頻干擾可以被傳導(dǎo)或輻射如果不加屏蔽干擾是很嚴(yán)重的7.馬達(dá)驅(qū)動器U7.抑制變頻器干擾抑制變頻器干擾的措施：變頻器內(nèi)置EMC濾波器或添加額外的EMC濾波器如果控制回路與變頻器在一個柜中，需加入屏蔽隔離板、控制回路加屏蔽線為防止變頻器電纜輸出對別的設(shè)備的干擾，電機(jī)電纜建議使用屏蔽線使用EMC安裝板控制回路部分需加入隔離變壓器對模擬量可使用隔離模塊，軟件中加

9、濾波對干擾有抑制作用對通訊線可加repeater加磁環(huán)7.EMC安裝指南接線指南接地的連續(xù)性保證高頻等電位接地的互連動力線和控制線分開線槽低電平接線屏蔽將屏蔽用金屬環(huán)可靠接地，封裝在EMC盒內(nèi)接地鎧裝線 信號接地方式 并聯(lián)單點接地 串聯(lián)單點接地 混合接地 多點接地 單點接地接地 導(dǎo)體接地電極7.地線上的干擾7.傳統(tǒng)接地方式和IEC推薦方式良好的接地為系統(tǒng)可保護(hù)人身安全可保護(hù)設(shè)備滿足EMC要求并提供一個非常好的等電位參考點7.IEC推薦方式IEC建議的立體接地網(wǎng)7.接地等電位的要求線槽對接時要保證外殼連續(xù)解決地線環(huán)路干擾的方法：解決地環(huán)路干擾的基本思路有三個：一個是減小地線的阻抗，從而減小干擾電

10、壓。使用銅質(zhì)短線(最小6 mm)或者網(wǎng)格帶，把柜門良好接地所有接地的連接距離必須盡量短不要將接地條連接到柜子噴漆面.另一個是增加地環(huán)路的阻抗，從而減小地環(huán)路電流。例如將一端的設(shè)備浮地。更實用的方法是使用隔離變壓器、光耦合器件、共模扼流圈、平衡電路等方法。第三個方法是改變接地結(jié)構(gòu)。7.地線上的干擾處理7.EMC基本概念回顧電磁兼容的定義 設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁干擾的能力電磁干擾三要素 干擾源耦合途徑 敏感設(shè)備7.EMC基本概念回顧按頻率分類 根據(jù)干擾信號所在的不同頻段分類按信號處理分類差模干擾共模干擾7.干擾的耦合及輻射干擾的耦合 通過共地的耦

11、合通過并行線路的電容耦合通過環(huán)形電纜的電抗耦合7.防止耦合的措施需防止動力線和控制線平行布線。兩根線之間距離越大越好，平行越短越好，這樣共模干擾就會越小。網(wǎng)絡(luò)通訊或其它接線最小間隔距離沒有隔離或通過非金屬材質(zhì)隔離通過鋁隔離通過鋼隔離信號傳輸網(wǎng)絡(luò)通訊信號數(shù)字信號屏蔽模擬輸入/輸出信號0毫米0毫米0毫米供電電源接線不帶屏蔽的200毫米100毫米50毫米帶屏蔽的0毫米0毫米0毫米電纜間最小間隔距離（EN 50174）7.EMC安裝指南-防共模干擾線纜安裝要求應(yīng)將動力回路、220V回路、控制線路、測量信號回路分開在通訊線和模擬量線必須加屏蔽使用雙絞線抑制共模干擾7.EMC常見認(rèn)證EMC認(rèn)證歐盟：EMC

12、指令89/336/EEC電氣電子產(chǎn)品必須滿足相關(guān)EMC標(biāo)準(zhǔn)一旦發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品不滿足標(biāo)準(zhǔn)，將采取一切措施使其在市場上消失美國：FCC任一不滿足FCC行政和技術(shù)要求（包括未能取得FCC的認(rèn)證或檢定）的電磁輻射體都不得工作，也不能投放市場中國：CCC制度（包括EMI & Safety ）CCC(3C)China Compulsory Certification未獲得強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證證書和未施加中國強(qiáng)制性認(rèn)證標(biāo)志的產(chǎn)品不得出廠、進(jìn)口和銷售7.常見的國際EMC組織國際電工技術(shù)委員會（IEC）國際無線電干擾特別委員會（CISPR）國際電信聯(lián)盟（ITU）歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（ETSI）美國國家標(biāo)準(zhǔn)委員會（ANSI）7.

13、常見的國內(nèi)EMC組織全國無線電干擾標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會全國電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)化聯(lián)合工作組中國電機(jī)工程學(xué)會電磁干擾專業(yè)委員會 中國電工技術(shù)學(xué)會電磁兼容委員會中國通信學(xué)會電磁兼容委員會ISM : CISPR 11# EN 55011工業(yè)，科技，醫(yī)學(xué)其他: 車輛，核能，電梯(EN 12015, EN12016)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)IEC/EN 61000-6-x取代EN 50081-x et EN 50082-y基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)對于沒有特定EMC要求的生產(chǎn)線和機(jī)械，若構(gòu)成的產(chǎn)品帶有CE標(biāo)識，并且按照EMC規(guī)則進(jìn)行接線，則可以認(rèn)可該設(shè)備或機(jī)械符合該EMC規(guī)范.通用標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)備和機(jī)械7.EMC標(biāo)準(zhǔn)回顧用于變速驅(qū)動器 IEC / EN

14、61800 -37.EMC產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)一覽表電磁兼容的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)品最常用的標(biāo)準(zhǔn)是EN61800-3，其次是UPS有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)7.IEC618000-3標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) IEC/EN 61800-3 定義了兩類環(huán)境:1- 第一類環(huán)境稱為“家用或居民環(huán)境”適用于居民區(qū)低壓公共配電網(wǎng)絡(luò)同時向公共設(shè)施供電：電影院，劇院 .購物中心 藝術(shù)館還有，醫(yī)院.2- 第二類環(huán)境稱為“工業(yè)環(huán)境”由低壓公共配電網(wǎng)絡(luò)直接供電還需向民用建筑供電之外的其他地區(qū):工廠，以及由專用中壓/低壓變壓器供電的所有地區(qū).7.IEC618000-3標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) IEC/EN 61800-3 定義了4種驅(qū)動器（變頻器）的類別 :環(huán)境 1 民用環(huán)境 2 工業(yè)類別

15、 2EN55011 Class A group1U 1000V I400A必須由專業(yè)人員安裝和調(diào)試C2類別 1 EN 55011 B級第1組U 1000V I 400 A or 1000 V 或復(fù)雜的系統(tǒng)有 EMC整體規(guī)劃C4類別 3 EN 55011 A級 第2組U 1000V I400A由專業(yè)人員調(diào)試C3電壓塌陷，瞬間斷電和電壓變化IEC/EN 61000-4-11 (IEC/EN61800-3未作要求)靜電放電 IEC/EN 61000-4-2 level 3射頻輻射電磁場IEC/EN 61000-4-3 level 3快速的電氣瞬態(tài)IEC/EN 61000-4-4 level 4電氣沖

16、擊波 IEC/EN 61000-4-5 level 3射頻電場感應(yīng)的傳導(dǎo)干擾IEC/EN 61000-4-6 level 37.EMC抗干擾標(biāo)準(zhǔn)一覽表7.IEC61000-4-11電壓下陷，瞬間斷電和電壓波動IEC/EN 61000-4-11 (IEC/EN61800-3不作要求)60% 額定電壓 1秒40% 額定電壓 500毫秒7.IEC61000-4-2靜電放電IEC/EN 61000-4-2 level 3 這種放電發(fā)生在人與物體之間，或充電的物體之間.7.IEC61000-4-3射頻輻射電磁場IEC/EN 61000-4-3 level 3 在運行和停止時均可能發(fā)生30MHz to 1

17、GHz，甚至對某些規(guī)格 2GHz3個產(chǎn)品表面上的天線(水平的和豎直的）極化10V/m 2例如，可以模擬靠近射頻發(fā)射源的敏感度7.IEC61000-4-4快速而周期性的電氣瞬動IEC/EN 61000-4-4 level 4 4kV in +/- 由配電網(wǎng)絡(luò)加載功率輸入端, 2kV in +/- 相關(guān)電纜的電容耦合 (除AC供電電源外)模擬機(jī)械或電子的開關(guān)快速動作時的dV/dt ，以及電纜傳導(dǎo)或發(fā)射的噪聲7.IEC61000-4-5電氣沖擊波IEC/EN 61000-4-5 level 32kV +/- 公共模式下供電電源（相/地）1kV +/- 差動模式下供電電源（相/相）7.IEC61000

18、-4-6 射頻電磁場感應(yīng)的傳導(dǎo)干擾IEC/EN 61000-4-6 level 3150kHz to 80MHz Uo=10V所有產(chǎn)品輸入和輸出上的感應(yīng)耦合1.電氣原理圖的設(shè)計4. 母排裝配5. 主要元器件的安裝、布局6. 一次、二次回路接線7. EMC安裝指南8. 網(wǎng)絡(luò)通信的接線2.電子元器件選型和附件選型3. 電控柜安裝、抽屜裝配9. 電氣測試10. 設(shè)備安全性能8.網(wǎng)絡(luò)通訊接線通常而言, 派生長度總和應(yīng)小于總線長度： Lstub1 + Lstub2+ Lstub3+ 總體總線長度總線長度 (L1) 應(yīng)符合協(xié)議 (Modbus、Profibus、DeviceNet、Canopen) 標(biāo)準(zhǔn)要求；建議一條總線路 (Modbus、Profibus 或DeviceNet、Canopen) 運行不超過 3 個以上柜體中 (這樣總線長度L1 約為30m ，派生長度總和小于總線長度 L1)；通訊總線的架構(gòu)和長度電源的最大長度和通訊極限8.網(wǎng)絡(luò)通訊接線采用配套通訊協(xié)議推薦的通訊電纜；抽屜內(nèi)的屏蔽件都可通過使用環(huán)型凸耳保持接地；環(huán)型凸耳編織層2cm max8.網(wǎng)絡(luò)通訊接線布線期間應(yīng)遵循的主要規(guī)則:應(yīng)使用較寬的銅編織層屏蔽連接，其長 / 寬比小于 5；數(shù)據(jù)電纜未屏蔽部分的長度應(yīng)降至最低限度：小于 5cm；輔