Schrack Technik d.o.o.

EMC - Elektro magnetna zaščita strukturiranega ožičenja

Ozemljitev in izenačitev potencialov je zelo pomembna vse od začetka gradnje objektov. V objektih imamo veliko strojnih in ostalih inštalacij, ki lahko v primeru napake na el. delu opreme dobijo električni potencial nasproti zemlje in s tem previsoko napetost dotika. Primarna naloga ozemljitve in izenačitve potencialov je zaščititi življenja ljudi in živali v primeru kakršnekoli električne okvare.

Sekundarna naloga dobre ozemljitve in izenačitve potencialov pa je EMC zaščita. EMC (ElectroMagnetic Compatibility) se ukvarja z ektromagnetnimi vplivi med električnimi napravami. Elektromagnetna združljivost torej pomeni samo tolikšne dovoljene medsebojne vplive naprav in vplive od drugod, ki ne ogrožajo njihovega normalnega delovanja v predvideni življenjski dobi. V danem okolju torej naprave delujejo, se medsebojno prenašajo in so odporne proti pričakovanim zunanjim vplivom.

Z EMC zaščito dosežemo večjo zanesljivost in zmogljivost delovanja aktivne opreme. Ker se število elektronskih naprav vedno povečuje, je potrebno pri izgradnji upoštevati predpise in standarde povezane z EMC (elektro magnetna združljivost) in EMI (elektromagnetne motnje). Tema elektromagnetne združljivosti postaja vedno pomembnejša zaradi vedno višjih mejnih frekvenc mrežnih instalacij (kat.7A -1200MHz).

Upoštevati moramo naslednje standarde :

  • EN 50081: Elektromagnetna združljivost (EMC) – Osnovni standard oddajanja motenj.
  • EN 50082: Elektromagnetna združljivost (EMC) – Osnovni standard odpornosti na motnje.
  • EN 55022: Oprema za informacijsko tehnologijo. Karakteristike občutljivosti na radijske motnje (mejne vrednosti in merilne metode).
  • EN 50310: Uporaba ukrepov za ozemljitev in izenačitev potencialov v zgradbah z opremo za informacijsko tehnologijo.

 

Izenačitev potencialov


Izenačitev potencialov ima varnostni in EMC vidik. V vsaki zgradbi mora zbiralka za glavno izenačitev potenciala povezati naslednje dele :

  • cevi in podobne kovinske konstrukcije znotraj zgradbe (vodovod, plinovod,…),
  • vse kovinske dele stavb ali konstrukcije (jekleni nosilci, kovinska fasada, armatura v betonu),
  • kovinske omare za mrežo in energetski razvod,
  • kovinske kabelske kanale,
  • strelovodne inštalacije,…
Slika 1: Primer glavne zbiralke za izenačitev potencialov
Slika 2: Izenačitev potencialov skladno z EN 501744-2
Slika 3: SIST EN 50310:2001, Uporaba izenačitve potencialov in ozemljitev v zgradbah z napravami informacijske tehnologije

TGB - zbiralka za ozemljitev v etažnih razdelilcih

TMGB - glavna zbiralka za ozemljitev telekomunikacijskega sistema

TBB - vodnik za povezavo zbiralk z glavno zbiralko TMGB (položen brez prekinitev, min.presek 16mm2)

 

Standard EN 50310

Standard EN 50310 glede na sistem ozemljitve zahteva TN-S sistem napajanja, če imamo objekt z večjim številom telekomunikacijskih ali računalniških naprav. Izgradnja TN-S sistema inštalacije preprečuje blodeče tokove v el. napravah in aparatih. V taki inštalaciji po PE vodniku (in po opletu IT kablov) ne tečejo blodeči toki. Samo na začetku inštalacije (KPMO) je dovoljena povezava med N in PE vodniki, ter vodniki za izenačitev potenciala.

Slika 4: TN-S sistem napajanja
Slika 4: TN-S sistem napajanja

Instalacija IT kabelskega sistema

Vsako el. inštalacijo danes, seveda poleg klasične el. inštalacije, sestavlja tudi IT inštalacija in komunikacijska oprema. Pomeni, da moramo upoštevati standarde in pravilnike o EMC (elektromagnetni združljivosti). Vse komponente, ki sestavljajo IT mrežo, morajo biti povezane na zbiralko za izenačenje potenciala.

V mrežni omari morajo imeti vse spajalne plošče (HSERG246GV) zelo dobro povezavo (zero dc resistance) z kovinsko omaro (slika 5). Vsi elementi v mrežni omari so povezati na TGB zbiralko za izenačenje potenciala v omari (slika 6). To velja tudi za vrata in kovinske dele, ki so mogoče izolirani (DS428080-A). Izenačenje potenciala je izvedeno v vseh primerih, ko gre za oklopljen in neoklopljen sistem inštalacije (UTP in STP).

Slika 5: povezava opreme na TGB zbiralko
Slika 6: TGB zbiralka za izenačenje potencialov

Oklopljen sistem

Novi TOOLLESS LINE moduli RJ45 zagotavljajo samodejno povezavo na izenačenje potenciala (3600 – EMC zaščito). (HSEMRJ6GWA) S tako izvedbo je avtomatično izpolnjena zahteva standarda EN 50310.

Izboljšana učinkovitost EMC zaščite naprav je dosežena s PE povezavo preko el.mreže in preko oklopljenega modula (HSER0240GS).

Slika 7: montaža TOOLLESS line modula v spajalno ploščo

Napeljave IT in močnostnih kablov

Vse informacije o polaganju kablov glede na tip instalacije lahko najdemo v standardu SIST EN 50174-2.

Kot lahko vidimo iz tabele je najboljši primer oklopljen energetski in oklopljen IT kabel, kjer je distanca med njima lahko 0mm.

EMC zaščita IT kabla

Vse komponente (slika 8) so na istem potencialu = 0V. Na ta način se izognemo, da bi tekli izenačevalni tokovi. Na istem potencialu je povezano:

  • PE električne mreže
  • kovinski deli zgradbe
  • kovinske inštalacije (vodovod, ogrevanje,…)
  • vse kovinske omare in IT oprema v njih (DS428010-A)
  • omare
  • spajalne plošče
Slika 8: izenačenje potencialov

Vpliv parice na parico (NEXT) faktor vpliva na oba sistema IT kabelske mreže UTP in STP izvedbo (SIST EN 50173). V naslednji tabeli vidimo, razlike med obema sistemoma.

Celovita rešitev EMC in EMI zaščite so prepletene parice (TP - twisting)) in oklop kabla (shielding,S/F). (HSEKP423HA).

Ko govorimo o EMC zaščiti je pomembno omeniti faktor (Alien Crosstalk) – medsebojni elektromagnetni vpliv kablov. Pri UTP izvedbi kablov pride do izrazitejših medsebojnih vplivov, če kabli potekajo skupaj 15m in več. Še posebej moramo biti previdni pri višjih frekvencah in hitrostih prenosa podatkov (razred EA -10Gb ethernet). (HSEKP423HA, certifikat)

Slika 9: primer vpliva EMC

Avtor

dipl. ing. el. Žvikart Beno
produktni vodja
Schrack Technik d.o.o.

Literatura

  • Električne inštalacije in zaščita pred delovanjem strele, Elektrotehniška zveza Slovenije, 2009
  • Tyco Electronics:  Thorsten Punke dipl.ing., Program maneger EMEA
  • Katalog SCHRACK TECHNIK: mrežna tehnika