Burst sicherer Eingang für 24V Sensor (61000-4-4)

[J. (spanflug)]

Moin,

ich möchte eine Sensorplatine (Industriebereich) bauen, welche später im 
EMV-Labor geprüft wird. Also wird hier später mit 2kV Burst geprüft. 
Meine Leitung ist geschirmt (auf Schaltschrankseite mit PE / Masse 
verbunden; Sensorseite floatend) und hat 4 Adern:
- Versorgung 15 bis 30 V DC
- GND
- Sensorausgang (0-5V DC)
- Schaltausgang (~ 500 mA nach Versorgung schaltend)
Länge ca. 5m

Ich denke, dass bei der Prüfung die gesamte Leitung in die Koppelzange 
kommt und zusätzlich die Versorgung + GND direkt an das Koppelnetzwerk 
vom Generator.

Wie bekomme ich den Eingang meiner Versorgung "Safe"?
Da ich aufgrund des Schaltausgangs umsymmetrische GND / Versorgung 
belaste würde ich eine eine Längsdrossel und KEINE CM Choke in die 
Versorgungsleitung einbauen.
Zusätzlich eine TVS. Aber reicht hier eine "kleine" SMA oder muss es 
mehr Power sein? Ich hätte die Hoffnung, dass wenn ich erst die Drossel 
Schalte, dann die TVS + parallelen Kondensator die TVS überleben könnte. 
TVS hätte ich bidirektional ausgeführt.

Habt ihr Erfahrungswerte die ihr teilen könnt?

Vielen Dank

[Rainer W. (rawi)]

J. schrieb:
> Aber reicht hier eine "kleine" SMA oder muss es mehr Power sein?

Das kommt auf die Energie des "2kV Burst" an. Wie sehen die 
Prüfbedingungen genau aus?

[Gerd E. (robberknight)]

J. schrieb:
> Ich denke, dass bei der Prüfung die gesamte Leitung in die Koppelzange
> kommt

ja, so kenne ich das.

> und zusätzlich die Versorgung + GND direkt an das Koppelnetzwerk
> vom Generator.

Bis Du Dir da sicher? Ich weiß nicht was für ne Norm es bei Dir genau 
ist, aber das erscheint mir unwahrscheinlich. Auf der Seite des 
Stromnetzes ja. Aber nicht auf einem Sensorkabel. Denn da hängt ja 
nichts dran was direkt den Burst auslösen könnte. Der kann nur vor außen 
eingekoppelt werden und das ist eben das, was mit der Koppelzange 
simuliert wird.

Was für ein Bewertungskriterium muss Du erreichen? A, B, C?

Also muss es nur nicht zerstört werden? Oder muss es sich von selbst 
wieder in voll funktionsfähigen Zustand bringen etc.?

[J. (spanflug)]

Rainer W. schrieb:
> Das kommt auf die Energie des "2kV Burst" an. Wie sehen die
> Prüfbedingungen genau aus?

Muss ich nachschauen / recherchieren.

Gerd E. schrieb:
>> und zusätzlich die Versorgung + GND direkt an das Koppelnetzwerk
>> vom Generator.
>
> Bis Du Dir da sicher?

Nein :) Ich habe hier eine alte Ausgabe der Fachgrundnorm (61000-6-2 - 
Störfestigkeit für Industriebereich von August 2002). Hier steht in 
Tabelle 2 (Störfestigkeit Signalanschlüsse), dass hier 1kV mit 
Koppelzange und Kriterium B gefordert ist.

Tabelle 3 ist für Gleichstrom Ein- und Ausgänge. Hier ist 2kV mit 
Kriterium B gefordert. Mit Anmerkung, dass das nicht für Leitungen gilt, 
die an eine Batterie angeschlossen werden UND Ahhhh, danke dir für den 
Hinweis: Es steht noch, dass die Prüfung nicht auf 
Gleichstrom-Netzeingänge anzuwenden ist, die dafür vorgesehen sind, 
dauerhaft mit Leitungen verbunden zu werden, deren Länge kleiner als 10! 
Meter ist.

Ggf. ist das der richtige Aufhänger, da ich unter 10m bin und dauerhaft 
angeschlossen - also ohne Stecker? Vielleicht kann das nochmal wer 
bestätigen, dass das auch noch nach aktuellerer Norm so ist?!

Wenn nur mit Koppelzange geprüft wird, dürfte es das Ganze deutlich 
entschärfen, oder?

[Pandur S. (jetztnicht)]

- Wohin soll die Ladung abgeleitet werden ?
- Wodurch soll die Ladung abgeleitet werden ? Durch Leiterplatte, 
Metallgehauese
- Womit soll die Ladung abgeleitet werden ?

Ein Ladungspuls kann auf einen Cao geleidet werden, wo er eine kleine 
Spannung erzeugt. Falls der Burst von einem Cap kommt, mit 10pF auf 2kV, 
kann man den auf einen Cap ableiten imit 10nF, wo die Spannung dann noch 
2V betraegt. Dabei sollte der Strom nichts beschaedigen auch nicht per 
Kopplung. Den Stromanstieg kann man mit einer Induktivitaet limitieren.

[P. S. (namnyef)]

J. schrieb:
> Ggf. ist das der richtige Aufhänger, da ich unter 10m bin und dauerhaft
> angeschlossen - also ohne Stecker? Vielleicht kann das nochmal wer
> bestätigen, dass das auch noch nach aktuellerer Norm so ist?!

Ja das ist so. Entweder wird eine Leitungslänge <10 m dadurch 
sichergestellt, dass das Kabel fester Bestandteil des Geräts ist 
und/oder, dass dem Anwender in der Betriebsanleitung untersagt wird 
Kabel >10 m zu verwenden.

Nun ist es aber das eine was in einer (generischen Fachgrund-)Norm steht 
und das andere welchen Störungen dein spezielles Produkt in seinem 
Einsatzbereich ausgesetzt ist. Wenn bei deiner EMV-Risikoanalyse, die du 
für CE als Teil deiner technischen Unterlagen sowieso machen musst, 
herauskommt, dass Burst auch ein Thema sein könnte, solltest du auch 
dagegen prüfen.

Erfahrungsgemäß ist es meist ratsam das Produkt gegen Burst zu 
immunisieren, wenn man die Möglichkeit dazu hat. Burst ist für viele 
Produkte im Industrieumfeld schon ein eher realistisches Störszenario.

Störaussendung und gesetzliche Vorgaben sind das eine. Aber bei 
Problemen mit der Störfestigkeit steht der Kunde tendenziell am ehesten 
bei dir auf der Matte. Wenn es also ratsam ist irgendwo mehr als das 
unbedingt nötige zu machen, dann bei der Störfestigkeit.

Und ja, solche Leitungen werden bei der Burst-Prüfung üblicherweise als 
ganzes einfach in die Koppelzange gelegt.