Application Note Einfache und sichere Lösung gegen Störungen auf dem Erdleiter In elektronischen Geräten werden zunehmend hoch getaktete Schaltungen verwendet. Durch die schnelle Taktung wächst auch die Wahrscheinlichkeit hochfrequenter Störungen auf dem Erdleiter. Abhilfe schafft eine richtig dimensionierte und platzierte Erdleiterdrossel. Abgeschirmtes Datenkabel + -Potenzial zwischen verschiedenen Erdanschlüssen Hochfrequenter Strom (rot) verursacht durch Erdschleife Abgeschirmtes Datenkabel Anwendungsbeispiel verkabeltes Gerät (Quelle: shutterstock) +Potenzial zwischen verschiedenen Erdanschlüssen Elektromotoren sollen heute immer im optimalen Drehzahlbereich laufen und werden deswegen mit Frequenzumrichtern ausge­ stattet. LED Lampen mit Schaltnetzteilen ersetzen Glühbirnen. Dies sind zwei Beispiele, die sowohl den allgegenwärtigen Trend zu mehr Effizienz und besserer Regelbarkeit, als auch den zunehmenden Einsatz von hochgetakteten Steuerungen belegen. So positive Eigenschaften solche getaktete Schaltungen in Sachen Effizienzsteigerung auch haben, sie können zu Störungen führen, die bisher nur wenig beachtet wurden. Durch den Trend zu immer schnelleren Schaltfrequenzen gewinnen sie jedoch an Relevanz. Dies trifft auf hochfrequente Störungen auf dem Erdleiter zu. Der Erdleiter wird bei der EMV-gerechten Konstruktion elektronischer Geräte oft nicht weiter beachtet, weil er im Normalfall keinen Strom führt. Doch dies kann sich in der Praxis ändern, wenn sich eine Erdschleife bildet. Erdleiterdrossel Erdschleife Erdschleifen entstehen durch unterschiedliche Impedanzen verschiedener Erdleiter­ anschlüsse eines oder mehrerer Geräte. Während für den 50Hz Laststrom alle Erdanschlüsse das gleiche Potential besitzen, können diese wegen unterschiedlicher Leitungsimpedanzen für die hochfrequenten Störungen unterschiedliche Potentiale aufweisen. Getaktete Schaltungen haben hochfrequente Ströme zur Folge, die durch kapazitive Kopplung oder über Entstör­ kondensatoren auf den Erdleiter übertragen werden können. Das ist bei einer guten Erdung oder wenn nur ein Erdanschlusspunkt besteht meistens kein Problem, werden diese Ströme doch auf Erde abgeleitet. Bei unter­ schiedlichen Potentialen von zwei oder mehreren Erdanschlüssen hat dies aber hochfrequente Ströme zur Folge. Die Auswirkungen der Ausgleichströme auf dem Erdleiter können drastisch sein: Möglich ist zum Beispiel, dass die Störungen die elektronische Steuerung des Geräts beeinträchtigen. Es kann aber auch sein, dass die EMV-Vorgaben nicht erfüllt werden können, obwohl ein passender Filter im Gerät verbaut wurde. Dem Problem kann mit einer Erdleiterdrossel abgeholfen werden. Diese muss so dimensioniert sein, dass der Erdleiter auch mit ihr den strengen Sicherheitsvorschriften bezüglich Leiterquerschnitt und Widerstand genügt. Zudem muss die Erdleiterdrossel so angebracht sein, dass mögliche hochfrequente Störströme auf dem Erdleiter die Drossel nicht via Gehäuse umgehen können. Dies ist insbesondere bei Eingangsfiltern zu beachten. Diese Filter werden für eine optimale Performance direkt auf das Metallgehäuse geschraubt. Durch das direkte Verschrauben des Filtermantels auf ein geerdetes Metallgehäuse wird eine möglichst niedrige Impedanz erreicht, welche die Dämpfungseigenschaften der Störschutz­ kondensatoren gegen Erde verbessert. Gerätesteckerfilter oder Einbaufilter, die so mit dem Montageflansch auf das Metallgehäuse verbunden werden, sind somit direkt an Erde angeschlossen. Zusätzlich besitzen diese noch einen Erdanschluss, der über ein Kabel mit dem Gehäuse verbunden wird. Wird nun aufgrund von Erdstörströmen nach dem Filter eine Erddrossel in das Erdkabel eingebunden, können die Störströme über die GeräteMetallgehäuse und Filtergehäuse Verbindung, die Drossel umgehen.

Application Note Falsche Installation: Erdströme umgehen die Erdleiterdrossel Gerätesteckerfilter mit integrierter Erdleiterdrossel SCHURTER KFA Hauptsitz Luzern Unternehmen SCHURTER ist weltweit führender Innovator und Produzent von Elektro- und Elek­ tronikkomponenten. Im Zentrum stehen die sichere Stromzuführung und die einfache Bedienung von Geräten. Die grosse Pro­ duktpalette umfasst Standardlösungen in den Bereichen Geräteschutz, Gerätestecker und -verbindungen, EMV-Produkte, Schalter, Eingabesysteme und Elektronikdienst­ leistungen. Das weltweite Netz der Vertretungen garantiert zuverlässige...