EMC problemen in de praktijk
EMC
Veel ondernemers kennen het “verschijnsel EMC” onvoldoende. Juist omdat EMC onzichtbaar is, lijkt het ook ongrijpbaar te zijn. Daarom geven we een aantal voorbeelden vanuit de praktijk. Uiteraard zijn er veel meer voorbeelden. Een van de bekendste is het voorbeeld van een auto waarvan de elektronica totaal niet meer werkt. Wordt de auto een tiental meters van de storingsbron verwijderd (hoogspanningskabels, spoorweg overgang, transformator huis of iets dergelijks) dan werkt de auto weer perfect. Alleen de industriële voorbeelden zijn er in veel grotere getale, maar veel minder bekend. Werkt alles dus niet zoals het moet, dan zou EMC wel eens een van de oorzaken kunnen zijn.
Probleem:
Een generator en het besturingssysteem hebben een aparte veiligheidsaarde. Naast de veiligheidsaarde die meeloopt met de voedingsspanning. Een in 50 Hz systemen gevreesde lus.
Oplossing:
De generator moet vanuit de besturingskast zowel de voedingsspanning als de stuursignalen krijgen.
Probleem:
Een kassa gecombineerd met een reserveringssysteem werkt al weken goed. Dan zijn er ineens twee tot drie problemen per dag. Op de meest onverwachte momenten (vooral als het druk was) gaat het systeem “down”. Na een reset (vraagt 15 tot 25 minuten) werkt het systeem weer correct. Bij de proefopstelling bij de fabrikant had men die problemen niet. Uitgerekend op het moment dat de adviseur van Syntens bij het bedrijf aanwezig was ging het systeem wel plat. (Deze had direct een vermoeden wat de oorzaak van het probleem was en testte dit even uit!)
Oplossing:
De elektronica was ingebouwd in metalen kasten. De koppeling tussen de kasten werd gevormd door een niet EMC dichte kabel. Hierdoor kon het signaal dat een mobiele telefoon af gaf bij het bellen of gebeld worden als stoorstroom in het systeem komen. Nadat men coax kabels met goed doorverbonden metalen stekkers was gaan gebruiken als verbinding tussen de diverse kasten heeft het probleem zich niet meer voorgedaan.
Probleem:
Bij een producent van drank gingen op onverwachte momenten bepaalde afsluiters in het productieproces open. Hierdoor onstond schade aan het product dat men maakte doordat halffabrikaten in contact kwamen met gereed product.
Oplossing:
Het bleek dat het systeem van de afsluiters werd beïnvloed door de “piepers” die een aantal personeelsleden bij zich droegen. Als deze afgingen terwijl de persoon in de buurt van een besturings kabel liep kwam een stoorstroom op de kabel die de elektronica van de afsluiter inschakelde. De kabels heeft men voordat deze de afsluiter bereikte voorzien van een referentie. Hierdoor werd de stoorstroom een weg terug aangeboden voordat deze de elektronica van de afsluiter bereikte. De problemen waren hiermee opgelost.
Probleem:
Een installatie krijgt een service beurt. Na de servicebeurt is het systeem erg instabiel. Er blijkt een sterke 50 Hz component aanwezig te zijn en de installatie kan niet worden getest.
Oplossing:
Tijdens de service beurt heeft de monteur de instelling van de interface kanalen asymmetrisch gezet, waardoor tijdens de service beurt op eenvoudige wijze signalen te meten waren. De monteur was vergeten deze instelling op symmetrisch te zetten.
Probleem:
In een nieuw kantoorpand bleken PC storingen op te treden in de vorm van trillende beelden. De geëigende maatregelen, zoals afschermen van de beeldschermen, het wisselen van de voeding, het omruilen en verplaatsen van de beeldschermen, het aanbrengen van een aparte aarde e.d. sorteren geen effect.
Oplossing:
De elektrische installatie van het gebouw blijkt een TN-C-stelsel. Het voordeel is dat het systeem goedkoop is. De nulgeleider wordt met de aarde gecombineerd, waardoor er een ader minder noodzakelijk is (4 in plaats van 5). Het nadeel is dat, indien er een onbalans optreedt, bijvoorbeeld vanwege een ongunstige verdeling van de groepen over de fasen of door onbalans in de apparaten zelf, de nulgeleider stroom gaat voeren. Is er een koppeling tussen de nulgeleider en de veiligheidsaarde, dan kan er ook via deze weg stroom weglekken. Hierdoor ontstaan magnetische velden die de problemen met de beeldschermen veroorzaakten. Het probleem is opgelost door een (duurder) TN-S-systeem aan te leggen.
N.B. Een TN-C stelsel levert in de industriële omgeving geen problemen op vanwege de drie fase belasting en het ontbreken van nulstromen.
Probleem:
Een computerruimte die tijdens een verbouwing is gemaakt werkt goed. Alleen de aanwezige beeldschermen geven regelmatig een trillend en vervormd beeld. Geen enkele maatregel levert effect op.
Oplossing:
In de ruimte onder de computerruimte staan een aantal metalen schakelkasten. Deze zijn blijkens de typeplaatjes “EMC dicht”. Een nadere onderzoek van de kasten leert dat tijdens de montage van de kasten de monteurs, vermoedelijk vanwege ruimte gebrek, de metalen bovenkant hebben verwijderd. Hierdoor was erboven de kasten een sterk magnetisch veld. Nadat de schakelsystemen en elektronica in werkelijk “EMC dichte” schakelkasten is geplaatst is het probleem niet meer voorgekomen.
Probleem:
Een geautomatiseerd bewerkingscentrum wordt vanuit een centrale computer aangestuurd. Hierbij wordt de capaciteit van de verbinding voor ca 7% benut. Er wordt een tweede bewerkingscentrum geplaatst. Hierdoor wordt de capaciteit van de verbinding voor ca 12% benut. Echter zodra beide centra werken gaat het systeem zeer regelmatig “down” doordat de signalen van de centrale computer niet tijdig aan de machines worden aangeboden. Dit gebeurde soms tot 10 maal per uur.
Oplossing:
De signaal kabel was uit kosten overweging in één kabelgoot gelegd met de kabel van de krachtstroom. Deze laatste kabel gaf echter zeer forse magnetische impulsen af. Deze vervormden de signalen van de computer. Hierdoor moest de informatie tussen de centrale computer en het bewerkingscentrum regelmatig meerdere keren worden verzonden voordat het correct bij het bewerkingscentrum over gekomen was. Door deze storingen was in een capaciteit van 125% van de bestaande capaciteit nodig om (redelijk) storingsvrij te kunnen werken. Nadat kracht- en signaal stroom waren gescheiden werkten de machines probleemloos.
Willem Verwoerd
