Conseils CEM pratiques pour la configuration et l installation

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2 Jan Hartman (Rittal bv) (Product Manager Systèmes d armoires) Conseils CEM pratiques pour la configuration et l installation La compatibilité électromagnétique (CEM) indique dans quelle mesure un système électrique a le pouvoir de fonctionner correctement dans un environnement soumis à des champs électromagnétiques, sans avoir d impact inacceptable sur cet environnement, dans lequel d autres systèmes sont également présents. Ainsi, les deux exigences les plus importantes en matière de CEM sont que les perturbations doivent être prévenues ou réduites, et qu il soit question d une résistance définie aux perturbations. 35

3 Avec la version standard de l armoire de commande en tôle d acier laqué, on peut déjà contribuer grandement à la configuration CEM correcte de l armoire de commande et de l installation en respectant des règles de montage simples. La CEM est une caractéristique essentielle de qualité. Les exigences réglées par la loi concernant la protection et les risques techniques doivent toujours être prises en compte par l ingénieur lors du développement des appareils. Lors de l application d une enceinte pour régulateurs et systèmes électriques/ électroniques, il faut faire attention à ceci : Les enceintes contiennent une intelligence de plus en plus rapide. Les temps de commutation sont de plus en plus courts et les courbes d impulsion sont de plus en plus raides, ce qui entraîne des fréquences de tensions et d intensités de plus en plus élevées ; La consommation d énergie est de plus en plus faible. Les niveaux de tension/intensité plus bas ont plutôt un impact par couplage induit ; La structure des régulateurs est de plus en plus compacte. La distance plus courte entre les composantes et les câbles entraîne de plus en plus le couplage induit de perturbations à différents niveaux ; En raison de l intégration de composantes de données dans un environnement industriel, ces risques seront encore accrus. Dans les applications aux perturbations à haute fréquence liées aux champs, l usage d enceintes à protection HF supplémentaire peut constituer une solution. Une réponse définitive à la question de savoir quel type d enceinte est requis ou suffisant pour respecter certaines limites normées peut être donnée sur la base de l intensité de champ présente et de la fréquence d une part, et de l atténuation offerte par l armoire de commande d autre part. Cet article contient des recommandations concernant la structure conforme CEM de l armoire dans l atelier pour une application dans des machines et installations. Voir figure 4a Tableau d atténuation Rittal série TS Normes et réglementation La série EN/CEI fait référence à la directive CEM. Des solutions pratiques sont reprises principalement dans la directive pratique néerlandaise NPR-CEI/TR Compatibilité électromagnétique (CEM) partie 5 : Directives pour l installation et l atténuation Section 2 : Mise à la terre et câblage. Il s agit de la traduction néerlandaise de la publication CEI internationale portant le même numéro. La directive NPR-CEI/TR donne des recommandations permettant d assurer la CEM pour la mise à la terre et le câblage de systèmes et installations électriques et électroniques. Ces recommandations sont destinées aux installateurs, mais également aux concepteurs 36

4 Figure 4a Tableau d atténuation Rittal série TS db Champ E = armoire CEM 2 Champ E = armoire standard 3 Champ H = armoire CEM 4 Champ H = armoire standard Champ E = champ électrique (V/m) Champ H = champ magnétique (A/m) MHz! 1 Figure 4b en 4c Connexions conductrices Armoire de distribution d énergie 2 Armoire de régulation, technique de mesure 3 Goulotte de câblage pour câble d alimentation 4 Goulotte de câblage pour câble basse tension 5 Armature en acier dans les sols en béton Connexions à la masse 37

5 Figure 4d Subdivision fonctionnelle de l armoire de commande Partie de l armoire contenant les hautes puissances 2 Partie de l armoire contenant les basses puissances 3 Composantes puissantes, régulateurs de fréquence, etc. 4 Alimentations 5 Cloison 6 Commande 7 IO et PLC Figure 4e Structure schématique cinq niveaux de goulottes de câblage Alimentation moyenne tension Alimentation basse tension Circuits auxiliaires Régulation Mesure 38

6 et aux utilisateurs. Les fabricants d appareils sensibles ou à l inverse, d appareils et systèmes aux émissions fortes peuvent toutefois également appliquer cette directive. Outre une série d informations générales théoriques, la NPR donne surtout des conseils pratiques, entre autres pour les électrodes et réseau de terre, la pose de faisceaux de câbles et fils, les interconnexions, les types de câbles, les chemins de câbles et goulottes de câblage, et l application de ferrites pour contrer les perturbations. Égalisation standard du potentiel Il est optimal du point de vue CEM de réaliser une égalisation du potentiel basse et haute fréquence avec un embranchement le plus compact possible entre toutes les masses métalliques, enceintes et composantes de machines et installations. dans la série Rittal TS 8 assure une atténuation de 20 db (un affaiblissement du champ d un facteur 10) à une fréquence de 1 GHz. Voir figure 4d Subdivision fonctionnelle de l armoire de commande Règles de câblage La directive pratique néerlandaise NPR-CEI/TR recommande l usage de cinq niveaux de goulottes de câblage, de façon à prévenir l interférence du câblage. Dans la pratique, il n est pas toujours simple de réaliser cinq niveaux. Il est donc courant d opter pour au moins deux niveaux de goulottes de câblage. Le niveau 1 est utilisé pour les câbles d alimentation courant fort et le niveau 2 pour les câbles de téléphonie, données et courant faible. Voir figures 4b et 4c Connexions conductrices (page 37) Voir figure 4e Niveaux des goulottes de câblage Au moins deux niveaux de goulottes de câblage pour prévenir les interférences Pour la réalisation de connexions conductrices entre chemins de câbles métalliques dans l installation et la réalisation de l égalisation de potentiel dans l armoire de commande, il faut utiliser des câbles de terre plats en raison de l effet Kelvin. Mesures dans l armoire Pour limiter l interférence CEM mutuelle des diverses composantes électriques dans l armoire de commande, il est très important de respecter la subdivision CEM de l armoire. Une cloison TS entre les composantes perturbatrices et sensibles Rittal, votre partenaire, de l analyse à la solution Les conseils pratiques abordés, en combinaison avec la directive pratique néerlandaise NPR-CEI/ TR , permettent de construire une armoire de commande conforme au niveau CEM. Si vous avez des questions complémentaires ou si vous travaillez à des applications spéciales, inscrivez-vous sur au séminaire CEM pour installations industrielles conformément à la directive CEM 2004/108/CE ou contactez Rittal. 39