Elektromagnetische Verträglichkeit (eBook)

Prof. Dr. ADOLF JOSEF SCHWAB studierte und promovierte an der Elite-Universität Karlsruhe auf dem Gebiet der Elektrotechnik. Seinem Aufenthalt als Postdoctoral Fellow am MIT in den USA folgte 1972 die Habilitation. 1976 erhielt er einen Ruf als Professor an die Universität Darmstadt, 1978 an die Universität Dortmund. Im Jahre 1980 wurde er zum Ordentlichen Professor und Direktor des Instituts für Elektroenergiesysteme und Hochspannungstechnik an der Elite-Universität Karlsruhe ernannt. Von 1989 bis 1993 leitete er das ABB Konzernforschungszentrum in Heidelberg. Heute ist Prof. Schwab Ordinarius im Ruhestand und leitet die Prof. Schwab Consulting und Partner. Er ist Ehrendoktor der Universitäten St. Petersburg und Tomsk sowie Consulting Professor der Universität Xian. Er ist Mitglied des VDE, der CIGRE, Life Fellow des IEEE, Past Chair des IEEE Ethik-Komitees und Past Chair der IEEE Germany Section. Dr. WOLFGANG KÜRNER ist seit 1999 Diplomingenieur der Elektrotechnik der Elite-Universität Karlsruhe. Anschließend promovierte er 2002 mit Auszeichnung zum Dr.-Ing. und leitete bis 2003 die akkreditierte EMV-Prüftechnik des Instituts für Elektroenergiesysteme und Hochspannungstechnik (IEH). Von 2003 bis 2007 war er bei AIRBUS im Bereich der EMV und Blitzschutz tätig. Zusammen mit Dr. Philipp Argus ist er heute geschäftsführender Gesellschafter der CASE³ Ingenieurdienstleistungen Dr. Kürner & Dr. Argus GbR, die auf Elektromagnetische Verträglichkeit spezialisiert ist. Er ist Mitglied des VDI, VDE und IEEE.

Vorwort 4
Inhaltsverzeichnis 7
1 Einführung in die Elektromagnetische Verträglichkeit 13
1.1 Elektromagnetische Verträglichkeit, Elektromagnetische Beeinflussung 13
1.2 Störpegel – Störabstand – Grenzstörpegel – Stördämpfung 19
1.3 Natur der elektromagnetischen Beeinflussungen und ihrer Übertragungswege 37
1.4 Gegentaktund Gleichtaktstörungen 42
1.5 Erde und Masse 51
1.6 Beschreibung elektromagnetischer Beeinflussungen im Zeit-und Frequenzbereich 58
. (1-40) 70
2 Störquellen 75
2.1 Klassifizierung von Störquellen 77
2.2 Schmalbandige Störquellen 79
2.3 Intermittierende Breitbandstörquellen 88
2.4 Transiente Breitbandstörquellen 93
2.5 Umgebungsklassen 107
3 Koppelmechanismen und Gegenmaßnahmen 111
3.1 Galvanische Kopplung 111
den 134
3.2 Kapazitive Kopplung 138
3.3 Induktive Kopplung 141
3.4 Elektromagnetische Leitungskopplung 146
3.5 Strahlungskopplung 154
3.6 Erdung von Kabelschirmen 161
3.7 Identifikation von Kopplungsmechanismen 163
3.8 Beschreibung von Kopplungsmechanismen mit Hilfe nume-rischer Methoden 166
4 Passive Entstörkomponenten 169
4.1 Filter 169
4.2 Überspannungsableiter 189
4.3 Optokoppler und Lichtleiterstrecken 200
4.4 Trenntransformatoren 202
5 Elektromagnetische Schirme 206
5.1 Natur der Schirmwirkung – Nahfeld, Fernfeld 206
5.2 Schirmung statischer Felder 216
5.3 Schirmung quasistatischer Felder 218
5.4 Schirmung elektromagnetischer Wellen 221
5.5 Schirmmaterialien 222
5.6 Schirmzubehör 225
5.7 Geschirmte Räume für messtechnische Anwendungen 233
6 Theorie elektromagnetischer Schirme 246
6.1 Analytische Schirmberechnung 247
6.2 Impedanzkonzept 275
7 EMV-Emissionsmesstechnik 291
7.1 Messung von Störspannungen und -strömen 292
7.2 Messung von Störfeldstärken 299
7.3 Messung von Störleistungen 315
7.4 EMB-Messgeräte 316
7.5 Messunsicherheit in der EMV 328
7.6 Automatisierte EMV-Messplätze 332
8 EMV-Störfestigkeitsprüftechnik 336
8.1 Simulation leitungsgebundener Störgrößen 337
8.2 Simulation quasistatischer Felder und elektromagnetischer Wellen 358
9 EMV-Entstörmittelmessungen 371
9.1 Schirmdämpfung von Kabelschirmen 371
9.2 Schirmdämpfung von Gerätegehäusen und Schirmräumen 375
9.3 Intrinsic-Schirmdämpfung von Schirmmaterialien 382
9.4 Schirmdämpfung von Dichtungen 386
9.5 Reflexionsdämpfung von Absorberwänden 388
9.6 Filterdämpfung 391
10 Repräsentative EMV-Probleme 394
10.1 Entstörung von Magnetspulen 394
10.2 Funkentstörung von Universalmotoren 397
10.3 Elektrostatische Entladungen 400
10.4 Netzrückwirkungen 402
10.5 Blitzschutz – Blitzschutzzonen-Konzept 404
10.6 Pulse Power Technik – Hochspannungslaboratorien 413
10.7 Messungen mit Differenzverstärkern 420
10.8 EMV von komplexen Systemen 422
10.9 EMV in der Medizintechnik 430
10.10 Wirkung elektromagnetischer Felder auf Organismen 433
11 EMV gerechter Entwurf elektronischer Baugruppen 440
11.1 Leiterplattenwahl 440
11.2 Intrasystem-Beeinflussungen 445
11.3 Intersystem-Beeinflussung durch Störabstrahlung 463
12 EMV-Normung und CE-Konformität 471
12.1 Einführung in das EMV-Vorschriftenwesen 471
12.2 EMV-Normungsgremien 472
12.3 Normungsklassen 474
12.4 Rechtliche Grundlagen der EMV-Normung 477
12.5 Nachweis der Konformität mit dem EMV-Gesetz 481
12.6 Benannte Stellen 487
12.7 EMV-Normen 489
12.8 Wichtige Anschriften 510
Literatur 513
Index 540