Elektromagnetische Störungen können die zuverlässige Funktion elektrischer und elektronischer Anlagen beeinträchtigen. Besonders in der industriellen Automatisierung, im Maschinenbau und in der Antriebstechnik ist deshalb eine fachgerechte Schirmung von Kabeln und Leitungen entscheidend.
EMV-Kabelverschraubungen unterstützen eine leitfähige Verbindung zwischen Kabelschirm und geeignetem Gehäuse und tragen so zu einer elektromagnetisch verträglichen Installation bei.
Die EMV-PROFI Kabelverschraubung von Plica ermöglicht eine großflächige Schirmkontaktierung und verbindet die Anforderungen an eine sichere Kabeleinführung mit einer EMV-gerechten Kabelanbindung. Für entsprechende Anwendungen in explosionsgefährdeten Bereichen steht zusätzlich eine EMV-ATEX-Ausführung zur Verfügung.
Hier erfahren Sie, was elektromagnetische Verträglichkeit bedeutet, wie eine 360°-Schirmkontaktierung funktioniert und worauf es bei der Auswahl und Montage einer EMV-Kabelverschraubung ankommt. Außerdem erklären wir die Unterschiede zwischen herkömmlichen Kabelverschraubungen, EMV-Ausführungen und Kabelverschraubungen für explosionsgefährdete Bereiche.
EMV steht für elektromagnetische Verträglichkeit. Sie beschreibt die Fähigkeit eines elektrischen oder elektronischen Geräts, in seiner elektromagnetischen Umgebung bestimmungsgemäß zu funktionieren, ohne andere Geräte durch elektromagnetische Störungen unzulässig zu beeinträchtigen. Dabei spielen sowohl die Begrenzung eigener Störaussendungen als auch die Widerstandsfähigkeit gegenüber äußeren Störeinflüssen eine wichtige Rolle.
Elektromagnetische Störungen entstehen unter anderem durch schnelle Änderungen elektrischer Spannungen und Ströme. In industriellen Anlagen können beispielsweise Frequenzumrichter, Motorantriebe, Schaltnetzteile und Schaltvorgänge elektromagnetische Störgrößen erzeugen.
Störungen können sich auf unterschiedlichen Wegen ausbreiten:
In der Praxis können mehrere Kopplungsmechanismen gleichzeitig auftreten. Deshalb ist EMV immer als Eigenschaft der gesamten Installation zu betrachten.
Elektromagnetische Störungen können beispielsweise Kommunikationsfehler, fehlerhafte Sensorsignale, unerwünschte Schaltvorgänge oder Funktionsbeeinträchtigungen elektronischer Steuerungen verursachen. Welche Auswirkungen tatsächlich auftreten, hängt von der Störquelle, dem Übertragungsweg und der Störfestigkeit des betroffenen Geräts ab.
Geschirmte Kabel können die elektromagnetische Kopplung zwischen Leitungen und ihrer Umgebung reduzieren. Damit die Schirmung ihre vorgesehene Wirkung entfalten kann, ist jedoch auch die fachgerechte Anbindung des Kabelschirms entscheidend. Besonders am Übergang zwischen Kabel und metallischem Gehäuse können ungünstige Kontaktierungen die Schirmwirkung beeinträchtigen.
Eine EMV-Kabelverschraubung ermöglicht die elektrische Kontaktierung des Kabelschirms und kann so einen wichtigen Beitrag zu einer möglichst niederimpedanten Schirmanbindung leisten. Bei geeigneter Ausführung und fachgerechter Montage unterstützt eine umlaufende 360°-Kontaktierung die Schirmwirkung insbesondere bei hochfrequenten Störungen.
Wichtig ist dabei die Betrachtung des gesamten Systems: Kabelaufbau, Schirmkontaktierung, Gehäuse, Potenzialausgleich, Leitungsführung und angeschlossene Geräte müssen aufeinander abgestimmt sein. Eine EMV-Kabelverschraubung allein garantiert noch keine elektromagnetische Verträglichkeit der vollständigen Anlage.
Eine EMV-Kabelverschraubung erfüllt zwei wichtige Aufgaben: Sie führt das Kabel durch eine Gehäuseöffnung und ermöglicht gleichzeitig die elektrische Kontaktierung des Kabelschirms. Bei einer geeigneten metallischen Gehäuseanbindung entsteht ein leitfähiger Übergang zwischen dem geschirmten Kabel und dem Gehäuse.
Entscheidend ist nicht allein die Verwendung eines geschirmten Kabels. Auch die Art der Schirmkontaktierung, die elektrische Verbindung zum Gehäuse und die fachgerechte Montage beeinflussen die Wirksamkeit der elektromagnetischen Abschirmung.
Bei einer 360°-Schirmkontaktierung wird der Kabelschirm möglichst umlaufend mit einem leitfähigen Kontaktelement verbunden. Dadurch entsteht eine großflächige elektrische Kontaktierung über den Umfang des Kabels.
Eine solche Kontaktierung kann gegenüber einer langen, einseitig angeschlossenen Schirmleitung Vorteile bieten. Insbesondere bei höheren Frequenzen können die zusätzliche Induktivität und Impedanz langer Anschlussleitungen die Schirmwirkung beeinträchtigen.
Die tatsächliche Wirksamkeit hängt unter anderem von der Kontaktqualität, dem Kabelschirm, der Frequenz und der elektrischen Verbindung zum Gehäuse ab. Die Bezeichnung 360° beschreibt deshalb das Kontaktierungsprinzip und ist für sich allein noch kein Nachweis einer bestimmten Schirmdämpfung.
| Merkmal | Standard-Kabelverschraubung | EMV-Kabelverschraubung |
|---|---|---|
| Kabeleinführung | Ja | Ja |
| Zugentlastung | Je nach Ausführung | Je nach Ausführung |
| Abdichtung | Abhängig von der Schutzart | Abhängig von der Schutzart |
| Schirmkontaktierung | Nicht grundsätzlich vorgesehen | Integrierte elektrische Kontaktierung des Kabelschirms |
| EMV-Funktion | Keine definierte Schirmkontaktierung als Grundfunktion | Unterstützt eine EMV-gerechte Schirmanbindung |
| Typische Anwendung | Allgemeine Kabeleinführungen | Geschirmte Leitungen in EMV-sensiblen Installationen |
Für eine wirksame Schirmkontaktierung ist eine möglichst niedrige elektrische Impedanz der Verbindung von Bedeutung. Anders als der reine Gleichstromwiderstand berücksichtigt die Impedanz auch frequenzabhängige Eigenschaften einer elektrischen Verbindung.
Lange, schmale Schirmanschlüsse können insbesondere bei hochfrequenten Störungen ungünstig sein. Eine kurze, umlaufende Kontaktierung des Kabelschirms kann helfen, die zusätzliche Impedanz der Schirmanbindung zu reduzieren. Voraussetzung ist eine dauerhaft leitfähige Verbindung über die Kabelverschraubung bis zum geeigneten Gehäuse.
Diese Begriffe werden häufig gemeinsam verwendet, erfüllen jedoch unterschiedliche Aufgaben:
Wichtig: Eine EMV-Kabelverschraubung ersetzt weder einen vorgeschriebenen Schutzleiter noch den erforderlichen Schutzpotenzialausgleich. Die konkrete Schirmanbindung muss unter Berücksichtigung des Anlagenkonzepts, der Herstellerangaben und der geltenden Sicherheitsanforderungen geplant werden.
Die EMV-PROFI Kabelverschraubung wurde für die EMV-gerechte Einführung geschirmter Kabel in elektrische Gehäuse entwickelt.
Ihr Kontaktierungsprinzip ermöglicht eine umlaufende Verbindung zwischen Kabelschirm und Kabelverschraubung. Dadurch unterstützt sie eine möglichst niederimpedante Schirmanbindung, wie sie insbesondere in industriellen Steuerungs- und Automatisierungsanlagen benötigt wird.
Eine Besonderheit der EMV-PROFI mit Langgewinde ist die Möglichkeit der Zwischenkontaktierung des Kabelschirms. Diese erlaubt es, den Schirm an einer geeigneten Stelle entlang des Kabelverlaufs zu kontaktieren. Die konkrete Umsetzung richtet sich nach dem Kabelaufbau und den produktspezifischen Montagevorgaben.
Hinweis: Gewindegrößen, Klemmbereiche, Werkstoffe, Schutzarten und Temperaturbereiche sind abhängig von der jeweiligen Produktausführung und den zugehörigen technischen Daten.
Bei einer herkömmlichen Schirmanbindung wird der Kabelschirm häufig im Bereich des Kabelendes kontaktiert. Die Zwischenkontaktierung, wie sie bei der dafür vorgesehenen EMV-PROFI mit Langgewinde möglich ist, erlaubt dagegen die elektrische Anbindung des Schirms an einer vorbereiteten Stelle entlang des Kabels.
Dafür wird der Kabelmantel entsprechend den Montagevorgaben im vorgesehenen Kontaktierungsbereich vorbereitet. Das Schirmgeflecht muss für das Kontaktelement zugänglich sein. Die fachgerechte Montage ist entscheidend, damit eine zuverlässige elektrische Verbindung entsteht und das Kabel nicht beschädigt wird.
Entdecken Sie die EMV-PROFI Kabelverschraubung im Video. Erfahren Sie mehr über das Prinzip der 360°-Schirmkontaktierung und die Bedeutung einer fachgerechten Kabelschirmanbindung für elektromagnetisch verträgliche Installationen.
Hinweis: Mit dem Abspielen des Videos werden Inhalte von YouTube geladen.
In explosionsgefährdeten Industrieumgebungen können sowohl Anforderungen an die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) als auch an den Explosionsschutz bestehen. Geschirmte Leitungen müssen dabei fachgerecht in elektrische Betriebsmittel eingeführt werden, während gleichzeitig die für den jeweiligen explosionsgefährdeten Bereich geltenden Anforderungen einzuhalten sind.
Die EMV-PROFI ATEX Kabelverschraubung kombiniert eine 360°-Schirmkontaktierung mit einer für explosionsgefährdete Bereiche vorgesehenen Kabeleinführung. Sie ist laut Plica-Produktangaben in Ausführungen aus vernickeltem Messing oder Edelstahl 316L erhältlich und bietet die Schutzart IP65. Die Eignung für den konkreten Einsatz ist anhand der jeweiligen Ex-Kennzeichnung, Zertifikate und Montagebedingungen zu prüfen.
EMV bezeichnet die elektromagnetische Verträglichkeit elektrischer und elektronischer Betriebsmittel.
Im Mittelpunkt stehen die Begrenzung elektromagnetischer Störungen und die ausreichende Störfestigkeit von Geräten und Anlagen.
ATEX bezeichnet den europäischen Rechtsrahmen für Geräte und Schutzsysteme zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen sowie für den betrieblichen Explosionsschutz. Für die Produktauswahl ist insbesondere die Richtlinie 2014/34/EU relevant.
Eine EMV-Kabelverschraubung ist nicht automatisch für explosionsgefährdete Bereiche geeignet. Umgekehrt bedeutet eine ATEX-Zulassung nicht automatisch, dass eine Kabelverschraubung eine integrierte EMV-Schirmkontaktierung besitzt. Beide Eigenschaften müssen getrennt betrachtet werden.
Explosionsgefährdete Bereiche werden nach der Häufigkeit und Dauer des Auftretens einer explosionsfähigen Atmosphäre eingeteilt. Dabei wird zwischen Bereichen mit Gasen, Dämpfen oder Nebeln und Bereichen mit brennbaren Stäuben unterschieden.
| Ex-Zone | Atmosphäre | Beschreibung |
|---|---|---|
| Zone 0 | Gas, Dampf oder Nebel | Explosionsfähige Atmosphäre ist ständig, über lange Zeiträume oder häufig vorhanden. |
| Zone 1 | Gas, Dampf oder Nebel | Explosionsfähige Atmosphäre kann bei Normalbetrieb gelegentlich auftreten. |
| Zone 2 | Gas, Dampf oder Nebel | Explosionsfähige Atmosphäre tritt bei Normalbetrieb normalerweise nicht oder nur kurzzeitig auf. |
| Zone 20 | Brennbarer Staub | Explosionsfähige Staubatmosphäre ist ständig, über lange Zeiträume oder häufig vorhanden. |
| Zone 21 | Brennbarer Staub | Explosionsfähige Staubatmosphäre kann bei Normalbetrieb gelegentlich auftreten. |
| Zone 22 | Brennbarer Staub | Explosionsfähige Staubatmosphäre tritt bei Normalbetrieb normalerweise nicht oder nur kurzzeitig auf. |
Wichtig: Die Tabelle erläutert die allgemeine Zoneneinteilung. Sie ist keine Freigabe für den Einsatz der EMV-PROFI ATEX in sämtlichen aufgeführten Zonen. Laut den vorliegenden Plica-Produktangaben ist die Ausführung für die Zonen 1, 2, 21 und 22 vorgesehen. Maßgeblich bleiben die konkrete Ex-Kennzeichnung, die Gerätegruppe, das Schutzniveau sowie die Bedingungen der jeweiligen Zulassung.
Die konkreten technischen Eigenschaften und Ex-Zulassungen sind anhand des Datenblatts, der Kennzeichnung und der zugehörigen Herstellerdokumentation zu prüfen.
EMV-ATEX-Kabelverschraubungen kommen für elektrische Kabeleinführungen infrage, bei denen sowohl eine geeignete Schirmkontaktierung als auch die Anforderungen des Explosionsschutzes berücksichtigt werden müssen. Mögliche Einsatzbereiche sind entsprechend klassifizierte Anlagen der chemischen und petrochemischen Industrie, der Prozessindustrie sowie industrielle Bereiche mit brennbaren Stäuben.
Entscheidend für die Auswahl sind nicht allein die Ex-Zone, sondern auch die Gerätegruppe, die Explosionsgruppe, das erforderliche Geräteschutzniveau, die Umgebungstemperatur, der Kabeltyp und die Bedingungen der jeweiligen Zulassung.
Für geschirmte Kabeleinführungen außerhalb explosionsgefährdeter Bereiche kann die normale EMV-PROFI eine geeignete Lösung sein. Liegt die Installation dagegen in einem entsprechend klassifizierten Ex-Bereich, muss die verwendete Kabelverschraubung für diesen Einsatz geeignet und entsprechend zugelassen sein.
Die EMV-PROFI ATEX Kabelverschraubung ist für solche Anwendungen als gesonderte Ausführung vorgesehen. Dabei sind die produktspezifischen Schutzarten und Zulassungsbedingungen zu berücksichtigen; sie dürfen nicht von der normalen EMV-PROFI übernommen werden.
Eine EMV-Kabelverschraubung kann ihre vorgesehene Funktion nur erfüllen, wenn Kabel, Schirmkontaktierung, Gehäuseanbindung und Montage aufeinander abgestimmt sind. Neben der Gewindegröße und dem Kabeldurchmesser sind deshalb auch der Schirmaufbau, die elektrischen Anforderungen und die Einbausituation zu berücksichtigen.
Die folgenden Auswahlkriterien und Montagehinweise unterstützen Elektroinstallateure, Schaltschrankbauer und Konstrukteure bei der Planung EMV-gerechter Kabeleinführungen. Maßgeblich bleiben die technischen Daten und Montagevorgaben der jeweiligen Kabelverschraubung.
Bei der Montage einer EMV-Kabelverschraubung sind sowohl die mechanische Befestigung und Abdichtung als auch die elektrische Kontaktierung des Kabelschirms zu berücksichtigen. Eine fachgerechte Montage ist entscheidend, damit die vorgesehene Schirmanbindung dauerhaft erhalten bleibt.
Hinweis: Diese Übersicht beschreibt allgemeine Montageprinzipien und ersetzt keine produktspezifische Montageanleitung. Insbesondere bei EMV-PROFI und EMV-PROFI ATEX sind die jeweils zugehörigen Herstellerunterlagen zu beachten.
Selbst bei einer geeigneten EMV-Kabelverschraubung können Montagefehler die elektrische Schirmanbindung beeinträchtigen. Besonders kritisch sind unzureichende Kontaktflächen, beschädigte Kabelschirme und ungeeignete Gehäuseverbindungen.
| Montagefehler | Mögliche Auswirkung | Empfohlene Maßnahme |
|---|---|---|
| Schirm nicht ausreichend kontaktiert | Erhöhte Kontaktimpedanz und mögliche Beeinträchtigung der Schirmwirkung | Kontaktierungsbereich gemäß Montageanleitung vorbereiten und kontrollieren |
| Schirmgeflecht beschädigt | Beeinträchtigung der Schirmkontinuität und der mechanischen Eigenschaften | Kabelmantel sorgfältig bearbeiten und Schirm nicht unnötig verletzen |
| Ungeeignete Gehäusekontaktierung | Unterbrochene oder hochohmige elektrische Verbindung | Geeignete leitfähige Kontaktierung entsprechend dem Gehäuse- und EMV-Konzept sicherstellen |
| Falscher Klemmbereich | Unzureichender Kabelsitz oder beeinträchtigte Abdichtung | Kabelaußendurchmesser und angegebenen Klemmbereich abgleichen |
| Ungeeignetes Anzugsdrehmoment | Mögliche Beschädigung oder unzureichende Befestigung und Abdichtung | Produktspezifische Montage- und Drehmomentvorgaben einhalten |
| Ungeeignete Ausführung im Ex-Bereich | Nicht erfüllte Anforderungen an den Explosionsschutz | Ex-Kennzeichnung, Zulassung und besondere Montagebedingungen prüfen |
Vor der Auswahl und Montage sollten folgende Fragen geklärt werden:
Die EMV-PROFI Kabelverschraubung und die gesonderte EMV-PROFI ATEX Ausführung bieten unterschiedliche Einsatzmöglichkeiten. Welche Variante geeignet ist, muss anhand der konkreten technischen Anforderungen und der jeweiligen Produktdokumentation entschieden werden.
Eine EMV-Kabelverschraubung dient zur Einführung geschirmter Kabel in elektrische Gehäuse und ermöglicht gleichzeitig eine elektrische Kontaktierung des Kabelschirms. Bei geeigneter Gehäuseanbindung unterstützt sie die elektromagnetische Verträglichkeit der Installation. Im Gegensatz zu einer herkömmlichen Kabelverschraubung besitzt sie ein dafür vorgesehenes Schirmkontaktierungssystem.
Bei einer 360°-Schirmkontaktierung wird der Kabelschirm möglichst über seinen gesamten Umfang elektrisch kontaktiert. Dadurch kann eine kurze, großflächige und möglichst niederimpedante Schirmanbindung entstehen. Dies ist insbesondere bei hochfrequenten elektromagnetischen Störungen vorteilhaft. Die tatsächliche Schirmwirkung hängt vom gesamten Aufbau und der Qualität der Kontaktierung ab.
Die EMV-PROFI Kabelverschraubung ermöglicht eine umlaufende Schirmkontaktierung. Das Kontaktierungsprinzip ist auf eine schonende Behandlung des Schirmgeflechts ausgelegt. Bei der dafür vorgesehenen Ausführung mit Langgewinde ist zusätzlich eine Zwischenkontaktierung des Kabelschirms möglich.
Weitere Informationen finden Sie bei der EMV-PROFI mit Langgewinde.
Bei einer Zwischenkontaktierung wird der Kabelschirm nicht ausschließlich am Kabelende, sondern an einer dafür vorgesehenen Stelle entlang des Kabels elektrisch kontaktiert. Dazu muss der Kabelmantel im Kontaktierungsbereich entsprechend den Montagevorgaben vorbereitet werden. Die dafür vorgesehene EMV-PROFI mit Langgewinde bietet diese Kontaktierungsmöglichkeit. Entscheidend sind ein geeigneter Kabelaufbau und die fachgerechte Montage.
Eine EMV-Kabelverschraubung kommt infrage, wenn der Schirm einer elektrischen Leitung im Bereich der Gehäuseeinführung fachgerecht kontaktiert werden soll. Typische Anwendungen sind der Schaltschrankbau, die Automatisierungstechnik, geschirmte Motorleitungen und industrielle Mess- und Steuerleitungen. Ob eine EMV-Kabelverschraubung erforderlich ist, ergibt sich aus dem EMV-Konzept und den Vorgaben der angeschlossenen Geräte.
Entdecken Sie die verschiedenen Ausführungen in unserer Kategorie EMV-Kabelverschraubungen und Zubehör.
Nein. Eine EMV-Kabelverschraubung unterstützt eine geeignete elektrische Schirmanbindung, garantiert jedoch keine vollständige Unterdrückung elektromagnetischer Störungen. Entscheidend sind unter anderem Kabelschirm, Leitungsführung, Gehäusekontaktierung, Potenzialausgleich und die Störfestigkeit der angeschlossenen Geräte. Die elektromagnetische Verträglichkeit muss deshalb immer für das gesamte System betrachtet werden.
Für die Montage muss zunächst eine zum Kabel passende EMV-Kabelverschraubung ausgewählt werden. Der Kabelmantel wird entsprechend der produktspezifischen Anleitung vorbereitet, damit der Schirm an der vorgesehenen Stelle kontaktiert werden kann. Anschließend sind die korrekte Befestigung, Abdichtung und elektrische Verbindung zum Gehäuse sicherzustellen. Abisolierlängen und Anzugsdrehmomente richten sich nach den Herstellerangaben.
Weitere Grundlagen zu Gewinden, Klemmbereichen und Schutzarten finden Sie in unserem Ratgeber zu Kabelverschraubungen.
Für die EMV-Funktion ist eine geeignete elektrische Verbindung zwischen Kabelschirm, Kabelverschraubung und Gehäuse wichtig. Die Schirmkontaktierung ist jedoch nicht mit einer vorgeschriebenen Schutzerdung gleichzusetzen. Schutzleiter und Schutzpotenzialausgleich müssen entsprechend den geltenden Sicherheitsanforderungen ausgeführt werden. Eine EMV-Kabelverschraubung ersetzt diese Schutzmaßnahmen nicht.
Die normale EMV-PROFI ist für EMV-gerechte Kabeleinführungen außerhalb explosionsgefährdeter Bereiche vorgesehen. Die EMV-PROFI ATEX Kabelverschraubung ist eine gesonderte Ausführung für entsprechend zugelassene Anwendungen in Ex-Bereichen. Die ATEX-Ausführung bietet laut Plica-Produktangaben IP65 und ist in vernickeltem Messing oder Edelstahl 316L erhältlich. Für den Einsatz sind die jeweilige Ex-Kennzeichnung und die Zulassungsbedingungen maßgeblich.
Laut den vorliegenden Plica-Produktinformationen ist die EMV-PROFI ATEX für Anwendungen in den Ex-Zonen 1 und 2 mit gasförmiger explosionsfähiger Atmosphäre sowie den Zonen 21 und 22 mit explosionsfähiger Staubatmosphäre vorgesehen. Die konkrete Eignung muss anhand der Ex-Kennzeichnung, des Zertifikats und der Einsatzbedingungen geprüft werden. Eine pauschale Freigabe für andere Ex-Zonen lässt sich daraus nicht ableiten.
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