Page 30 - EMF von Stromtechnologien

EMF von Stromtechnologien
abgestrahlt werden. Das Niederspannungsnetz im Haus wird zur Antenne, siehe Abbildung 12.
Im Zusammenhang mit dem Smart Grid kann PLC sinngemäss auch für die Steuerung der Kompo- nenten und das Powermanagement verwendet werden. In diesem Fall müssen besonders hohe Anfor- derungen an die Übertragungs- und Störsicherheit gestellt werden. Es kann festgehalten werden,
dass die grundsätzlichen technischen Problemfelder bei PLC erkannt und auch lösbar sind (betreffend Smart Meters siehe etwa (Kotsampopoulos et al., 2017). Allerdings sind die aktuell eingesetzten Mo- dulationsverfahren nicht beliebig robust (Pakonen et al., 2013). Will man höhere Störpegel zulassen, müssen unter Umständen die PLC-Verfahren/Codierung angepasst werden (Girotto & Tonello, 2017).
Untersuchungen verschiedener Kanalmodelle, Modulations-Schemen, Channel Soundings etc. sind der Nachrichtentechnik entlehnt. Dabei ist immer zu unterscheiden, wozu PLC benützt wird. Wird PLC als LAN-Ersatz im Wohnhaus verwendet, sind die Ansprüche an die Höhe der Datenrate möglicher- weise höher, als wenn es ausschliesslich um das Powermanagement im „Smart Grid“ geht (Teixeira & dos Santos, 2016). Wenn es in einem klinischen Umfeld um Störaussendungen auf medizinische Ap- parate geht, müssen die technischen Interferenzen noch enger geregelt werden (Ishida et al., 2016). Für robustere EMV-Kriterien soll nicht die Peakleistung über 200 Hz angesehen werden, sondern eher die spektrale totale Leistung, um NB-PLC (narrowband Power line communication) sicherer abgren- zen zu können (Uribe Perez et al., 2020). Man stellt fest, dass viele Anwendungen in der Praxis im Smart Metering Bereich durch andersweitige Netzstörungen in diesem Frequenzbereich zu Fehlfunkti- onen führen. Der Artikel weist auf eine EMV-Normierungslücke im Frequenzbereich von 2 kHz bis
150 kHz hin.
Zur EMV im engeren Sinne zählen Immissions-Untersuchungen über Störungen der Datenübertra- gung durch Stromrichter und Schalt-Netzteile bis hin zu einzelnen LED-Lampen oder (halb) defekten Komponenten, etwa ausgetrockneten Kondensatoren in Gleichrichternetzteilen. Während in den klas- sischen EMV-Limiten oft maximal zulässige Feldstärken oder Spannungen definiert werden, wird bei der Datenübertragung die Bit-error-rate (BER) als Messgrösse für die „Signal Integrity“ herangezogen. Da die BER eine statistisch definierte Grösse ist, kann sie nur bedingt in die klassischen Grenzwerte umgerechnet werden. Es ist aber klar, dass die BER den eigentlichen Sachverhalt viel besser erfasst. Eine hohe BER wird signaltechnisch durch einen hohen Signal-Rauschabstand erzeugt. Da aber so- wohl die Sendeleistung eingeschränkt wird, das Störumfeld durch den Einsatz neuer Stromrichteran- wendungen in Haushalt und Industrie eher zunimmt, müssen die aus der Nachrichtentechnik bereits geläufigen EMV-Richtlinien teilweise noch für den Powerbereich adaptiert werden. Bedingt durch die nicht abgeschirmten Niederspannungsleitungen in Gebäuden wurde die durch PLC verursachte Emis- sion untersucht (Ronkainen et al., 2014). Diese Problematik unterscheidet sich in der Sache nur un- wesentlich von jener in der allgemeinen Nachrichtentechnik. Die Mess- und Testverfahren müssen möglicherweise teilweise angepasst werden und bedingen neue Messmethoden/Prozeduren für die Trägerfrequenzen im MHz-Bereich (Zhang et al., 2019). Messungen weisen auf Feldstärken im Frei- feld im 3-MHz-Band in einer Messdistanz von 10 m von bis zu 56.5 dBmV/m (Peak) auf, im Boden in den Zuleitungen zu einer Trafostation werden Felder in 90m Abstand von 52.3 dBmV/m Peak gemes- sen. Interessant in diesem Kontext ist, dass eine frühere Arbeit (Schneider et al., 2004) eine doch er- höhte Emission über der Norm EN55022 feststellte, siehe Abbildung 12.
30/204
C:\Users\jeberhar\Dropbox\2022 BFE Literaturmonitoring\Schlussbericht\20230228 _FAMES_FSM_Schlussbericht.docx