EDBEMV !PZj Ä!PZjä Compatibilité électromagnétique

LCompatibilitéélectromagnétique

EDBEMV!PZj

Global DrivePrincipes de base concernantl’utilisation de variateurs devitesse au sein de machines etd’installations

Ä!PZjä

© 2003 Lenze Drive Systems GmbH

Toute représentation ou reproduction du présent fascicule, en tout ou en partie et par quelque procédé que ce soit, est illicite sans l’autorisation écrite préala-ble de Lenze Drive Systems GmbH.

Les données contenues dans le présent fascicule ont été établies avec le plus grand soin et contrôlées en vue d’en assurer la pertinence pour le logiciel/matériel décrit. Nousne pouvons cependant exclure toutes erreurs. Lenze n’assumera aucune responsabilité juridique oucivile pour les dommagesconsécu-tifs à une éventuelle erreur contenue dans le présent document. Les rectifications nécessaires seront intégrées dans les éditions suivantes.

Version 1.3 01/2004

Sommaire

1l EDBEMV FR 1.3

1 Avant-propos 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.1 Généralités 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.2 Coût des mesures relatives à la CEM 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2 Fondement légal de la CEM 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.1 Norme de produit relative à la CEM pour entraînements électriques à vitesse variable 4. . . . . . . . . . . .

2.2 Lieu d’exploitation 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.3 Exigences de la norme EN 61800-3 relatives aux perturbations radio-électriques 5. . . . . . . . . . . . . . .

3 Perturbations affectant les convertisseurs de fréquence 6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4 Perturbations électromagnétiques transmises par couplage 7. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.1 Couplage galvanique 8. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.2 Couplage capacitif 8. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.3 Couplage inductif 8. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5 Blindage 9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.1 Technique de raccordement 9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.2 Quels sont les règles à respecter pour le blindage ? 9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.3 Câbles moteur 10. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.4 Câbles de commande 10. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6 Câblage conforme CEM 11. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.1 Spécifications relatives aux câbles blindés 11. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.1.1 Câble moteur 11. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.1.2 Câbles pour raccordement CC et résistance de freinage 11. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.1.3 Câbles de commande 12. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.2 Armoire électrique 13. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.2.1 Caractéristiques de la plaque de montage 13. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.2.2 Montage des composants 13. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.2.3 Pose correcte des câbles 13. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.2.4 Mise à la terre 13. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.2.5 Remarques concernant le câblage dans l’armoire électrique 14. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.3 Câblage à l’extérieur de l’armoire électrique 15. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.3.1 Généralités 15. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.3.2 Câblage côté réseau 15. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.3.3 Câblage côté moteur 15. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Sommaire

2 lEDBEMV FR 1.3

7 Limitation des harmoniques sur le réseau d’alimentation 16. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8 Systèmes de compensation 18. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9 Liaison équipotentielle 19. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10 Fonctionnement avec disjoncteur différentiel (FI) 20. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11 Courants de fuite - cas des installations mobiles 22. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Avant-propos et généralités

3l EDBEMV FR 1.3

1 Avant-propos

1.1 Généralités

Dans un monde où la technique occupe une place de plus en plus déterminante, l’utilisation descomposants électroniques va croissante. Convertisseurs de fréquence, bus système, capteurs,etc., doivent fonctionner de concert, efficacement et dans des espaces réduits au minimum.

Pour cela, une compatibilité électromagnétique (CEM) suffisante doit être garantie. Il appartientprincipalement au constructeur de l’installation / la machine d’assurer un montage et un câblageconformes aux exigences en la matière.

Pour pouvoir aborder la question d’un point de vue global, il est essentiel d’identifier les tenants etles aboutissants des problèmes de CEM, afin de pouvoir en déduire les mesures optimales à mettreen oeuvre. Le présent fascicule est destiné à vous y aider.

1.2 Coût des mesures relatives à la CEM

100

1

Phase deconception

Phase de miseen service

Phase defonctionnement

10

Moment de la mise en oeuvre

Facte

ur

de

co

tû

Fig. 1 Evolution des coûts du projet relatifs aux mesures visant à assurer la CEM

Les mesures nécessaires pour garantir la CEM doivent être prises en compte dès la phase deconception du projet.

Des économies non négligeables peuvent ainsi être réalisées. Lors de la mise en service et enfonctionnement, le coût de ces mesures augmente considérablement.

Fondement légal de la CEM

4 lEDBEMV FR 1.3

2 Fondement légal de la CEM

Le fondement légal est fourni par la directive relative à la CEM et son intégration dans les législationsnationales des pays membres de l’UE. En Allemagne, il s’agit de la loi sur la compatibilitéélectromagnétique, en vigueur depuis 1996, ainsi que des réglementations connexes.

La principale exigence en la matière est la suivante : éviter les perturbations et interférences nonadmissibles entre les équipements, systèmes ou appareils électroniques et électriques en service.

Selon les dispositions de ladirectivesur laCEM, différents aspects peuvent être pris en comptepourle dimensionnement d’un produit. Voici deux des principaux éléments déterminants pour lescaractéristiques de CEM d’un équipement électrique et électronique :

les perturbations radio-électriques (émissions) ;

la résistance à ces perturbations (immunité).

Des obligations précises incombent au constructeur ou au revendeur de l’équipement quant àl’information sur les caractéristiques de CEM. Lenze inclut dans sa documentation (instructions demise en service), outre une déclaration de conformité à la norme, des consignes d’installation trèsprécises.

2.1 Norme de produit relative à la CEM pour entraînementsélectriques à vitesse variable

La norme de produit relative à la CEM EN 61800-3 définit des valeurs caractéristiques et desméthodes de contrôle pour les entraînements. Elle

concerne le système d’entraînement électrique dans son ensemble, de l’alimentation réseauà la puissance de sortie du moteur ;

prend en compte– plusieurs modes de distribution,– plusieurs environnements (résidentiel / industriel),– les ports externes et interfaces internes.

La norme EN 61800-3 définit en outre des critères d’évaluation des caractéristiques defonctionnement en cas d’interférences dans les ports externes et les interfaces internes, ainsi quedes exigences à respecter pour la résistance aux perturbations, qui varient selon l’environnementet le lieu d’exploitation.

2.2 Lieu d’exploitation

On distingue deux types de lieu d’exploitation ou d’environnement :

Premier environnement

Environnements résidentiels, zones commerciales et PME : environnement comprenant des zonesrésidentielles et des installations sans transformateur de liaison, directement raccordées à unréseau basse tension qui alimente des habitations en électricité.

Deuxième environnement

Environnement industriel : comprend des installations qui ne sont pas directement raccordées à unréseau basse tension utilisé pour l’alimentation en électricité de zones résidentielles.

Fondement légal de la CEM

5l EDBEMV FR 1.3

2.3 Exigences de la norme EN 61800-3 relatives aux perturbationsradio-électriques

La norme EN 61800-3 définit des valeurs caractéristiques à respecter, qui varient selonl’environnement et le lieu d’exploitation.

Pour la plage basse fréquence (< 9 kHz), la norme définit des valeurs limites pour

les harmoniques sur le réseau (EN 61000-3-2/-12),

les variations de tension / flickers (EN 61000-3-3/-11) et

les chutes de tension réseau (EN 60146-1-1).

Pour la plage haute fréquence (> 9 kHz), la norme définit des valeurs limites pour

les tensions parasites (EN 55011 ou EN 55022) et

les rayonnements perturbateurs (EN 55011 ou EN 55022).

Les mesures relatives à la CEM doivent être prises en compte dès la phase de conception, en plusde la fonction des composants, de la machine ou de l’installation, une condition sine qua non pourpouvoir traiter les questions de CEM de manière économique. Dans la phase de test ou mêmependant le fonctionnement, le nombre de mesures possibles est considérablement réduit et lescoûts augmentent (voir section 1.2).

Au final, la responsabilité de la conformité aux normes en vigueur (marquage CE) incombe à lapersonne qui met la machine ”en circulation”. Par conséquent, il est primordial que le fabricant oule constructeur d’une machine ou d’une installation veille, au moment de l’achat des composants,à ce que les caractéristiques de CEM soient prises en compte et que les informations nécessairespour assurer la conformité à la directive CEM soient fournies.

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Fig. 2 Exigences relatives aux perturbations radio-électriques

Perturbations affectant les convertisseurs de fréquence

6 lEDBEMV FR 1.3

3 Perturbations affectant les convertisseurs de fréquence

Vue d’ensemble des perturbations affectant les convertisseurs de fréquence

Harmoniques sur le réseau Perturbations radio-électriques

transmises par câble transmises par câble autres (rayonnement)Plage de fréquence 0 ... 2,5 kHz 150 kHz ... 30 MHz 30 MHz ... 1 GHzCause probable Courbe de courant réseau non

sinusoïdaleCommutation rapide des étagesde puissance et des composantsréseau. La liaison galvanique estsource de perturbations à l’entréedu réseau.

Les flancs d’impulsion des étages depuissance (valeur du/dt élevée)comprennent des ondes harmoniqueshaute fréquence qui, en interaction avecles câbles moteur (antennes), “émettent”des perturbations (rayonnement).

Conséquence • Courant réseau eff. accru• Hausse de la température du

transformateur réseau

Interférences réseau avecd’autresrécepteurs raccordés au mêmeréseau (liaison galvanique)

Rayonnement perturbateur duconvertisseur et du câble moteuraffectant les autres câbles de commandeà valeur ohmique élevée situés àproximité

Mesures à prendre • Self réseau• PFC (Power Factor Correction)

Filtre antiparasite côté réseau(interne / externe)

• Blindage du convertisseur et du câblemoteur

• Blindage non interrompu• Pose de blindage optimale• Extrémités de câble non blindées

courtesNorme régissantl’utilisation en

environnement industriel(classe A)

EN 61800-3 EN 55011 EN 55011

Norme régissantl’utilisation enenvironnement

résidentiel (classe B)

EN 61000-3-2 : équipementsélectriques• Courant réseau < 16 A ou• Puissance d’entrée < 1 kW

EN 55022 EN 55022

Fig. 3 Partie puissance du convertisseur avec circuit intermédiaire de tension

Redresseur d’entrée non contrôlé

Circuit intermédiaire de tension CC

Onduleur triphasé

Commutateur de protectionCondensateurs du circuit intermédiaire

Perturbations électromagnétiques transmises par couplage

7l EDBEMV FR 1.3

4 Perturbations électromagnétiques transmises par couplage

Il existe différents mécanismes de couplage des perturbations électromagnétiques. Chaquemécanisme de couplage constitue ” l’élément de transmission” entre la source et le récepteur desperturbations.

On distingue 4 mécanismes de couplage :

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* Couplages capacitif et inductif combinés

Fig. 4 CEM : mécanismes de couplage

Le couplage peut être limité à l’aide de différentes mesures :

Côté source• Blindage• Filtrage

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Côté mécanisme de couplage• Blindage• Tracé de ligne• Transmission par fibres optiques (isolation

galvanique)

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Côté récepteur• Blindage• Filtrage• Montage électrique

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Perturbations électromagnétiques transmises par couplage

8 lEDBEMV FR 1.3

4.1 Couplage galvanique

U2

U1

API

Tension perturbatrice

Il y a couplage galvanique lorsque plusieurs circuits utilisent lesmêmes sections de câble.

Causes• Liaisons à la masse et à la terre• Couplage de différents circuits• Boucles de terre

Mesures à prendre• Utiliser des conducteurs de référence communs courts• Isoler galvaniquement les différents systèmes (transformateur,

relais...)

4.2 Couplage capacitif

U1

Courant de couplage

U2

Il y a couplage capacitif lorsque des champs électriques affectent lescâbles situés à proximité.

Causes• Câbles de signaux / haute intensité• Connexion d’inductances• Tracé de ligne parallèle

Mesures à prendre• Augmenter l’écart entre les câbles• Réduire la longueur des câbles parallèles• Blinder les câbles• Réduire la vitesse de montée en tension (du/dt)

4.3 Couplage inductif

U

Circuit électrique 2

Circuit électrique 1

Inductance decouplage

I

Il y a couplage inductif lorsque des champs magnétiques affectent descâbles situés à proximité.

Causes• Connexion de courants élevés• Connexion de capaciteurs• Tracé de ligne parallèle

Mesures à prendre• Augmenter l’écart entre les câbles• Réduire la longueur des câbles parallèles• Torsader les conducteurs aller et retour• Réduire la vitesse de montée en courant (di/dt)

Blindage

9l EDBEMV FR 1.3

5 Blindage

5.1 Technique de raccordement

La qualité du blindage est déterminée par :

Le soin apporté au raccordement du blindage :– Appliquer une surface de contact importante entre le blindage et la plaque de montage.

Une faible résistance du blindage :

– Utiliser impérativement des gaines de blindage en cuivre étamé ou nickelé !– Ne pas utiliser de gaines de blindage en acier.

5.2 Quels sont les règles à respecter pour le blindage ?

Toujours appliquer une surface de contact importante entre le blindage et la plaque demontage conductrice et reliée à la terre de l’armoire électrique, en utilisant un collier deserrage conducteur.

Raccorder le blindage directement à la tôle de blindage prévue à cet effet.

Ne pas se contenter de raccorder le blindage au serre-câbles.

Veiller à réduire au minimum les extrémités de câble non blindées.

• Extrémités de câble non blindées courtes• Bornes séparées, écart mini. : 100 mm• Ecart mini. entre les colliers de serrage du câble de commande et

du câble moteur : 50 mm

Fig. 5 Blindage pour convertisseurs de fréquence

Blindage

10 lEDBEMV FR 1.3

5.3 Câbles moteur

Lorsqu’il est impératif d’interrompre les câbles moteur avec des selfs moteur ou des bornes,la partie non blindée ne doit pas dépasser 40 ou 100 mm (selon la section de câble utilisée).

Lorsque le câble moteur doit être interrompu par des contacteurs, des commutateurs ou desbornes, veiller à respecter un écart minimal de 100 mm entre les composants.

Pour les câbles allant jusqu’à 500 mm, un double raccordement du blindage est superflu.

C ble d’alimentation du moteurâ

500mm maxi.

Surface de contactimportante entre leblindage et la plaquede montage

Gaine de blindage

Gaine rétractable

Raccord vissé pour traversées de c bleà indice de protection élevé, conformeaux exigences inhérentes à la CEM

â

Traversée de c bleâ

5.4 Câbles de commande

Blinder les câbles des entrées et sorties analogiques et numériques. Torsader impérativementles câbles non blindés courts (200 mm maxi.).

Raccorder les blindages des câbles analogiques à une extrémité côté variateur.

Dans des conditions extrêmes (câble très long, fortes perturbations), le blindage des câblesanalogiques peut être relié au potentiel PE via un condensateur (ex. : 10 nF/250 V), pour uneaction renforcée (voir schéma).

Raccorder les blindages des câbles numériques aux deux extrémités.

Respecter un écart d’au moins 50 mm entre le raccord de blindage des câbles decommande et les raccords de blindage des câbles moteur et CC.

Fig. 6 Blindage de câbles de commande analogiques longs

Câblage conforme CEM

11l EDBEMV FR 1.3

6 Câblage conforme CEM

6.1 Spécifications relatives aux câbles blindés

6.1.1 Câble moteur

Utiliser impérativement un câble moteur 4 brins blindé (brins U, V, W, PE et blindage externe).

De bons résultats sont obtenus avec les câbles dotés d’une gaine en cuivre YCY. Les câblesdotés d’une gaine en acier SY sont moins adaptés (résistance élevée du blindage).

Degré de recouvrement de la gaine de blindage :– 70 à 80 % au moins, avec un angle de décalage de 90°

Utiliser des câbles de faible capacité pour réduire au minimum les courants de fuitecapacitifs.– Les valeurs dépendent de la section de câble utilisée.

La tension nominale du câble moteur pour un fonctionnement avec convertisseur s’élève àUo/U= 0,6/1 kV.

Tenir compte des homologations requises pour les câbles au lieu d’exploitation (ex. : UL).

La sûreté en terme de CEM du câble pour la surveillance de la température du moteur dépend dutype de blindage du câble.

Sûreté CEM Type de blindage RemarqueTrès élevée Câble moteur et câble pour

thermistor PTC / contactthermique posés séparément

Configuration idéale avec influences perturbatricestrès réduitesConsidérer le câble pour thermistor PTC / contactthermique comme un câble de commande

Moyenne Câble moteur et câble pourthermistor PTC / contactthermique posés ensemble avecdes blindages séparés

Configuration autorisée, mais influencesperturbatrices relativement importantes

Non satisfaisante Câble moteur et câble pourthermistor PTC / contactthermique posés ensemble avecblindage commun

Influences perturbatrices très importantes

6.1.2 Câbles pour raccordement CC et résistance de freinage

Les câbles CC doivent présenter les mêmes caractéristiques que le câble moteur.– Blindage– Tension nominale– Homologation

Compte tenu de la longueur réduite de ces câbles, ces derniers ne doivent pasnécessairement être de faible capacité.


12 lEDBEMV FR 1.3

6.1.3 Câbles de commande

Blinder les câbles de commande pour limiter au maximum les influences perturbatrices.


13l EDBEMV FR 1.3

6.2 Armoire électrique

6.2.1 Caractéristiques de la plaque de montage

Utiliser exclusivement des plaques de montage dotées d’une surface conductriced’électricité (galvanisée ou en V2A).

Eviter les plaques de montage vernies, même si les surfaces de contact sont exemptes devernis.

Lorsque plusieurs plaques de montage sont utilisées, relier celles-ci en appliquant unesurface de contact importante (avec des tresses de mise à la masse par exemple).

6.2.2 Montage des composants

Appliquer une surface de contact importante entre la plaque de montage reliée à la terre etles variateurs / filtres antiparasites.

Le montage sur rails profilés est interdit !

6.2.3 Pose correcte des câbles

Poser impérativement les câbles moteur et les câbles réseau / de commande séparément.

Respecter un écart de 100 mm au moins entre les bornes de câblage moteur, situées àl’entrée de l’armoire électrique, et les autres bornes.

Veiller à poser les câbles le plus près possible de la plaque de montage (potentiel deréférence), car les câbles suspendus agissent comme des antennes.

Dans la mesure du possible, relier les câbles aux bornes de raccordement en ligne droite(éviter les ”pelotes de câble”) !

Utiliser une goulotte de câbles individuelle pour les câbles réseau et les câbles decommande. Ne pas utiliser une même goulotte de câbles pour différents types de câbles.

Ne jamais poser les câbles moteur parallèlement aux câbles réseau et de commande.

Si possible, croiser le câble moteur avec les câbles réseau et de commande.

Torsader les câbles non blindés d’un même circuit (conducteurs aller et retour) et réduire auminimum l’écart entre ces derniers.

Réduire au minimum les longueurs de câble et les boucles de réserve pour limiter aumaximum les inductances et les capacités de couplage.

Court-circuiter les embouts des câbles inutilisés avec le potentiel de référence.

6.2.4 Mise à la terre

Relier tous les composants (variateurs, filtres antiparasites, filtres, selfs) à un point central demise à la terre (plaque de montage de l’armoire électrique).

Procéder à une mise à la terre en étoile.

Respecter les sections de câble minimales prescrites.


14 lEDBEMV FR 1.3

6.2.5 Remarques concernant le câblage dans l’armoire électrique

Séparation du câble moteur ”chaud” et des câbles de commande / signaux / réseau :

Ne jamais poser les câbles moteur et de signaux en parallèle, mais les croiser.

Juxtaposer les câbles d’alimentation 24 V sur toute la longueur, afin d’éviter la formation deboucles.

Filtresc té réseauô

Filtresc té réseauô

8200

vector

8200

vector

API

Fusibles réseau Contacteurs réseau

Fusbiles

Bloc d’alimentation réseau 24 Vl

Contacteurmoteur

Relais

Bornes de c blageâ

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ulo

tte

po

ur

câ

ble

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se

au

et

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sig

na

ux

Go

ulo

tte

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câ

ble

sm

ote

ur

Fig. 7 Câblage dans l’armoire électrique


15l EDBEMV FR 1.3

6.3 Câblage à l’extérieur de l’armoire électrique

6.3.1 Généralités

Remarques concernant le câblage à l’extérieur de l’armoire électrique :

Il est nécessaire de respecter un écart important entre les câbles lorsque ces derniers sontlongs.

En cas de câblage en parallèle (cheminement) de câbles acheminant différents types designaux, les influences parasites peuvent être réduites par l’utilisation d’une cloisonmétallique ou de chemins de câbles distinct.

Couvercle deprotection

Cloison deséparationnon interrompu

C bleshaute intensité

âC bles designaux

â

Couvercle de protection

C bles de communicationâ

Chemin de c blesâ

C bles de mesureC bles analogiques

ââ

C bles de commandeâ

C bles haute intensitéâ

Fig. 8 Cheminement avec cloison Fig. 9 Cheminement avec chemins de câblesséparés

6.3.2 Câblage côté réseau

Les variateurs, selfs réseau ou filtres antiparasites peuvent être raccordés au réseau via descâbles 1 brin ou non blindés.

La section de câble utilisée doit être adaptée à la protection par fusibles recommandée (VDE0160).

6.3.3 Câblage côté moteur

Stop !Le câble moteur est soumis à des interférences importantes. Par conséquent :il ne doit comprendre aucun autre câble (pour commande du frein ou dumotoventilateur par ex.).Exception : câble pour surveillance de la température du moteur.

Utiliser des câbles moteur blindés de faible capacité.

Le câble utilisé pour la surveillance de la température du moteur (PTC ou contact thermique)doit être blindé et séparé du câble moteur.

Limitation des harmoniques sur le réseaud’alimentation

16 lEDBEMV FR 1.3

7 Limitation des harmoniques sur le réseau d’alimentation

Puissance d’entrée d’un convertisseur standard

Le circuit d’entrée d’un convertisseur de fréquence à circuit intermédiaire de tension comprend unredresseur de courant non contrôlé et un élément capacitif composé de condensateursélectrolytiques.

Pont-redresseur monophasé sans self Pont-redresseur monophasé avec self

ohne Drossel

t

U -

I

m it Drossel

t

U -

I

Les courants d’entrée non sinusoïdaux des convertisseurs de fréquence impliquent desharmoniques sur le réseau. Ils sont susceptibles de créer des perturbations sur le réseaud’alimentation pouvant endommager d’autres récepteurs.

La norme européenne EN61000-3-2 apour objectif de garantir la qualitédes réseaux d’alimentationpublics. Elle définit des valeurs caractéristiques destinées à limiter les perturbations réseau(s’explique par le nombre croissant de récepteurs non linéaires).

Cette norme s’applique exclusivement aux réseaux publics. Les réseaux dotés d’une station detransformation propre (courant dans l’industrie) ne sont pas considérés comme publics et n’entrentpas dans le champ d’application de la norme.

Sont concernés, les appareils (convertisseurs) caractérisés par un courant d’entrée (courantréseau) de 16 A maxi. ou des puissances d’entrée d’1 kW maxi.

Pour les appareils ou machines constituées de plusieurs composants, les valeurs limites définiespar la norme s’appliquent à l’unité complète.

Limitation des harmoniques sur le réseaud’alimentation

17l EDBEMV FR 1.3

Avec les mesures suivantes, les convertisseurs à circuit intermédiaire de tension respectent lesvaleurs limites définies par la norme EN 61000-3-2. La conformité aux exigences de la normeincombe au constructeur de la machine / l’installation :

Tension de raccordement Puissance Mesure

[V] [kW]0,25

Utiliser la self réseau recommandée1/N/PE CA 230V

0,37Utiliser la self réseau recommandée

1/N/PE CA 230V0,55

Utiliser un filtre actif / PFC0,75

Utiliser un filtre actif / PFC

3/PE CA 230V0,55

3/PE CA 230V0,75

Utiliser la self réseau recommandée3/PE CA 400V

0,55Utiliser la self réseau recommandée

3/PE CA 400V0,75

Systèmes de compensation

18 lEDBEMV FR 1.3

8 Systèmes de compensation

Interactions avec les systèmes de compensation

Les convertisseurs n’absorbent qu’une très faible puissance réactive de la composantefondamentale du réseau d’alimentation CA. Il n’est donc pas nécessaire de prévoir unecompensation.

Stop !En cas de modernisation d’anciennes installations industrielles par intégration deconvertisseurs standard dans des machines très puissantes, les systèmes decompensation existants doivent être bridés ou remplacés par de nouveaux(également bridés).En raison des harmoniques générés par le convertisseur (rangs 5 ou 7 enparticulier), les courants dans les condensateurs peuvent atteindre des valeurssusceptibles d’endommager rapidement les éléments capacitifs et, ainsi,d’entraîner une panne totale du système de compensation.

Contacter le fournisseur du système de compensation.

Liaison équipotentielle

19l EDBEMV FR 1.3

9 Liaison équipotentielle

Des différences de potentiel sont générées dans les cas suivants :

Plaques de montage séparées dans l’armoire électrique

Présence de plusieurs armoires électriques séparées au sein de l’installation

Utilisation de variateurs décentralisés (motec / starttec)

Composants alimentés par différentes sources

En cas de différences de potentiel, des courants induits circulent dans les circuits. Pendant unecourte durée, ces courants atteignent plusieurs ampères.

Effets des différences de potentiel :

Influences perturbatrices sur les signaux de commande

Perturbation des systèmes de communication (error frames)

Endommagement des composants électroniques (interfaces par ex.)

Pour réduire les différences de potentiel, les mesures suivantes sont recommandées :

Réaliser une liaison équipotentielle entre les plaques de montage/armoires électriques àl’aide d’une tresse de mise à la masse, en appliquant une surface de contact importante.

Fig. 10 Tresse de mise à la masse pour liaison équipotentielle.

Réaliser des alimentations avec potentiel de référence commun.

Prévoir des surfaces de contact importantes pour le blindage.

Procéder à une isolation galvanique (optocoupleur ou transformateur de séparation) si lesmesures décrites ci-dessus s’avèrent insuffisantes.

Fig. 11 Améliorer l’action du blindage dans l’armoire électrique.

Fonctionnement avec disjoncteur différentiel

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10 Fonctionnement avec disjoncteur différentiel (FI)

Danger !Les variateurs intègrent un redresseur de secteur. En cas de court-circuit à lamasse, un courant CC de défaut peut bloquer le déclenchement du disjoncteurdifférentiel sensible au courant alternatif ou au courant pulsé et, ainsi, entraver lafonction de protection des équipements raccordés au disjoncteur.

Différentes mesures peuvent être mises en oeuvre pour la protection des personnes et des animaux(DIN VDE 0100).

En cas d’utilisation de disjoncteurs différentiels, vérifier les points suivants :

Disjoncteurs différentiels FI sensibles au courant pulsé : installations avec variateursraccordés à un réseau monophasé (L1/N).

Disjoncteurs différentiels FI tous-courants : installations avec variateurs raccordés au réseautriphasé (L1/L2/L3).

Installer les disjoncteurs différentiels exclusivement entre le réseau d’alimentation et lesvariateurs.

Les disjoncteurs différentiels peuvent se déclencher de façon impromptue dans les cas suivants :

Présence de courants induits capacitifs dans le blindage des câbles pendant lefonctionnement (notamment avec câbles moteur blindés longs),

Connexion simultanée de plusieurs variateurs au réseau,

Utilisation de filtres antiparasites supplémentaires.

L’intensité des courants de fuite capacitifs dépend de plusieurs facteurs :

Variateurs 1CA ou 3CA ; défaillance de phase

Couplage des perturbations électromagnétiques dans le variateur

Longueur et type de câble moteur

Tension réseau

Fréquence de découpage

Structure du bobinage moteur

Filtres installés côté réseau et côté moteur

Caractéristiques d’enclenchement et de déclenchement des contacteurs réseau

Mesures à prendre

Câbles moteur courts de faible capacité

Augmenter la fréquence de découpage (ex. : 16 kHz)

Commutation simultanée des phases réseau (ex. : contacteur)

Alimentation via transformateur de séparation

Fonctionnement avec disjoncteur différentiel

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Marquage du disjoncteur différentiel Types de disjoncteurs différentiels FI (RCCB)

sensible au courant alternatif = courant de défaut alternatif uniq. (RCCB, type CA) :disjoncteur non adapté pour un fonctionnement avec variateur (n’est plus usité)

sensible au courant pulsé = courant alternatif et courant de défaut CC pulsé (RCCB, type A)variateurs raccordés au réseau monophasé (usage courant)

tous courants = tous types de courants de défaut (RCCB, type B)variateurs raccordés au réseau monophasé ou triphasé

Courants de fuite - cas des installations mobiles

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11 Courants de fuite - cas des installations mobiles

Les convertisseurs de fréquence dotés de filtres antiparasites intégrés ou externes génèrentsouvent un courant de fuite sur PE supérieur à CA 3,5 mA ou CC 10 mA.

Par conséquent, pour des raisons de sécurité, un raccordement fixe s’impose (EN 50178/5.2.11.1).Ce cas de figure doit être mentionné dans les instructions de mise en service.

Lorsqu’un raccordement fixe est exclu pour un équipement mobile, bien que le courant de fuite surPE soit supérieur à CA 3,5 mA ou CC 10mA, un transformateur à double enroulement(transformateur de séparation) peut être monté dans le circuit d’alimentation. Le conducteur deprotection est alors relié aux PEde l’entraînement (filtre, convertisseur, moteur, blindages)ainsi qu’àl’un des pôles de l’enroulement secondaire du transformateur de séparation.

Pour les appareils raccordés à un réseau d’alimentation triphasé, sélectionner un transformateur deséparation adapté avec couplage secondaire en étoile (point neutre relié au conducteur deprotection).

L1L1

NN

L2

N1 N2

L

M3~

PE

primaire secondaire Filtre Convertisseur

UVW

Fig. 12 Montage d’un transformateur à double enroulement (transformateur de séparation)

Notes

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Notes

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Notes

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EDBEMV !PZj Ä!PZjä Compatibilité électromagnétique

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