EMI/EMC

Hva er EMI og EMC, og hvorfor må vi bry oss?

En EMC-korrekt elektroteknisk installasjon er viktig for å unngå økonomiske tap, sanksjoner, uønskede driftsavbrudd og skade på materiell og eiendom.

Dagens teknologi har løftet samfunnet vi lever i innen kommunikasjon og industri. Vi har effektivisert måten vi lever og jobber på. Men med stadig økende kvantum av moderne teknologi (støykilder/ ikke-lineære laster), kommer det også nye utfordringer og vi øker sannsynligheten for å få ulike problemer. Vi må unngå å levere, bygge om, drifte og vedlikeholde elektrotekniske anlegg, som ikke fungerer som planlagt.

Luftbårne elektromagnetiske bølger finnes over alt i rundt oss. Disse signalene kan enten være tilsiktede luftbårne elektromagnetiske bølger, fra f.eks. senderantenner (FM/DAB), som vi ønsker å mota med f.eks. en mottagerantenne på en bil, for å høre på radio og musikk.

Utilsiktede elektromagnetiske forstyrrelser kan komme fra nærliggende elektriske maskiner, installasjoner, atmosfæriske utladninger og elektrostatiske utladninger. Vi definerer disse som EMI (elektromagnetisk interferens).

EMI kan også være ledningsbåren, som er støy via kraft- og signalkabler og jordingssystemet.


Negative konsekvenser av EMI

Kunder som har elektriske anlegg som inneholder stor prosentandel ikke-lineære laster (som er alt elektrisk utstyr som forsynes med AC, og som internt benytter DC, fks. datamaskiner, batteriladere, frekvensomformere, kopieringsmaskiner), vil genererer harmoniske forstyrrelser på det normale sinusformede-nettet. Og dette kan få sinusen formen til spenningen, til å bli forvrengt. Det er spenningskvaliteten som blant annet nettselskapene er opptatt av ikke skal bli forvrengt. 

Eier av elektriske anlegg med EMI, vil ha behov for å eliminere negative konsekvenser og virkninger som:

unødvendig høye strømregninger samt straffeavgift.

• Overbelastning av vern

• Økt reaktiv effekt

• Harmonisk resonans

• Kondensator bank svikt

• «nedgradering» av transformatorer (K-faktor)

• Overoppheting av transformatorer, kabler, motorer, generatorer, kondensatorer

• «Skinn»- effekt på kabler (reduserer arealet strømmen flyter i og temperaturen øker)

• Brente motorviklinger pga. isolasjonssvikt (dv / dt)

• Overbelastning av nøytralleder

• Forårsaker EMI (forstyrrelser) på sensitive signaler

• Problemer med lagerstrømmer som forårsaker lagerhavari på motorer

• Motorvibrasjoner/ støy

• «Tripping» av jordfeilvern, uten at det er jordfeil


Økonomisk konsekvens

I et forretningsperspektiv så vil dette føre til at anleggs-eier får økt behov for vedlikehold og høyere utskiftnings kostnader (driftskostnader/OPEX). 

Uønskede drifts-avbrudd og nedetid på utstyr/ system/ anlegg, med påfølgende økonomisk tap. 

Det kan også føre til Redusert systemkapasitet og man kan risikere å øke investeringskostnader (CAPEX) på unødvendig ekspansjon.


Eksempel fra virkeligheten

Rockheim i Trondheim

Rennovasjonsprosjekt ferdigstilt i 2014

Toppboksen hadde 13.000 CE-merkede LED-lamper, installert etter produsentens anvisning. Lysboksen ble raskt mørklagt, fordi 300 av strømforsyningene til lysene, skapte trøbbel ved å forstyrre sambandsfrekvensen til flytrafikken. Det var periodevis så ille, at tårnet og flyene ikke hørte hverandre. Så der ble nye strømforsyninger konstruert og montert. Denne hendelsen fikk en økonomisk konsekvens på grunn av EMI.

Hvordan unngår vi slike uønskede hendelser?

EMC-prosjektgruppe (IEC 60533)

For å ivareta EMC-kravene i et anleggsprosjekt, så mener vi at det bør etableres en EMC-prosjektgruppe. Hvem eller hvor mange som skal delta i slik gruppe, er avhengig kompleksiteten til anlegget. Ved komplekse anlegg, bør det etableres en rådgivende EMC-gruppe bestående av:

Representant fra driftsorganisasjon. Representant fra hoved entreprenør(EPC). Representanter fra leverandører. Representant fra klasseselskap (f.eks. DNV). Uavhengig EMC-ekspert.


Hva skal EMC-gruppen håndtere? 

Arbeidsoppgaver som EMC-Consult AS kan bistå med:

Utarbeide en EMC-analyse. Etablere EMC-krav for utstyr. Definere ønsket operasjonelle forhold. Definere installasjons-krav. Definere kvalitetssikrings-metoder. Diskutere resultater av tiltak. Utføre EMC-målinger/ nettanalyse.


Kraftelektroniske systemer og deres utfordringer

I dagens industri er vi sterkt avhengig av kraftelektronikk, for å få elektriske maskiner til å utføre ønsket funksjon. Kraftelektronikk omfatter styring og omforming av elektrisk energi, ved hjelp av halvleder element. Kraftelektronikk finnes i motordrifter med variabelt turtall (frekvensomformer drift), avbruddsfri strømforsyning (UPS), tyristorstyrte varmere, datautstyr, belysningsutstyr og mange andre systemer.


Hva vi kan tilby av tjenester

Kraftelektronikk er et fagfelt i sterk utvikling, og det er et viktig fagområde. Likevel, kraftelektroniske systemer er også forbundet med noen utfordringer. Vi vet at kraftelektronikken har en bakside, ved at de produserer støy (EMI - elektromagnetisk interferens) som forplanter seg ut på det elektriske kraftnettet. 

For eksempel kan harmoniske strømmer og spenninger være en utfordring med hensyn til EMC – elektromagnetisk sameksistens og resonanser. 

Men det finnes metoder for å eliminere denne typen støy å oppnå elektromagnetisk sameksistens. Er det et nytt anlegg i prosjektering/ planleggingsfasen, og trenger en tredjeparts risikovurdering angående EMI problemstillingen, så ta kontakt så vil vi hjelpe deg med å oppnå en riktig vurdering.

 Er det et eksisterende anlegg, så kan vi være behjelpelig med å foreta en helhetlig nettanalyse av kvaliteten på det eksisterende anlegg, og dokumentere dette i en målerapport. På den måten unngår man å installere sensitivt elektrisk utstyr i et nett som inneholder elektrisk "støy", noe som kan føre til at uønskede hendelser oppstår rett før overtakelse fasen, som kan skape splid å økonomiske konsekvenser.