Dreiphasen-4-Draht-EMI-Filter: Warum er die bessere Wahl gegenüber Dreiphasen-3-Draht-Modellen ist

Neutralleiter N: Eine schnelle Verbindung für elektrische Störungen

Funktionsweise des 3-Phasen-4-Draht-Filters im Inneren

Häufige Fehler bei der Filterauswahl und -installation

1. Fehlerstrom, der den Fehlerstromschutzschalter auslöst

   Filter mit Y-Kondensatoren erzeugen konstruktionsbedingt einen Leckstrom. Bei installierten Fehlerstrom-Schutzschaltern (FI-Schaltern) kann der akkumulierte Leckstrom zu ungewollten Auslösungen führen. Dies ist kein Produktmangel. Er tritt auf, wenn Ingenieure bei der Auswahl Leckstrom, FI-Schaltertyp und Erdungskonzept nicht gemeinsam berücksichtigen. VIIP kennzeichnet die Leckstrom-Nennwerte für Filter in Industrie- und Militärqualität eindeutig. Anwender müssen diesen Parameter mit dem Auslösestrom der vor Ort installierten FI-Schalter vergleichen.
2. Mangelhafte Verkabelung beeinträchtigt die Filterleistung.

   Werden Zu- und Ableitungskabel nebeneinander verlegt oder gebündelt, koppelt sich hochfrequentes Rauschen direkt über die Kapazität zwischen den Leitungen ein. Dadurch entsteht ein alternativer Störpfad, der die Filterwirkung beeinträchtigt.

   Empfohlene Vorgehensweise: Separate Eingangs- und Ausgangskabel verwenden. Der PE-Anschluss des Filtergehäuses muss kurz, dick und niederohmig sein. Die Montage auf einer Metallrückplatte mit großer Kontaktfläche ist empfehlenswert.
3. Fokussierung ausschließlich auf den Nennstrom unter Vernachlässigung der Dämpfungskurven

   Der Nennstrom definiert lediglich die Belastbarkeit des Filters. Die tatsächliche Rauschunterdrückung hängt von der Gleichtakt- und Gegentaktdämpfung im Frequenzband von 150 kHz bis 30 MHz ab. Die Testaufbauten variieren je nach Hersteller, dennoch bleiben Dämpfungskurven der praktischste Vergleichsmaßstab für die Leistungsfähigkeit.

Anwendungen, bei denen 4-Draht-EMI-Filter zwingend erforderlich sind

• Schaltschränke mit Wechselrichtern, Servoantrieben und SPS: Leistungskreise und Niederspannungssteuerungen sind im selben Schaltschrank untergebracht. Störungen treten häufig über die Stromleitungen auf. Ein am Stromeingang installierter 4-Draht-Filter sorgt für die notwendige Trennung.
• USV-Systeme zur Versorgung großer IT-Hardware- und Präzisionsinstrumentenflotten: Diese Anwendungen erfordern eine strenge Netzstörungsunterdrückung. 4-Draht-Filter decken Störschleifen entlang des Neutralleiters vollständig ab.
• Rechenzentren, Krankenhäuser und Gewerbekomplexe: Gemischte und dynamisch wechselnde Lasten führen zu erheblichen Phasenunsymmetrien und starken Neutralleiter-Oberschwingungen. Die Fähigkeit eines 4-Leiter-Filters, Neutralleiterstörungen zu unterdrücken, lässt sich mit einem 3-Leiter-Filter nicht erreichen.

Schlussbemerkungen