Raccordement de blindage dans l'armoire électrique

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Montage du raccordement de blindage SCC

Cinq choses à savoir

  1. Blinder tous les conducteurs. Un câble qui provient de la zone environnante et qui n'est pas correctement mis à la terre rend le blindage inefficace.
  2. Le boîtier métallique complet de l'armoire électrique nécessite un concept de mise à la terre professionnel à faible impédance (rails DIN, plaques de montage, porte d'armoire électrique, etc.).
  3. Ne pas enrouler de câbles trop longs dans l'armoire. Cela génère une bobine, ce qui accroît la sensibilité aux interférences. La meilleure mesure pour y remédier : raccourcir les câbles.
  4. Placer les tresses de blindage le plus près possible de l'entrée de câble.
  5. Éviter les cordons extrémité libre. La torsion du blindage tressé crée une antenne supplémentaire qui agit à l'encontre du blindage proprement dit.
Le blindage en combinaison avec des blocs de jonction

Structure du blindage avec la variante NLS du système de raccordement de blindage SCC

Raccordement de blindage dans la pratique

Les blindages des lignes de transmission et des câbles de technique de mesure, de commande et de régulation doivent être reliés à la terre du boîtier directement après l'entrée dans l'armoire électrique. À cet endroit de l'armoire électrique, l'espace est limité en raison du grand nombre de câbles et conducteurs entrants. Seul un système de raccordement de blindage permettant un câblage en amont du raccordement de blindage offre des avantages évidents. Le montage ultérieur des raccordements de blindage facilite le travail dans les espaces exigus et raccourcit ainsi l'installation de l'armoire électrique.

Un système de raccordement de blindage comporte les éléments suivants :

  • Raccordement de blindage
  • Barre collectrice
  • Support pour barre collectrice

Le raccordement de blindage se charge de raccorder mécaniquement et électriquement le blindage à la barre collectrice. La taille des raccordements de blindage utilisés dépend du diamètre du câble utilisé. Le type de support de blindage détermine le choix du support pour barre collectrice qui soit établit un contact direct avec la terre du boîtier soit isole le système de raccordement de blindage par rapport au boîtier.

Montage isolé d'un raccordement de blindage

Montage isolé d'un raccordement de blindage

Mise à la terre directe ou montage isolé ?

Le type de pose du blindage détermine si l'on choisit un montage avec contact direct avec le potentiel de terre ou un montage isolé. Un montage isolé est p. ex. nécessaire si le raccordement de la terre doit être acheminé en étoile vers un point de référence dans l'armoire électrique en raison des interférences prévisibles. Dans ce cas, le point de contact réel (point étoile) est plus éloigné du point d'application du blindage que dans le cas d'un raccordement direct. Le blindage n'est plus raccordé par le support pour barre collectrice ou le rail DIN. Au lieu de cela, la connexion au raccordement de la terre de l'armoire électrique se fait au moyen d'un bloc de jonction de dérivation et d'un câble. La section de conducteur utilisée pour cette connexion ne doit pas être trop petite. Cela permet de maintenir la résistance de couplage, décrite plus loin, aussi faible que possible.

Les deux systèmes de modules de blindage SCC et SK sur un adaptateur de montage

Les systèmes de modules de blindage SK et SCC

Effets de flux

Les effets de flux des câbles et lignes sont un autre aspect important lors du raccordement de blindage de câbles et conducteurs. Sous la pression du raccordement de blindage, le plastique de l'isolation en particulier s'écoule dans les espaces restants sur les côtés qui n'ont pas encore été remplis jusqu'alors. Une plaque de pression élastique vient compenser cet effet. Pour que le blindage soit toujours suffisamment pressé contre la barre collectrice et assure ainsi un bon contact permanent, l'action du ressort ne doit pas être trop souple.

Différentes variantes de raccordement de blindage à basse impédance

Figure 1 : raccordement de blindage avec une boucle de terre pouvant être évitée Figure 2 : réduction significative de la boucle de terre en décalant le bloc de jonction de dérivation Figure 3 : montage correct par mise à la terre via le rail DIN Figure 4 : mise à la terre optimale par montage en étoile

Raccordement de blindage à basse impédance

La qualité d'un raccordement de blindage se reflète dans le niveau de résistance de contact entre le blindage du câble et la terre du système. À l'exception des interférences galvaniques, tous les autres types de perturbations sont d'une manière ou d'une autre liés à la fréquence. C'est pourquoi il ne suffit pas de prendre en compte la résistance de contact ohmique pure. La réactance inductive d'un raccordement de blindage joue également un rôle majeur, car elle dépend dans une large mesure de la longueur de la section entre le blindage du câble et la terre de référence. On parle ici d'impédance de couplage du raccordement de blindage, représenté comme une courbe dépendante de la fréquence. Un raccordement particulièrement court est obtenu en utilisant des supports pour barre collectrice avec contact direct. Avec des barres collectrices plus longues, la distance jusqu'à la terre du boîtier est raccourcie en utilisant des supports pour barre collectrice à contact direct non seulement aux extrémités de la barre collectrice mais également répartis sur toute la longueur. Si un montage isolé est choisi en raison des interférences prévisibles, la connexion alors plus longue entre le blindage et la terre peut être partiellement compensée par une section de câble correspondante plus importante. Un raccordement à basse impédance est toujours aussi un raccordement à faible résistance ohmique. C'est pour cette raison qu'une force suffisamment importante doit être appliquée aux points de contact mécaniques. L'utilisation de pièces métalliques à finition de surface contribue également de manière significative à un raccordement à faible impédance. Cela est dû au fait que les métaux empêchent le ternissement et la corrosion, même dans des atmosphères agressives.

Structure d'un dispositif de mesure de l'impédance de couplage

Mesure de l'impédance de couplage

L'impédance de couplage des modules de blindage

Afin d'évaluer la qualité des raccordements de blindage, les impédances de couplage des systèmes de pose du blindage sont représentées en fonction de la fréquence sous forme de courbe. De telles courbes mettent clairement en évidence la forte interdépendance de la fréquence et de l'impédance de couplage. Selon le niveau de la composante inductive de l'impédance de couplage, la courbe est plus ou moins raide vers les fréquences élevées. Cela signifie que la longueur du raccordement de blindage est directement prise en compte dans la courbe puisqu'elle est largement déterminée par la composante de résistance inductive. La composante ohmique de l'impédance se reflète dans la hauteur de la courbe. Des différences notables entre les rails DIN en cuivre, en acier et en aluminium ne se produisant qu'à des fréquences très élevées, le matériau du rail DIN n'est pas déterminant pour la qualité du raccordement de blindage. Il faut toutefois tenir compte du ternissement rapide de la surface en cas d'utilisation de rails DIN en cuivre. Une couche d'oxyde se forme très rapidement sur l'aluminium. Dans les deux cas, cela peut entraver la qualité du raccordement de blindage.

La méthode de mesure de l'impédance de couplage
Pour ne pas fausser le résultat, il faut veiller à empêcher toute influence extérieure lors de la mesure de l'impédance de couplage d'un système de raccordement de blindage. Par conséquent, il faut utiliser un système coaxial autonome et blindé extérieurement pour la mesure. L'appareil de mesure utilisé est un analyseur de réseau qui enregistre l'atténuation en fonction de la fréquence. Une simple conversion suffit pour convertir la courbe d'atténuation en une courbe d'impédance. Le système de mesure est tout d'abord calibré sur zéro sans raccordement de blindage. Cela permet de compenser également les erreurs engendrées par le système de mesure lui-même. Ce n'est qu'ensuite que l'impédance de couplage est enregistrée avec le raccordement de blindage mis en place. La résistance interne du récepteur de mesure est ici Ri = 50 Ω et elle est donc nettement plus importante que l'impédance de couplage à mesurer (Zk << 1 Ω ). C'est pourquoi le courant Ik n'est déterminé avec une grande approximation que par la tension de générateur Ug et Ri . Ces deux valeurs sont constantes et donc également Ik. La chute de tension mesurée quasiment sans pertes par Zk Uk est proportionnelle à Zk.

Photographie d'un cordon extrémité libre

Cordon extrémité libre

Cordon extrémité libre

Le cordon extrémité libre ne prend pas en charge le câblage conforme CEM. Dans ce cas, le câblage est torsadé en un fil supplémentaire et raccordé à la terre ou au blindage du boîtier. Le problème avec cette méthode est que la torsion du blindage tressé crée une antenne supplémentaire qui agit à l'encontre du blindage proprement dit.