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AndyO(R)

10.11.2025,
16:16
(editiert von AndyO
am 10.11.2025 um 16:17)
 

Abschirmung elektromagnetischer Felder (Elektronik)

Moin,

stehe hier gerade mit der Physik auf dem Schlauch. Gegeben sei folgende Teststellung (s.A.):

Wechselstrom-Trafo 6 Volt 5 Ampere, Shunt 1,2 Ohm 100 Watt Strommesspule 1:1000

Den zu messenden stromführenden Leiter führe ich durch die Messspule. Wie erwartet stellt sich ein Sekundärstrom an der Messspule von 5 mA ein. Nun nehme ich ein Kupferleerrohr von 30 cm Länge und ziehe den Leiter durch das Kupferleerrohr.
Zu meiner Überraschung ändert sich am Messergebnis nichts. Also schirmt ein Kupferrohr das magnetische Feld nicht ab. Mir geht's um Induktion in benachbarte Steuerungskabel. Entsprechend EMI-Richtline soll da bei abgeschirmten Kabeln 5 cm Abstand gehalten werden. Alternativ Führung in einer eigener metallisch geschirmter Trasse.

An euch die Frage:

Was hilft hier? Auch im Hinblick auf durch Gewitter entstehende Induktionen.

--
MfG
AndyO

Bei allen gegebenen Hinweisen sind bei deren Befolgung die einschlägigen VDE- und Sicherheitsvorschriften zu beachten. Jeder ist zum Schutz seiner eigene Gesundheit zur Einhaltung der Vorschriften eigenverantwortlich!

xy(R)

E-Mail

10.11.2025,
17:53

@ AndyO

Abschirmung elektromagnetischer Felder

» Also schirmt
» ein Kupferrohr das magnetische Feld nicht ab.

Natürlich nicht, Kupfer ist ja diamagnetisch.

AndyO(R)

10.11.2025,
18:06

@ xy

Abschirmung elektromagnetischer Felder

» » Also schirmt
» » ein Kupferrohr das magnetische Feld nicht ab.
»
» Natürlich nicht, Kupfer ist ja diamagnetisch.

Hab mal ein wenig weiter experimentiert. Halte ich einen zweiten Leiter direkt neben dem stromdurchflossenen Leiter kann ich mit dem Oszilloskop eine Induktionsspannung von etwa 1mVpp messen. Vergrößere ich den Abstand auf 5cm ist nichts mehr messbar. Führe ich den zweiten Leiter durch das Kupferrohr ist die Spannung auch bei 5cm noch messbar. Offensichtlich verlängere ich durch diese Maßnahme das magnetische Feld. Erde habe ich jetzt erst mal außen vor gelassen. Nach dieser Feststellung wäre Kupfer zur Abschirmung elektromagnetischer Felder kontraproduktiv. Das ist für mich erst mal überraschend.

Was für ein Metall schlägst du vor? MU-Blech?

--
MfG
AndyO

Bei allen gegebenen Hinweisen sind bei deren Befolgung die einschlägigen VDE- und Sicherheitsvorschriften zu beachten. Jeder ist zum Schutz seiner eigene Gesundheit zur Einhaltung der Vorschriften eigenverantwortlich!

A_Freak

10.11.2025,
19:10

@ AndyO

Abschirmung elektromagnetischer Felder

Ein elektromagnetisches Feld im engerem Sinne gibt es nur in größeren Entfernungen, bei 50Hz ab ein paar hundert Kilometern

Bei deinem Aufbau sind das elektrische Feld und das magnetische Feld praktisch völlig unabhängig voneinander und quasistatisch (das heißt alle Punkte schwingen in praktisch gleicher Phase, es gibt keine Resonanzen oder Antennnenwirkungen)

Den elektrischen Teil, kapazitive Kopplung, könntest du abschirmen indem du das Kupferrohr an Schaltungsmasse (was meistens = Erde ist) legst was kapazitiv eingekoppelte Ströme ableitet

Den magnetischen Teil kannst du abschirmen indem du das Rohr außerhalb der Sensorspule kurzschließt, so niederohmig wie möglich um den Stromwandler herum verbindest, dann werden im Rohr Ströme induziert die den primären Strom aufheben

A_Freak

10.11.2025,
19:19

@ A_Freak

Abschirmung elektromagnetischer Felder

Bei deiner Aufgabe könnte man auch Interpretieren daß nicht eine <abgeschirmte> Leitung gemeint ist, sondern eine <koaxiale> Leitung (wo der Rückleiter konstruktiv zugleich als Abschirmung dient)

In dem Fall würdest du den Aufbau ändern, daß der Stromkreis vom Trafo durch den gelben Draht UND ZURÜCK durch das Kupferrohr fliest, gerne auch den Widerstand oben ans Ende bauen

Dann heben sich die Felder gegenseitig auf

AndyO(R)

10.11.2025,
19:45
(editiert von AndyO
am 10.11.2025 um 19:47)


@ A_Freak

Abschirmung elektromagnetischer Felder

» Bei deiner Aufgabe könnte man auch Interpretieren daß nicht eine
» <abgeschirmte> Leitung gemeint ist, sondern eine <koaxiale> Leitung (wo der
» Rückleiter konstruktiv zugleich als Abschirmung dient)
»
» In dem Fall würdest du den Aufbau ändern, daß der Stromkreis vom Trafo
» durch den gelben Draht UND ZURÜCK durch das Kupferrohr fliest, gerne auch
» den Widerstand oben ans Ende bauen
»
» Dann heben sich die Felder gegenseitig auf
»
»

Ich muss zur Anwendung konkreter werden:

Es geht um eine Wallbox in einer abgesetzten Garage und den Steuereingang nach §14a EnWG. Der Steuereingang der Wallbox (Alfen) ist nachfunktionalisiert worden. D.h. die haben eine Wartungsschnittstelle, RJ12, wo nun über 2 Pins gesteuert werden kann (potenzialfrei, hochohmig). Da war nie dran gedacht eine lange Steuerleitung anzuschließen. Ich selbst habe diverse Erfahrungen mit indirekten Blitzschäden, also induktive Einkopplungen bei Nahbereichseinschlägen. Zusätzlich laufen die Kabel in 2m Leerrohr notgedrungen parallel. Ich dachte wenn ich die Steuerleitungen in eine Edelstahlrohr lege das ich diesbezüglich was gut mache, Nun bin ich aber skeptisch. Nahbereichskopplung ist im Metallrohr stärker. Von außen beim Blitz?

--
MfG
AndyO

Bei allen gegebenen Hinweisen sind bei deren Befolgung die einschlägigen VDE- und Sicherheitsvorschriften zu beachten. Jeder ist zum Schutz seiner eigene Gesundheit zur Einhaltung der Vorschriften eigenverantwortlich!

Techniker

10.11.2025,
21:18

@ AndyO

Abschirmung elektromagnetischer Felder

» .... Zusätzlich laufen die Kabel in
» 2m Leerrohr notgedrungen parallel. Ich dachte wenn ich die Steuerleitungen
» in eine Edelstahlrohr lege das ich diesbezüglich was gut mache, Nun bin
» ich aber skeptisch. Nahbereichskopplung ist im Metallrohr stärker. Von
» außen beim Blitz?

geschirmtes Steuerkabel ?

AndyO(R)

10.11.2025,
21:36

@ Techniker

Abschirmung elektromagnetischer Felder

» » .... Zusätzlich laufen die Kabel in
» » 2m Leerrohr notgedrungen parallel. Ich dachte wenn ich die
» Steuerleitungen
» » in eine Edelstahlrohr lege das ich diesbezüglich was gut mache, Nun
» bin
» » ich aber skeptisch. Nahbereichskopplung ist im Metallrohr stärker. Von
» » außen beim Blitz?
»
» geschirmtes Steuerkabel ?

Was ich mit Kabel machen kann mach ich. Cat 8 für Netzwerk, geschirmtes Steuerkabel von den Aufzugbauern. Nur zeigt meine Teststellung das gegen induktive Kopplung wohl nur Abstand hilft. Und ne 18 Meter Antenne für's nächste Gewitter am hochohmigen Eingang kann nur schief gehen.

--
MfG
AndyO

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