O elektromagnetické kompatibilitě už vyšlo mnoho článků v časopisech. V tomto příspěvku se budeme zabývat využitím kovových pásek s lepidlem pro řešení některých specifických problémů EMC. Kovové lepicí pásky vyrábí firma 3M v několika provedeních s ochrannou známkou Scotch.

Elektromagnetická kompatibilita se zabývá na jedné straně vlivem cizích elektromagnetických polí na zkoumané zařízení a na druhé straně tím, jaké nežádoucí (rušivé) elektromagnetické pole zařízení vyzařuje do okolního prostředí. Lze tedy zjednodušeně mluvit o pasivní EMC a aktivní EMC. Při konstrukci elektrotechnických zařízení a přístrojů pak hledáme cesty, jak oba jevy minimalizovat.
Pokud je odolnost zařízení menší, než intenzita rušivých polí, dochází k chybám v jeho funkci, v extrémním případě i ke zničení zařízení.
Na druhou stranu pokud používáme zařízení, které vyzařuje více než je přípustné, rušíme tím rozhlasový a televizní příjem a jiné citlivé elektronické přístroje (např. při provozu velmi starých vysavačů, fenů a podobných zařízení s komutátorovým motorem bez náležitého odrušení).

Elektromagnetická kompatibilita (EMC)

Odolnost výrobku proti rušivým  polím (pasivní EMC):

Různá zařízení jsou citlivá na různé kmitočty rušivého elektromagnetického pole (a zároveň jsou možným zdrojem rušení ve stejném rozsahu kmitočtů. Tato problematika je dnes samozřejmě normalizovaná a podléhá i standardům a přístroje a zařízení, kterých se EMC týká podléhají testování v autorizovaných zkušebnách.

Pro snížení vyzařování, případně pro odstínění od okolních polí se využívají různé metody a technické prostředky. Běžným způsobem odrušení je stínění. Základního stínění se dosahuje umístěním zařízení v kovových krytech a použitím stíněných vodičů a kabelů. Kovové pásky se používají pro odstínění drobnějších částí a různých přechodů a průchodů. Ideálního odrušení bychom dosáhli umístěním zařízení do kovového krytu bez jakýchkoliv otvorů (Faradayova klec).

Elektromagnetické rušení označujeme zkratkou EMI (electromagnetic interference).
Pro představu o úrovni požadovaného odrušení uvádíme následující tabulku. Úroveň odrušení označujeme jako útlum a měříme jí v dB, což je logaritmická míra.

S různými typy kovových lepicích pásek ze sortimentu 3M lze dosáhnout útlumu od 55 dB do 95 dB – velikost útlumu závisí na kmitočtu a na typu použité pásky.

EMC ochrana u rozvaděčů
Maximální EMC ochrana se dosáhne když jsou všechny nespojitosti na rozvaděči minimalizovány nebo uzavřeny a pohyblivé části jako víka a dvířka jsou pospojena s nízkým odporem připojení.
Velikost jakákoliv mezery, například mezi vodivým těsněním dveří a skříní rozvaděče musí být menší než jedna desetina vlnové délky rušivého elektromagnetického pole (λ/10). Z toho důvodu musí být také kontaktní plocha čistá, bez oxidů a rzi a použitý materiál nesmí vyvolávat elektrochemickou korozi ve styku s vodivým těsněním. Koroze může mít na EMC škodlivý vliv z důvodů:

• zvětšení přechodového odporu
• nelineárního odporu (intermodulační efekt)

Ideálního stínění bychom dosáhli umístěním elektrického zařízení do zcela uzavřeného kovového krytu bez konektorů a jiných vývodů ven. Většina rozvaděčů musí mít různé vývody pro řízení, ovládací panely, větrací otvory pro chlazení a další pro kontrolu a údržbu. K tomu, aby se vlivy těchto otvorů na stínění skříní minimalizovaly je možno výhodně použít kovových stínicích pásek 3M. Ztráty stínění, způsobené otvory a tím i úroveň stínění celého rozvaděče jsou závislé na velikostech otvorů následujícím způsobem:
Pokud délka jakéhokoliv otvoru nebo průchodu přesahuje desetinu vlnové délky rušivého signálu (λ/10), pak musí být body pro pospojení uspořádány ve vzdálenosti nejvýše λ/10 aby se omezil anténní efekt otvoru. Při větším počtu otvorů by měla být tato vzdálenost ještě menší. Pro účinné stínění požadují projektanti v současné době vzdálenost λ/20 až λ/80.

Použití stínicích pásek pro zajištění EMC u rozvaděče na elektronické zařízení

Konektory
Nevhodné připojení stíněných kabelů může způsobit ztrátu účinnosti stínění, protože kabel pak působí pro rušivý signál jako anténa. Proto se musí zvláštní pozornost věnovat také způsobu připojení kabelů a jejich stínění v rozvaděči. Je nutno proto používat vhodných vodičů a konektorů a řádně spojit každé stínění dohromady a nakonec i se skříní rozvaděče.

Použití 3M stínicích pásek typu 1181, 1190 nebo 1245 na stínění uvnitř sestavy konektoru

Připojení stínění kabelu pomocí stínicí pásky 1245 zajišťující spolehlivý kovový kontakt se svorkou na krytu konektoru

Kontaktní plocha na elastické vodivé těsnění nebo těsnění z kovového pásku
Rozvaděče jsou často vyrobeny z ocelového plechu nebo z hliníku. Oba tyto kovy snadno korodují a tím zvětšují přechodový odpor na styku. Z toho důvodu je jejich použitelnost na kontaktní plochu pro těsnění na dveřích omezená. Vodivé částice některých elastických těsnicích materiálů způsobují na styku s ocelí nebo hliníkem elektrochemickou korozi. Proto by se měl kontaktní materiál na dosedací plochy vybírat s ohledem na jeho elektrochemický potenciál k těsnicímu materiálu, aby rozdíl potenciálů byl co nejmenší. Měděné a pocínované měděné stínicí pásky 3M jsou často s výhodou používány jako dosedací plocha pro těsnění dveří rozvaděčů.

3M stínicí pásky 1245, 1181 (měděné) nebo 1345 a 1183 (z pocínované mědi) jsou použity k vytvoření kontaktní plochy pro vodivé těsnění na dveřích rozvaděče pro elektroniku

Montáž kontaktní plochy pro vodivé těsnění
Měděná nebo pocínovaná páska se nalepí na čistý kovový povrch skříně a zakryjí snímatelnou maskovací páskou. Pak teprve se provádí antikorozní nátěr skříně nebo antikorozní povlak. Po uschnutí barvy se sejme maskovací páska. Čistý povrch kovové pásky pak zajišťuje prvotřídní kontaktní plochu pro vodivé těsnění dveří nebo krytů.

Konstrukce stínicích pásek
Široký sortiment kovových pásek pro stínění a uzemňování se vyrábí v následujících provedeních:
• nosič z mědi. hliníku, nebo pocínované mědi
• povrch hladký nebo s reliéfem
• vodivé nebo nevodivé akrylové lepidlo nanesené na jedné straně nebo na obou stranách nosiče
• snadno snímatelný liner (separační fólie) pro dobrou manipulaci a pro možnost zhotovení výseků
• pro speciální požadavky páska z velmi jemné tkaniny s napařenou mědí

Dlouhodobě ověřená spolehlivost a trvanlivost
Společnost 3M vyrábí kovové pásky pro stínění a uzemňování už čtyřicet let. Výsledky testů i provozní zkušenosti potvrdily dlouhodobou účinnost a spolehlivost stínění. Firma 3M přišla první světě s vodivým lepidlem na pásce, s reliéfem pro vodivost skrz lepidlo také s pocínovanými páskami pro použití v místech s velkou korozivitou prostředí a pro vyšší úroveň stínění.

Další způsoby použití kovových pásek
Kromě výše uvedeného použití na stínění skříní pro elektroniku se kovové pásky používají ke stínění konektorů, k jednoduchému a spolehlivému vyvedení stínění kabelů a vodičů a ke stínění drobných součástek (cívky a transformátory, kondenzátory, jazýčková relé…). Rozsáhlá oblast použití kovových pásek je v antistatice. Používají se pro vytvoření vodivé mřížky pod nášlapnou vrstvou, ať už ve formě lina nebo lité podlahoviny a pro svedení náboje z jednotlivých kovových konstrukčních prvků.

Provedení
Pro různé aplikace se používají různé typy. V tabulce je uveden přehled typů se základními vlastnostmi. Pro experimentování při vývoji nových konstrukcí dodává 3M i vzorkovnici s krátkými kousky od všech vyráběných typů kovových pásek.

Hans-Peter Brandt / Jörg Thürmer, 3M Laboratories Hamburg, přeložil Pavel Mužík, 3M Česko