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Störschutz Wie funktioniert eigentlich eine stromkompensierte Drossel?

Anton Fleissner *

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Die stromkompensierte Drossel ist ein wichtiges, aber nicht einfaches Bauteil, das vor allem zur Unterdrückung von Funkstörungen eingesetzt wird. Wir geben einen Überblick über Aufbau und Wirkungsweise.

Zwei stromkompensierte Drosseln: prinzipielle Wicklungsaufbauten für unterschiedliche Cl- und Ls-Werte
Zwei stromkompensierte Drosseln: prinzipielle Wicklungsaufbauten für unterschiedliche Cl- und Ls-Werte
(Bild: EBF)

Die stromkompensierte Drossel (current compensated choke) oder Gleichtaktdrossel (common mode choke) ist ein wichtiges, aber nicht einfaches Bauteil für die EMV-Technik. Eingesetzt wird sie in vielen Varianten entsprechend den Netzarten als Ein- und Mehrphasendrossel zum Zweck der Funkentstörung.

Es kann ein großer Induktivitätswert gewählt werden

Da mit ihr vorrangig die Bedämpfung von unsymmetrischen Störspannungen angestrebt wird, kann ihre Induktivität groß gewählt werden, da ja durch die stromkompensierte Beschaltung der Drossel deren Kern nicht vom Nennstrom induziert wird. Es kann durchwegs, unter Beachtung des angestrebten Frequenzbereichs, hochpermeables Kernmaterial eingesetzt werden.

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Dieser Autorenbeitrag ist in der Printausgabe ELEKTRONIKPRAXIS 12/2015 erschienen. Diese ist auch als kostenloses ePaper oder als pdf abrufbar.

So errechnen Sie die notwendige Windungszahl

Die dann notwendige Windungszahl für die gewünschte Induktivität der Drossel kann aus dem Al-Wert des Kerns, meist ein Ringkern, einfach ermittelt werden. In Kombination mit einem Y-Kondensator, dessen Kapazitätswert abhängig vom Einsatzbereich, Netzspannung, maximalem Ableitstrom, Dämpfungswert (CISPR-Band) ist, kann vorab die Grunddämpfung dieses Tiefpasses gemessen werden.

Schwierig ist es, den Wicklungsaufbau (Geometrie) für kleine Längskapazität (Cl) und gewünschte Streuinduktivität (Ls) zu erzielen. Der prinzipielle Wicklungsaufbau, bzw. die Wicklungsarten sind zwar in der EMV-Literatur und in diversen Firmenschriften wiedergegeben, jedoch bedarf es großer Erfahrung und viel Mühe durch Feinabstimmung der Geometrie diese gewünschten Cl- und Ls-Werte zu erreichen. Das Bild zeigt prinzipielle Wicklungsaufbauten für unterschiedliche Cl- und Ls-Werte.

Hohe Anforderungen an Kern- und Wicklungsisolation

Hohe Anforderungen werden auch an Kern- und Wicklungsisolation gestellt, insbesonders wenn die Drosseln in Netzen höherer Spannung eingesetzt werden, zumal dann, wenn der notwendigen Abstand zwischen den Wicklungen nicht ausreicht.

Dabei reicht keinesfalls eine, wenn auch erfolgreiche Hochspannungsprüfung (HV) aus, um Betriebssicherheit im Dauerbetrieb zu gewährleisten, vielmehr kann nur eine ausreichend hohe Uga der Teilentladungsprüfung (TE) Sicherheit geben.

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