Schaltschrank

Ein kleiner Schaltschrank wird Klemmenkasten genannt. Der Name leitet sich aus der Möglichkeit ab, in ihm geschützt und geordnet verschiedene elektrische Kabel in Klemmen zu verbinden. Die mittlere Baugröße eines Schaltschranks heißt Wandgehäuse. Wandgehäuse werden befestigt an Wänden oder direkt an Maschinen bzw. Anlagen. Das am Boden stehende Pendant zu Wandgehäusen sind (Steuer-)Pulte. Pulte haben in der Regel zwei Bedienoberflächen, eine annähernd senkrechte und eine weitgehend waagerechte. Im oberen Teil sind Anzeigeelemente wie Displays untergebracht. Leitstände für große Anlagen und Kraftwerke sind meist in Pult-Form aufgebaut.
Der geräumige Schaltschrank für große Steuerungen und Verteilungen ist ein Standschrank oder ein Anreihschrank. Diese Schaltschrank-Größe benötigt aus Stabilitätsgründen innen zusätzlich ein Schrankgerüst. Ein Anreih-Schaltschrank erweitert gegenüber einem Standschrank die Einsatzmöglichkeiten, weil er ohne großen Aufwand mit weiteren Anreihschränken zu einer großen Einheit verkettet werden kann. Damit läßt sich der Schaltschrank modular dem benötigten Platzbedarf anpassen. Erreicht wird dies, indem zwischen den einzelnen Stößen die Seitenwände weggelassen werden. Dadurch können auch die Kabel, Leitungen und Stromleiter durchgängig verlegt werden.

Produktbeispiele

Anwendung und Zubehör

Je nach Anwendung ist auch das Zubehör für einen Schaltschrank wichtig. Beispiele hierfür sind die komplette Klimatechnik, also Filterlüfter, Klimageräte und Heizungen. Varianten gibt es bei den Verschlüssen, z.B. Vierkant-, Doppelbart-, Knebel- oder Schwenkhebelverschlüsse oder mit Vorhängeschloß. Es gibt verschiedene Flansch- bzw. Kabelplatten, die für die Kabeldurchführung wichtig sind. Nicht vergessen werden darf die Erdung bzw. Schutzleiterverbindung zwischen den abschraubbaren Teilen des Schaltschranks. Bei einem Outdoor-Schaltschrank ist an ein Regendach zu denken. Stand- und Anreihschränke stehen häufig auf einem Sockel. Für die spätere Aufbewahrung von Dokumentationen des Innenlebens eines Schaltschranks empfiehlt sich eine Schaltplantasche. Eine Leuchte im Schaltschrank ist von Vorteil in schlecht beleuchtetem Umfeld. Transportösen sind wichtig beim Handling eines schweren Schaltschranks. Apparate-/Hutschienen ermöglichen die Befestigung von Steuerungskomponenten.
Zur Erweiterung des Montagebereichs kann ein Schwenkrahmen eingesetzt werden. Damit besteht die Möglichkeit, zusätzliche Komponenten im Schaltschrank zu befestigen.

Materialien

Ein Schaltschrank besteht aus Stahl, Aluminium, Edelstahl oder Kunststoff. Jedes Material hat Vor- und Nachteile. Deshalb kommt es bei der Materialwahl entscheidend auf den Anwendungsfall an. Wenn ein günstiger Preis und die Stabilität im Vordergrund steht, wird die Wahl auf Stahlblech fallen. In lackschädigenden Atmosphären sowie im Lebensmittelbereich aus hygienischen Gründen kommt oft ein Schaltschrank aus Edelstahl zum Einsatz.

Schutzarten

Ein wichtiges Kriterium bei einem Schaltschrank ist die Schutzart. Sie drückt aus, wie gut ein Schaltschrank das Innenleben gegen Beeinflussung von außen schützt. Die Schutzart ist genormt in DIN EN 60529. Die Angabe der Schutzart erfolgt durch “IP” direkt gefolgt durch zwei Kennziffern, z.B. IP66. Die erste Kennziffer drückt den Schutz gegen Fremdkörper und Berührung aus.
1 ist geschützt gegen feste Fremdköper mit 50 mm Durchmesser und größer. Das heißt, dass eine Kugel mit 50 mm Durchmesser nicht voll in den Schaltschrank eindringen darf.
2 bedeutet den Schutz gegen feste Fremdkörper mit 12,5 mm Durchmesser und größer.
3 ist geschützt gegen feste Fremdkörper mit 2,5 mm Durchmesser und größer. Schutzgrad 4 deckt Fremdkörper-Durchmesser von 1,0 mm an ab.
5 steht für staubgeschützt, das heißt, dass das Eindringen von Staub nicht vollständig verhindert wird. Der Staub darf aber nicht in einer solchen Menge eindringen, dass die Sicherheit oder das Arbeiten des Gerätes beeinträchtigt wird.
6 ist die Kennziffer für staubdicht. Dabei darf kein Staub bei einem Unterdruck von 20 mbar in den Schaltschrank eindringen.

Die zweite Kennziffer der Schutzart bezieht sich auf den Schutz gegen Wassereintritt in den Schaltschrank. Bei 1 ist der Schaltschrank geschützt gegen Tropfwasser. Von senkrecht fallenden Tropfen dürfen keine schädlichen Wirkungen ausgehen. 2 erschwert die vorgenannten Bedingungen um eine Neigung des Schaltschranks um bis zu 15 Grad beiderseits der Senkrechten. Wenn der Wert der zweiten Kennziffer 3 ist, bedeutet dies Schutz gegen Sprühwasser. Sprühwasser ist Wasser, das in einem Winkel bis zu 60 Grad beiderseits der Senkrechten gesprüht wird. Bei 4 ist das Gehäuse geschützt gegen Spritzwasser, so dass keinerlei schädliche Wirkungen von Wasser ausgeht, das gegen das Schaltschrank Gehäuse aus jeder Richtung spritzt. Ein Wert von 5 steht für Strahlwasser, das ebenfalls aus jeder Richtung gegen den Schaltschrank gerichtet ist. 6 verschärft den Schutz zu starkem Strahlwasser, sonst wie bei 5. Der Schutzgrad 7 drückt den Schutz gegen die Wirkung beim zeitweiligen Untertauchen des Gehäuses in Wasser aus. Dabei darf Wasser nicht in einer Menge eintreten, die schädliche Wirkung verursacht, wenn das Schaltschrank Gehäuse unter genormten Zeit- und Druckbedingungen zeitweilig in Wasser untergetaucht wird. 8 ist der Schutz beim dauernden Untertauchen in Wasser. Dabei wird das Schaltschrank Gehäuse dauernd unter Wasser getaucht unter Bedingungen, die zwischen den Vertragspartnern vereinbart werden müssen. Diese müssen jedoch schwieriger sein als die Bedingungen vom Schutzgrad 7.
Es gibt noch einen weiteren Schutzgrad 9K, der jedoch in der DIN 40050, Teil 9 geregelt ist. Die Belastung erfolgt mit Wasser aus einem Hochdruck- bzw. Dampfstrahlreiniger. Dieses Wasser aus jeder Richtung darf keine negativen Wirkungen zur Folge haben.

Ein Elektro-Schaltschrank mit einer Steuerung weist in der Regel einen von außen zugänglichen Not-Aus-Taster bzw. einen geeigneten Hauptschalter auf. Damit läßt sich die Anlage oder Maschine im Notfall stoppen bzw. stromlos machen. Eine Absperrmöglichkeit dieser Abschaltvorrichtung sichert bei Wartungs- und Reparatureinsätzen gegen das Einschalten während der Arbeiten.

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