Ein Schaltschrank mag wie ein einfacher Metallkasten aussehen, aber die Auswahl ist selten einfach. Seine Aufgabe besteht darin, elektrische Geräte zu schützen, versehentlichen Kontakt mit stromführenden Teilen zu verhindern und dafür zu sorgen, dass das System in der vorgesehenen Umgebung zuverlässig funktioniert.
Ein kleiner Innenschaltschrank und einElektrogehäuse für den Außenbereichstehen vor ganz unterschiedlichen Bedingungen. Möglicherweise ist nur Schutz vor Staub und Tropfwasser erforderlich. Der andere muss möglicherweise Regen, Sand, starkem Sonnenlicht, Feuchtigkeit, salzhaltiger Luft und großen Temperaturschwankungen standhalten.
Aus diesem Grund sollten Gehäuse nicht nur nach ihrem Aussehen klassifiziert werden. Ihre Installationsumgebung, Konstruktion, Material, Schutzart, interne Ausrüstung und Wartungsanforderungen sind alle von Bedeutung.
1. Elektrische Gehäuse für den Innenbereich
Innengehäuse werden in Fabriken, Gewerbegebäuden, Umspannwerken, Rechenzentren und anderen kontrollierten Standorten eingesetzt. Sie schützen Komponenten vor unbeabsichtigtem Kontakt, herabfallendem Schmutz, Staub und begrenzter Feuchtigkeit.
Zu den gängigen Anwendungen gehören:
- Steuer- und Automatisierungsschränke
- Relais- und Schutztafeln
- Niederspannungsverteilerschränke-
- Transformatorgehäuse für den Innenbereich
- Mess- und Kommunikationsschränke
Innen bedeutet nicht unbedingt sauber oder trocken. Ein Gehäuse, das in einem Stahlwerk, Keller oder einer Verarbeitungswerkstatt installiert ist, kann immer noch leitfähigem Staub, Öl, Kondensation oder chemischen Dämpfen ausgesetzt sein. Daher muss die Betriebsumgebung überprüft werden, bevor die Schutzstufe ausgewählt wird.
2. Elektrische Gehäuse für den Außenbereich
EinElektrogehäuse für den Außenbereicherfordert mehr als ein wetterfestes Dach. Türdichtungen, Kabeleinführungen, Lüftungsöffnungen, Hebepunkte, Grundrahmen, Entwässerungswege und Schweißverbindungen können die endgültige Schutzleistung beeinträchtigen.
Außengehege müssen möglicherweise geschützt werden gegen:
- Regen und wind-getriebenes Wasser
- Sand und Staub in der Luft
- Kondensation
- Hohe Temperaturen und Sonneneinstrahlung
- Küstensalz und industrielle Verschmutzung
- Mechanische Einwirkung
- Unbefugter Zugriff
In heißen Regionen ist das Wärmemanagement besonders wichtig. Eine dichtere Abdichtung eines Gehäuses kann die Staub- und Wasserbeständigkeit verbessern, aber auch Wärme einschließen. Abhängig von der im Inneren installierten Ausrüstung können Belüftung, Sonnenschutz, Isolierung, Ventilatoren oder Klimaanlage erforderlich sein.
3. Wand-Gehäuse
Wandgehäuse-sind kompakte Einheiten, die direkt an einer Wand, Säule, einem Rahmen oder einer Maschine befestigt werden. Sie werden häufig für lokale Steuerungen, Schalter, Messgeräte, Klemmenblöcke und kleine Automatisierungssysteme verwendet.
Zu ihren Vorteilen gehören der geringe Platzbedarf und die bequeme Zugänglichkeit. Bei der Konstruktion müssen jedoch die Wandstruktur, die Montagehalterungen, die Kabelrichtung, der Türabstand und das Gesamtgewicht der Ausrüstung berücksichtigt werden.
4. Boden-Stehschränke
Standschränke-bieten mehr Innenraum und eine größere Ladekapazität. Sie werden normalerweise für Schaltanlagen, industrielle Steuerungssysteme, Schutzausrüstung und Energieverteilungsanwendungen verwendet.
Sie können geliefert werden als:
- Eintürige oder zweitürige-Einheiten
- Freistehende Schränke
- Gehäusesysteme mit mehreren-Feldern
- Modulare Schränke
- Auf Sockel oder Sockel montierte Gehäuse
Bei großen Einheiten ist der Tragrahmen ebenso wichtig wie die Außenwände. Es muss das Gewicht der internen Ausrüstung tragen und dem Anheben, Transport, der Installation und dem Langzeitbetrieb ohne unzulässige Verformung standhalten.
5. Modulare und Multi-Bay-Gehäuse
Ein modulares Gehäuse besteht aus standardisierten Rahmen, Paneelen, Türen, Trennwänden und Basisabschnitten. Mehrere Felder können zu einem größeren System verbunden werden.
Dieses Design ist nützlich, wenn ein Projekt separate Fächer erfordert für:
- Steuergeräte
- Schutzrelais
- Batterien
- Kommunikationssysteme
- Nieder-Spannungsverteilung
- Hilfsenergieausrüstung
Der modulare Aufbau erleichtert auch zukünftige Erweiterungen. Dennoch muss jede Verbindung zwischen den Abschnitten sorgfältig geplant werden. Schlecht kontrollierte Verbindungen können die strukturelle Festigkeit verringern oder Wege für Staub und Wasser schaffen.
6. Transformatorgehäuse
A Transformatorgehäuseumgibt und schützt einen Transformator, insbesondere einen Trockentransformator-. Es kann dazu beitragen, versehentlichen Kontakt zu verhindern und gleichzeitig das Eindringen von Staub, Wasser und Fremdkörpern zu reduzieren.
Das Gehäusedesign hängt von folgenden Faktoren ab:
- Abmessungen und Gewicht des Transformators
- Innen- oder Außeninstallation
- Erforderliche Belüftung
- Wärmeableitung
- Kabel-Einführungspositionen
- Lärmschutzanforderungen-
- Wartungszugang
- Geltende Brandschutz- und Sicherheitsvorschriften
A Transformatorgehäusesollte nicht mit einem Transformatoröltank verwechselt werden. Der Öltank enthält das Transformatoröl und die aktiven Teile, während das Gehäuse eine äußere Schutzkonstruktion darstellt.
7. Umspannwerksgehäuse
A Maßgeschneidertes Umspannwerksgehäuseist im Allgemeinen größer und komplexer als ein Standard-Schaltschrank. Es kann Transformatoren, Schaltanlagen, Niederspannungsschalttafeln, Überwachungssysteme oder andere elektrische Geräte innerhalb einer Struktur unterbringen.
Typische Designs sind:
- Kompaktes Umspannwerksgehäuse
- Pad-montiertes Umspannwerksgehäuse
- Vorgefertigte Kabineneinhausung
- Unterstand für elektrische Geräte
- E-Hausstruktur
A Kompaktes UmspannwerksgehäuseIntegriert dedizierte Räume für verschiedene Geräte auf relativ kleinem Raum. Je nach Projekt kann es separate Transformator-, Mittel--Spannungs- und Nieder--Spannungsbereiche enthalten.
A vorgefertigte Kabineneinhausungwird häufig verwendet, wenn das Projekt eine größere begehbare-Struktur für Schaltanlagen, Steuerungsgeräte, Schutzsysteme oder Hilfsgeräte erfordert. Es kann vor der Lieferung an den Installationsort hergestellt und teilweise montiert werden.
Diese Produkte werden in der Regel nach genehmigten Zeichnungen und Projektspezifikationen angepasst. Geräteanordnung, interne Trennwände, Kabelgräben, Zugangstüren, Belüftung, Hebevorrichtungen, Brandschutz und Transportbeschränkungen beeinflussen alle das endgültige Design.
Bei vielen Projekten muss das Gehäuse in separate Funktionsbereiche unterteilt werden. Die erforderliche Trennung hängt von der elektrischen Ausführung und den geltenden Normen ab.
8. Gehäuse für elektrische Geräte
EinGehäuse für elektrische Geräteschützt elektrische oder mechanische Geräte und sorgt gleichzeitig für den Zugang, die Belüftung, die Montage und die Kabeleinführungsvorkehrungen, die für den Betrieb erforderlich sind.
Im Gegensatz zu einem kleinen Standardschrank ist ein maßgeschneiderterGehäuse für elektrische Gerätekann um große Geräte herum konzipiert werden, wie zum Beispiel:
- Energieumwandlungsausrüstung-
- Steuerungs- und Überwachungssysteme
- Öl-Filtrationsmaschinen
- Vakuumausrüstung
- Industrielle Energieverteilungsausrüstung
- Hilfssysteme für Umspannwerke
Der Gehäusehersteller muss wissen, was darin eingebaut wird. Das Gewicht der Ausrüstung, die Wärmeentwicklung, der Wartungsabstand, die Kabelführung, Geräusche, Vibrationen und Hebeanforderungen können sich alle auf die endgültige Struktur auswirken.
9. NEMA-Gehäusetypen
In nordamerikanischen Projekten und in einigen internationalen Spezifikationen wird häufig auf NEMA-Gehäusetypen verwiesen. Zu den häufig anzutreffenden Klassifizierungen gehören:
NEMA Typ 1:Allgemeiner Innenschutz gegen Berührung und herabfallenden Schmutz
NEMA Typ 2:Innenschutz mit zusätzlicher Beständigkeit gegen Tropfen oder leichte Spritzer
NEMA Typ 3:Schutz im Innen- und Außenbereich vor Regen, Graupel, windverwehtem Staub und äußerer Eisbildung
NEMA Typ 3R:Schutz im Freien hauptsächlich gegen Regen, Graupel und äußere Eisbildung
NEMA Typ 4:Schutz vor Regen, windverwehtem Staub und Strahlwasser
NEMA Typ 4X:Ähnlich wie Typ 4, jedoch mit zusätzlichen Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit-
NEMA Typ 12:Schutz für Innenräume vor Staub, Schmutz, Tropfwasser und begrenzten Mengen nicht{0}}ätzender Flüssigkeiten
NEMA Typ 13:Innenschutz gegen Staub, Spritzwasser, Öl und nicht{0}}korrosives Kühlmittel
Das Gehäuse muss anhand der geltenden Anforderungen getestet und bewertet werden, bevor eine bestimmte NEMA-Bewertung beantragt wird.
10. IP-Gehäuse
Der IP-Code ist in IEC 60529 definiert und wird häufig in internationalen Elektroprojekten verwendet. Es besteht aus zwei Ziffern.
Die erste Ziffer gibt den Schutz gegen den Zugang zu gefährlichen Teilen und festen Gegenständen an. Die zweite gibt Schutz vor Wasser an.
Beispiele hierfür sind:
IP44:Schutz gegen feste Gegenstände größer als 1 mm und Spritzwasser
IP54:Staubgeschützt und spritzwassergeschützt
IP55:Staubgeschützt und strahlwassergeschützt
IP65:Staubdicht und beständig gegen Strahlwasser
IP66:Staubdicht und beständig gegen starke Wasserstrahlen
NEMA- und IP-Ratings verwenden unterschiedliche Testmethoden und Bewertungskriterien. Sie sollten nicht als exakte Äquivalente betrachtet werden. Wenn in einem Projekt beide Systeme erwähnt werden, sollte jede Anforderung separat überprüft werden.
11. Gehäuse nach Material klassifiziert
Das Gehäusematerial beeinflusst Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Gewicht, Herstellung, Wartung und Kosten.
Kohlenstoffstahl
Kohlenstoffstahl wird häufig für Elektro- und Umspannwerksgehäuse verwendet, da er eine gute strukturelle Festigkeit und Fertigungsflexibilität bietet. Seine langfristige Korrosionsbeständigkeit hängt stark von der Oberflächenvorbereitung und dem gewählten Beschichtungssystem ab.
Edelstahl
Edelstahl eignet sich für Küstenumgebungen, feuchte, hygienische oder chemisch aggressive Umgebungen. Die geeignete Sorte sollte entsprechend den tatsächlichen Expositionsbedingungen ausgewählt werden.
Aluminium
Aluminium ist leicht und von Natur aus korrosionsbeständig-. Es ist nützlich, wenn Gewichtsreduzierung wichtig ist, obwohl mechanische Festigkeit, galvanische Korrosion, Schweißmethoden und Kosten berücksichtigt werden müssen.
Nicht-Metallische Materialien
Gehäuse aus glasfaserverstärktem Polyester und Polycarbonat werden üblicherweise für kleinere Schränke in korrosiven oder elektrisch empfindlichen Umgebungen verwendet. Sie sind leicht, eignen sich jedoch möglicherweise nicht für große Strukturgehäuse oder Anwendungen, die eine hohe mechanische Festigkeit erfordern.
Wie sollte das richtige Gehäuse ausgewählt werden?
Es gibt kein allgemein „bestes“ Gehäuse. Das richtige Design ist dasjenige, das der Ausrüstung, der Betriebsumgebung, den geltenden Standards und dem Wartungsplan entspricht.
Bevor Sie ein Angebot anfordern, ist es sinnvoll, Folgendes zu bestätigen:
- Installationsort und Umgebungsbedingungen
- Gesamtabmessungen und Ausstattungslayout
- Erforderliche IP- oder NEMA-Klassifizierung
- Grundmaterial und Materialstärke
- Korrosionskategorie und Beschichtungsspezifikation
- Belüftungs- oder Kühlanforderungen
- Kabeleinführungs- und Entwässerungsanordnungen
- Anforderungen an Tür, Schloss und Wartungszugang-
- Hebe- und Transportbeschränkungen
- Inspektions- und Prüfanforderungen
Für einenMaßgeschneidertes Umspannwerksgehäuse, vorgefertigte KabineneinhausungBei Bauarbeiten oder anderen großen Gehäuseprojekten bleiben Zeichnungen unerlässlich. Sie ermöglichen es dem Hersteller, strukturelle Details, Geräteschnittstellen, Öffnungen, Toleranzen, Schweiß-, Beschichtungs- und Montageanforderungen zu überprüfen, bevor die Produktion beginnt.
Ein gut gestaltetes Gehäuse deckt nicht nur elektrische Geräte ab. Es schafft eine kontrollierte Grenze zwischen sensiblen Komponenten und einer anspruchsvollen Betriebsumgebung-und diese Grenze muss während der gesamten Lebensdauer der Installation zuverlässig bleiben.
