Auswahl der passenden Schutzart für Ihre Anwendung
Ein Auszug der Schutzklassen, festgelegt durch die Produktnorm IEC 61439 für Schaltgerätekombinationen.
Die von ELSTA gefertigten Gehäuse sind in erster Linie zum Ausbau als Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen nach der IEC 61439-Reihe vorgesehen.
Diese Normenreihe gibt folgende Mindestschutzarten „außen“, das heißt für das Gehäuse bei geschlossener Türe, vor.
Mindestschutzarten für Gehäuse nach IEC 61439 „außen“ (bei geschlossener Tür):
IP-Schutzarten werden nach der Prüfnorm IEC 60529 geprüft und bewertet.
Näheres dazu finden Sie unter: IP-Schutzart gemäß IEC 60529
Die Prüfung erfolgt unabhängig von der Produktnorm.
Die Produktnormen für die spezifischen Schaltgerätekombinationen (IEC 61439) definieren Mindestvorgaben an die IP-Schutzart.
Die Leergehäusenorm (IEC 62208) fordert nur den prüftechnischen Nachweis der vom Hersteller angegebenen Schutzart.
Je nach IP-Code unterliegt die Bewertung des Prüfergebnisses jedoch einer gewissen Unschärfe, denn bei IPX4 und IP5X gilt: Das für die X4-Prüfung erzeugte Spritz- oder Strahlwasser, sowie der verwirbelte Staub (5X-Prüfung) dürfen nicht über einem gewissen Ausmaß in den geschützten Raum eindringen. Das jeweilige Ausmaß hängt von den verwendeten zu schützenden Komponenten und ihrer Lage im Schrank ab.
Die Prüfnorm IEC 60529 definiert daher nur allgemeine Kriterien zur Abnahme und überlässt es der jeweiligen Produktnorm, die erlaubte Menge festzulegen.
Daher können die Schutzarten IPX1-IPX4 und IP5X strenggenommen nur an einer fertigen Schaltgerätekombination exakt beurteilt werden, oder wenn der vollständige Ausbau zum Prüfzeitpunkt genau bekannt ist.
Je nach Definition des Schutzraumes kann die IEC 62208 strenger sein, z.B. wenn der gesamte Schrank inklusive Schrankinnenflächen als geschätzter Raum definiert ist. Entscheidend ist, ob durch das Eindringen von Staub und/oder Wasser die Isolationsfestigkeit gestört wird. Daher ist in den Normen vorgesehen, dass z.B. die Durchführung der IP-Prüfung auch unter Spannung oder eine Isolationsprüfung nach der Beaufschlagung vereinbart werden kann.
Man kann davon ausgehen, dass der Grad der äußeren Verschmutzung durch höhere Schutzarten (1. Ziffer ) so gemindert wird, dass im Innenraum des Gehäuses niedrigere Verschutzungsgrade auftreten. Die Verschmutzungsgrade definieren zum Beispiel, ob Staub als Verschmutzung zulässig ist. Es hängt jedoch von der Umgebung ab, ob der eindringende Staub leitfähig ist/werden kann oder nicht.
Beispiel: In Teil 4 von IEC 61439 (Baustromverteiler; kurz: BV) wird darauf hingewiesen, dass die Schutzart IP5X den Grad der äußeren Verschmutzung (für BV ist nur Grad 3 oder 4 zulässig) auf Grad 2 im Innenbereich reduzieren kann, wenn ausreichende Maßnahmen gegen Kondensat getroffen werden. Jedenfalls reduziert ein Schrank mit Schutzart IP44 den Verschmutzungsgrad außen von Grad 4 (beinhaltet Regen) auf Grad 3. Durch weitere Einbauten, die die elektrotechnischen Komponenten schützen z.B. geschlossene Gerätefelder, ist auch eine Reduktion auf Grad 2 denkbar.
Die Normprüfbedingungen für den Schutz gegen Sprühwasser (IPX3) und Spritzwasser (IPX4) bilden die tatsächlichen Freiluftbedingungen nur teilweise ab: Durch starken Wind kann z.B. aus Sprühwasser, das normalem Regen entsprechen würde, Spritzwasser oder sogar Strahlwasser werden, das mit Druck auf den Schrank trifft (wie unter Prüfbedingungen für IPX5). Es können daher auch bei Gehäusen der Schutzart IPX4, bei denen im Laborversuch gar kein Wasser eingedrungen ist, in der Praxis z.B. nach einem Starkregenereignis oder Gewitter Wassereintritte feststellbar sein.
Für viele freistehende (erdgesetzte) Verteiler gilt, dass eventuell eindringendes Wasser über kontrollierte Wege (z.B. die Schrankinnenwände) frei oder über eine Sockelfüllschicht in das Erdreich abrinnen kann und so keine technischen Probleme verursacht. Es ist auch möglich, dass sich an den Schrankinnenflächen Kondensat bildet, das ebenfalls in der Regel nicht zu Problemen führen wird. Entscheidend ist neben der Aufrechterhaltung der Isolationsfestigkeit, dass das eintretende Wasser keine direkten Schäden (z.B. Korrosion) an Komponenten verursacht und den Schrank auch wieder verlassen kann, so dass sich kein dauerhaft kondensierendes Mikroklima ausbildet.
Die zweite Kennziffer 4 bei IP44 im Vergleich zu IP54
Schränke, die nicht nur gegen feste Fremdkörper mit Durchmesser ≥ 1,0 mm (IP4X), sondern auch gegen Staub geschützt sind (IP5X), müssen speziell gedichtet werden, um das Eindringen von Staub auf ein problemloses Maß zu reduzieren. Das führt gleichzeitig dazu, dass diese Schränke dadurch auch besser gegen Wassereintritt geschützt sind, obwohl sie dieselbe Klassifizierung erreichen (IPX4). Es entsteht dadurch eine „bessere“ Schutzart IPX4 als erforderlich, IPX5 wird aber (gerade) nicht erreicht.
Durch die Dichtungen wird jedoch auch der Luftaustausch zwischen Schrank und Umgebung behindert, wodurch die Schränke leichter zu Kondensatbildung neigen und ggf. zusätzliche Maßnahmen gegen Kondensat notwendig werden. Erst bei noch höheren Schutzarten mit dampfundurchlässigen Dichtungen kann eine Kondensatbildung vermieden werden.
Generell befindet sich der „geschützte Raum“, also jener Raum, in dem Betriebsmittel mit einer festgelegten Schutzart geschützt sind, nur im Bereich des Schrankes (Oberteils). Der Sockel selbst ist kein elektrotechnisches Betriebsmittel, es gelten daher prinzipiell keine Forderungen nach einer Schutzart.
Was zunächst vielleicht überraschend klingt ist leicht verständlich: Das Hauptaugenmerk der nationalen Normung lag auf der Kompatibilität von Schränken und Sockeln verschiedenster Hersteller.
Natürlich kann aber trotzdem eine „fiktive“ Schutzart ermittelt werden.
Diese ist beim Übergang ELSTA Schrank auf ELSTA Sockel je nach Schrank-Sockel-Kombination unterschiedlich, wie folgende Abbildung zeigt:
Erklärungen zu den Abbildungen
Es ist darauf zu achten, dass blanke, gefährliche Spannungen führende Teile nur innerhalb der beschriebenen Schutzbereiche montiert werden, wo sie durch Stochern nicht erreicht werden können (IPXXD). Besonderes Augenmerk ist bei Verwendung von Sockeln der Type „F“ auf die ausgenommenen Einschnürungen zu legen! Generell raten wir von der Positionierung blanker aktiver Teile im Sockel oder über den Übergang ragend strengstens ab, blanke aktive Teile im Sockel zu montieren oder in den Sockel hineinragen zu lassen. Andere leitfähige Teile, wie z.B. Erdungsschienen, können gefahrlos auch im Sockel montiert werden.
Ursprünglich konzipiert als Kabelverteilerschrank, sind die Schränke standardmäßig unten (zum Sockel hin) offen, um den maximalen Querschnitt zur Leitungseinführung zur Verfügung zu stellen.
Auch in IEC 61439 Teil 5 wird die Möglichkeit des Einlegens von Anschlusskabeln von vorne gefordert. Dies schließt die Anwendung einer Bodenplatte praktisch aus bzw. schränkt deren Ausgestaltung deutlich ein.
Die Unempfindlichkeit der eingebauten Betriebsmittel und die Notwendigkeit guter Belüftung sprechen sogar gegen eine zu hohe Schutzart, daher ist auch gemäß IEC 61439-5 eine Schutzart von IP34D für Kabelverteiler im öffentlichen Raum ausreichend.
In der Praxis kann es sinnvoll sein, den Schrank auch gegenüber dem Sockelraum zu schützen oder den Schrank-Sockelübergang in einer besseren IP-Schutzart auszuführen, wenn die Anwendung es erfordert, z.B. auch in Bereichen wo auf Schränke mit Schutzart IP54 gewechselt werden muss!
ELSTA stellt dafür mehrere Lösungen zur Verfügung:
Quellen: