Schaltschränke – mehr als nur ein Gehäuse

Korrosionsschutz Schaltschränke – mehr als nur ein Gehäuse

27.10.2014Autor / Redakteur: Michael Schell und Christian Moritz * / Kristin Rinortner

Ein Schaltschrank muss auch nach Jahren mechanische Festigkeit besitzen. Um das Rosten zu verhindern, ist ein guter Korrosionsschutz durch standardisierte Fertigungs- und Prüfverfahren notwendig.

Anbieter zum Thema

CSA Group Bayern GmbH

Heitec AG

MES Electronic Connect GmbH & Co. KG

Rittal GmbH & Co. KG

Schaltschränke: Elektrische Schalt- oder Steuerungsanlagen schützen Personen im Umfeld vor den Gefahren des elektrischen Stromes.
(Bild: Rittal)

Schaltschrankgehäuse sind nicht nur der Schutzraum für darin untergebrachte elektrische Betriebsmittel. Sie schützen auch Personen, die an einer Schalt- oder Steuerungsanlage arbeiten oder sich im Umfeld dieser aufhalten, vor den Gefahren des elektrischen Stroms. Die Anforderungen an den Schutz und die Sicherheitsaufgaben sind je nach Einsatzort, Branche oder Anwendung durch verschiedene Normen, Richtlinien oder Zulassungsvoraussetzungen definiert. Aus diesen unterschiedlichen Spezifikationen resultieren zahlreiche Prüfungen und Nachweise, um die Konformität eines Schaltschrankgehäuses zu erfüllen.

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Die wohl bekannteste Anforderung an ein Schaltschrankgehäuse ist die IP-Schutzart nach IEC 60529, die den Schutz gegen das Eindringen von festen Körpern oder Staub und gegen das Eindringen von Wasser beschreibt. Darüber hinaus gibt es jedoch viele weitere Anforderungen an Schaltschrankgehäuse:

Maßhaltigkeit,

Korrosionsbeständigkeit,

Lackschichtdicke,

Kerbschlagfestigkeit,

Statische Materialbelastbarkeit,

Dynamische Materialbelastbarkeit,

Vibrationsbeständigkeit,

UV-Beständigkeit,

Schutz unter extremen klimatischen Bedingungen,

Nachweis des Wärmeabgabevermögens,

Nachweis der Druckbeständigkeit bei elektrischen Kurzschlüssen,

Nachweis des Schutzes von Personen bei elektrischen Fehlern,

Schutz von Personen bei Störlichtbogen,

Schutz bei mechanischen Beschädigungen von außen,

Thermische Beständigkeit von Kunststoffen, die die Schutzart von außen gewährleisten,

Sicherstellung der gleichbleibenden Fertigungsqualität.

Diese Anforderungen und auch deren Prüfung und Nachweise sind in Normen, wie beispielsweise der IEC 62208 oder IEC 61439-1 spezifiziert. Dabei ist zu beachten, dass je nach Marktbereich wie Nordamerika, Europa oder Asien eventuell zusätzliche Zulassungen erforderlich sind. In vielen Regionen weltweit wird der IEC-Standard direkt anerkannt, oder in einen Standard in nationaler Fassung übersetzt. In Nordamerika sind anstelle der IEC-Standards Nema-Standards oder UL-Zulassungen für den Nachweis der Schutzfunktionen erforderlich. Für besondere Einsatzorte, wie beispielsweise auf Schiffen oder an Eisenbahnen sind weitere spezifische Anforderungen in den jeweiligen Bauanforderungen festgelegt.

Mit der Erfüllung der Prüfungen und Nachweise werden die notwendigen Belege für die Zulassungen erreicht, dennoch muss auch bei der Herstellung der Schaltschrankgehäuse eine standardisierte Produktion, und somit gleichbleibende Qualität gewährleistet werden. Ansonsten ist die Aufrechterhaltung der Zulassungen und Prüfsiegel und der damit verbundenen Standards nicht möglich.

Um bei einigen Organisationen wie beispielsweise UL, Lloyds, DNV die Zulassung zu erhalten, werden neben der Erstprüfung auch die Fertigungsstätten regelmäßig überprüft. Bei erfolgreicher Auditierung erteilen diese Klassifikationsgesellschaften bis zur nächsten Begehung die Berechtigung Schränke mit deren Approbationszeichen weiterhin zu versehen.

Daher kann man bei Herstellern, die ihre Fertigung durch solche Organisationen regelmäßig prüfen lassen, von einer gleichbleibenden Qualität der Schaltschrankgehäuse ausgehen.

Als einer der weltweit führenden Systemanbieter für Gehäuse- und Schaltschranktechnik verfügt Rittal am Unternehmensstandort in Herborn über ein akkreditiertes Prüflabor für unterschiedliche Prüfungen – und ist damit auch für andere Unternehmen ein kompetenter Partner.

Neben den erforderlichen Erstprüfungen von neuen Produkten prüft man regelmäßig unterschiedliche Eigenschaften der Schaltschrankgehäuse an Gehäusen aus der laufenden Produktion. So ist sichergestellt, dass der hohe Qualitätsstandard der Schaltschranksysteme gewährleistet bleibt.

Neben der regelmäßigen Prüfung ist ein standardisiertes Fertigungsverfahren für eine gleichbleibende Güte wichtig (Bild 1). Damit auch besondere Abmessungen oder besondere Gehäuseformen berücksichtigt werden können, denkt und fertigt man beim Unternehmen in Herborn in Plattformtechnologien.

Ergänzendes zum Thema

Wiederherstellen des Korrosionsschutzes

Genügt der leere Schaltschrank bei der Auslieferung den Anforderungen der Norm IEC 62208, müssen häufig bei der Weiterbearbeitung zur fertigen Schaltanlage weitere Betriebsmittel in die Außenhülle eingebaut werden. Dazu werden in die Schaltschranktüren oder Seitenwände nachträglich Ausbrüche oder Bohrungen für den Einbau von Betriebsmitteln wie Anzeigegeräte, Steuerschalter oder Leuchtanzeiger hergestellt. Dabei werden die drei Schutzebenen des beschriebenen Korrosionsschutzes beschädigt. Ein einfacher Anstrich mit einem Deck- oder Reparaturlack reicht zur Wiederherstellung des Korrosionsschutzes nicht aus, da feine Mikrospalte zwischen den Lackschichten und den bearbeiteten Metallteilen nicht geschlossen werden und der Salznebel dort eindringt und eine Rostbildung hervorruft. Mit einer neuen Korrosionsschutzgrundierung hat Rittal ein Produkt entwickelt, mit dem auch Ausbrüche und Bohrungen sicher gegen Rostbildung geschützt werden. Zusammen mit der neuen Arbeitsanweisung ermöglicht dies den Schaltanlagenhersteller, dass deren Schaltanlagen die Anforderungen der IEC 61439 hinsichtlich Korrosion erfüllen.

So wird auch ein besonderes Schaltschrankgehäuse in der gleichen Weise gefertigt und beschichtet und unterscheidet sich in der Qualität nicht von den Produkten der lagermäßig geführten Serienvarianten.

Korrosionsschutz ist mehr als nur ein Farbanstrich

Ein modernes Schaltschrankgehäuse zeichnet sich dadurch aus, dass dieses die Anforderungen an den Stand der Technik und an die gültigen Normen entsprechend erfüllt. So ist zum Beispiel der Korrosionsschutz nicht mehr durch einen einfachen Anstrich des Metallkörpers zu erfüllen. Ein definiertes Verfahren mit verschiedenen Prozessschritten, von der Reinigung bis hin zur Pulverbeschichtung der grundierten Gehäuse, ist erforderlich, um einen langfristigen Korrosionsschutz zu gewährleisten. Der Korrosionsschutz ist notwendig, um auch nach Jahren des Betriebes von elektrischen Schaltanlagen den Schutz für das Personal und die Betriebsmittel durch das Gehäuse aufrechtzuerhalten.

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