Schaltschrankbau – Qualität und Präzision von WS Technik Service GmbH

Ein Schaltschrank ist ein geschlossenes Gehäuse, das elektrische Schalt- und Schutzgeräte, Steuerungstechnik, Verkabelung und Anschlüsse bündelt. Er dient der Steuerung, Regelung, Messung und Signalübertragung in elektrischen Anlagen und schützt die empfindlichen Komponenten vor äußeren Einflüssen wie Staub, Feuchtigkeit oder mechanischen Beschädigungen.

Maßgeschneiderte Schaltschränke werden exakt auf Ihre spezifischen Anlagen und Prozesse abgestimmt. Sie bieten optimale Raumnutzung, höchste Bedienerfreundlichkeit, präzise Integration aller benötigten Komponenten und zukunftssichere Erweiterungsmöglichkeiten. Dadurch erreichen Sie maximale Effizienz und Zuverlässigkeit in Ihrem Betrieb.

Bei der Planung müssen zahlreiche Faktoren berücksichtigt werden: die technischen Anforderungen Ihrer Anlage, Umgebungsbedingungen, Schutzart (IP-Rating), Wärmeentwicklung und Kühlung, Platzierung der Komponenten, Zugänglichkeit für Wartung, erforderliche Sicherheitsabstände sowie die Einhaltung aller relevanten Normen und Vorschriften wie DIN EN 61439.

Die erforderliche Schutzart hängt von den Umgebungsbedingungen ab. In trockenen Innenräumen reicht oft IP54, während in feuchten oder staubigen Umgebungen mindestens IP65 erforderlich ist. Für Außenanwendungen oder aggressive Umgebungen können IP66 oder höher notwendig sein. Die Wahl der richtigen Schutzart gewährleistet die Langlebigkeit und Sicherheit der Anlage.

Die Wärmeabführung erfolgt durch verschiedene Methoden: natürliche Konvektion bei geringer Verlustleistung, Zwangsbelüftung mit Lüftern für mittlere Lasten oder aktive Klimatisierung bei hoher Wärmeentwicklung. Die korrekte Dimensionierung der Kühlung ist entscheidend für die Zuverlässigkeit der Komponenten und muss bereits in der Planungsphase berücksichtigt werden.

Die DIN EN 61439 ist die maßgebliche Norm für Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen und legt Anforderungen für Planung, Konstruktion und Prüfung fest. Sie definiert unter anderem Schutzmaßnahmen, Festigkeit der Materialien, Schutzarten, Luft- und Kriechstrecken, Wärmeentwicklung sowie elektromagnetische Verträglichkeit (EMV). Die Einhaltung dieser Norm ist entscheidend für die Sicherheit und Zulassung.

Nach DIN EN 61439 sind zwei Arten von Nachweisen erforderlich: der Bauartnachweis (Type Test) für das grundlegende Design und der Stücknachweis (Routine Test) für jeden einzelnen gefertigten Schaltschrank. Diese Nachweise umfassen verschiedene Prüfungen wie Isolationsprüfungen, Funktionsprüfungen und Schutzmaßnahmenprüfungen, die dokumentiert werden müssen.

Luftstrecken sind die kürzesten Abstände durch die Luft zwischen spannungsführenden Teilen, Kriechstrecken verlaufen entlang der Oberfläche von Isolierstoffen. Beide müssen gemäß Norm ausreichend dimensioniert sein, um Überschläge und Kriechströme zu verhindern. Die Mindestmaße hängen von der Spannung, der Verschmutzung und der Überspannungskategorie ab.

Die Unterteilungsformen (Form 1 bis 4b) definieren den Grad der internen Trennung zwischen funktionalen Einheiten im Schaltschrank. Form 1 hat keine Unterteilung, während Form 4b die höchste Trennung bietet, bei der jede funktionale Einheit vollständig von anderen getrennt ist. Dies ermöglicht sicheres Arbeiten an einem Teil, während andere Bereiche in Betrieb bleiben.

Für den nordamerikanischen Markt sind UL- und CSA-Zertifizierungen erforderlich, während IEC als internationaler Standard gilt. UL-Standards wie UL 508A legen besondere Sicherheitsanforderungen fest. Für andere Märkte können weitere länderspezifische Normen relevant sein. Eine frühzeitige Berücksichtigung der Zielmärkte in der Planungsphase ist essenziell.

Nach DGUV Vorschrift 3 müssen ausreichende Freiflächen vor Schaltschränken gewährleistet sein. Diese ermöglichen im Störfall, wie bei einem Lichtbogen oder Kurzschluss, eine schnelle und sichere Fluchtmöglichkeit für das Elektrofachpersonal. Zudem sind die Freiflächen für sichere Bedien- und Wartungsarbeiten erforderlich. Die genauen Abstände richten sich nach den örtlichen Gegebenheiten und der Anlagengröße.

EMV bedeutet, dass elektrische Geräte sich gegenseitig nicht durch elektromagnetische Störungen beeinflussen. Ein Schaltschrank muss sowohl störfest gegen externe Einflüsse sein als auch selbst keine unzulässigen Störaussendungen erzeugen. Dies wird durch geeignete Schirmung, Filterung und Erdung erreicht und ist besonders in sensiblen Umgebungen kritisch.

Der Schutz gegen direktes Berühren erfolgt durch Isolierung und Abdeckungen (Basisschutz), während der Schutz bei indirektem Berühren durch Schutzleiter, Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCD) und Potentialausgleich gewährleistet wird (Fehlerschutz). Alle spannungsführenden Teile müssen mindestens die Schutzart IPXXB aufweisen, um versehentliches Berühren zu verhindern.

Schaltschränke müssen so konstruiert sein, dass sie den bei einem Kurzschluss auftretenden elektrischen und mechanischen Beanspruchungen standhalten. Dies umfasst die richtige Dimensionierung der Sammelschienen, ausreichende mechanische Festigkeit der Befestigungen und die Koordination zwischen Schutzgeräten. Die Kurzschlussfestigkeit muss durch Berechnungen oder Tests nachgewiesen werden.

Jeder Schaltschrank benötigt ein Typenschild mit Herstellerangaben, Spannungs- und Stromwerten sowie der CE-Kennzeichnung. Alle Komponenten, Klemmen und Leitungen müssen gemäß Schaltplan eindeutig beschriftet sein. Sicherheitshinweise, Warnschilder für Spannungsführende Teile und Bedienungsanleitungen müssen gut sichtbar angebracht sein.

Die Wartungsintervalle richten sich nach den Herstellervorgaben, den Einsatzbedingungen und gesetzlichen Anforderungen. In der Regel wird eine jährliche Inspektion empfohlen. Bei besonders anspruchsvollen Umgebungen oder kritischen Anlagen können kürzere Intervalle notwendig sein. Regelmäßige Wartung minimiert Ausfallrisiken und erhält die Betriebssicherheit.

Die Inspektion umfasst Sicht- und Funktionsprüfungen aller Komponenten, Überprüfung der Verkabelung und Anschlüsse, Kontrolle der Schutzeinrichtungen, Messung von Isolationswiderständen und Erdungswiderständen, Prüfung der Kühlung sowie die Dokumentation aller Befunde. Ziel ist die Feststellung des Ist-Zustands und die Ableitung notwendiger Wartungsmaßnahmen.

Die Inspektion dient der Zustandsprüfung und Bewertung der Anlage ohne Eingriffe. Sie liefert Empfehlungen für notwendige Maßnahmen. Die Wartung hingegen umfasst die aktive Durchführung dieser Maßnahmen wie Reinigung, Nachziehen von Verbindungen, Austausch verschlissener Teile oder Schmierung beweglicher Komponenten zur Sicherung der Funktionsfähigkeit.

Die DGUV Vorschrift 3 (ehemals BGV A3) verpflichtet Arbeitgeber zur regelmäßigen Prüfung elektrischer Anlagen und Betriebsmittel zum Schutz der Mitarbeiter. Sie schreibt Prüfungen nach anerkannten technischen Regeln vor, definiert Prüffristen abhängig von Nutzung und Gefährdung und fordert die Dokumentation aller Prüfergebnisse. Nur qualifizierte Elektrofachkräfte dürfen diese Prüfungen durchführen.

Eine lückenlose Dokumentation ist gesetzlich vorgeschrieben und dient als Nachweis der ordnungsgemäßen Wartung und Prüfung. Sie ist im Schadensfall, bei Versicherungsfragen und behördlichen Prüfungen essenziell. Zudem ermöglicht sie die Nachverfolgung des Anlagenzustands über die Zeit und hilft bei der Planung zukünftiger Wartungsmaßnahmen und Investitionen.