Schaltschränke in der Industrie erfüllen eine zentrale Aufgabe für das reibungslose Funktionieren von Maschinen und Anlagen. Wichtige Komponenten für Energieversorgung und Steuerung sind darin verbaut. Damit diese Bauteile mit dem Strom- und Datennetz sowie mit den Betriebsmitteln verbunden sind, braucht es verschiedene Kabel, die in einen Schaltschrank hineinführen. Welche Regeln es für eine saubere Kabelführung im und zum Schaltschrank zu beachten gilt, beleuchten wir mit diesem Blogartikel.
Kabel im Schaltschrank
Umgangssprachlich mitunter synonym verwendet, wird im Steuerungs- und Schaltanlagenbau zwischen Verkabelung und Verdrahtung unterschieden.
- Draht: Ein einzelner, isolierter Leiter für die Übertragung von u. a. Steuersignalen oder Strom. Drähte kommen innerhalb des Schaltschranks zum Einsatz und verbinden die Geräte – etwa SPS (Speicherprogrammierbare Steuerungen), Relais, Schütze oder Messgeräte.
- Kabel: Ein Verbund mehrerer isolierter Drähte oder Adern. Bei einem Schaltschrank werden Kabel verwendet, um Energie und Informationssignale mit der Außenwelt auszutauschen. So wird zum Beispiel der Anschluss an das Stromnetz oder der Signalaustausch mit einer Maschine realisiert.
Welche Kabel werden typischerweise am Schaltschrank angebracht?
In industriellen Anwendungen gibt es meist eine ganze Reihe unterschiedlicher Kabel, die in einen Schaltschrank hineingeführt werden. Typischerweise dienen diese dazu, Energie oder Steuerungs- und Kommunikationssignale zu übertragen.
| Funktion | Erklärung |
| Energieversorgung | Versorgung des Schaltschranks und angeschlossener Betriebsmittel mit Netzspannung. |
| Steuerung | Austausch von Steuersignalen zwischen Steuerungskomponenten (z. B. SPS und IPC) und Sensoren und Aktoren. |
| Kommunikation | Datenübertragung von Feldgeräten zu Steuerungen oder umgekehrt |
Technische Umsetzung der Kabelführung
Für die Zuführung von Kabeln in einen Schaltschrank können je nach Anforderung unterschiedliche Zubehörteile zum Einsatz kommen. Rittal stellt hierzu ein umfangreiches Sortiment bereit, das hohen Qualitätsstandard mit Flexibilität und unkomplizierter Installation verbindet. Die wichtigsten Zubehöre im Überblick:
| Flanschplatten aus Kunststoff oder Metall | Zum Einsetzen in Boden oder Seitenwände von Wandgehäusen. Für die Durchführung von Kabeln verfügen die Flanschplatten entweder über metrisch vorgeprägte Lochungen, Bürsteneinsätze oder Kunststoffmembranen, die eingestochen werden können. |
| Kabeleinführung für Bodenöffnungen | Die Bodenbleche der Rittal Großschränke sind durch unterschiedliche Kabeleinführungsbleche ersetzbar. Kabelführungstüllen und Steckerdurchführungstüllen ermöglichen eine einfache Installation und stellen den Erhalt der Schutzklasse sicher. |
| Dichteinsätze für individuelle Kabeldurchführung | Mithilfe von modularen Dichteinsätzen lassen sich Kabeldurchführungen ganz individuell gestalten. Die unterschiedlich großen Dichteinsätze von Rittal werden entweder in eine Flanschplatte oder einen Dichtrahmen eingesetzt. Die Öffnungen der Dichteinsätze lassen sich exakt an den jeweiligen Kabelquerschnitt anpassen. |
| Kabelverschraubungen | Bei Industrie-Schaltschränken mit hoher Schutzart ist es üblich, Kabel zu verschrauben. Hierfür bietet Rittal Verschraubungen aus Polyamid, Messing oder Edelstahl. Diese sind in hoher Schutzart bis IP69 sowie in hygienegerechter Ausführung verfügbar. Auch speziell geschirmte Verschraubungen mit EMV-Schutz sind erhältlich. |
| Weitere Zubehörteile | Kabelschläuche, Kabelfixierungen, Kabelabfangschienen, Kabelwannen, Kantenschutz, Kabelsprossen uvm. |
7 Regeln für eine saubere Kabel(ein)führung
Auch wenn die Auswahl der richtigen Zubehörteile immer individuell getroffen werden muss, gibt es doch einige allgemeine Grundregeln, die für eine sichere und professionelle Kabel(ein)führung entscheidend sind.
1. Normen und Richtlinien beachten
Grundsätzlich gilt: Wer sich an geltende Normen und Richtlinien hält, kann auch bei der Kabelführung nichts falsch machen. Als zentrale Norm für die elektrische Ausrüstung von Maschinen, enthält zum Beispiel die EN 60204-1 wichtige Vorschriften für eine korrekte Leitungsführung in Schaltschränken. Je nach Anwendungsgebiet des Schaltschranks gilt es, weitere Vorschriften zu beachten. Für den Einsatz in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie müssen beispielsweise auch die Designvorschriften der European Hygienic Engineering and Design Group berücksichtigt werden.
2. Schutzart sicherstellen
Öffnungen im Gehäuse stellen für den Schutz der im Schaltschrank verbauten Geräte immer ein gewisses Risiko dar. Das gilt auch für die Kabeldurchführung. Daher muss bei der Auswahl von Verschraubungen, Tüllen oder Klemmprofilen streng darauf geachtet werden, dass diese den Erhalt der geforderten IP-Schutzart nicht beeinträchtigen und somit die Geräte vor z. B. Kondensat und Staub geschützt bleiben.
3. Zugentlastung ermöglichen
Damit sich Kabel nicht durch äußere Krafteinwirkung von den Anschlussklemmen lösen, sollte stets eine Zugentlastung nahe an der Eintrittsstelle ins Gehäuse vorgenommen werden. Hierfür können etwa Kabelverschraubungen, Kabelabfangschienen oder zusätzliche Haltesysteme Verwendung finden.
4. Kabel von unten zuführen
Sowohl bei Standgehäusen als auch bei Wandgehäusen ist es ratsam, Kabel möglichst von unten in den Schaltschrank einzuführen. Kabeldurchführungen von oben oder von der Seite erhöhen das Risiko, dass Wasser oder Staub in das Gehäuse eindringen.
5. Geschirmte Kabel verwenden
Aufgrund der Vielzahl an leistungselektronischen und steuerungstechnischen Komponenten, muss in Schaltschränken auf die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) der eingesetzten Geräte und Leitungen geachtet werden. Aus diesem Grund ist es inzwischen üblich, geschirmte Kabel zu verwenden, die ungewollte elektromagnetische Ein- oder Abstrahlungen verhindern. Wichtig dabei: Geschirmte Kabel müssen mittels EMV-Kabelverschraubungen leitend mit der Einbaufläche verbunden sein. Zudem sollten Kabelschirme an der Eintrittsstelle keinesfalls aufgetrennt oder entfernt werden.
6. Unkomplizierte Handhabung
Bei der Kabeldurchführung ist es grundsätzlich wichtig, auf eine saubere und einfache Handhabung zu achten. Kabel mit Verschraubungen sollten zum Beispiel nicht zu dicht angeordnet werden, um die Arbeit mit einem Werkzeug nicht zu erschweren. Die Handhabung wird zudem durch flexible Bauteile wie den modularen Dichtrahmen von Rittal erleichtert, der sich individuell gestalten und so an den jeweiligen Einsatzbereich anpassen lässt.
7. Sockel nutzen
Sockel für Standgehäuse können einen wichtigen Beitrag zu einer sauberen Kabelführung leisten. Mit dem geeigneten Zubehör lässt sich hier zum Beispiel eine Kabelführung unterhalb von Schrankreihen realisieren. Zudem kann auch die mechanische Zugentlastung bereits im Sockel und damit nicht im geschützten Raum des Gehäuses erfolgen. Hinzu kommt, dass der Sockel auch Platz für eine möglicherweise erforderliche Überlängenablage der Kabel bietet (wobei eine Kreisförmige Ablage aus EMV-Gründen (Spule) vermieden werden sollte).
Fazit
Die Ein- und Durchführung von Kabeln ist ein wichtiger Arbeitsschritt beim Bau von Steuerungs- und Schaltanlagen. Nur wenn sauber und fachgerecht gearbeitet wird, sind Schutz und einwandfreie Funktion der verbauten Komponenten dauerhaft gewährleistet. Neben der Auswahl der richtigen Zubehörteile sollten daher stets die Grundregeln für eine fachgerechte Kabelführung befolgt werden. Die Kenntnis der relevanten Normen und Richtlinien stellt dabei eine wichtige Voraussetzung dar.
FAQ
Warum ist eine saubere Kabelführung im Schaltschrank wichtig?
Eine saubere Kabelführung stellt sicher, dass die im Schaltschrank verbauten Komponenten zuverlässig funktionieren und dauerhaft geschützt sind. Sie trägt dazu bei, Störungen, mechanische Beschädigungen sowie das Eindringen von Staub oder Feuchtigkeit zu vermeiden und erleichtert Wartung und Erweiterungen.
Welche Norm ist für die Kabelführung im Schaltschrank relevant?
Eine zentrale Rolle spielt die EN 60204‑1, die Vorschriften für die elektrische Ausrüstung von Maschinen enthält. Je nach Einsatzbereich des Schaltschranks müssen weitere Normen und Richtlinien beachtet werden, etwa hygienische Designvorgaben in sensiblen Industrien.
Welche Kabel werden typischerweise in einen Schaltschrank eingeführt?
In Schaltschränken werden vor allem Energiekabel, Steuerleitungen sowie Kommunikationskabel eingesetzt. Sie dienen der Energieversorgung, der Steuerung von Sensoren und Aktoren sowie dem Austausch von Informationen zwischen Feldgeräten und Steuerungen.
Wie kann die IP‑Schutzart bei der Kabeleinführung erhalten bleiben?
Der Erhalt der Schutzart gelingt nur mit passenden Komponenten wie Kabelverschraubungen, Dichteinsätzen oder Tüllen, die exakt auf die jeweilige Anwendung abgestimmt sind. Öffnungen im Gehäuse dürfen die geforderte IP‑Schutzart nicht beeinträchtigen.
Warum ist eine Zugentlastung bei Kabeln notwendig?
Eine Zugentlastung verhindert, dass mechanische Kräfte auf Anschlussstellen wirken und sich Kabel aus Klemmen lösen. Sie sollte möglichst nahe an der Eintrittsstelle ins Gehäuse erfolgen, beispielsweise mithilfe von Kabelverschraubungen oder Kabelabfangschienen.
Warum sollten Kabel möglichst von unten in den Schaltschrank geführt werden?
Die Kabeleinführung von unten reduziert das Risiko, dass Wasser oder Staub in den Schaltschrank eindringen. Kabeldurchführungen von oben oder von der Seite erhöhen dieses Risiko und sollten daher vermieden werden.
Dr. Dirk Pieler
Executive Vice President Business Unit Industry Solutions bei Rittal
Mit langjähriger Erfahrung in der Industrie fördert Dirk Pieler die digitale Transformation und Automatisierung im Schaltschrankbau.