Tips og triks

Dette spørsmålet stilles ofte av maskin- og anleggsbyggere. Når for eksempel elektriske komponenter skal festes i apparatskapet på DIN-skinner, som for eksempel er festet til montasjeplaten.

DIN EN 61439-1/-2 og DIN EN 60204-1 gir svaret. I henhold til dette er elektrisk ledende konstruksjonsdeler bare tillatt som en del av jordledningstilkoblingen hvis de grunnleggende kravene til den permanente, godt ledende og tilstrekkelig strømførende tilkoblingen er oppfylt. Hvis disse kravene er oppfylt, kan DIN-skinnen kobles til en tilstrekkelig dimensjonert jordledning via innfestingen til en montasjeplate i blankt metall, eller via et annet festepunkt (festevinkel, distansbolter osv.) når den er festet til skapsystemet (ramme, utbyggingsskinner osv.). Vær oppmerksom på følgende definisjoner:

• Permanent: Kontaktpunktene er sikret mot å løsne under mekanisk belastning og de er beskyttet mot oksidering/korrosjon
• Godt ledende: En målt motstandsverdi mellom kontakten til komponenten på DIN-skinnen og jordledningens tilkoblingspunkt for den ytre jordlederen er < 0,1 ohm
• Tilstrekkelig strømføringsevne: Må i kontakt/tilkoblingspunktets tverrsnitt tilsvare nødvendig separat jordledning i kobber

Forfatter: Hartmut Lohrey, leder for Marketing Training/Support

Når det gjelder dette spørsmålet, vil anleggsbyggeren ofte kreve IP55 eller høyere. Andre viktige aspekter ignoreres imidlertid ofte.

Følgende gjelder i prinsippet: IP-kapslingsgraden er angitt i henhold til den internasjonale standarden IEC 60529 med to sifre, og om nødvendig ytterligere bokstaver for kapslinger som inneholder elektrisk utstyr og som brukes over alt der nordamerikanske standarder ikke gjelder. Standarden beskriver imidlertid laboratorietester som ikke kan representere alle mulige bruksområder for elektrisk utstyr nøyaktig.

Det taes ikke høyde for langsiktige værpåvirkninger som hagl eller isdannelser. I tillegg til beskyttelse mot inntrengning av støv og fuktighet, må man også ta hensyn til korrosjonsbeskyttelse. Dvs. at spesialbelegg eller bruk av rustfritt stål kan være aktuelt. Et annet viktig aspekt er dimensjoneringen av klimaanlegget for å motvirke økt risiko for kondens eller direkte sollys som ekstra varmeeffekt.

Konklusjon: Med mindre det er uttrykkelig spesifisert som egnet for utendørs bruk, er kapslinger generelt utelukket fra slike bruksområder. Betingelsene som gir mulighet for utendørs bruk  samt andre "gode" oppgraderingstiltak må imidlertid avklares med produsenten.

Forfatter: Hartmut Lohrey, leder for Marketing Training/Support

Dette spørsmålet oppstår ofte når styringer og strømfordelingssystemer i apparatskap skal være utstyrt med de forskjelligste enheter og komponenter.

For kombinasjoner av lavspentkoblingsutstyr utføres installasjonen vanligvis ved bruk av montasjeplater. Det er viktig å ta hensyn til ikke bare sikkerhetsaspektet, men også funksjonelle risikoer som klimaanlegg og EMC under planleggingen. Dette er spesielt viktig ved bruk av kraftelektronikk og styre-/kommunikasjonsmoduler, som forsynes av skinnesystem hvor det er montert beskyttelses- og koblingsenheter.

Produsentene av slike moduler stiller ofte ganske nøyaktige krav til plassering og avstand til andre moduler i deres montasje- og driftsveiledninger. Disse instruksjonene må følges, ellers kan garantien oppheves ved feil eller skade.

Derfor er det under trange forhold, f.eks. ved en kompakt maskin, desto vikgigere å utnytte apparatskapets innside så godt som mulig, ved hjelp av et bredt utvalg av tilbehør av montasjesystemdeler.

Faste eller svingbare 19-tommers rammer bør benyttes, i tillegg til bruk av flere monteringsnivåer ved hjelp av delmontasjeplater. Disse kan monteres på siden av skapet eller foran hovedmontasjeplaten, som kan svinges eller vippes.

Dette gjør det lettere å overholde nødvendige avstander slik at man unngår varmekilder eller for å redusere elektromagnetisk påvirkning. I tillegg muliggjør blankt metall, korrosjonsbeskyttet og elektrisk ledende tilbehør for EMC, via direkte kontakt med montasjeplaten, en svært god potensialutligning av apparatkapslinger, kabeldeksler og om nødvendig EMC-filterhus.

Fast eller svingbar installasjon av 19"-baserte enheter må også støttes. Det samme gjelder oppbygging på ytterligere montasjenivåer ved hjelp av delmontasjeplater. Disse kan plasseres i siden av skapet eller foran hovedmontasjeplaten, enten vertikalt hengslet eller vippbar.

Tungt installert utstyr som ikke kan festes til montasjeplaten, bør enkelt og sikkert støttes av passende belastningsbærende montasjedeler på apparatskapets gulv eller på den horisontale rammeprofilen ved rammeskap.

Forfatter: Hartmut Lohrey, leder for Marketing Training/Support

Dette er et ofte stilt spørsmål til Rittal når apparatskap skal installeres for ulike bruksområder. For å svare på dette spørsmålet må man skille mellom tre viktige situasjoner: For det første transport av apparatskapet til installasjonsstedet, for det andre garantien for at sikkerheten og/eller monteringen er ivaretatt, og for det tredje innføringen av kablene i apparatskapet. Disse tre situasjonene har direkte innvirkning på valg av nødvendig tilbehør. Allerede her er det klart at det kreves et stort utvalg av installasjonshjelpemidler for å få en løsning som dekker de fleste bruksområder.
 

Transport

Hvis et apparatskap må løftes med kran og flyttes videre, er det ikke nødvendig med sokkel. Hvis et apparatskap må transporteres med gaffeltruck eller jekktralle, er en sokkel nyttig hvis skapet har en modulær konstruksjon som består av lastbærende hjørnedeler og separate deksler, og hvis skaprammen tåler belastningen.
 

Stabilitet

Hvis det er nødvendig å montere fast til gulvet for å motvirke vibrasjoner og støt, dropper man sokkel. Skaprammen skrus direkte til gulvet eller sveises fast. Alternativt finnes det spesielle mekanisk frakobling (vibrasjonsdempere og støtdempere) eller løsninger for stabil forbindelse til underlaget (f.eks. jordskjelvsokkel).
 

 Kabelinnføring

Hvis kabelinnføringen må skje uten bruk av gulvkanaler, er sokkel nødvendig. På grunn av den modulære utformingen av sokkelen og passende tilbehør er det mulig med kabelføring under rekkeskapene og mekanisk strekkavlastning selv utenfor det beskyttede rommet. Sokkelen gir også plass til oppbevaring av overskytende kabellengder der det er nødvendig. Disse bør forøvrig lagres i et buktende, snarere enn en kveil, pga EMC-årsaker. I tillegg til en solid sokkel (med perforerte paneler som gir ventilasjon av skapet i rene omgivelser), kan nivelleringsføttene også være et nyttig tillegg når gulvet er ujevnt, enten alene eller i kombinasjon med sokkelen.

Forfatter: Hartmut Lohrey, leder for Marketing Training/Support

Dette eller lignende spørsmålet er stilt til Rittal, som ofte stilles i varme sommermåneder eller i forbindelse med installasjon av apparatskap i tropiske land. Hovedbekymringene gjelder vanligvis dannelse av kondens i skapet og konsekvensene av dette.

For å svare på dette spørsmålet må vi vurdere tre nøkkelaspekter: Temperaturforskjellen mellom den innvendige temperaturen og den maksimale omgivelsestemperaturen (trenger det å kjøles under omgivelsestemperaturen?), driftsperioden til det elektriske systemet i skapet (er det elektriske systemet slått helt av i perioder?), og beskyttelse av det elektriske systemet mot ytre miljø (er det nødvendig med høy beskyttelseskategori?)

Vanligvis begynner svaret på slike spørsmål med "Ja, men ...".

Hvis ønsket innvendig temperatur i skapet er betydelig lavere enn omgivelsene, trenger man kjøling. Hvis apparatskapet åpnes, vil det umiddelbart dannes kondensat på de enkelte modulene eller komponentene som utsettes for kulde, for eksempel av en kjøleenhet.

Når det elektriske systemet er slått helt av, kan det dannes kondens på innsiden av skapet som følge av hurtig temperaturfall i omgivelsene, hvis tetning i skapet er god (IP55). Kondens samles opp i bunnen av skapet.

For å unngå kondensproblemer i skapet finnes det forskjellige strategier:

• Varmeavgivelse gjennom aktiv ventilasjon med aksept av minimum 5 °C høyere innvendig temperatur
• Tilstrekkelig “oppvarmingstid” før døren åpnes etter at den aktive kjølingen er slått av
• Bruk av en “stillstandsoppvarming” som holder den innvendige temperaturen tilstrekkelig over omgivelsestemperaturen slik at det ikke dannes kondens

Et annet aspekt er dannelse av kondens på utvendige overflater på grunn av svært lav innvendig temperatur, med fare for korrosjon på skadet belegg.

Den optimale løsningen for å unngå de ovennevnte problemene krever en grundig analyse av de aktuelle kravene

En nøyaktig analyse av de relevante kravene er nødvendig for å finne den optimale løsningen på ovennevnte problemer.

Forfatter: Hartmut Lohrey, leder for Marketing Training/Support

Selv om dette er et ganske sjeldent spørsmål for Rittal, får vi det fra tid til annen når det gjelder energifordelinger med lederstrømmer på > 200 A.

Det er ulike årsaker til at visse utstyrsdeler i skapet blir varme. For strømførende komponenter, som for eksempel kontaktklemmer, beskyttelses- og bryterenheter, er dårlig kontakt, for tett pakking i skapet, for dårlig varmeavledning eller ganske enkelt feil dimensjonering (på grensen for lastekapasitet) ofte årsaken til at de eksisterende varmetapene fører til “hotspots”, som igjen gir isolasjonsskader med etterfølgende kortslutning eller brann.

Men hva kan årsaken være hvis passive mekaniske komponenter, for eksempel flensplaten i et kompaktskap eller monteringstraversene i et skinnesystem viser for høye temperatur ved inspeskjon med infrarødt lys?

I den viktige standarden for tavlebyggere, DIN EN 61439-1, inneholder en viktig informasjon i underpunkt 10.10.4 "Verifikasjon av temperaturstigning ... ved vurdering" 

I den forbindelsen er det viktig å sikre at ledere som transporterer strøm på mer enn 200 A og tilstøtende konstruksjonsdeler, er plassert slik at virvelstrømmene og hysteresetapene minimeres. Her er årsaken effektene av magnetfeltet som omgir enhver flytende strøm. Dette magnetiske feltet er vinkelrett på strømretningen og kan forårsake virvelstrømmer og avmagnetisering i ledende materialer, og dermed en kraftig lokal varmegenerering.

I praksis betyr dette at når ut- og inngående ledere trekkes separat (ikke som kabler), for eksempel i form av grunnleggende isolerte enkeltledere eller samleskinner, bør avstanden mellom disse holdes på et minimum. idere bør monteringsdeler og metalliske overflater med ledere som går gjennom dem vinkelrett på overflaten være så tynne som mulig, og laget av dårlig ledende materiale eller til og med isolert materiale.

Kabler hvor lederne er ført svært kompakt sammen, viser vanligvis ikke magnetiske effekter fordi summen av inn- og utgående strømmer til enhver tid er identisk. Siden retningen på magnetfeltene for disse delstrømmene er motsatt, utligner de stort sett hverandre. Dette betyr at det ikke blir noen eller bare en ubetydelig temperaturstigning som følge av virvelstrømmer og remagnetiseringen.

Forfatter: Hartmut Lohrey, leder for Marketing Training/Support

Et vanlig spørsmål om temaet i EMC-kompatible apparatskap er potensialutjevning eller “jording” av kabelskjerming. Bruk av skjermede kabler avgjørende for å sikre tilgang til strøm-, styrings- og kommunikasjonssystemer i et elektromagnetisk miljø, både i apparatskapet og eksternt til driftsutstyr.

Enkelt sagt er kabelskjermingen beregnet på å hindre uønsket utstråling fra systemet og innstråling inn i systemet. Den kan imidlertid bare utføre denne oppgaven hvis det er en optimalt ledende forbindelse i inn- og utføringspunkter til og fra kapslingene (forutsatt at apparatskapet er laget av strømledende materiale). Målet er å oppnå en komplett skjermingsstruktur som består av apparatskap, kabelskjerming og komponentkapsling.

Hvis det for eksempel brukes en motortilkoplingskapsling av isolerende materiale, bør kabelskjermen kobles til motorkapslingen i denne enden (via klemlisten). Hvis motkapslingen er en isolerende kapsling, f.eks. for en sensor, skal kabelskjermen være koblet til referansepotensialet i en strømførende struktur i systemet hvis det er mulig.

På skapsiden skal alle skjermede kabler kobles ledende til installasjonsoverflaten på den ene siden av skapet ved hjelp av EMC-kabelgjennomføringer; dette sikrer også optimal potensialutjevning mellom kabelskjermene.

Hvis egnede EMC-kabelgjennomføringer ikke kan brukes, bør kabelskjermene kobles så nær inn-/utføringspunktet som mulig ved hjelp av en passende kombinasjon av skjermskinne og kontaktklemmer. Det er viktig at dette gjøres med en så stor ledende kontaktflate som mulig og med en kort flettet jordingsstropp fra skinnen til montasjeplaten. Vær også oppmerksom på at skjermkontakteringen må skje separat fra den mekaniske strekkavlastningen til kabelen.

Ettersom systemet også kan føre til høyere strøm gjennom kabelskjermen, må det sikres tilstrekkelig kapasitet til å føre denne strømmen. Kontaktsystemer av metall er å foretrekke fremfor ledende, belagte plastsystemer.

Forfatter: Hartmut Lohrey, leder for Marketing Training/Support