Sichere und flexible Verbindungen im Schaltschrank

Schon in der Planungs- und Konstruktionsphase werden Effizienz, Montagefreundlichkeit und Lebensdauer eines Schaltschrankes festgelegt. So beeinflussen Auswahl und Anordnung der Komponenten die effektive Vorgehensweise beim Einbau. Die Montage dagegen wird umso aufwendiger, je mehr Komponenten in einen Schaltschrank gepackt werden. Auch die Verbindungstechnik im Schaltschrank hat in den vergangenen Jahrzehnten eine bemerkenswerte Entwicklung genommen. Den Herstellern ist es gelungen, Anschlusstechniken mit applikationsspezifischen Funktionen, universeller Steckbarkeit und der Aufnahmemöglichkeit von diskreten Bauelementen zu kreieren.

In den letzten Jahren wurde die Entwicklung einer hohen Anschlussdichte forciert – das Resultat sind geringe Baubreiten, mehrstöckige Geometrien und hochverdichtete Kontakte. Mit den Hochstrom-Federkraftklemmen PT Power bietet Phoenix Contact nun eine schnelle und benutzerfreundliche Anschlussmöglichkeit für die Verdrahtung großer Leiter bis 150 Quadratmillimeter.

Der Federkraftanschluss Power-Turn wurde zunächst nur für einen Nennquerschnitt von 95 Quadratmillimetern angeboten, in diesem Jahr aber für die Nennquerschnitte 35, 50 und 150 Quadratmillimeter erweitert. Bei der Push-in-Verbindungsklemme werden massive Leiter sowie Leiter mit Aderendhülse werkzeuglos direkt gesteckt. Auch die Hochstromklemme PT Power bietet diesen Direktanschluss. Die Klemmen werden mit geöffnetem Klemmraum ausgeliefert: Der Anwender legt den Leiter direkt in die Klemme und schließt den Klemmraum durch eine einzige Bewegung des orangen Betätigungshebels. Das ist besonders bei beengten Platzverhältnissen hilfreich, zumal im höheren Querschnittsbereich Leiter der Klassen 1 und 2 nach DIN EN 60228 genutzt werden.

Für komplexe Verdrahtungsaufgaben im Schaltschrank mit unterschiedlichen Kabeltypen und -durchmessern überrascht das Unternehmen Murrplastik Systemtechnik mit einer Lösung. Die Kabeldurchführungsplatte KDP On Demand wird allen kundenspezifischen Anforderungen in der Verdrahtung mit einem einzigen System gerecht. Die im Sandwichverfahren aus V2A-Stahlblech oder PE-Kunststoff aufgebaute Platte erreicht bei minimaler Dicke eine hohe Steifigkeit. Zudem kann sie in vielen Größenvarianten und Formen produziert werden. Möglich sind Größenabmessungen von 1 x 1 Zentimeter bis 1,5 x 3 Meter. So lassen sich unendlich viele Lochbilder für Leitungen von einem bis 50 Millimeter in allen Größen realisieren. Überdies können Öffnungen für die Kabeldurchführungen in allen Größen angebracht werden. Die integrierte Dichtung erfüllt die Schutzart IP 65. Die Kabeldurchführungsplatte wird mit Zugentlastung produziert. Alternativ ist eine Version mit geringerer Zugentlastung erhältlich, so dass die Kabel beidseitig eingeführt werden können.

Tools für Planung, Aufbau und Dokumentation

Schneider Electric hat ein Konzept entwickelt, das mit Planungstools die Kosten beim Schaltschrankbau erheblich senkt. Mit Hilfe der systematischen Schaltschrankplanung – so die Erfahrungen des Unternehmens mit konkreten Anwendungsbeispielen – wird mit den Optimierungen und den passenden Produkten rund 40 Prozent der üblichen Geräte eingespart, und es lässt sich eine sehr gute Energieverteilung realisieren. Das Planungspaket besteht aus der Software Ecidial, aus Proclima für die Belüftung nach Maß sowie aus dem Kompendiums-Wiki – einem Wissensspeicher. Bei der Software handelt es sich um ein Werkzeug, mit dem Schaltschrankbauer den Platzbedarf, die Kosten sowie die Planungs- und Montagezeiten berechnen können. Proclima liefert die jeweils geeignete Belüftungslösung. Das Kompendiums-Wiki unterstützt Elektrofachkräfte bei der Errichtung und Instandhaltung elektrischer Anlagen und Betriebsmittel mit Fakten, beispielsweise aus einer aufbereiteten Normenrecherche zur IEC 60364. Ferner lassen sich darüber Apps für den Desktop sowie mobile Geräte verwenden, die detailliert darstellen, welche Geräte für welche Anforderungen benötigt werden.

Neues gibt es auch bei Kabelverschraubungen in explosionsgefährdeten Umgebungen: Weidmüller erweitert sein Sortiment mit den Kunststoff-Ex-Kabelverschraubungen für Ex e- und Ex i-Applikationen, die als Komponenten für sichere Geräte nach EN 60079-0:2012 konzipiert sind. Sie zeichnen sich aus durch eine Schlagfestigkeit von sieben Joule und sind geeignet für den Einsatz unter erweiterten Temperaturbedingungen für den Innen- sowie den Außenbereich. Zusammen mit der Normkonformität erlaubt das einen zuverlässigen und sicheren Einsatz in vielen Applikationen.

Sie eignen sich für alle Industrie- und Ex-Anwendungen. Außerdem ist das neue Ex-Programm so ausgelegt, dass Anwender es für jede Gehäusefamilie einsetzen und in Hoch- wie auch Niedertemperatur-Umgebungen einfach handhaben können. Verfügbar ist die Ex-Kunststoff-Kabelverschraubungsfamilie in acht Standardgrößen von M12 bis M63 sowie für 14 verschiedene Klemmbereiche (PG7 bis PG48 auf Anfrage). Der klemmbare Kabelaußendurchmesser reicht von vier bis 44 Millimeter. Alle Kabelverschraubungen stehen in der Schutzart IP66/IP68 zur Verfügung. Neben der EN 60079-0:2012-Konformitätszulassung sind auch die Zulassungen für Atex, IECEx und EAC gewährleistet.

Das Nonplusultra in der Verbindungstechnik ist die Signalrangierung in stapelbaren und rahmenlosen Rangierkonzepten, die die Signalverdrahtung flexibler machen und dabei noch Platz sparen. Mit der PTMC-Baureihe bringt Phoenix Contact eine neue Generation stapelbarer Rangierwaben auf den Markt.

Diese Rangierwaben sind durch einfaches Aneinanderrasten einzelner Kontaktblöcke frei konfigurierbar, und zwar in puncto Polzahl, Bauhöhe und Baubreite. Es gibt sie in vier- und sechspoliger Ausführung mit je zwei beziehungsweise drei Anschlusspunkten des gleichen Potenzials auf der Vorder- und Rückseite. Leiter zwischen 0,14 und 1,5 Quadratmillimetern mit Aderendhülse und Kunststoffkragen werden bei Spannungen bis 250 Volt und Strömen bis 17,5 Ampere mittels Push-in-Technik angeschlossen. Bei der benachbarten Baureihe FTMC wird konventionell mit Schraubendreher oder werkzeuglos verdrahtet. Die Kontaktblöcke werden wie Bauklötze über- und nebeneinander gestapelt.

Die Rangierverbinder bieten kompakte Verdrahtungsmöglichkeiten unter anderem für Prozesstechnik und Energieerzeugung, bringen aber auch frischen Wind in die Signalverdrahtung der Schaltschränke im Maschinenbau und in der Gebäudeinstallation. Selbst in kleinen, dezentralen Schaltkästen mit einem geringen Raumangebot kehren nun gestalterische Freiheit, Übersichtlichkeit und Ordnung ein.

ittal hat den Netzwerkschrank TE 8000 auf der Grundlage des Vorgängermodells und entsprechend den aktuellen Anforderungen der IT- und Netzwerktechnik weiterentwickelt. Damit zielt das Produktspektrum des Systemanbieters weiter darauf ab, mittelständische Unternehmen vor Datenverlusten zu schützen.

Der Netzwerkschrank kommt als universeller Grundschrank zum Einsatz, der auch als Reiheninstallation mit mehreren Schränke einer IT-Umgebung funktioniert. Der Schrank ist gesichert nach Schutzart IP 20, bietet also ausreichend Schutz vor unbefugtem Zugriff. Ergänzt wird er vom IT-Rack TS IT für Netzwerk- und Serveranwendungen mit einem umfangreichen Variantenbaukasten sowie mit Lösungen zur Absicherung der Energieversorgung, wie dem Stromverteiler PDU (Power Distribution Unit) und PSM (Power System Module). Das Kühlsystem LCP DX hält IT-Umgebungen auf Betriebstemperatur. Den Schutz der Daten und IT-Komponenten vor Gefahren wie Feuer, Wasser, Staub, Rauchgasen oder Fremdzugriff gewährleistet das Micro-Data-Center.

Michael Braun, Murrplastik Systemtechnik

Was ist das Besondere an der KDP On Demand?

Hinter KDP on Demand steckt nicht nur ein neues Produkt, sondern eine komplette Dienstleistungsphilosophie. Die Kabeldurchführung – ganz egal in welcher Konfiguration – wird unseren Kunden wenige Tage nach der Bestellung just in time bereitgestellt – und das schon ab Losgröße fünf. Ergänzt wird KDP durch einen Rundum-Service mit Konstruktion, Optimierung und Preiskalkulation.

Welchen Mehrwert haben Ihre Kunden?

Die KDP On Demand passt sich den konstruktiven Anforderungen an, und nicht umgekehrt. Das langwierige Suchen in Produktkatalogen und Online-Datenbanken während des Engineering-Prozesses entfällt. Zudem muss der Konstrukteur keine Durchführungen zusammenbasteln, und kostspielige, konstruktive Veränderungen kann er sich sparen.

Wird damit die Standard-Kabeldurchführung überflüssig?

Nein. Die Standard-Kabeldurchführung ist immer dann von Vorteil, wenn es um klar vordefinierte und standardisierte Durchführungsaufgaben geht. Die KDP On Demand hingegen ist unschlagbar, wenn Sonderaufgaben und schnelle, flexible Lösungen notwendig sind.

Die Fragen stellte Janette Junghanns, freie Autorin für ke NEXT

Sowohl für die industrielle Produktion wie auch für Infrastrukturprojekte benötigen Gerätehersteller zeitgemäße Gehäusesysteme, die in unterschiedlichen Materialien, Bauformen und oft auch mit professioneller Leiterplattenanschlusstechnik zur Verfügung stehen. Gerätehersteller setzen zukünftig deshalb mehr denn je auf die Fachkompetenz der Gehäusetechniker.

Jedes Gerät muss in jedem Applikationsumfeld während der gesamten Lebensdauer sicher arbeiten. Ist eine extreme Robustheit angebracht oder werden hohe Anforderungen an die EMV-Stabilität gestellt, kommen meist Elektronikgehäuse aus Metall zum Einsatz. Eine Alternative dazu sind unterschiedliche Kunststoffe: So hat Polyamid (PA) auch bei hohen Gebrauchstemperaturen gute elektrische, mechanische und chemische Eigenschaften. Das elastische Material ermöglicht eine bruchsichere Montage für modulare Gehäusesysteme.

Gehäuse aus Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) besitzen eine hohe mechanische Festigkeit, gute Schlag- und Kerbschlageigenschaften und eine besondere Oberflächengüte. Elektronikgehäuse, die für die Montage im Schaltschrank, im Schaltkasten oder in der Unterverteilung verwendet werden, haben üblicherweise den Schutzgrad IP20. Sie sind fingerberührsicher ausgeführt.

Ein Gehäusesystem muss auch den komfortablen Einbau der Komponenten sowie eine fertigungsoptimierte Gerätemontage ermöglichen. Daher gibt es Gehäusesysteme in den Bauformen Becher-, Halbschalen- und Strangprofilgehäuse. Bechergehäuse eignen sich vor allem für eine schnelle und kostengünstige Geräte-
montage. Die Bauweise in Halbschalen – aus Seitenschalen und Zwischenelementen – ermöglicht modulare Gehäusekonzepte. Die wohl flexibelste Gehäusebauform ist das Strangprofil, denn hier kann die Profillänge flexibel festgelegt werden. Die Leiterplattenmontage erfolgt üblicherweise waagerecht, eine offene Bauform eignet sich gut für großvolumige Komponenten.

Bopla Gehäuse Systeme setzt mit der Gehäuseserie Bocube Alu neue Designakzente im Bereich der Druckgussgehäuse. Sie sind in verschiedenen Farben sowie in acht Größen erhältlich. Sämtliche Gehäusekomponenten sind in Metall ausgeführt und zur Verlustsicherung mit dem Gehäuse verbunden. Die Gehäuse können die Elektronik auch vor rauen Umweltbedingungen schützen. So bietet die Serie Einbauraum für rechteckige Platinen und ab Werk für die Integration von Druckausgleichselementen. Dazu wurde in das Gehäuseunterteil eine Aufnahme für eine Druckausgleichsmem-brane eingeformt, die werkseitig aktiviert wird. Ferner überzeugt die Serie mit ihrer hohen mechanischen Stabilität, einer guten EMV-Abschirmung sowie der Beständigkeit gegenüber Chemikalien. Die Bocube-Alu-Reihe verfügt standardmäßig über eine geschäumte PU-Dichtung und erreicht die Schutzart IP 66/IP 67.