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Was ist bei der Verdrahtung im UL-Schaltschrank zu beachten?

Wenn es um den Export von Schaltanlagen nach Nordamerika geht, muss unbedingt auch auf die Verdrahtung des Schaltschranks geachtet werden. Davon hängt nicht nur die Sicherheit der Gesamtanlage ab, sondern auch der Erfolg des Exports. Denn ohne die Erfüllung aller nötigen UL-Normen wird die Anlage nicht abgenommen.

 

Inhaltsverzeichnis

Bezug zur UL

Eine CSA oder cUL-Zertifizierungen kommt zum Tragen, wenn ein Schaltschrank oder eine Anlage nach Kanada geliefert wird. Hier sind einige Unterschiede, vor allem in der Dokumentation, zu beachten.

Um für eine UL-Zertifizierung geeignet zu sein, müssen die Verdrahtung und die gesamte Schaltanlage strenge Sicherheitsstandards erfüllen. Durch die Einhaltung der UL-Richtlinien können Hersteller nicht nur die Sicherheit und Zuverlässigkeit ihrer Produkte garantieren, sondern auch das Vertrauen internationaler Kunden und Märkte gewinnen.

Was unterscheidet UL Recognized Components vom UL Listing?

Schaltschränke werden immer genau auf die Anforderungen hin konzipiert, die ihre jeweilige Anlage oder Maschine stellt. Unabhängig von Einsatzgebiet und Einsatzland des Schaltschranks müssen, um Sicherheit, Funktionalität und Effizienz zu gewährleisten, einige Grundsätze beachtet werden. Das heißt, es muss sichergestellt werden, dass alle verwendeten Komponenten, wie Kabel, Anschlüsse und Schutzvorrichtungen, den jeweils relevanten Qualitäts- und Sicherheitsstandards entsprechen. Die Kabel müssen also ordnungsgemäß dimensioniert sein, um die erwartete Last ohne Überhitzung oder Spannungsabfall zu tragen. Dazu müssen bei der Planung der Schaltschrankverdrahtung eine ausreichende Belüftung und Wärmeabfuhr konzipiert werden, um eine Überhitzung der Komponenten im Schaltschrank zu verhindern.

Zudem ist es unerlässlich, auf eine logische Anordnung der Verdrahtung im Schaltschrank zu achten. Dazu muss eine klare Kennzeichnung der Kabel und Anschlüsse vorgenommen werden und Farbcodes für verschiedene Leitertypen eingehalten werden. Denn nur so trägt die Schaltschrankverdrahtung dazu bei, Verwechslungen zu vermeiden und eine schnelle Identifikation zu ermöglichen, die die Wartung und Fehlersuche erleichtern. Zudem ist es wichtig, zu prüfen, ob alle elektrischen Verbindungen fest und sicher sitzen, um Gefahren und mögliche Fehlfunktionen durch lose Verdrahtungen zu verhindern. Und zu guter Letzt muss auf eine detaillierte Dokumentation aller Verdrahtungsarbeiten achten, um Transparenz und Nachverfolgbarkeit zu gewährleisten.

Die Normen für die Schaltschrankverdrahtung

Für die Umsetzung geben die verschiedenen Normen genaue Anweisungen, die international verschieden ausfallen können. Für das Verdrahten eines Schaltschranks für die UL-Zertifizierung gibt es beispielsweise spezifische Anforderungen, die sich deutlich von den gängigen IEC-Normen unterscheiden. Einer der größten Unterschiede liegt in den Materialien und Komponenten, die verwendet werden dürfen: Für den UL-Schaltschrank muss jeder einzelne Bestandteil, also alle Kabel, Anschlüsse und Schutzvorrichtungen, von der UL abgenommen und UL-listed sein. Doch es gibt noch einige weitere Besonderheiten, die nicht außer Acht gelassen werden dürfen.

Sie haben Fragen zum Thema UL Schaltschränken für Nordamerika? Dann lassen Sie uns persönlich sprechen.

Die interne Verdrahtung im UL-Schaltschrank

Im Bereich der internen Verdrahtung von UL-Schaltschränken müssen wir uns strikt an die Vorgaben der UL 508A halten. Diese Norm definiert klare Richtlinien für Feeder (Einspeisekreise) und Branch Circuits (Verteilerkreise), die die Basis für eine sichere und effiziente elektrische Installation bilden.

Mindestanforderungen an Leitungsgröße und Materialien

Ein zentraler Punkt der UL 508A sind die Mindestanforderungen an die Leitungsgröße und die verwendeten Materialien. Für die meisten Anwendungen muss eine Mindestleitungsgröße von 14 AWG (American Wire Gauge) gewährleistet sein. Diese Größe stellt sicher, dass die Leitungen eine ausreichende Stromtragfähigkeit aufweisen und nicht durch übermäßige Erwärmung gefährdet sind. Außerdem ist es entscheidend, dass alle verwendeten Materialien UL-zertifiziert sind. Das bedeutet, dass nicht nur die Leitungen selbst, sondern auch alle Anschlüsse und Schutzvorrichtungen den hohen UL-Standards entsprechen müssen.

Stromtragfähigkeit und Leitungsdimensionierung für einzelne und mehrere Lasten

Bei der Dimensionierung der Verdrahtung für einzelne Lasten legt die UL 508A fest, dass die Leitungen eine Stromtragfähigkeit von mindestens 125 % des Volllaststroms aufweisen müssen. Dieser Sicherheitspuffer ist entscheidend, um auch bei eventuellen Spitzenlasten eine sichere Funktion zu gewährleisten. Bei Schaltschränken, die mehrere Komponenten versorgen, steigen die Anforderungen. Hier muss die Verdrahtung so dimensioniert sein, dass sie mindestens 125 % der Summe aller Lasten tragen kann, inklusive eines zusätzlichen Puffers von 125 % für die größte Motorlast. Diese sorgfältige Planung stellt sicher, dass die interne Verdrahtung allen Betriebsbedingungen gewachsen ist und eine zuverlässige Stromversorgung im Schaltschrank gewährleistet ist.

Luft- und Kriechstrecken: Sicherheitsaspekte bei der Verdrahtung im UL-Schaltschrank

Ein weiterer wichtiger Aspekt, der bei der internen Verdrahtung von UL-Schaltschränken mitgedacht werden muss, sind die Luft- und Kriechstrecken. Diese beziehen sich auf den Abstand zwischen verschiedenen Leitern oder Komponenten sowie die Oberfläche eines Isolators, über die ein Lichtbogen kriechen kann, bevor er einen anderen Leiter erreicht. Gemäß den Vorgaben der UL 508A müssen diese Strecken sorgfältig berücksichtigt werden, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit der elektrischen Installation zu gewährleisten. Durch die Einhaltung der entsprechenden Abstände und Isolationsvorschriften wird das Risiko von Lichtbögen und somit potenziellen Gefahren minimiert, was essenziell für einen sicheren Betrieb des Schaltschranks ist. Das ist ein Grund dafür, dass UL-Schaltschränke größer ausfallen.

Kennzeichnung und Identifikation von Verdrahtungen im Schaltschrankbau

Die die korrekte Kennzeichnung und Identifikation der Verdrahtungen ist zudem elementar. Jede Leitung im Schaltschrank sollte klar markiert sein, um Verwechslungen zu vermeiden und eine schnelle Identifikation zu ermöglichen. Diese Markierungen sollten mit den Angaben im Schaltplan des Schaltschranks übereinstimmen. Das erleichtert nicht nur die Inbetriebnahme, sondern auch spätere Wartungsarbeiten.

Externe Schaltschrankverdrahtung im Feld

Während wir uns bisher auf die interne Verdrahtung im UL-zertifizierten Schaltschrank konzentriert haben, stellt die externe Verdrahtung im Feld andere Anforderungen. Das liegt daran, dass bei der Feldverdrahtung die Umgebungsbedingungen eine größere Rolle spielen: Externe Verdrahtungen sind oft raueren Bedingungen wie höheren Feuchtigkeitslevels oder mechanischen Einflüssen ausgesetzt und müssen daher robuster gestaltet sein und spezielle Schutzmaßnahmen erfüllen.

Anforderungen gemäß UL 508A

Bei der Feldverdrahtung im Rahmen von UL-zertifizierten Schaltschränken gibt die UL 508A klare Vorgaben. Besonders wichtig ist die Dimensionierung der Leitungen hinsichtlich der Stromtragfähigkeit. Sie müssen so ausgelegt sein, dass sie nicht nur den regulären Betriebsstrom, sondern auch potenzielle Überlastungen von mindestens 125 % des normalen Stroms verkraften. Diese Vorschrift dient dem Schutz der Leitungen vor Überhitzung und sichert somit die Langlebigkeit und Zuverlässigkeit des Systems.

UL 1059 für das Verdrahten von Schaltschränken

Neben der UL 508A ist auch die UL 1059 relevant. Sie definiert die Anforderungen für die Verwendung von Klemmleisten im Feld. Hierbei werden unterschiedliche Use Groups klassifiziert, die je nach Anwendungsbereich variieren. Zum Beispiel erfordern Überwachungssysteme (Use Group A) eine größere Kriechstrecke zwischen den Klemmen als allgemeine industrielle Anwendungen (Use Group C). Diese spezifischen Vorgaben sind entscheidend, um die elektrische Sicherheit und Funktionsfähigkeit in verschiedenen Einsatzumgebungen zu gewährleisten.

Schutz- und Sicherheitsmaßnahmen

Wichtig sind auch die Schutzmaßnahmen gegen Umwelteinflüsse, wie Feuchtigkeit oder Chemikalien. Gemäß UL 508A müssen die Leitungen in der Feldverdrahtung entsprechend isoliert und geschützt sein. Dies kann durch den Einsatz von Kabelkanälen oder verstärkten Isolierungen erreicht werden. Außerdem sind die Verdrahtungstechniken und die korrekte Installation gemäß der UL-Normen essenziell, um Fehlfunktionen und Gefahren zu vermeiden.

Während wir uns bisher auf die interne Verdrahtung im UL-zertifizierten Schaltschrank konzentriert haben, stellt die externe Verdrahtung im Feld andere Anforderungen. Das liegt daran, dass bei der Feldverdrahtung die Umgebungsbedingungen eine größere Rolle spielen: Externe Verdrahtungen sind oft raueren Bedingungen wie höheren Feuchtigkeitslevels oder mechanischen Einflüssen ausgesetzt und müssen daher robuster gestaltet sein und spezielle Schutzmaßnahmen erfüllen.

Verdrahtung außerhalb des UL-Schaltschranks: UL 2011 und NFPA 79

Zudem muss für die Verdrahtung außerhalb des Schaltschranks die UL 2011 beachtet werden. Sie basiert auf der NFPA 79, dem elektrischen Standard für industrielle Maschinen und Anlagen. Die NFPA 79 legt klare Vorschriften für die Auswahl von Kabeln, Leitungen und Verdrahtungsmethoden fest, um sicherzustellen, dass elektrische Verbindungen zuverlässig und sicher sind. Darüber hinaus werden Schutzmaßnahmen gegen Überlastungen und klare Kennzeichnungen von elektrischen Komponenten gefordert. Diese Normen stellen spezifische Anforderungen hinsichtlich der Vermeidung von Bränden und Stromschlägen.

Verdrahtungsfarben im Schaltschrank:

Gemäß den UL-Normen sind bestimmte Farben für die Leitungen im Steuerstromkreis vorgeschrieben:

  • Schwarz: Für ungeerdete Hauptstromleitungen bei AC (Wechselstrom) oder DC (Gleichstrom).
  • Rot: Ungeerdeter AC Steuerstrom
  • Blau: Ungeerdete DC-Steuerstromleitung
  • Grün oder Grün-Gelb: Schutzleiter, um eine sichere Erdung des Schaltschranks zu gewährleisten
  • Orange oder Gelb: Nicht geerdete Steuerstromleitungen oder andere Verdrahtungen, die unter Spannung bleiben, wenn der Hauptschalter ausgeschaltet wurde
  • Weiß, Grau oder drei weiße Streifen: Geerdeter Leiter eines AC Netzspannungs-Stromkreises
  • Weiß mit blauen Streifen: Geerdete, gleichstromführende Steuerstromleitung
  • Weiß mit orange- oder gelbfarbenen Streifen: Geerdete wechselstromführende Steuerstromleitung, die unter Spannung bleiben, wenn der Hauptschalter ausgeschaltet wurde.

Die Verwendung dieser Farbcodierungen im Schaltschrank erleichtert nicht nur die Installation und Wartung, sondern trägt auch zur Einhaltung der UL-Normen bei, was für die Zertifizierung und den Export von Schaltanlagen nach Nordamerika unerlässlich ist.

Fazit: 

Die Verdrahtung im UL-Schaltschrank ist von entscheidender Bedeutung für die Sicherheit und Normkonformität von elektrischen Anlagen. Durch Einhaltung der UL-Normen, richtige Dimensionierung, Farbcodierung und der korrekten Installation kann die Zuverlässigkeit und Sicherheit der Schaltanlage gewährleistet werden, was essenziell für den Export nach Nordamerika ist.

Werner Krayer

Über den Autor

Werner Krayer

Als Geschäftsführer verantwortet Werner Krayer die strategische und operative Gesamtausrichtung des Unternehmens. Als Spezialist für UL-zertifizierte Schaltschränke weiß er genau, worauf es beim Export von Schaltschränken auf den nordamerikanischen Markt ankommt. Dabei ist für ihn eines klar: der Nutzen für den Kunden steht immer im Mittelpunkt.

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