Low-Voltage Limited Energy Circuits sind in der UL 508A eine besondere Art von Steuerstromkreisen im Niederspannungsbereich, die es erlauben, Schaltkreise aus Komponenten ohne UL-Zertifizierung aufzubauen, ohne dass eine separate Bewertung der verwendeten Teile durch UL nötig wird.
Low-Voltage Limited Energy Circuits lösen ein häufiges Problem
Ein UL-zertifizierter Schaltschrank muss aus Komponenten aufgebaut sein, die ebenfalls von UL zertifiziert sind, also UL Recognized Components. Jedoch ist es manchmal notwendig oder zumindest wünschenswert, für einige Schaltkreise Komponenten individuell anzufertigen, um den Ansprüchen des Anwenders Rechnung tragen zu können. Das Problem: Normalerweise ist in solchen Fällen eine Bewertung des Bauteils durch UL erforderlich. Doch die UL 508A macht im Niederspannungsbereich in zwei Klassen von Steuerstromkreisen Ausnahmen.
Klassen von Steuerstromkreisen im Niederspannungsbereich
Die UL 508A definiert Steuerstromkreise als Schaltkreise, welche ein Kontrollelement, wie zum Beispiel einen Schaltschütz, steuern, jedoch keine elektrischen Verbraucher wie Maschinen, Leuchtmittel, Transformatoren usw. Die folgenden Regelungen gelten dementsprechend nur für Steuerstromkreise.
Die UL 508A und die Low-Voltage Limited Energy Circuits
Der National Electrical Code (NEC) unterscheidet drei Klassen von Steuerstromkreisen im Niederspannungsbereich bis 600 Volt. Die UL 508A nimmt eine eben solche Unterteilung vor, wobei sich die Schaltkreisklassen der UL 508A im Wesentlichen an denen des NEC orientieren. Es gibt jedoch eine wesentlichen Unterschied: den Low-Voltage Limited Energy Circuit.
Control Circuits (Steuerstromkreise)
Die Klasse der Control Circuits entspricht in etwa der Klasse 1 des NEC. Diese Stromkreise und ihre Energieversorgung sind aus UL-zertifizierten Teilen aufgebaut und unterliegen keiner Begrenzung hinsichtlich der Leistung oder Spannung, solange letztere im Niederspannungsbereich (in den USA also bis 600 V) liegt.
Class 2
Steuerstromkreise der Klasse 2 dürfen nur von Stromquellen bis 100 VA versorgt werden. Dabei dürfen jedoch nur solche Stromquellen zum Einsatz kommen, die UL-zertifiziert sind.
Low-Voltage Limited Energy Circuit
Low-Voltage Limited Energy Circuits sind nur in der UL 508A (und nicht im NEC) definiert und bilden eine eigene Klasse von Schaltkreisen.
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Was versteht man unter Low-Voltage Limited Energy Circuits?
Die UL 508A stellt an Low-Voltage Limited Energy Circuits dieselben Anforderungen hinsichtlich interner und externer Verkabelung, Überstromschutzeinrichtungen und so weiter wie an Schaltkreise der Klasse 2. Freilich gilt dann auch, dass in beiden Steuerstromkreis-Klassen Teile ohne UL-Zertifizierung verbaut werden dürfen. Der entscheidende Unterschied zwischen beiden Klassen liegt in der Stromversorgung.
Bei Low-Voltage Limited Energy Circuits darf die Stromversorgung aus Komponenten erfolgen, die ebenfalls nicht über eine UL-Zulassung verfügen. Dadurch ist ihre Implementierung in einen Schaltschrank einfacher als die eines Steuerstromkreises einer der beiden anderen Klassen.
Welche Vorteile hat es, Low-Voltage Limited Energy Circuits in UL-Schaltschränken zu verwenden?
Prinzipiell ist die Verwendung von Bauteilen und Komponenten ohne UL-Zulassung bei der Konstruktion eines Schaltschranks immer möglich. Jedoch ist in solchen Fällen regelmäßig eine neue Bewertung des Bauteils durch die Underwriters Laboratories erforderlich – sonst darf der Schaltschrank kein UL-Label tragen.
Dieser Aufwand entfällt bei Steuerstromkreisen der Klasse 2 und bei Low-Voltage Limited Energy Circuits. Das ist vor allem wichtig, wenn ein Hersteller von Schaltschränken Komponenten verwendet, die individuell nach Kundenwunsch gebaut oder aus Serienteilen modifiziert wurden. Ohne die Sonderregelung für Niederspannungs-Steuerkreise wäre der Einsatz solcher Individuallösungen meist nicht möglich, da eine Prüfung der betreffenden Bauteile einen zeitlich und finanziell nicht zu rechtfertigenden Aufwand darstellen würde.
Da bei Low-Voltage Limited Energy Circuits die Komponenten zur Energieversorgung ebenfalls aus nicht-zertifizierten Bauteilen bestehen darf, stellen diese Steuerstromkreise die einfachste Methode dar, nicht UL-zertifizierte Bauteile in einem UL-zertifizierten Schaltschrank zu verbauen.
Was ist bei der Verwendung von Low-Voltage Limited Energy Circuits zu beachten?
Wie erwähnt unterliegen Low-Voltage Limited Energy Circuits den gleichen Anforderungen wie sie die UL 508A für Regelkreise der Klasse 2 vorsieht. Darüber hinaus ist zu beachten, dass die maximal zulässige Spannung bei Wechselstrom 30 V nicht überschreiten darf, bei Gleichstrom sind höchstens 60 V zulässig. Bei diesen Höchstwerten sind Spannungsspitzen bereits berücksichtigt.
Weiters ist zu beachten, dass zwar Stromquellen ohne UL-Zulassung verwendet werden dürfen, zwischen diesen und dem Steuerkreis jedoch eine galvanische Trennung bestehen muss, die beiden Stromkreise untereinander also potentialfrei sind. Ein Überspannungsschutz ist bei Low-Voltage Limited Energy Circuits zwingend erforderlich.
Ausnahmen: Hier dürfen keine Low-Voltage Limited Energy Circuits verwendet werden
In einigen Bereichen ist die Verwendung von Low-Voltage Limited Energy Circuits jedoch leider ausgeschlossen. Dies betrifft Sicherheitseinrichtungen (zum Beispiel Steuerstromkreise in Lichtschranken oder Sicherheitsendschalter) sowie die Steuerstromkreise in allen elektrischen Motoren.
Zusammenfassung
Die Norm UL 508A macht bezüglich der Anforderung, dass in UL zertifizierten Schaltschränken nur UL zertifizierte Komponenten eingebaut werden dürfen, in zwei Klassen von Steuerstromkreisen Ausnahmen. Diese sind Control Circuits und Low-Voltage Limited Energy Circuits, die in der UL 508A definiert werden. Beide Arten von Steuerstromkreisen beziehen sich auf den Niederspannungsbereich (bis 600 Volt). Bei den Low-Voltage Limited Energy Circuits darf zusätzlich die Stromversorgung aus Komponenten erfolgen, die keine UL-Zulassung haben, wodurch die Implementierung nochmal vereinfacht wird. Die Low-Voltage Limited Energy Circuits lösen ein häufiges Problem, da hier auch Komponenten verwendet werden dürfen, die nach individuellem Kundenwunsch gefertigt wurden oder aus modifizierten Serienteilen bestehen. Jedoch müssen sowohl die maximal zulässige Spannung von 30 V bei Wechsel- und 60 V bei Gleichstrom als auch die galvanische Trennung zwischen Steuerkreis und Stromquelle beachtet werden.
