Die amerikanischen Arbeitssicherheitsgesetze und die UL 508A schreiben vor, dass ein Schaltschrank unter bestimmten Bedingungen mit einem Interlock versehen sein muss. Damit ist eine Sicherheitseinrichtung gemeint, die ein Öffnen der Türen bei eingeschaltetem Hauptschalter verhindert.

Bezug zur UL

Der Interlock dient in Schaltschränken, die nach der UL 508A gebaut und zertifiziert sind, zum Schutz vor elektrischem Schlag durch nicht berührungssichere, spannungführende Bauteile. Die Interlock-Funktion wird in der Regel entweder durch ein mechanisches Verriegelungsgestänge oder über eine magnetische Türzuhaltung realisiert.

Was ist ein Interlock?

Im Englischen versteht man unter einem Interlock generell eine Schutzeinrichtung, die verhindern soll, dass bei der Bedienung einer Maschine ein unerwünschtes oder gar gefährliches Ereignis herbeigeführt wird. Bezogen auf den Schaltschrankbau ist damit eine mechanische, elektrische oder elektronische Schutzeinrichtung gemeint, die verhindert, dass eine Schranktür geöffnet werden kann, solange die Komponenten im Innern unter Spannung stehen. Dieser Sicherheitsvorkehrung kommt in Steuerschränken für den Einsatz in den Vereinigten Staaten und Kanada große Bedeutung zu, da diese Geräte oft nicht im selben Maß berührungssicher sein müssen, wie ihre Pendants für den europäischen Markt. Doch auch in den USA müssen nicht alle Schaltschränke über einen Interlock verfügen.

Welche Schaltschränke müssen über einen Interlock verfügen?

Die UL 508A schreibt vor, dass alle Schaltschränke, die eine Industriemaschine oder -anlage steuern und dabei unter einer Spannung von mehr als 50 Volt (Wechselstrom) bzw. mehr als 60 Volt (Gleichstrom) mit einem Interlock versehen sein müssen. Wie dieser genau ausgestaltet werden muss, schreibt die UL-Norm nicht vor. In der Praxis haben sich wie erwähnt sowohl mechanische als auch elektrische Lösungen durchgesetzt oder Kombinationen aus beiden Verfahren. Neuere Entwicklungen kombinieren mechanische und elektronische Komponenten.

Ausnahmen: Diese Schaltschränke kommen ohne Interlock aus

Neben den schon genannten Höchstgrenzen für die Stromspannung, bis zu denen kein Interlock erforderlich ist gibt es noch weitere Ausnahmenfälle, in denen auf diesen Sicherheitsmechanismus verzichtet werden kann.

Theoretisch können einige Typen von Schaltschränken, wie Klemmkästen oder Verteilerschränke, auch so konstruiert werden, dass sie nicht über Türen verfügen und somit logischerweise auch ohne Interlock auskommen könnten. Jedoch stellt die UL 508A weitere Anforderungen an Schaltschränke, die eine solche Bauweise in der Praxis oft unmöglich machen: Beinhalten die Schaltschränke rücksetzbare Komponenten (Sicherungen etc.) und nicht-isolierte stromführende Bauteile, muss der Zugang zu diesen Sicherungen möglich sein, ohne dass dafür ein Werkzeug zum Einsatz kommen muss. Um diese Anforderungen zu erfüllen, muss in der Regel eine Konstruktion mit einer Tür gewählt werden, die dann auch mit einem Interlock ausgestattet sein muss.

In der Praxis kommt also fast kein Schaltschrank ohne eine Tür aus. Doch wenn für diese Tür ein Interlock erforderlich ist, welche Anforderungen muss er dann erfüllen?

Welche Anforderungen stellt UL an Interlocks für Schaltschränke?

Die grundlegende Anforderung an einen Interlock haben wir schon angesprochen: Solange Strom fließt, darf die Tür nicht zu öffnen sein. Dies geschieht im einfachsten Fall mechanisch. Daneben kommen heute auch elektrische und elektronische Systeme zum Einsatz, teilweise in Kombination mit mechanischen Komponenten. Insbesondere bei mechanischen Lösungen ist immer zu beachten, dass die Schutzwirkung des Schaltschrankgehäuses nicht beeinträchtigt werden darf. Das ist natürlich insbesondere dann der Fall, wenn der Schrank in einer explosionsgefährdeten Umgebung steht. Doch die UL 508A stellt noch eine ganze Reihe weiterer Anforderungen an den Interlock.

Der Interlock muss zu überlisten sein

Die UL 508A schreibt vor, dass der Interlock eines Schaltschranks „überlistet“ (die Norm verwendet den Begriff defeated) werden können muss. Was ist unter der Überlistung einer Interlock-Verriegelung zu verstehen? Oft ist eine Fehlersuche in einem Schaltschrank oder die Justage bestimmter Komponenten nur im laufenden Betrieb möglich. Zu diesem Zweck muss es möglich sein, die Schaltschranktüren zu öffnen, ohne dass zuvor die Stromzufuhr unterbrochen werden muss.

UL weiß um die Bedeutung dieser Fähigkeit und schreibt darum zwingend vor, dass der Interlock an einem Schaltschrank nach UL 508A überlistet werden können muss. Zu diesem Zweck kommen oft Lösungen zum Einsatz, bei denen der Interlock mittels eines Werkzeugs deaktiviert werden kann. Dies ist oft ein gewöhnlicher Schraubendreher, es gibt jedoch auch Lösungen für Spezialwerkzeuge, die eine Betätigung durch Unbefugte verhindern sollen.

Einschalten bei geöffneten Türen

Neben der Blockade der Schranktüren bei eingeschaltetem Hauptschalter muss des Weiteren sichergestellt sein, dass sich die abgestellte Stromversorgung bei geöffneter Tür nicht wieder einschalten lässt, der Hauptschalter also blockiert ist. Auch von dieser Regel besteht wieder eine Ausnahme, um Justage und Wartung zu ermöglichen. Fachpersonal muss in der Lage sein, die Stromversorgung auch bei geöffneter Tür wiederanzustellen. Die UL 508A verlangt jedoch, das dazu eine „bewusste Handlung“ (deliberate action) notwendig ist; das kann zum Beispiel das Eindrücken oder Herausziehen des Schalters sein, damit er gedreht werden kann.

Snap Lock

Unter einer Snap-Lock-Funktion versteht man, dass der Interlock automatisch in Funktion tritt, sobald die Tür des Schaltschranks geschlossen wird. Das muss zwingend auch dann der Fall sein, wenn der Interlock-Mechanismus zuvor überlistet worden ist. Der Defeat-Mechanismus darf also nicht dauerhaft aktivierbar sein, sondern muss bei jedem Öffnen der Türen von Neuem aktiviert werden.

Stromkreise unter Spannung

Wird ein Schaltschrank auf reguläre Art mittels des Hauptschalters ausgestellt, können und dürfen einige unbedingt erforderliche Stromkreise dennoch weiterhin unter Spannung stehen. Wenn dies der Fall ist und die Stromkreise nicht berührungssicher abgedeckt werden können, müssen diese deutlich gekennzeichnet und der Schaltschrank in seinem Innern mit einem Warnhinweis versehen sein.

Abschließbarer Hauptschalter

In diesem Punkt ist die UL-Norm simpel: Ein Hauptschalter an einem Interlock-Schrank muss in der „Aus“-Stellung abgeschlossen werden können. Bei dieser Vorgabe geht es nicht nur um die Sicherheit bei Arbeiten am Schaltschrank selbst, sondern vor allem darum, ein versehentliches Wiederanlaufen der angesteuerten Maschine zu verhindern.

Neue Anforderungen an den Interlock seit 2022

Mit der Novelle der UL 508A von 2022 werden auch einige Änderungen für den Interlock eingeführt. Die wichtigste Neuerung besteht in der grundsätzlichen Möglichkeit, jetzt jeden Schaltschrank auch ohne die Verwendung eines Interlocks zu konstruieren. Bisher galten die Ausnahmen von der Pflicht zur Verwendung eines Interlocks nur unter ganz bestimmten Bedingungen.

Schaltschrank ohne Interlock – Zugang nur mit Schlüssel oder Werkzeug

Für den Zugang zum Schaltschrank ist ein Schlüssel oder Werkzeug erforderlich. Das bedeutet im Umkehrschluss, dass es nicht möglich sein darf, die Verriegelung einfach mit der Hand zu öffnen. Alle spannungsführenden Bauteile auf der Innenseite der Schaltschranktür müssen berührungssicher ausgeführt werden, sofern sie mehr als 50 bzw. 60 Volt Spannung führen und der Schaltschrank muss mit einem entsprechenden Warnhinweis versehen werden. Berührungssicher meint, dass die Komponenten vor einer unbeabsichtigten Berührung mit der Handfläche o. Ä. geschützt sein müssen.

In der Praxis werden in einer Schaltschranktür nur Bauteile montiert, die mit 24 V Gleichspannung betrieben werden. Das trifft z. B. auf Taster oder Displays zu.

Schaltschrank ohne Interlock – Zugang ohne Schlüssel oder Werkzeug

Ein Schaltschrank darf auch ohne Schlüssel oder Werkzeug zugänglich sein, allerdings nach den neuen Vorgaben UL 508A von 2022 nur, wenn alle spannungsführenden Bauteile, die mindestens 50 bzw. 60 Volt betrieben werden, noch einmal getrennt eingeschlossen oder gegen Berührung abgeschirmt sind. Die Anforderungen an die Berührungssicherheit sind in diesem Fall besonders hoch. Es muss sichergestellt sein, dass die betreffenden Komponenten nicht einmal mit einem Finger berührt werden können. In diesem Zusammenhang spricht man von Fingersicherheit.

Zugang mit Interlock gesichert

Sollten die genannten Bedingungen nicht gegeben sein, muss die Trennvorrichtung zur Versorgung des Gehäuses mechanisch und/oder elektrisch mit der Gehäusetür verriegeln. Das ist der eigentliche Interlock. Kommt er in einem Schaltschrank zum Einsatz, so muss sichergestellt sein, dass sich keine Gehäusetür öffnen lässt, solange die Stromversorgung nicht unterbrochen ist. Die Pflicht zur Verwendung eines Snap-Lock-Verschlusses (s. o.) bleibt bestehen.

Was bedeuten die Neuerungen in der Praxis?

Die Möglichkeit auf einen Interlock zu verzichten bedeutet vor allem einen erheblichen Zugewinn an Flexibilität bei der Planung und Konstruktion eines Schaltschranks. So kann wesentlich individueller auf die Anforderungen des späteren Nutzers des Schaltschranks eingegangen werden. Jedoch ist es immer vom Einzelfall abhängig, ob ein Schaltschrank ohne Interlock sicherer, anwenderfreundlicher und wirtschaftlicher ist als einer mit. Um diese Abwägung sinnvoll vornehmen zu können, bedarf es fundiert Kenntnisse im Schaltschrankbau und in der UL 508A. Im Zweifel sollte ein Experte zurate gezogen werden, bevor man sich in kostspielige Experimente verrennt.