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Schlüssel für normgerechte Anlagen

Text: Michael Schell, Rittal
Um Personen und Anlagen besser zu schützen, wurde die neue Norm DIN EN 61439 eingeführt. Standardisierte Produkte und Lösungen vereinfachen es, die geforderten Sicherheitsnachweise im Steuerungs- und Schaltanlagenbau zu erbringen.

Die neue Norm IEC 61439 führt anstelle der alten Bezeichnungen TSK und PTSK sowie der Typprüfberichte den Bauartnachweis ein, um Normvorgaben zu bestätigen und einzuhalten. Um den korrekt durchgeführten Aufbau zu bestätigen und Materialfehler auszuschließen, wird anstelle der Stückprüfung ein Stücknachweis für jede hergestellte Schaltgerätekombination erstellt. Der Bauartnachweis ist nur für das Referenzsystem zu erstellen und kann durch Prüfung, Begutachtung oder durch einen strukturierten Vergleich zu einer geprüften Referenz erbracht werden. Er setzt sich aus 21 Einzelnachweisen zusammen, die unter anderem das Zusammenspiel verschiedener Komponenten einer Schaltanlage bestätigen. So wird zum Beispiel bei der Kurzschlussfestigkeit das Schutzleitersystem in der Schaltanlage geprüft. Ein Nachweis nur für die Schutzleiterschiene reicht nicht aus. Der Nachweis für die Kurzschlussfestigkeit eines Sammelschienensystems einschließlich der mechanischen Befestigungskonstruktion kann nur in einem Schranksystem geprüft werden.

Zauberwort Standardisierung

Können Schalt- und Steuerungsanlagen mit einem Baukastensystem mit Bauartnachweis wie Rittal Ri4Power gefertigt werden, steht mit diesem standardisierten Baukasten eine Systemlösung mit dem TS 8 Schrank und den Stromverteilungskomponenten zur Verfügung. Das Ri4Power-System verfügt über alle erforderlichen Nachweise, die der ursprüngliche Hersteller für den Bauartnachweis bereitstellen muss. Allerdings sind viele Schalt- und Steuerungsanlagen insbesondere für den Betrieb von Maschinen und Prozessen in der Ausführung und der Zusammenstellung so individuell, dass ein Baukastensystem nicht zur Anwendung kommt. Dann können standardisierte und geprüfte Systemlösungen dem Hersteller helfen, die Anforderungen aus der Norm einfacher zu erfüllen. Allerdings ist zu beachten, dass die Anforderung an die jeweilige Systemlösung nicht durch die Prüfung einzelner Produkte nachgewiesen wird, sondern durch den Nachweis einer Kombination von mehreren Produkten.

Mit Systemtechnik von Rittal lassen sich einige Nachweise einfach erbringen und belegen. Die Einzelnachweise für die mechanische Festigkeit von Werkstoffen sind für die Komponenten nachgewiesen worden und stehen den Schaltanlagenherstellern für deren Bauartnachweis zur Verfügung, ebenso die Nachweise für Schutzart, Luft- und Kriechstrecken und auch die Nachweise für die Funktion der Schutzleiterkreise. Die Nachweise für den Einbau von Betriebsmitteln, für die innere Verdrahtung und auch für die Anschlüsse von außen ankommende Leitungen und Kabel können nur durch den Hersteller der Schalt- und Steuerungsanlagen erbracht werden.

Rittal bietet vorbereitete Checklisten an, die den Herstellern die Nachweiserstellung vereinfachen. Die Isolationseigenschaften müssen durch eine Prüfung der betriebsfrequenten Spannungsfestigkeit durch den Hersteller der Schaltanlage nachgewiesen werden. Der Nachweis der Stoßspannungsfestigkeit kann durch die Prüfung der Systemtechnik in Schränken von Rittal erfolgen, ebenso der Nachweis für die Kurzschlussfestigkeit durch die Anwendung der Rittal-Systemprodukte für die Stromverteilung, so dass diese alle durch Prüfung in Schränken des Herstellers nachgewiesen sind.

EMV und Erwärmung

Der EMV-Nachweis lässt sich relativ einfach erbringen, wenn die relevanten Geräte nach Vorgabe der Hersteller eingebaut und verwendet werden. Der Nachweis der mechanischen Funktion ist nur bei besonderen mechanischen Funktionen erforderlich. Die mechanische Funktion von Geräten wie die Einschubfunktion eines Leistungsschalters ist nicht zu prüfen, da diese Funktion über das Gerät bereits vom Gerätehersteller nachgewiesen wurde.

Der Nachweis für Erwärmung, der aufgrund der Individualität der Anlagen ebenso durch den Hersteller zu erbringen ist, ist ohne weitere Hilfsmittel aufwendig. Wird eine Schaltanlage mit mehr als 1600 A versorgt, stehen als Nachweismethoden nur Prüfungen oder Ableitungsverfahren von geprüften Referenzen zur Verfügung. In diesem Fall ist es ratsam, auf ein geprüftes Baukastensystem zurückzugreifen. Wird die Schalt- oder Steuerungsanlage mit einem Strom von bis zu 1600 A versorgt, stehen zusätzlich zwei Berechnungsverfahren zur Nachweisführung zur Verfügung.

Bis 630 A werden die Verlustleistungen aller verwendeten Geräte, der Sammelschiene einschließlich aller Adapter und der Leitungen der Hauptstromleiter der Stromkreise bis zur Klemme addiert. Hilfreich ist dabei die Rittal-Software Power Engineering. Danach werden von der ermittelten Verlustleistung die Wärmeabgabe des Gehäuses und die eines eventuell installierten Klimatisierungsgerätes abgezogen. Mit der verbleibenden Verlustleistung wird dann die Temperaturerhöhung im Gehäuse berechnet und nachgewiesen, dass kein Betriebsmittel oberhalb der zulässigen Maximaltemperatur betrieben wird. Dabei berechnet die Software auch die Temperaturerhöhung im Schaltschrankinneren. Der Unterschied in der Berechnung bis 1600 A ist, dass in Abhängigkeit verschiedener Gehäuseparameter eine genauere Betrachtung in verschiedenen Zonen der Schalt- oder Steuerungsanlage ausgeführt wird und auch verschiedene Temperaturwerte ermittelt werden. Mit der Ausführung dieses Verfahrens ist dann aber auch dieser Nachweis erbracht. Mit einem automatisierten Formblatt, dass bei Rittal online erhältlich ist, wird die Nachweiserstellung deutlich vereinfacht.

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