Montage eines elektrischen Gehäuses

Montage über die Füße, nicht durch die Rückwand

Die NEMA-FAQ zu Gehäusen beantwortet genau diese Frage von jemandem, der Gehäuse durch Bohren durch die Rückseite des elektrischen Raums an der Wand montieren und die Löcher mit Silikon abdichten wollte. Die Antwort lautet: NEMA 250 besagt, dass eine Reihe typisierter Gehäuse eine externe Befestigungsvorrichtung außerhalb des elektrischen Raums des Ausrüstungsgehäuses erfordert, es sei denn, es wird eine Zwischenhalterung oder ein Zwischenfuß verwendet, wobei die endgültige Installation stets der Genehmigung durch die zuständige Behörde, in der Regel dem örtlichen Elektroprüfer, unterliegt.

Der Grund ist dieselbe Regel, die für jede Öffnung gilt: Die Einstufung einer vor Ort installierten Baugruppe wird durch ihre am schwächsten eingestufte Komponente begrenzt. Eine Bohrung in der Rückwand, die mit einer Silikonfuge versiegelt wurde, ist keine geprüfte Komponente, und Sie können sie nicht mehr sehen oder inspizieren, sobald das Gehäuse an der Wand montiert ist. Unser NEMA 4 vs 4X vs IP66-Leitfaden erklärt, was die Einstufung abdeckt.

Jedes Wandgehäuse vom Typ NEMA4 Enclosure wird mit vier externen Wandmontagefüßen ausgeliefert; das Lochmuster für die Wandmontage ist auf der jeweiligen Referenzzeichnung des Produkts angegeben. Markieren Sie die Bohrlöcher anhand der Zeichnung oder durch Anhalten des Gehäuses und befestigen Sie es ausschließlich über die Montagefüße.

Berechnen Sie die Last vor der Wahl der Anker

Die Befestigungselemente müssen mehr als das leere Gehäuse tragen. Summieren Sie auf:

• das Gehäuse und seine Montageplatte;
• jedes Gerät auf der Montageplatte und auf der Tür (Transformatoren und Antriebe sind schwer für ihre Größe);
• Kabel und Leitungen, die an den Zugängen hängen;
• die Tür: Eine geöffnete Tür hebelt das Gehäuse scharnierseitig von der Wand ab, und es wird sich jemand darauf stützen.

Wählen Sie Dübel aus den veröffentlichten Belastungsdaten des Dübelherstellers für das tatsächliche Wandmaterial und die vorhandenen Randabstände aus und bleiben Sie innerhalb der angegebenen zulässigen Lasten. Die Wand selbst muss die Last ebenfalls tragen können: Der FEMA-Leitfaden zu nicht strukturellen Erdbebenschäden zeigt eine Schalttafel, die sich gelöst hat, weil eine Trennwand aus Hohlblocksteinen versagt hat. Leiten Sie bei Hohlwänden und Trockenbauwänden die Last in die Ständer oder die Tragstruktur ein, zum Beispiel auf Montageschienen (siehe unten) oder einer an der Struktur befestigten Rückwand.

Montieren Sie das Gehäuse eben und lotrecht. Verwenden Sie bei unebenen Wänden Unterlegscheiben hinter den Füßen, anstatt den Gehäusekörper fest gegen die Wand zu ziehen, damit der Körper nicht verzerrt wird und die Tür weiterhin gleichmäßig auf der Dichtung schließt.

Erdbebensicherung

In erdbebengefährdeten Regionen ist die Verankerung Teil der Bauvorschriften. FEMA E-74 (2012 Ausgabe), die Kapitel 7-10 von ASCE/SEI 13 zusammenfasst, beschreibt diese Bestimmungen für Stromverteiler:

• Erdbebenlasten ergeben sich aus ASCE/SEI 7 Kapitel 13, wobei das Hauptziel darin besteht, ein Herabfallen der Komponente zu verhindern.
• In den seismischen Design-Kategorien D, E und F ist eine Verankerung für Geräte mit einem Gewicht von mehr als 400 lb und für Bauteile von mehr als 20 lb erforderlich, die höher als 4 ft über dem Boden montiert sind; leichtere Bauteile sind möglicherweise ausgenommen, wenn der Bauteil-Wichtigkeitfaktor 1.0 beträgt.
• Ausgenommene Komponenten müssen dennoch sicher an der Tragkonstruktion verankert werden und erfordern flexible Leitungsanschlüsse an ihren Kabelschutzrohren, sofern sich Schaltschrank und Rohr relativ zueinander bewegen können.

FEMA E-74 weist zudem darauf hin, dass wandmontierte Schaltschränke bei vergangenen Erdbeben im Allgemeinen eine gute Leistung gezeigt haben – was teilweise auf ihr geringes Gewicht und die Duktilität von Blechgehäusen zurückzuführen ist – und dass die Hauptschadensursache das Herabfallen oder Losreißen eines Schaltschranks ist. Die Normen liegen in neueren Ausgaben vor; fragen Sie den zuständigen Tragwerksplaner oder die zuständige Genehmigungsbehörde, welche Ausgabe und welche Auslegungskategorie gelten.

Profilschienen und Montageplatten

Metallmontageschienen sind die übliche Methode, um Gehäuse an Wänden zu montieren, an denen keine Anker an den benötigten Stellen gesetzt werden können, oder um mehrere Gehäuse an einem Rahmen zu gruppieren. Das Basisprofil ist ein offenes Rechteckprofil von etwa 41 × 41 mm (1-5/8 Zoll quadratisch), gefertigt aus Blech der Stärke 12 oder 14; der britische Standard BS 6946 deckt dieses Profil im Vereinigten Königreich ab.

Achten Sie auf die Metallkombination. Ein Edelstahl-Leitfaden für den Kontakt mit anderen Metallen gibt die Regel vor: Bei Materialkombinationen sollten Befestiger immer aus dem edleren Material bestehen, damit die kathodische Fläche klein bleibt. Edelstahlbefestiger auf wesentlich größeren verzinkten Stahlkomponenten verursachen normalerweise keine Korrosion, aber wenn ein kleines verzinktes oder kohlenstoffhaltiges Stahlteil von einer großen Edelstahloberfläche umgeben ist, warnt der Leitfaden, dass unter korrosiven Bedingungen das weniger edle Teil einer beschleunigten Korrosion unterliegen kann. Galvanische Korrosion benötigt ein Elektrolyt, daher ist das Risiko im Außenbereich und in Washdown-Bereichen am höchsten. Für Edelstahlgehäuse:

• verwenden Sie Befestigungselemente, Unterlegscheiben und Kanalmuttern aus Edelstahl;
• Vorzugsweise rostfreien Träger verwenden oder in feuchten oder küstennahen Bereichen die Füße von verzinktem Träger mit Kunststoffschutzringen isolieren (ein Schutzring isoliert nur, wenn kein Bolzen, Schraube oder Halterung ihn überbrückt, und er darf niemals einen erforderlichen Erdungspfad unterbrechen: siehe wann Verbindungen aus rostfreiem Stahl und verzinktem Stahl isoliert werden müssen);
• für 316L-Gehäuse in Küsten- oder Chemiebereichen muss die Güte der Befestiger auf das Gehäuse abgestimmt sein; siehe 304 vs 316L Edelstahl.

Mastmontage

Im Außenbereich werden Gehäuse häufig an Masten, Pfosten oder Tragwerksstützen montiert. Es gilt dieselbe NEMA-Regel: Die Halterung wird an den Außenfüßen oder an einer Halterung außerhalb des elektrischen Raums befestigt, niemals durch die Rückwand hindurch. Zwei Besonderheiten bei Masten:

• Befestigung. Bandschellen und U-Bögel eignen sich für runde Masten; prüfen Sie den Spannbereich im Verhältnis zum Mastdurchmesser und verwenden Sie Edelstahlbefestigungsmaterial an einem Edelstahlgehäuse.
• Ausrichtung. Richten Sie das Gehäuse nach Möglichkeit von der Nachmittagssonne und der Hauptwetterrichtung weg aus und führen Sie Kabel von unten ein, damit Wasser an den Einführungen abläuft.

Wenn Ihre individuelle Konfiguration Mastbefestigungswinkel oder Bohrungen für einen bereits vorhandenen Halter benötigt, geben Sie dies in Ihrer Angebotsanfrage an; was wir liefern können, wird auf der Zeichnung im Angebot bestätigt. Lesen Sie für Sonne, Regen und Eis den Leitfaden für Outdoor-Gehäuse, bevor Sie den Standort auswählen.

Bodenständer und Standfüße

Größere Gehäuse und Gehäuse mitten in einer Produktionshalle stehen auf Füßen oder einem Bodenständer. FEMA E-74 behandelt auf dem Boden montierte Schaltschränke anders als Wandgehäuse: Die Kategorie umfasst hohe, schmale Standschränke, deren Hauptzweck darin besteht, ein Verrutschen oder Umkippen zu verhindern, und die typischen dort verzeichneten Schäden sind Umkippen oder Verrutschen aufgrund fehlender oder unzureichender Verankerung. Verankern Sie einen Bodenständer über seine Grundplatten im Boden, und wo eine hohe Einheit am Boden verankert ist, während ihr Kabelschutzrohr an der darüber liegenden Struktur abgestützt wird, empfiehlt FEMA E-74 flexible Verbindungen, damit Gebäudebewegungen das Kabelschutzrohr nicht herausreißen.

In Washdown-Bereichen halten Füße das Gehäuse vom nassen Boden fern und lassen den Boden darunter für die Reinigung frei. Der Leitfaden für Washdown-Gehäuse behandelt hygienische Details.

Montagehöhe und Türschwenkbereich

Wählen Sie die Höhe für die Personen, die das Gehäuse bedienen werden, und prüfen Sie diese anhand der Vorschriften:

• Schutzschalter und Schalter im Inneren. NEC 240.24(A) schreibt vor, dass Überstromschutzorgane leicht zugänglich und so zu installieren sind, dass die Mitte des Griffs des Bedienelements in seiner höchsten Position nicht mehr als 2.0 m (6 ft 7 in) über dem Boden oder der Arbeitsplattform liegt (mit den aufgeführten Ausnahmen).
• Arbeitsbereich. NEC 110.26(A) (2020 und 2023 Ausgaben) verlangt einen freien Arbeitsbereich vor Geräten, die unter Spannung gewartet werden müssen, mit einer Höhe von mindestens 6.5 ft oder der Gerätehöhe sowie ausreichend Platz, damit Türen sich um mindestens 90 Grad öffnen lassen.
• Displays und Bedienelemente. Bei Bildschirmen empfiehlt die OSHA-Leitlinie für Computerarbeitsplätze, diese so zu platzieren, dass sich die oberste Zeile auf oder unter Augenhöhe befindet. Siehe den Leitfaden für HMI-Gehäuse.

Der Türschwenkbereich ist das am häufigsten vergessene Maß. Bei unserem 24 × 20 × 8 in 304 Gehäuse gibt die Referenzzeichnung einen Türschwenkradius von 511.3 mm (ca. 20.1 in) und eine Gesamtabmessung mit Füßen, Scharnier und Verschluss von 697.6 × 515.2 × 213.7 mm an. Halten Sie diesen Bereich auf der Scharnierseite frei von Wänden, Säulen, Kabelkanälen und dem nächsten Gehäuse, damit sich die Tür vollständig öffnen lässt. Prüfen Sie die von Ihrer zuständigen Behörde durchgesetzte Code-Ausgabe.

Die gleichen Montageabstände für andere Größen, basierend auf der jeweiligen Referenz-CAD: das Lochmuster für die Fußbefestigung zur Markierung an der Wand oder am Montageschienenprofil, die Schlitzgröße für den Befestiger, die Gesamtgröße inklusive Füßen, Scharnier und Verschlüssen sowie der Schwenkradius der Tür, der auf der Scharnierseite freizuhalten ist.

Nennmaße aus dem Referenz-CAD der jeweiligen Größe; die endgültigen Abmessungen werden mit Ihrer Bestellung bestätigt.

Der Schienenabstand ergibt sich aus dem Lochbild der Füße: Der vertikale Abstand zwischen den oberen und unteren Füßen entspricht dem Abstand zwischen zwei horizontalen Profilschienen, und der horizontale Abstand bestimmt die Position der Kanalmuttern.

Häufig gestellte Fragen

Quellen

1. NEMA, "NEMA FAQs: Gehäuse" (Q15 schwächster Punkt, Q16 externe Montage)
2. FEMA E-74, Abschnitt 6.4.8.2, elektrische Verteilerfelder (Bestimmungen nach ASCE/SEI 7-10 Kapitel 13, Beschädigung)
3. FEMA E-74, Abschnitt 6.4.7.1, Schaltschränke und bodenmontierte elektrische Betriebsmittel (Verschieben, Umkippen, flexible Anschlüsse)
4. Wikipedia, "Strutkanal" (41 × 41 mm Profil, Blechstärken)
5. Datenblatt C-Profilschiene 41 × 41 mm (BS 6946:1988)
6. Euro Inox, Edelstahl im Kontakt mit anderen metallischen Werkstoffen (Verbindungselement-Regel, verzinkter Stahl, Elektrolyt, Kunststoffbuchsen)
7. EC&M, „What's wrong here?“ (NEC 240.24(A) Text)
8. EC&M, „NEC requirements for working clearances“ (110.26)
9. OSHA eTool, Computerarbeitsplätze: Monitore (Oberkante auf oder unter Augenhöhe)
10. NFPA 70, National Electrical Code (kostenloser Lesezugriff): 110.26, 240.24