Was ein NEMA-Gehäusetyp bedeutet
NEMA 250, der Standard der National Electrical Manufacturers Association Enclosures for Electrical Equipment (1000 Volts Maximum), definiert "Typen" von Gehäusen anhand der Bedingungen, denen sie standhalten sollen. NEMA veröffentlicht diesen nun als ANSI/NEMA EN 10250; die meisten Zeichnungen und Spezifikationen nennen immer noch NEMA 250. Jeder Typ schützt Personen vor Zugang zu gefährlichen Teilen im Inneren. Darüber hinaus bietet jeder Typ Schutz für die Ausrüstung vor festen Gegenständen (fallendem Staub, Windstaub oder zirkulierendem Staub), Wasser (tropfendem Wasser, Regen, Spritzwasser, Wasser aus Schlauch, Unterwasser) und, bei einigen Typen, äußerem Eis, Öl und Kühlmittel sowie Korrosion.
Eine Typbewertung sagt nichts über die Größe aus: NEMA erklärt, dass es keine Standardgrößen für NEMA-Gehäuse gibt, und jeder Hersteller entwirft seine eigenen. Sie gilt auch für das Gehäuse, das installiert und bereit zur Verwendung ist, mit jedem Öffnung durch geeignete Anschlussstücke geschlossen.
Übersicht der NEMA-Typen
Die Beschreibungen unten fasst die NEMA-Typdefinitionen zusammen. Die IP-Spalte ist der IEC-60529-Code, den die eigene Umrechnungstabelle von NEMA (Tabelle A-1) zeigt, wonach jeder Typ die Vorgaben erfüllt oder überschreitet.
| Typ | Wo | Schützt die Ausrüstung vor | Erfüllt oder übertreffen |
|---|---|---|---|
| 1 | Innenbereich | Fallende Schmutzpartikel; keine Wasserschutzfunktion in der Definition | IP20 |
| 3R | Innen- oder Außenbereich | Fallende Schmutzpartikel; Regen, Schnee und Hagel; nicht durch äußere Eisbildung beschädigt | IP24 |
| 3 | Innen- oder Außenbereich | Fallende Schmutzpartikel und windgetragener Staub; Regen, Schneeregen und Schnee; nicht durch äußeres Eis beschädigt | IP55 |
| 3S | Innen- oder Außenbereich | Wie Typ 3, wobei externe Mechanismen auch bei Eisbelastung bedienbar bleiben | IP55 |
| 4 | Innen- oder Außenbereich | Fallende Schmutzpartikel und windgetragener Staub; Regen, Schneeregen, Schnee, Spritzwasser und Wasserstrahl; nicht durch äußeres Eis beschädigt | IP66 |
| 4X | Innen- oder Außenbereich | Wie Typ 4, plus einem zusätzlichen Schutzgrad vor Korrosion | IP66 |
| 6 | Innen- oder Außenbereich | Schlauchwasser und gelegentliche, vorübergehende Tauchung in begrenzter Tiefe; nicht durch äußere Eisbildung beschädigt | IP67 |
| 6P | Innen- oder Außenbereich | Wie Typ 6, jedoch mit verlängertem Tauchen bei begrenzter Tiefe sowie zusätzlicher Korrosionsschutz | IP68 |
| 12, 12K | Innenbereich | Fallende Schmutzpartikel; umlaufende Staubpartikel, Fusseln, Fasern und Schneidspäne; tropfendes und leichtes Spritzwasser; Öl- und Kühlmittelaustritt | IP54 |
| 13 | Innenbereich | Wie Typ 12, plus Spritzwasser, Schleudern und Auslaufen von Öl und nicht korrosiven Kühlmitteln | IP54 |
Typ 12K ist Typ 12 mit Ausschnitten. Typen 3X, 3RX und 3SX sind die korrosionsbeständigen Versionen von 3, 3R und 3S. Typen 2 und 5 (Innenraum mit tropfendem Wasser und sich niederlassendem Staub) existieren, werden aber selten für neue Anlagen spezifiziert, und Typen 7 und 9 decken gefährliche (klassifizierte) Orte ab, die außerhalb dieses Leitfadens liegen.
Innenbereichstypen: 1, 12 und 13
Type 1 hält Finger von lebenden Teilen fern und verhindert, dass Schmutz auf das Gerät fällt. Es ist der Typ für saubere, trockene Räume: Büros, Labore, elektrische Räume.
Type 12 ist der Standardtyp für industrielle Innenpanels. Die Tür ist mit Dichtung versehen, sodass sich umlaufender Staub, Fusseln und Fasern außerhalb befinden und tropfendes oder leicht spritzendes Wasser sowie sickernes Öl oder Kühlmittel nicht eindringen. Er wird nicht gegen Wasser aus Schläuchen getestet, weshalb er für Leitungen ungeeignet ist, die mit Schläuchen abgespritzt werden. Type 13 bietet zusätzlich Schutz vor Öl und nicht korrosivem Kühlmittel, das gesprüht oder gespritzt wird, typisch in der Nähe von Werkzeugmaschinen.
Außentypen: 3R, 3 und 3S
Type 3R ist der regenverschlossene Außen-Typ: Regen, Schnee und Hagel bleiben draußen und äußere Eisbildung schädigt ihn nicht, doch er wird nicht gegen Staub durch Wind getestet. Deshalb sind viele 3R Gehäuse belüftet. Type 3 fügt Schutz gegen Staub durch Wind hinzu. Type 3S erfordert zudem, dass äußere Mechanismen wie Trennschalterhebel auch bei Eisbildung auf dem Gehäuse noch funktionieren.
Hose-down und Korrosion: Typen 4 und 4X
Type 4 ist der erste Typ, der gegen Wasser aus Schlauchbewässerung getestet wird, und er umfasst auch Staub, der vom Wind getragen wird, und äußeren Eis, sowohl im Innen- als auch im Außenbereich. Bei dem NEMA-Bewässerungstest wird Wasser aus einem 1 in (25.4 mm) Schlauch mit 65 gal/min (240 L/min) von 10 bis 12 ft (3.0 bis 3.7 m) entlang jeder Naht, Verbindung und Betriebsmechanik gerichtet, und kein Wasser darf herein kommen.
Type 4X ist Type 4 plus Korrosionsbeständigkeit. NEMA erklärt den Korrosionstest so: alle Außen-Gehäuse werden 600 Stunden Salzsprühnebel ausgesetzt und mit einer G90 galvanisierten Stahlprobe verglichen; Type 4X-Gehäuse (sowie 3RX, 3X, 3SX und 6P) erhalten anschließend weitere 200 Stunden Salzsprühnebel und werden mit einer AISI 304 Edelstahlprobe verglichen. Edelstahl ist eine gängige Methode, um diese Anforderung zu erfüllen. Lebensmittel- und Getränkefabriken, Abwasseranlagen, chemische Bereiche, maritime und küstennahe Standorte benötigen in der Regel 4X. Der nächste Leitfaden vergleicht die beiden im Detail: NEMA 4 vs 4X vs IP66.
Tauchfeste Typen: 6 und 6P
Type 6 übersteht gelegentliche, vorübergehende Untertauchung in begrenzter Tiefe; Zusammenfassungen der NEMA-Testlabore zu NEMA 250 beschreiben den Test als 30 Minuten bei einer Tiefe von 6 ft. Type 6P ist für eine prolongierte Untertauchung konzipiert und bietet zusätzlich Schutz vor Korrosion. Wenn ein Gehäuse unter Wasser geraten könnte, beispielsweise in einem Graben oder in einer Überschwemmungszone, ist Type 4X nicht ausreichend.
Warum ein IP-Code kein NEMA-Typ ist
IEC 60529 IP-Kennzeichnungen bewerten nur zwei Dinge: den Schutz vor festen Gegenständen und Staub (erste Ziffer) und vor Wasser (zweite Ziffer). NEMA-Typen decken diese ebenfalls ab und fügen Tests hinzu, die IEC 60529 nicht enthält. In den Worten von NEMA besagt die IEC-Einstufung "keine Korrosionstest; Dichtungsalterungstest; Staubtest oder äußeren Eisbildungstest" und NEMA 250 testet auch Öl und Kühlmittel, wo ein Typ dies verlangt. NEMAs Schlussfolgerung:
- Ein NEMA-Typ „erfüllt oder übertreffen“ eine bestimmte IP-Bewertung, daher kann die obige Tabelle zur Umwandlung eines NEMA-Typs in eine minimale IP-Code verwendet werden.
- Die Tabelle "kann nicht zur Umrechnung von IEC-Klassifizierungen in Gehäusetypnummern verwendet werden". Ein IP66-Gehäuse ist nicht automatisch ein NEMA-4X-Gehäuse, da es nicht den Korrosions-, Eisanschlag- und Dichtungstests unterzogen wurde.
- In Installationen in den Vereinigten Staaten ist der National Electrical Code eindeutig: NEC 110.28 besagt, dass "IP-Einstufungen keine Ersatz für Gehäusetyp-Einstufungen sind."
Viele Gehäuse tragen sowohl eine NEMA-Einstufung als auch eine IP-Bezeichnung, was die einfachste Möglichkeit ist, US-amerikanische und internationale Vorschriften gleichzeitig zu erfüllen.
Wer bewertet ein Gehäuse: selbstdeklariert vs. gelistet
NEMA ist eine Standardsorganisation, keine Prüfstelle. Seine FAQ zu Gehäusen besagt, dass NEMA "weder Produkte testet noch für die Zulassung zertifiziert" und dass ein Hersteller "sich selbst zertifizieren kann, dass das Produkt die Anforderungen des NEMA 250-Gehäusetyps erfüllt, oder eine unabhängige, dritte Partei zur Zertifizierung heranziehen kann". Jeder kann Produkte beschreiben, die sich selbst als konform erklären, als "NEMA 4", "NEMA 4X" usw.; das NEMA-Warenzeichen selbst ist kein Zertifizierungszeichen.
Dritte Parteien wie UL und CSA führen eine Zertifizierung nach dem harmonisierten Standard UL 50E / CSA C22.2 Nr. 94.2 durch, der dieselben Schutzklassen verwendet. Ob Sie ein zertifiziertes Gehäuse benötigen, ist durch Ihre Spezifikation, Ihren Kunden oder die zuständige Behörde (meist den Elektroinspektor) festgelegt. Für ein individuelles Gehäuse zeigt der Genehmigungsprozess für ein individuelles North American Steuerungsgestellgehäuse auf, wie man dies mit dem Prüfer vor der Metallbearbeitung vereinbart.
Unsere Einstufungen, klar formuliert. NEMA4 Enclosure Wandgehäuse sind vom Hersteller mit NEMA 4X / IP66 eingestuft; nicht UL-gelistet. HMI-Gehäuse haben eine IP65-type Frontabdichtung mit installiertem Display, vom Hersteller eingestuft; nicht UL-gelistet. Wenn Ihr Projekt ein UL- oder CSA-gelistetes Gehäuse erfordert, benötigen Sie ein gelistetes Produkt, das wir nicht liefern können; wenden Sie sich vor dem Kauf an die zuständige Behörde.
Wie man den Typ für Ihren Standort wählt
- Innen oder außen? Im Außenbereich werden Typen 1, 12 und 13 ausgeschlossen.
- Wasser: Regen bezieht sich nur auf 3R oder 3; Schlauchwasser oder Washdown erfordern mindestens Type 4; mögliche Untertauchung benötigt 6 oder 6P.
- Staub: Windgestreifter Staub im Außenbereich benötigt 3, 4 oder 4X anstelle von 3R; Innenraumstaub und Fasern benötigen mindestens 12.
- Öl und Kühlmittel: Schmierstoffe benötigen 12; Sprühnebel benötigen 13.
- Korrosion: Salzwasserluft, Enteisungssalz, Washdown-Chemikalien, Chloride oder Prozessdämpfe erfordern einen X-Typ, meist 4X, und das richtige Material (siehe 304 vs 316L Edelstahl).
- Spezifikation und Prüfer: Die NEC listet in Tabelle 110.28 auf, welche Gehäusetypen für welche Bedingungen geeignet sind; die Projektspezifikation kann ebenfalls eine Liste erfordern.
Dann muss die Schutzklasse während der Installation beibehalten werden. NEMA weist darauf hin, dass die Schutzklasse einer im Feld montierten Anlage "immer durch die geringste Schutzklasse aller beteiligten Komponenten begrenzt ist". Jeder Leitungsverzweiger, jede Kabelverschraubung, jeder Druckknopf und jedes Display in der Gehäusewand muss mindestens so hoch eingestuft sein wie das Gehäuse selbst. NEMA weist außerdem darauf hin, dass viele schutzklassifizierten Gehäuse eine Befestigungsmöglichkeit außerhalb des elektrischen Innenraums benötigen, weshalb unsere Wandgehäuse an vier externen Wandmontagefüßen hängen, statt über Schrauben durch die Rückseite befestigt zu werden. Der Ausschnitt und Kabelverschraubung Leitfaden behandelt die Öffnungen.
Häufig gestellte Fragen
Ist NEMA 4X dasselbe wie IP66?
Nein. Die Umrechnungstabelle von NEMA zeigt, dass Typ 4X den Anforderungen von IP66 entspricht oder sie sogar überschreitet, IP66 enthält jedoch keine Korrosionstests, Tests für äußere Eisbildung und Dichtungsalterung von Typ 4X, daher reicht allein eine IP66-Bewertung nicht aus, um ein Gehäuse als NEMA 4X zu klassifizieren.
Was bedeutet das X in NEMA 4X?
Das X bietet zusätzlichen Korrosionsschutz gegenüber dem Grundtyp. Gehäuse des Typs 4X bestehen einer zusätzlichen Salznebelprüfung von 200 Stunden nach der 600-hour-Außentest und werden mit einer AISI 304 Edelstahlprobe verglichen.
Kann ein NEMA 12 Gehäuse im Freien verwendet werden?
Nein. Typ 12 ist ein Innen-Typ. Im Freien wählen Sie mindestens Typ 3R für Regen, Typ 3 oder 4 für Windstaub und Typ 4 oder 4X, wenn das Gehäuse mit Schlauch gespritzt wird.
Zertifiziert NEMA Gehäuse?
Nein. NEMA schreibt den Standard, testet oder zertifiziert aber keine Produkte. Hersteller erklären entweder selbst einen Typ oder lassen das Gehäuse durch eine Zertifizierungsstelle gemäß UL 50E / CSA C22.2 Nummer 94.2 gelistet.
Welcher NEMA-Typ ist ein wetterfestes Gehäuse?
"Wetterfest" ist keine NEMA-Typbezeichnung. Für den Außenbereich hält Typ 3R Regen, Schnee und Hagel fern; Typ 3 fügt Staub hinzu; Typen 4 und 4X fügen Wasser aus Schlauchstrahl hinzu, und 4X fügt Korrosionsbeständigkeit hinzu.
Quellen
- NEMA, "NEMA Enclosure Types" (Typdefinitionen und Tabelle A-1, NEMA zu IEC 60529 Umrechnung), November 2005
- NEMA, "NEMA FAQs: Enclosures" (Selbstzertifizierung, UL 50E / CSA, Salzwassertest, Schlauchtestparameter, NEC 110.28, Schwachstellenregel, äußere Montage)
- NEMA Technical Services Bulletin Nr. 123, "NEMA und IP-Einstufungen", März 2023 (Tabelle A-1 von NEMA 250-2020; NEC-Tabelle 110.28)
- ANSI/NEMA 250-2020, Inhalt und Geltungsbereich (Innen- und Außentypen)
- ANSI Webstore, ANSI/NEMA EN 10250 (der umnummerierte NEMA 250)
- ANSI Webstore, UL 50E, Gehäuse für elektrische Geräte, Umweltbedingungen (3rd Auflage, 2020)
- Element, "Gehäusetests: IEC 60529 und NEMA 250" (Tauchtest für Typ 6)
