Schaltschrank: Aufbau & Bauarten

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🎓 In Schaltschränken befinden sich elektronische und elektrische Komponenten. Ein Schaltschrank findet Anwendung, wenn die elektronischen Komponenten einer Fertigungsanlage oder -einrichtung sowie verfahrenstechnischer Anlagen nicht direkt in der Maschine oder Anlage verbaut sind. Im industriellen Umfeld kommt mit der zunehmenden Digitalisierung eine wachsende Bedeutung zu. Siehe auch Schaltschrankverdrahtung.



Die Ansprüche in der Automatisierungstechnik wachsen stetig und können nicht immer mit Standard-Schaltschränken erfüllt werden; deshalb gibt es auf dem Markt neben den im Folgenden genannten Aufbauarten auch viele Angebote für individualisierte und nach speziellen Anforderungen angepasste Schaltschränke. Ebenso wie Gehäuse bieten Schaltschränke Schutz vor Staub, Wasser, Überhitzung, elektromagnetischer Beeinflussung sowie vor mechanischen Einflüssen. Die meisten Schaltschränke besitzen ein Fenster zum Ablesen der Schaltzustände und Messwerte.

Schaltschrank in der Anwendung
Schaltschrank besteht aus Schaltschrankgehäuse mit Einzelelementen. Quelle: May Distribution

Aufbau und Bauarten

Schaltschrankgehäuse bestehen meist aus pulverbeschichtetem Stahlblech, Aluminium, Edelstahl oder Kunststoff. Lackierte Schaltschränke sind in der Standardfarbe RAL 7035 (lichtgrau) gehalten. Es gibt die Möglichkeit Sonderschaltschränke auch in Sonder-RALtönen zu lackieren. Auf die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) muss schon in der Schaltschrankplanung geachtet werden.

Schaltschränke enthalten Klemmleisten um die elektronischen und elektrischen Komponenten zu verbinden. Zufällige Berührungen spannungsführender Bauteile innerhalb des Schrankes sind ausgeschlossen. Enthält ein Schaltschrank berührbare Teile mit Spannungen, kann der Schrank nur mit (Spezial)Werkzeug geöffnet werden.

Schaltschränke werden in folgende Bauarten unterschieden:

  • Standschränke: Ein einzeln stehendes Gehäuse mit ein oder mehreren Türen.
  • Anreih-Schaltschrank: Ein Schaltschrank ohne Seitenwände. Anreihschaltschränke gewähren so Montage- und Zugriffsmöglichkeiten von allen Seiten und können aneinandergereiht werden.
  • Wandschaltschränke: Einsatzgebiete sind Sicherungskasten, Verteilerkasten, Auf- und Unterputzverteiler sowie Zählerschrank.
  • IT-Schrank: dient als Netzwerk- und Serverrack.
  • Outdoor-Schrank: Wenn der Schaltschrank im Außenbereich aufgestellt werden soll, kann eine spezielle Outdoorbeschichtung aufgetragen werden. Outdoor Schränke werden vorwiegend aus Aluminium mit UV-beständiger Beschichtung/ Lackierung , Edelstahl oder Kunststoff angeboten. Sie sind häufig doppelwandig für ein integriertes Lüftungssystem ausgelegt und bieten Schutz gegen Vandalismus nach unterschiedlichen Normstufen.

Schaltschrankgrößen

Schaltschränke Bauformen im Überblick
Schaltschränke aus Stahl im Überblick. Quelle: May Distribution
Stand- & Anreihschränke Wandgehäuse Klemmenkasten / Schaltkasten
Breite 600 - 1200 mm 200 - 1200 mm 150 - 400 mm
Höhe 1600 - 2200 mm 200 - 1400 mm 150 - 400 mm
Tiefe 400 - 800 mm 125 - 400 mm 80 - 120 mm

Einsatzgebiete

Beim Schaltschrankbau gibt es einige Dinge zu beachten. Je nach Anwendungsgebiet unterscheiden sich Material und Größe des Schranks sowie dessen Anforderungen an IP-Normen. Das Material hängt auch davon ab, ob ein Schaltschrank innen oder im Freien gelagert wird. Schaltschrankbauer planen, konstruieren, montieren, verdrahten und prüfen Schaltschränke. Dazu zählen auch Einzelschränke oder Reihenschränke, Steuerpulte, Kommando- und Klemmenkästen.

In Bereichen, wo Kabel und Leitungen im industriellen Kontext zusammenlaufen, ist ein kompakter Schaltschrank die Lösung, um Sicherheit zu gewährleisten und Kabel, Leitungen und auch Maschinen zu schützen. In Montagearbeitsplätzen werden sie eingesetzt, um Leitungen zu schützen.

Vorteile

Zur sicheren Handhabung von Kabeln und Leitungen bietet ein Schaltschrank viele Vorteile:

  • Strukturierter Aufbau, Kabel liegen nicht mehr frei
  • keine Überhitzung
  • Abschirmung vor Wasser, Staub, Schmutz - Schutzart
  • Brandschutz
  • Schutz vor mechanischen Einflüssen
  • Abdeckung vor Vandalismus
  • Abschirmung elektromagnetischer Emissionen

Die Schaltschrankverdrahtung ist die Verdrahtung der elektronischen Teile im Schaltschrank.

Zubehör für Schaltschränke

Schaltschränke können noch mit Zusatzkomponenten erweitert werden:

  • Kabeleinführungen
  • Kabelverschraubungen
  • Kühlaggregate
  • Ventilatoren
  • (Innen)Beleuchtung
  • Rollen oder Standfüße
  • Wärmetauscher
  • Innenbeleuchtung
  • Schaltschrankheizung
  • Schaltschrankklimatisierung
  • Kabeleinführungen
  • Kabelverschraubungen
  • Montageplatten
  • Schaltschrankschlüssel: öffnen und verschließen das Gehäuse gegen unbefugte Zugriffe. Standardschlüssel haben vier oder acht Schlüssel, die kreuzförmig angeordnet sind.

Sonderlösungen für Schaltschränke

Die Produktion von kompakten Sonderschaltschränken ermöglicht Flexibilität bei Schaltschankmaß, -Form und -Funktion. Die Fertigung dieser Sonderlösungen beinhaltet Sichtfenster, Bohrungen, Gehäuse-Maße oder Kiemen.

Mehrere Schaltschränke mit weiteren Komponenten werden als Schaltschranksysteme oder Schaltanlagen bezeichnet.