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Schalter
Die geänderten Anforderungen an Maschinen-Hauptschalter mit Drehantrieben für den Export nach Nordamerika
16.10.2008 | Autor: Dipl.-Ing. Wolfgang Esser, Dipl.-Ing. Udo Theis*
Trotz einer langen Übergangszeit hat eine amerikanische Normenänderung europäische Maschinen- und Anlagenbauer sowie Schaltgeräte-Hersteller überrascht. Viele Fachleute haben den Begriff „deliberate action“ im Zusammenhang mit Schaltschrank-Türverriegelungen übersehen oder falsch interpretiert.
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Schon lange mussten Hauptschalter unabhängig von der Stellung der Schaltschranktür bedienbar und abschließbar sein und die Schaltstellung musste jederzeit eindeutig erkennbar sein. Immer schon musste es eine Abhängigkeit zwischen der Verriegelung von Schaltschranktüren und dem Schaltzustand des oder der Hauptschalter geben. Es gelten zwei einfache Regeln: Der Hauptschalter eines Schaltschrankes darf lediglich eingeschaltet werden können, wenn alle Schaltschranktüren geschlossen sind und umgekehrt dürfen Schaltschranktüren lediglich dann geöffnet werden können, wenn der abschließbare Hauptschalter ausgeschaltet ist.
Auch in den USA dürfen Fachkräfte die Verriegelung zeitweise überlisten
Jeder erfahrene Elektrofachmann weiß aber, dass man Fehler häufig erst finden kann, wenn man die Anlage im eingeschalteten, spannungsführenden Zustand untersuchen kann. Das gilt teilweise auch für die Optimierung von Parametern, die lediglich im Betriebszustand möglich ist. Diese Notwendigkeit erkennen die nordamerikanischen Richtlinien an. Sie lassen eine zeitweise Überlistung der mechanischen und/oder elektrischen Verriegelungen zwischen Hauptschalter(n) und Schaltschranktüre(n), auch im spannungsführenden Zustand, mit Werkzeug und durch erfahrene Fachkräfte zu.
In Europa und in anderen IEC-Ländern bevorzugt man Hauptschalter mit Drehantrieben und Türkupplung-Drehgriffen mit hoher Schutzart. Wenn man die Schranktür öffnet, befindet sich der Griff auf der Außenseite der geöffneten Tür und im Schrank sieht man auf den Schalter mit Verlängerungsachse und auf eine Hälfte der Türkupplung. Der Schalter ist bei offener Tür zunächst einmal nicht mehr bedienbar und nicht abschließbar.
Schalter auch bei offener Tür abschließen
Leistungsschalter und Lasttrennschalter von Moeller können jedoch auch in dieser Situation direkt am Schaltergrundkörper abgeschlossen werden. Die fehlende Bedienbarkeit stellte bereits in der Vergangenheit ein Akzeptanzproblem für Türkupplungsdrehgriffe in Nordamerika dar. Moeller hat bereits vor vielen Jahren reagiert und einen Zusatzgriff angeboten, der im Schaltschrank fest auf die Schalterachse montiert wurde. Dadurch waren bereits in der Vergangenheit die Bedienbarkeit und Abschließbarkeit, auch bei offener Schranktür, gewährleistet.
Die nordamerikanischen Normen lassen es nicht zu, dass der Elektriker spezielle Zusatzteile mit sich führen müsste, außer seinem persönlichen Bügelschloss und typisches Elektriker-Werkzeug. Die Bauteile für die Betätigung und Abschließbarkeit müssen deshalb immer fest mit dem Schalter verbunden sein und bleiben.
Die Forderung, dass der Schalter bei offener Schranktür lediglich durch eine „deliberate action“ bedienbar sein darf, verlangt eine zusätzliche, bewusste Handlung von erfahrenen Fachleuten beim Aufheben der Türverriegelung und beim anschließenden Einschalten des Hauptschalters. Der alte Zusatzgriff von Moeller, der weit über das Angebot von anderen Schalteranbietern hinausgeht, erfüllt nach Meinung von UL diese Anforderungen nicht.
Ein Zusatzgriff, der die aktuellen Anforderungen erfüllt
Der neue Zusatzgriff erfüllt, von UL bestätigt, die aktuellen Anforderungen. Die Lösung besteht darin, dass der im Schaltschrank auf der Schalterachse montierten Griff so gestaltet wurde, dass Nicht-Fachleute den Schalter nicht rein zufällig und unüberlegt einschalten können, sondern, dass erst eine Kombinatorik mehrerer Arbeitsschritte das Einschalten des Hauptschalters ermöglicht. Im Grunde genommen ist der Einschaltvorgang bei offener Schaltschranktür jetzt mit der Überlistung einer Kindersicherung beim Öffnen von Arznei-Flaschen vergleichbar.
Die neuen Griffe, 3 Griff-Baugrößen für 3 Schalter-Baugrößen, müssen zunächst um ca. 20° in Richtung „EIN, ON“ gedreht werden. In dieser Position muss der Griff axial in Richtung des Schalters gedrückt werden und ausschließend über den restlichen Drehwinkel gleichzeitig gedrückt und gedreht werden. Wird der Griff in der 20°-Position nicht gedrückt, kann er bis zu einem Anschlag weitergedreht werden, ohne dass der Schalter betätigt wird. Zum Ausschalten sind keine besonderen Kenntnisse und Maßnahmen erforderlich. UL hat einen zusätzlichen Warnhinweis auf dem Schalter gefordert, der darauf hinweist, dass der Schalter lediglich durch Fachleute betätigt werden darf.
Moeller bietet komplette Hauptschalterbausätze an, die auf Schalter mit Kipphebelantrieben aufgebaut werden. Die Bausätze ermöglichen die Abschließbarkeit mit den Bügelschlössern der Elektriker. Sie umfassen eine an die Schranktiefe anpassbare Achsverlängerung und einen Türkupplungsdrehgriff für den Einbau in die Schranktür. Die Bausätze werden mit schwarzen oder rot-gelben Griffen angeboten.
Die Normenkonformität ist UL-geprüft und bestätigt
Die Normenkonformität der Lösung wurde von UL geprüft und bestätigt. Alle beschriebenen Hauptschalterbausätze wurden bei UL und CSA approbiert. Andere Schaltgerätelieferanten vertreten zurzeit noch die Ansicht, dass jedes Betätigen eines Schalters, auch ohne besondere Maßnahmen, eine „deliberate action“ darstellt. Oder, dass das Abschließen eines Schalters mit einem Bügelschloss ausreicht und dass das Entfernen des Schlosses eine „deliberate action“ darstellt. Oder es wird einfach ein Loch in der Schaltschranktüre propagiert, durch das der fest auf dem Schalter montierte Griff aus dem Schrank herausragt.
Bilden Sie sich selbst eine Meinung. Können Sie bei einem Schaltschrank, der nach Nordamerika geliefert wird, auf eine hohe Schutzart verzichten? Die Supplementary Handles sind auch für den Einsatz in IEC-Ländern zulässig und sie erhöhen als Weltmarkt-Lösung auch in diesen Ländern die Sicherheit beim Arbeiten an offenen, elektrischen Schaltanlagen.
Die vorgestellte Lösung vom Hauptschalter-Spezialisten Moeller stellt die drei geforderten Merkmale
- Betätigung
- eindeutige Schaltstellungsanzeige
- Abschließbarkeit
je einmal auf der Außenseite der Schaltschranktür und je einmal im Schaltschrank bereit. Dadurch können die drei Merkmale bei geschlossenem oder bei geöffnetem Schaltschrank genutzt werden. Zusätzlich erfolgt die Betätigung bei offener Schaltschranktür durch eine bewusste, zusätzliche Handlung. Bei nur einer Schranktür bietet der Türkupplungs-Drehgriff eine ausreichende mechanische Türverriegelung.
Besitzt die Schaltanlage mehrere Türen, wird eine elektrische Türverriegelung einer aufwändigen mechanischen Verriegelung vorgezogen. Für Kunden, die bereits NZM und NS einsetzen, ist die Ergänzung kein Problem und Neukunden hilft Moeller gerne bei der Umstellung. Diese lohnt sich, weil die Leistungsschalter NZM jetzt auch für „Current Limiting“, die amerikanische Strombegrenzung zur Erhöhung des „Short Circuit Current Ratings“, der Kurzschlussfestigkeit des Schaltschrankes, approbiert sind.
*Dipl.-Ing. Wolfgang Esser und Dipl.-Ing. Udo Theis sind im Produktsupport Leistungsschalter, Motorstarter & Drives bei der Moeller GmbH, Bonn.
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