Bei der Auswahl eines industriellen Schaltschranks oder eines Polyestergehäuses für die Außenaufstellung reicht es nicht aus, einfach nur das Kästchen „IP65“ anzukreuzen. Vor Ort ist der Schaltschrank weit mehr als nur Wasser und Staub ausgesetzt. Er ist atmosphärischer Korrosion, UV-Strahlung, innerer Kondensation, mechanischen Stößen, Vibrationen und je nach Standort sogar explosionsgefährdeten Bereichen ausgesetzt.
Um ein Projekt für einen Polyester-Schrank oder einen Polyester-Kasten im industriellen Außenbereich sicher zu gestalten, muss man systemorientiert vorgehen:
- tatsächliche Umgebung des Standorts, zu schützende Anlagen, gewählte Gebäudehülle
- Qualität der Integration (Verkabelung, Belüftung, Wartung, Sicherheit).
Warum die IP-Schutzart für einen Schaltschrank im Außenbereich nicht ausreicht
De IP-code, vastgelegd in de norm IEC 60529, classificeert de beschermingsgraad tegen toegang tot gevaarlijke onderdelen, het binnendringen van vaste voorwerpen en het binnendringen van water. Dit is een onmisbare basis voor elke industriële schakelkast of polyester behuizing met beschermingsklasse IP65/IP66, maar biedt geen bescherming tegen alle risico’s van een veeleisende buitenomgeving.
De norm IEC 60529 heeft geen betrekking op corrosie als gevolg van zoute of industriële omgevingen, veroudering door blootstelling aan zonlicht of explosiegevaarlijke omgevingen. Ook houdt de norm geen rekening met vocht dat ontstaat door condensatie in de behuizing (terwijl dit een van de belangrijkste oorzaken is van corrosie en isolatielekken aan de buitenkant).
Voor meer informatie over dit onderwerp geeft Europoly een gedetailleerd overzicht van de verschillende beschermingsniveaus op de pagina over de IP/IK-beschermingsindex. De afweging tussen waterdichtheid en ventilatie wordt uitgebreid behandeld in ons artikel over polyester kasten: ventilatie of waterdichtheid.
Normatief kader voor polyester kasten en behuizingen voor buitengebruik
Classificatie van de installatieomgeving
Voor een polyester schakelkast of een polyester kast die in de open lucht wordt geïnstalleerd, biedt de norm IEC 60721-3-4 een indeling van groepen omgevingsparameters en de bijbehorende zwaartegraad, voor stationair gebruik op een locatie die niet tegen weersinvloeden is beschermd.
Met deze aanpak kan de context van de locatie (temperatuurschommelingen, vochtigheid, vervuiling, trillingen, stof) objectief in kaart worden gebracht, voordat de IP- en IK-eisen en de uit te voeren kwalificatietests worden vastgesteld. In de telecomsector past de norm ETSI EN 300 019-2-4 een vergelijkbare logica toe voor buitenkasten, waarbij grotendeels wordt gesteund op de testreeks IEC 60068. Deze analogie blijft nuttig voor elektrische buitenkasten waarin PLC’s, analysers of communicatieapparatuur zijn ondergebracht die aan vergelijkbare belastingen worden blootgesteld.
IP, IK en aanvullende milieutests
Wat betreft het binnendringen van water en stof blijft de IP-classificatie volgens IEC 60529 de norm voor polyester schakelkasten en behuizingen. Wat betreft de weerstand tegen mechanische schokken en vandalisme maakt de IK-code van de norm IEC 62262 (NF EN 62262) het mogelijk om een meetbaar weerstandsniveau voor een industriële schakelkast voor buitengebruik te specificeren.
Naast IP en IK biedt de IEC 60068-norm reeks essentiële milieutests om behuizingen te kwalificeren:
- IEC 60068-2-30: vocht- en temperatuurcycli waarbij condensatie optreedt
- IEC 60068-2-52: cyclische zoutnevel voor zoute omgevingen
- IEC 60068-2-14: snelle temperatuurschommelingen
- IEC 60068-2-6: sinusvormige trillingen
- IEC 60068-2-27: mechanische schokken
- IEC 60068-2-68: zwevend stof en zand
Met deze tests kan de prestatie van een polyester buitenkast worden afgestemd op de werkelijke omgevingsomstandigheden zoals gedefinieerd in IEC 60721-3-4.
Atmosferische corrosie en veeleisende omgevingen
Wat corrosierisico’s betreft, biedt ISO 9223 een classificatiesysteem voor atmosferische corrosiviteit dat is gebaseerd op het corrosieverlies van referentiemetalen in het eerste jaar, aangevuld met dosis-responsfuncties. De norm ISO 12944-2 biedt een referentiekader voor het beschrijven van de corrosiviteit van omgevingen, van C1 tot C5 en CX, en als leidraad voor de keuze van corrosiebescherming, met name voor staalconstructies. In zware mariene en offshore-omgevingen behandelt ISO 12944-9 specifiek de CX-omstandigheden, in aansluiting op ISO 12944-2.
Voor een schakelkast die aan zee of in een agressieve industriële omgeving wordt geïnstalleerd, rechtvaardigen deze normen het gebruik van corrosiebestendige materialen en niet-metalen behuizingen, zoals de met glasvezel versterkte polyester behuizing.
ATEX en leveranciers van analysers
Op locaties met explosieve atmosferen (raffinaderijen, petrochemische installaties, opslagplaatsen voor oplosmiddelen, silo’s) valt het in de handel brengen van apparatuur onder Richtlijn 2014/34/EU (ATEX). Voor analysecabines of drukcabines biedt de IEC 60079-serie het normatieve kader, met IEC 60079-13 voor druk- of geventileerde ruimtes en IEC TR 60079-16 voor kunstmatige ventilatie.
Een polyester kast of een overkapping is niet per definitie “ATEX”-conform: het zijn het totale ontwerp, de beveiligingsstrategie (interne overdruk, ventilatie, ontluchting) en de certificering die bepalen of het product geschikt is voor gebruik in een risicogebied.
Risicokaart voor een industriële schakelkast voor buitengebruik
Weersomstandigheden, temperatuurverloop en zoninstraling
Temperatuurschommelingen en warm-koudcycli versnellen de slijtage van verbindingen, de veroudering van afdichtingen en meetafwijkingen bij sensoren en analysatoren. Zonlicht zorgt voor extra warmteontwikkeling in een waterdichte schakelkast voor buitengebruik, wat tot oververhitting kan leiden als er niet van tevoren rekening is gehouden met ventilatie of klimaatbeheersing.
UV-straling en materiaalveroudering
Voor polymeer- en composietmaterialen is blootstelling aan UV-straling een belangrijke factor bij veroudering. De ISO 4892-serie definieert methoden voor versnelde veroudering door licht (xenon), vocht en bevochtigingscycli. Verschillende studies tonen aan dat UV-straling de matrix van composieten kan aantasten, microscheurtjes kan veroorzaken en het binnendringen van vocht kan bevorderen, afhankelijk van de hars en de blootstellingsomstandigheden.
Vocht, condensatie en inwendige corrosie
Condensatie ontstaat wanneer de wanden of interne onderdelen van de kast een lagere temperatuur hebben dan het dauwpunt van de lucht in de kast. De test volgens IEC 60068-2-30 is juist gericht op deze omstandigheden van hoge luchtvochtigheid en temperatuurcycli, die in de praktijk leiden tot de vorming van druppeltjes op de oppervlakken van de apparatuur.
Aangezien IEC 60529 geen rekening houdt met vocht dat door condensatie ontstaat, kan een polyester schakelkast met beschermingsgraad IP65 die thermisch slecht is beheerd, toch te maken krijgen met corrosie, isolatielekken en herhaaldelijke storingen. Dit punt wordt verder uitgewerkt in ons artikel over ventilatie en waterdichtheid van polyester schakelkasten.
Zoute omgevingen en corrosieve industriële omgevingen
In een mariene of zoute omgeving versnelt zoutnevel de corrosie van metalen onderdelen en kan het ook bepaalde niet-metalen materialen aantasten; dit is het onderwerp van de test volgens IEC 60068-2-52. Industriële omgevingen (SO2, NOx, chloriden, zuurstofdeeltjes) worden beschreven in ISO 9223 en ISO 12944-2 om de corrosiviteitsklasse van de locatie te bepalen alvorens het type polyesterkast of -behuizing te kiezen.
Stoten, trillingen, transport, stof
Buiten kan een industriële schakelkast worden blootgesteld aan schokken, stoten, vandalisme of trillingen als gevolg van machines, verkeer of wind. De tests IEC 60068-2-6 (trillingen) en IEC 60068-2-27 (schokken) maken het mogelijk de mechanische weerstand van de behuizing en de interne bevestigingen te controleren, terwijl de IK-code (IEC 62262) de weerstand tegen puntinslagen aangeeft. In stoffige omgevingen (steengroeven, cementfabrieken, woestijngebieden) richt IEC 60068-2-68 zich op de effecten van zwevend stof en zand, die de ventilatie-elementen kunnen verstoppen en de slijtage van de componenten kunnen versnellen.
Apparatuur die in een polyester buitenkast moet worden beschermd
In polyester kasten en behuizingen voor industrieel buitengebruik worden doorgaans de volgende zaken ondergebracht:
- apparatuur voor procesanalyse en monsterneming (monsternamestaven, ontluchters, kleppen, analysatoren)
- industriële meetapparatuur (sensoren, transmitters, verdeelblokken, data-acquisitiemodules)
- bijbehorende elektrische apparatuur (voeding, aansluitkasten, beveiligingen, communicatie)
De norm IEC 61298-3 biedt een testkader om de invloed van omgevings-, elektrische en mechanische factoren op de prestaties van deze apparaten te beoordelen. Voor schakelkasten voor buitengebruik onderbouwt deze norm de noodzaak om temperatuur, vochtigheid, trillingen, corrosie en stof onder controle te houden, teneinde de meetstabiliteit en de bedrijfscontinuïteit te waarborgen.
Waarom polyester goed aan deze normatieve eisen voldoet
Goed ontworpen kasten en behuizingen van glasvezelversterkt polyester bieden een uitstekende corrosiebestendigheid in omgevingen die volgens ISO 12944-2 zijn geclassificeerd als C3 tot C5 of CX, met name dankzij de roestvrijheid en de composietstructuur van het materiaal. Europoly produceert dan ook IP65/IK10-polyesterkasten, bestaande uit sandwichpanelen van polyester en polyurethaanschuim, met een gelcoat-oppervlak om de weerstand tegen chemische en atmosferische invloeden te verbeteren.
Een metalen schakelkast daarentegen moet worden voorzien van verfsystemen die voldoen aan ISO 12944 en een strikter onderhoudsprogramma om zijn corrosiebescherming te behouden. In toepassingen voor drinkwater, waterbehandeling, lichte chemie, maritieme omgevingen of hernieuwbare energie is het verminderen van het corrosierisico en het aantal overschilderbeurten een sterk argument ten gunste van de polyester schakelkast. Deze vergelijking wordt gedetailleerd beschreven in ons artikel Polyester schakelkast: voordelen, beperkingen en toepassingen in industriële omgevingen.
Inbouw en inrichting in een polyester buitenkast
De kwaliteit van de installatie is vaak het zwakke punt van buiteninstallaties: slecht gemonteerde kabelwartels, onvoldoende beschermde kabeltrajecten, gebrek aan ventilatie of verwarming, en moeilijke toegang voor onderhoud.
Kabelwartels en kabeldoorvoersystemen kunnen worden gespecificeerd volgens de norm IEC 62444, waarin constructie-eisen en prestatietests zijn vastgelegd. In cabines en shelters kunnen verhoogde vloeren die de doorgang van kabels en buizen mogelijk maken, voldoen aan de norm NF EN 12825 (verhoogde vloeren die toegang geven tot de voorzieningen in het plenum).
Gensollen, een onderneming van de Europoly-groep, biedt complete inrichtingen voor polyester cabines en kasten: vaste meubels en meubels op geleiders, integratie van HVAC-ventilatie, dakleuningen, interne elektrische bekabeling via Polyelec, en verhoogde vloeren voor kabeldoorvoer.
Om metrologische afwijkingen, oververhitting en condensatie te beperken, moet bij het ontwerp van een polyester schakelkast voor buitengebruik rekening worden gehouden met thermische isolatie (sandwichpanelen, kleuren, indeling), natuurlijke of geforceerde ventilatie, en zelfs airconditioning of verwarming, de interne indeling in warme en koude zones, evenals het beheer van koudebruggen en de afvoer van eventuele condensatie. Dankzij de door Europoly aangeboden inrichtings- en thermische regelingsmogelijkheden kunnen de interne omstandigheden worden afgestemd op die welke worden beoogd door de tests van de IEC 60068-serie.
Checkliste: Kriterien, die im Lastenheft festzuhalten sind
Om vóór het opstellen van een offerte de specificaties van een industriële schakelkast of polyester behuizing vast te stellen, is het nuttig om de selectiecriteria te baseren op de hierboven genoemde richtlijnen.
Art und Schweregrad der Umgebungsbedingungen Beschreiben Sie den Standort gemäß IEC 60721-3-4 (stationäre Nutzung im ungeschützten Außenbereich) und bestimmen Sie dessen Korrosivitätsgrad anhand von ISO 9223 und ISO 12944-2.
Erwartetes Schutzniveau: Legen Sie die IP-Schutzart (IEC 60529) für das Eindringen von Wasser und Staub sowie die IK-Schutzart (IEC 62262) für die Stoßfestigkeit fest und ermitteln Sie gegebenenfalls zusätzliche Anforderungen hinsichtlich UV-Strahlung, Kondensation, Korrosion oder ATEX (IEC 60079, Richtlinie 2014/34/EU).
Art und Umfang der Anlagen: Bewertung der Verlustleistung, der Empfindlichkeit gegenüber Störgrößen (IEC 61298-3) und der für die Wartung erforderlichen Zugänglichkeit.
Integrationsarchitektur: Wählen Sie die Art des Gehäuses: Polyestergehäuse, Polyesterschrank oder Kabine/Shelter. Planen Sie Kabeldurchführungen (IEC 62444), Doppelböden (NF EN 12825), die Anforderungen an die Klimatechnik sowie die interne Anordnung (Schienen, Auszugstablare) ein.
Regulatorischer Kontext: Prüfen Sie, ob ATEX-Bereiche vorhanden sind, und listen Sie die kundenspezifischen Anforderungen auf: ästhetische Integration, Farbe des Schaltschranks, städtebauliche Auflagen.
Fragen, die man sich stellen sollte, bevor man sich für einen Schrank oder eine Polyester-Gehäuse entscheidet
- Gilt mein Standort als korrosive Umgebung: Meeresklima, Industrieumgebung, aggressive Atmosphäre?
- Benötige ich einen Polyester-Schrank oder einen Polyester-Kasten der Schutzart IP65/IP66, und welche IK-Schutzklasse?
- Werden die Risiken von Kondensation und Überhitzung durch Isolierung, Belüftung oder Klimatisierung erkannt und unter Kontrolle gehalten?
- Gibt es Einschränkungen bei der Wartung: Zugang, Gewicht des Schranks, Bedarf an Auszugsböden?
- Befinde ich mich in einem ATEX-Bereich, der eine spezielle Auslegung gemäß IEC 60079 erfordert?
Die Antworten auf diese Fragen dienen als Entscheidungshilfe bei der Wahl zwischen einem Schaltschrank aus Polyester, einem industriellen Schaltschrank aus Polyester oder einer Messkabine bzw. einem Messanhänger, wobei wir uns auf das Europoly-Sortiment und die Einrichtungslösungen von Gensollen stützen.
Zwei Punkte sollten eher von Fall zu Fall behandelt werden als als Standardversprechen. Erstens die ästhetische Einbindung in das städtische Umfeld: Es gibt keine allgemeine Norm für die Ästhetik von Schaltschränken; vielmehr legen die Leistungsbeschreibungen der Bauherren oder Kommunen die Anforderungen an Form, Farbe und architektonische Einbindung fest. Zweitens die quantifizierten Leistungsdaten: zulässige Temperaturen, mechanische Belastungen, Wärmeleitfähigkeit. Diese Werte müssen als Daten aus den Europoly-Produktdatenblättern angegeben werden, ohne Extrapolation auf andere Konfigurationen ohne technische Validierung.
FAQ
Die Schutzart IP65 schützt vor Staub und Spritzwasser, bietet jedoch keinen Schutz vor Korrosion, UV-Strahlung oder Kondensfeuchtigkeit. Daher müssen auch die Korrosionsgefahr am Aufstellungsort, die IK-Schutzklasse, die Belüftung und die Wärmedämmung des Schaltschranks berücksichtigt werden.
Ein gutes Wärmemanagement (Isolierung, Farbgebung, Lage), eine kontrollierte Belüftung oder sogar eine Heizung in Verbindung mit einem Entwässerungsplan tragen dazu bei, das Risiko von Innenkondensation deutlich zu verringern.
Sie können ATEX-zertifizierte Komponenten enthalten und Teil einer Gesamtlösung sein, die der Norm IEC 60079 und der Richtlinie 2014/34/EU entspricht, doch der Schaltschrank allein ist niemals von Natur aus „ATEX“-konform: Das gesamte System muss zertifiziert sein.
Die Norm IEC 62262 (NF EN 62262) definiert den IK-Code, der die Widerstandsfähigkeit eines industriellen Schaltschranks gegenüber mechanischen Stößen angibt, unabhängig von seiner IP-Schutzart.
Planen Sie einen Schrank oder einen Gehäuse aus Polyester für den Einsatz unter anspruchsvollen Außenbedingungen?
Die Teams von Europoly und Gensollen unterstützen Sie bei Ihren Projekten für industrielle Schaltschränke, Polyestergehäuse oder Messkabinen: Umgebungsanalyse, Auswahl der IP/IK-Schutzarten, Wärmemanagement, Integration von Verkabelung und HLK. Entdecken Sie das gesamte Europoly-Sortiment oder wenden Sie sich an einen Berater, um Ihren Bedarf zu besprechen.