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Deutschland

Workshop "Neuigkeiten im Umfeld von Normen und Richtlinien für den Schaltschrankbau"

Besuchen Sie den Industrie Tag „Schaltschrank“ 2017 vom 14.03. bis 22.06. deutschlandweit an 12 Orten. Hier erhalten Sie Tipps und Tricks zu vielen Themen rund um den industriellen Schaltschrank.

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In Europa und international

IEC-Normen beschreiben „State-of-the-art“

In etwa zwei Drittel aller Länder weltweit finden IEC-Normen Anwendung. Wer bei Planung und Bau von Schaltschränken die jeweils gültigen IEC-Normen anwendet und dies dokumentiert, kann sicher sein, die Marktanforderungen der meisten Länder zu erfüllen. 

Vorträge – Neue EU-Richtlinien seit April 2016 (Hannover Messe 2016)

Anforderungen im europäischen Wirtschaftsraum

Die EU-Richtlinien legen die europaweit geltenden Anforderungen an Produkte fest. Produkte, die im Europäischen Wirtschaftsraum in Verkehr gebracht werden, müssen die Schutzziele der jeweils gültigen Richtlinie(n) erfüllen.

 

Wichtige Richtlinien für Steuerschränke von Maschinen sind die Niederspannungsrichtlinie 2014/35/EU und die EMV-Richtlinie 2014/30/EU. Die Richtlinien verweisen wiederum auf harmonisierte EN-Normen, die in den meisten Fällen an die IEC-Normen angelehnt sind.

 

Mit Siemens immer up-to-date

Ebenso wie sich die Technik immer weiterentwickelt, gibt es auch bei relevanten Normen und Richtlinien für den Schaltschrank ständig Neuerungen: Ende 2016 wurde eine überarbeitete Version der IEC 60204-1 (Elektrische Ausrüstung von Maschinen) veröffentlicht. Bereits 2016 wurden neue EU-Richtlinien in nationale Gesetze übernommen. Wir informieren Sie stets zeitnah über wichtige Neuigkeiten und deren Auswirkungen auf Ihre tägliche Arbeit.

 

Profitieren Sie in IEC-Märkten von ganzheitlicher Unterstützung:

  • breites und zertifiziertes Produkt- und Systemportfolio
  • gut aufbereitetes Wissen über Normen und Richtlinien
  • Unterstützung durch zeitsparende Tools und Daten

Ohne CE-Kennzeichen kein Verkauf

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Das CE-Zeichen ist eine gesetzlich vorgeschriebene Kennzeichnung für alle Produkte, die den EU-Richtlinien entsprechen, und also im Grunde ein „technischer Reisepass“ für Produkte innerhalb des Europäischen Wirtschaftsraums. Die EU-Konformitätserklärung ist Basis für die CE-Kennzeichnung des Produkts: mit der EU-Konformitätserklärung bestätigt der Hersteller, dass ein von ihm in Verkehr gebrachtes Produkt den grundlegenden Gesundheits- und Sicherheitsanforderungen aller relevanten europäischen Richtlinien entspricht, also mit ihnen konform ist.

 

Das CE-Kennzeichen muss direkt auf dem Produkt angebracht werden. Falls dies aus technischen Gründen nicht möglich ist, darf auch die Verpackung und/oder Begleitunterlagen (Gebrauchsanweisung, Garantieschein) für die Kennzeichnung verwendet werden.    

Stichtag 20.04.2016: Acht neue EU-Richtlinien traten in Kraft

Seit 2008 werden im Rahmen des New Legislative Framework EU-Richtlinien vereinheitlicht. Am 20.04.2016 wurden die neuen Versionen von insgesamt acht EU-Richtlinien in die nationalen Gesetzgebungen der EU-Länder übernommen, darunter die Niederspannungs-, EMV- und ATEX-Richtlinien.

 

  • Dokumentation muss in einer für lokale Behörden und Nutzer verständlichen Sprache vorliegen
  • Dokumentation muss Risikoanalyse und -bewertung enthalten
  • Die postalische Adresse muss auf dem Produkt selbst oder, wenn das nicht möglich ist, auf der Verpackung oder den beigefügten Unterlagen vermerkt sein.
  • klare Definition der Wirtschaftsakteure und deren Pflichten: Hersteller, Bevollmächtigter, Einführer, Händler
  • klare Definition folgender Aktivitäten:
    - dem Markt zur Verfügung stellen
    - In Verkehr bringen
    - Konformitätsbewertung
    - Vom Markt nehmen
    - Rückruf

Die Niederspannungsrichtlinie gibt folgende Sicherheitsziele vor:

 

Allgemeine Bedingungen

  • Die wesentlichen Merkmale zur gefahrlosen Verwendung sind anzugeben
  • Die elektrischen Betriebsmittel müssen sicher und ordnungsgemäß verbunden oder angeschlossen werden können
  • Die elektrischen Betriebsmittel bieten einen angemessenen Schutz vor den aufgeführten Gefahren. Eine Vorgabe zur Wartung der Betriebsmittel ist erlaubt

Schutz vor Gefahren, die von elektrischen Betriebsmitteln ausgehen können

  • Menschen sowie Haus- und Nutztiere angemessen vor den Gefahren durch direkte oder indirekte Berührung schützen
  • Es dürfen keine Temperaturen, Lichtbogen oder Strahlungen entstehen, aus denen sich Gefahren ergeben können
  • Menschen, Haus- und Nutztiere sowie Güter werden angemessen vor nicht elektrischen Gefahren geschützt, die erfahrungsgemäß von elektrischen Betriebsmitteln ausgehen
  • Die Isolierung ist den vorgesehenen Beanspruchungen angemessen

Schutz vor Gefahren, die durch äußere Einwirkungen auf elektrische Betriebsmittel entstehen können

  • Halten den vorgesehenen mechanischen Beanspruchungen so weit stand, dass Menschen, Haus- und Nutztiere oder Güter nicht gefährdet werden
  • Halten unter den vorgesehenen Umgebungsbedingungen den nicht mechanischen Einwirkungen so weit stand, dass Menschen, Haus- und Nutztiere oder Güter nicht gefährdet werden
  • Gefährden bei den vorhersehbaren Überlastungen weder Menschen, Haus- und Nutztiere noch Güter
  • Der Anwendungsbereich wurde erweitert auf Haustiere und Sachen. Er deckt auch andere Gefahren ab (mechanische, chemische; Lärm, etc.)

      

Wichtige EU-Richtlinien für Schaltschränke und Maschinen

Wichtig ist, die jeweils richtige Richtlinie zu identifizieren, denn dies hat Auswirkung darauf, welche Norm anzuwenden ist und wie hoch der Aufwand bei der Konformitätserklärung und Dokumentation ist.

 

Für Schaltschränke und Maschinen können folgende europäischen Richtlinien relevant sein:

 

Wichtige IEC-Normen

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Abgrenzung IEC 60204-1 und IEC 61439-1/2

Auf Grund zunehmender Unsicherheit am Markt, welche Norm als führend für einen Maschinensteuerschrank zu sehen ist, hat die Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE (DKE) eine Verlautbarung zu diesem Thema veröffentlicht. 

IEC 60204-1

Die Sicherheitsgrundnorm IEC 60204-1 „Sicherheit von Maschinen – Elektrische Ausrüstung von Maschinen – Teil 1: Allgemeine Anforderungen für die elektrische Ausrüstung an Maschinen“ stellt für Steuerschränke als Teil einer Maschine eine wichtige Norm dar.

 

Anwendungsbereich IEC 60204-1 

  • gilt für die Anwendung elektronischer Ausrüstung und Systemen für Maschinen
  • beginnt an der Netzanschluss-Stelle der elektrischen Ausrüstung der Maschine
  • betrifft Schaltschränke mit Nennspannungen bis einschließlich 1 000 V Wechselspannung oder bis einschließlich 1 500 V Gleichspannung

 

Ausblick: Überarbeitung der IEC 60204-1

In den letzten Jahren arbeitete die Internationale Elektrische Kommission an einer neuen Version der IEC 60204, die Ende 2016 veröffentlicht wurde. Es wird erwartet, dass ab Ende 2017 nationale Normen abgeleitet werden. Die neue Norm wurde bislang noch nicht in das Amtsblatt der europäischen Union übernommen.

 

In der neuen Fassung wurden im Wesentlichen folgende Themen überarbeitet bzw. neu aufgenommen: 

  • Applikationen mit Antriebssystemen
  • EMV, Überstromschutz, Kurzschlussrating und Schutzleitersystem
  • Steuerstromkreise und Steuerfunktionen
  • Symbole für Aktoren und Steuergeräte
  • Anforderungen für die technische Dokumentation
  • Nationalen Anforderungen, normativen Vorgaben und Literaturhinweisen

IEC 61439-1/2

Die IEC 61439 ist die Norm für Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen und nach einer Übergangszeit seit 2014 allein gültig. In ihrem Teil 1 und 2 werden sicherheitstechnische Anforderungen an sogenannte Energie-Schaltgerätekombinationen festgelegt, die auch für Maschinensteuerschränke relevant sein können.

 

Weitere Informationen

Zeitsparende Tools

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Sparen Sie Zeit bei der Auswahl, Auslegung und Dimensionierung unserer global zertifizierten Produkte. Mit unseren Tools legen Sie einfach und intuitiv die technischen Merkmale von Produkten und Systemen auf – abgestimmt auf Ihre Applikationsanforderungen.

Weitere Informationen

Normenkonforme Schaltschrank-Konzepte erstellen

Eine große Herausforderung bei der Planung und Konstruktion eines Schaltschrankes ist die normenkonforme, sichere, effiziente und komfortable Wärmebetrachtung. Dabei sind die rechtlichen und normativen Anforderungen nicht nur zu berücksichtigen, sondern im Rahmen einer technischen Risikobeurteilung der Dokumentation eines industriellen Schaltschrankes beizufügen. Ähnliches gilt für die elektromagnetische Verträglichkeit.

 

 

 

 

 

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Kurzschlussbetrachtung

Für den Bau eines sicheren Schaltschranks ist die Betrachtung der Kurzschlussfestigkeit grundlegend. Deswegen muss auch der erwartete minimale und maximale Kurzschluss-Strom am Einspeisepunkt der Maschine (Effektivwert in kA) zwischen Auftraggeber und Hersteller der Maschine vereinbart werden!

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Planungstool SIMARIS design

Mit der Software SIMARIS design erledigen Sie die Netzberechnung inkl. der Berechnung von Kurzschlussstrom auf Basis realer Produkte mit minimalem Eingabeaufwand – und zwar die Netzberechnung von der Mittelspannung bis zur Steckdose. Zudem übernimmt die Software neben der Netzberechnung die Berechnung von Kurzschlussstrom, Lastfluss, Spannungsfall sowie Energiebilanz.

 

Die Norm für elektrische Ausrüstung von Maschinen beschreibt keinen Kurzschlussnachweis!

 

Es ist lediglich beschrieben, dass…

  • die Bemessungs-Abschaltleistung für Kurzschluss von Überstromschutzgeräten ≥ den am Einbauort zu erwartenden Fehlerstrom sein muss und
  • die Leitung u.a. entsprechend dem Kurzschlussstrom ausgelegt werden muss  
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Durchlassstrom einfach und schnell berechnen mit dem Planungstool SIMARIS curves!

Der Nachweis der Bemessungsströme des Kurzschlusses nach IEC 61439-1 kann folgendermaßen erfolgen:

Vergleich mit einer Referenzkonstruktion (Checkliste oder Berechnung)

 

Prüfung

Der Nachweis der Kurzschlussfestigkeit von Stromkreisen entfällt:

  • Bei Schaltgerätekombinationen mit einer Bemessungskurzzeitstromfestigkeit Icw oder einembedingten Bemessungskurzschlussstrom Icc von höchstens 10 kA Effektivwert;
  • Für Hilfsstromkreise: UN ≥ 110V, PN ≤ 10kVA und uk ≥ 4%, UN < 110V, PN ≤ 1,6kVA und uk ≥ 4%
  • Schaltgerätekombinationen oder Stromkreisen von Schaltgerätekombinationen, geschützt durch strombegrenzende Einrichtungen, deren Durchlassstrom beim höchstzulässigen unbeeinflussten Kurzschlussstrom an den Anschlüssen der Einspeisung der Schaltgerätekombination 17 kA nicht überschreitet

Nutzen Sie dafür unsere Übersicht der Durchlasswerte, z.B. für Leistungsschalter und Sicherungen.

 

Praxisgerechte Dokumentation

Sowohl die internationalen Normen als auch die europäischen Richtlinien enthalten Vorgaben, wie die Dokumentation erfolgen muss. Wir geben Ihnen einen groben Überblick über die Anforderungen und unterstützen Sie mit unseren Tools bei der einfachen und zeitsparenden Umsetzung.

 

Die Informationen, die für das Errichten, den Betrieb und die Instandhaltung der elektrischen Ausrüstung einer Maschine erforderlich sind, müssen laut IEC 60204 in geeigneten Ausführungen geliefert werden. Die Informationen müssen in einer vereinbarten Sprache sein.

 

Die Kundendokumentation muss folgende Bestandteile enthalten:

Umfassende Beschreibung der Ausrüstung

Betriebshandbuch, Handbuch für Instandhaltung

Stückliste

  • Hinweise zu Errichtung / Montage / Anschluss an elektrische Versorgung
  • Wo zutreffend z.B. Angaben zur physikalischen Umgebung, Übersichts-(Block-)Schaltplan, Programmierung, Überprüfungsintervallen etc.
  • Stromlaufplan
  • Beschreibung der Schutzeinrichtungen (verriegelte Funktionen für koordiniert zusammenarbeitende Maschinen etc.)
  • Technische Schutzmaßnahmen
  • Informationen zu Handhabung, Transport, Lagerung

Nach IEC 61439-1 müssen alle kennzeichnenden Merkmale der Schaltgerätekombination müssen in der technischen Dokumentation enthalten sein.

 

Dazu gehören u.a.: 

  • Bemessungswerte für Spannungen - wie Bemessungsspannung der SK, Bemessungsbetriebsspannung von Stromkreisen der SK, Bemessungsisolationsspannung
  • Bemessungswerte für Ströme (InA, Inc, Ipk, Icw, Icc)
  • Bemessungsbelastungsfaktor RDF (auch für Gruppen von Stromkreisen)
  • Bemessungsfrequenz fn
  • Verschmutzungsgrad, Schutzart (IP-Code)
  • System nach Erdverbindung (Netzform)
  • Einteilung nach EMV (Umgebungsbedingung A oder B)
  • Art der Kurzschluss-Schutzeinrichtung(-en)
  • Schutz gegen elektrischen Schlag
  • Gesamtabmessung, Masse etc.

 

Zudem beinhaltet die Kundendokumentation laut IEC 61439-1/2:

  • Hinweise zu Transport, Handhabung, Aufstellung, Betrieb und Wartung
  • Identifizierung von Geräten, Bauteilen, Stromkreisen (Stückliste, Aufbauzeichnung, Stromlaufplan, Klemmenplan)

Die technischen Unterlagen laut Niederspannungsrichtlinie müssen in einer im Zielland verständlichen Sprache verfasst sein. Sie müssen bis 10 Jahre nach der Fertigung des letzten Gerätes für die Behörden bereitgehalten werden.

 

Die technischen Unterlagen müssen mindestens folgende Bestandteile enthalten:

  • Allgemeine Beschreibung
  • Entwürfe, Fertigungszeichnungen und -pläne, Schaltpläne
  • Beschreibungen und Erläuterungen dazu und zur Funktionsweise
  • Liste der angewandten Normen oder Beschreibung der Vorkehrungen zur Einhaltung der Sicherheitsanforderungen
  • Ergebnisse der Konstruktionsberechnungen, Prüfungen und Prüfberichte (des Herstellers, oder von Dritten)
  • Kopie der Konformitätserklärung
  • Geeignete Risikoanalyse und -bewertung

      

Risikoanalyse und -bewertung

Eine geeignete Risikoanalyse und -bewertung ist Teil des Konformitätsbewertungsverfahrens. Diese ist zusätzlich zu einer Risikoanalyse und -bewertung erforderlich, die ggf. im Rahmen der Maschinenrichtlinie durchgeführt wird.

Im Bewertungsverfahren sind auch „vorhersehbare” Fehlbedienungen zu berücksichtigen.

 

Um die Risikoanalyse im Sinne der Richtlinie durchzuführen, bietet das Europäische Komitee für elektrotechnische Normierung (CENELEC) mit dem Leitfaden CENELEC 32 eine mögliche Hilfestellung für Betriebsmittel, die mit Niederspannung betrieben werden.

 

Produktdaten für die Dokumentation in einem Paket geschnürt
Produktdaten für die Dokumentation in einem Paket geschnürt

Leistungsstarke Tools für effiziente Dokumentationserstellung

Die Dokumentation umfasst eine Vielzahl kleiner Arbeitsschritte. Dokumente suchen, finden und zusammenstellen ist oft zeitraubend und eine komplexe Angelegenheit. Mit unseren Tools lässt sich Dokumentation während des Engineerings gleich mit erstellen. 

 

Dokumentation inklusive – unsere praktischen Planungstools

Unsere Tools unterstützen nicht nur bei der normenkonformen Produktauswahl, Dimensionierung und Auslegung Ihres Schaltschranks. Viele Ausgaben und Reports können als Nachweise für die Dokumentation verwendet werden. Nutzen Sie z.B.

  • SIMARIS therm für den Nachweis der Erwärmungsgrenzen
  • SIMARIS curves für den Kurzschlussnachweis 

 

Viele Daten, die für die normen- und richtlinienkonforme Dokumentation benötigt werden, lassen sich über den CAx Download Manager herunterladen. Geben Sie einfach die Artikelnummern der Siemens-Produkte aus Ihrer Stückliste ein und erhalten Sie alle verfügbaren Produktdaten in einem Paket:

  • Zertifikate (z.B. EG-Konformitätserklärung)
  • Datenblätter
  • Kennlinien
  • Betriebsanleitungen und Handbücher

 

Weitere Informationen

Erfolgreich nach EU-Richtlinien arbeiten

IEC-Anforderungen kennen und erfüllen

Die Dynamik der Technologie und der EU-Richtlinien bedeutet für Schaltschrankbauer stete Veränderungen. Hier den Überblick zu behalten und immer konform zu den Richtlinien zu produzieren, ist nicht immer einfach. Wir unterstützen Sie dabei mit unserem Expertenwissen und umfassenden Tools sowie Informationsmaterial.

Steuerschränke nach IEC-Normen und Europäischen Richtlinien
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