Entwurf von Schalttafeln für Sicherheit und Wartungsfreundlichkeit

Da die industriellen Automatisierungssysteme immer komplexer werden, muss man bei der Entwicklung von Schalttafeln genauer hinschauen. Ohne sorgfältige Berücksichtigung ergonomischer Aspekte können Bedienfelder unübersichtlich und verwirrend werden, was zu Sicherheitsrisiken, Bedienungsfehlern und längeren Wartungszeiten führen kann. Um diese Probleme zu vermeiden, müssen die Entwickler den menschlichen Faktor in den Vordergrund stellen, um sicherzustellen, dass die Panels intuitiv zu bedienen und einfach zu warten sind.

Dieser Artikel gibt einen kurzen Überblick über die Herausforderungen, die mit der Konstruktion von Schalttafeln verbunden sind. Anschließend wird eine Reihe von Lösungen von Panduit vorgestellt und gezeigt, wie sie zusammenarbeiten, um sicherere, leichter zu wartende Schalttafeln zu schaffen, die eine zuverlässige Systemleistung unterstützen.

Warum Kabelmanagementsysteme wichtig sind

Viele der Probleme mit der Benutzerfreundlichkeit einer Schalttafel sind auf Verdrahtungsprobleme zurückzuführen. Zu den häufigsten Problemen gehören unklare Komponentenbeschriftungen, verwickelte Kabel und schlechter Zugang zu kritischen Bereichen.

Diese Probleme lassen sich am besten mit einem ganzheitlichen Ansatz angehen, bei dem umfassende Kabelmanagementsysteme zum Einsatz kommen, wie sie beispielsweise von Panduit angeboten werden. Mit einer Vielzahl von aufeinander abgestimmten Komponenten wie Etiketten, Kabelkanälen, Kabelbindern und Kabelhalterungen bieten diese Systeme ein sauberes und sicheres Kabelmanagement, das eine reibungslose Installation und einen zuverlässigen Betrieb unterstützt.

Organisation und Schutz von Kabeln mit Kabelkanälen

Kabelkanäle sind grundlegende Elemente einer gut organisierten Schalttafel. Sie bieten eine strukturierte Methode für die Verlegung und den Schutz von Kabeln und helfen den Technikern, das Gesamtlayout zu verstehen und das Risiko versehentlicher Unterbrechungen zu verringern.

Diese Vorteile werden in der Kabelkanalfamilie Panduct Typ F deutlich. Diese Produktlinie zeichnet sich durch ein „Finger/Schlitz“-Design aus, bei dem sich massive Abschnitte (Finger) und offene Bereiche (Schlitze) entlang der Kanalseitenwände abwechseln. Die Schlitze sind in einem engen Abstand von 0,5 Zoll angeordnet, um ein sauberes Routing zu Klemmenblöcken mit hoher Dichte und dicht gepackten Komponenten zu ermöglichen.

Die Schlitze in dieser Familie sind nur 0,2 Zoll breit. Sie haben einen Vorsprung in der Mitte des Fingers, der das Festhalten von Kabeln erleichtert. Dieses doppelt eingeschränkte Design reduziert den Bedarf an Kabelbindern und Kabelkanalabdeckungen und vereinfacht die Installation und Wartung. Für Situationen, in denen größere Kabelausgänge erforderlich sind, können einzelne Finger oder größere Seitenwandabschnitte dank integrierter Sollbruchstellen leicht entfernt werden.

Die Familie reicht in der Größe von 1,25 x 3,13 Zoll F1X3LG6 (Abbildung 1) bis zu 4,25 x 5,1 Zoll F4X5LG6. Dank dieser Optionen eignet sich die Produktfamilie sowohl für kompakte Schalttafeln mit begrenztem Platzangebot als auch für größere Installationen, die das Management komplexer Kabelbündel erfordern.

Abbildung 1: Der F1X3LG6 aus der Familie der Kabelkanäle vom Typ F misst 1,25 x 3,13 Zoll (Bildquelle: Panduit)

Passende Abdeckungen, wie die C4LG6 (Abbildung 2) mit 4 Zoll Breite tragen dazu bei, selten zugängliche Kabel zu verbergen und zu schützen, wodurch das Risiko versehentlicher Störungen verringert wird.

Abbildung 2: Die C4LG6-Abdeckung für die Kabelkanalfamilie vom Typ F ist 4 Zoll breit. (Bildquelle: Panduit)

Alle Panduct-Kanäle vom Typ F bestehen aus bleifreiem PVC und erfüllen die Anforderungen von RoHS, UL, CE und CSA. Sie sind nach UL94V-0 für Entflammbarkeit eingestuft und bieten gleichbleibende Sicherheit und Performance über die gesamte Produktpalette.

Verwendung von Kabelbindern zur Sicherung und Organisation von Kabelbündeln

Die Bündelung von Kabeln ist entscheidend für ein sicheres und intuitives Schalttafellayout. Eine ordnungsgemäße Bündelung verbessert nicht nur die visuelle Klarheit, sondern verringert auch das Risiko von versehentlichen Unterbrechungen, Abrieb und mechanischer Belastung.

Bei der Auswahl von Kabelbindern müssen Entwickler Faktoren wie Umgebungseinflüsse, Anforderungen an die Zugfestigkeit und Materialverträglichkeit mit anderen Paneelkomponenten berücksichtigen. Die Einhaltung von Industrienormen, wie z. B. UL 62275 für Kabelmanagementsysteme, spielt ebenfalls eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung langfristiger Zuverlässigkeit und Sicherheit.

Panduit bietet eine breite Palette von Kabelbindern für die unterschiedlichsten Anforderungen. Zwei Familien, die Pan-Ty PLT-Serie und die Dome-Top Barb Ty BT-Serie, veranschaulichen die Bandbreite der verfügbaren Optionen. Beide Familien werden in verschiedenen Größen und Materialien angeboten, um unterschiedlichen Bündeldurchmessern und Umwelteinflüssen gerecht zu werden. Sie unterscheiden sich in erster Linie durch ihren Schließmechanismus.

Pan-Ty-Kabelbinder verwenden einen integrierten Kunststoffverschlusskopf, ein Mechanismus, der vielen Installateuren vertraut ist. Ein Beispiel ist der PLT2I-M (Abbildung 3). Der PLT2I-M wurde für den Innenbereich entwickelt, besteht aus Nylon 6.6 und verfügt über eine gebogene Spitze für eine einfache Handhabung und schnelle Installation. Er unterstützt Bündeldurchmesser bis zu 2,0 Zoll und eignet sich für kompakte und platzbeschränkte Schalttafel-Layouts.

Abbildung 3: Der PLT2I-M verfügt über einen integrierten Kunststoffverriegelungskopf. (Bildquelle: Panduit)

Für Anwendungen, die eine höhere Festigkeit erfordern, bieten Dome-Top-Kabelbinder eine Alternative. Diese Binder, darunter auch der BT4S-M0 (Abbildung 4), verfügen über einen Verriegelungswiderhaken aus rostfreiem Stahl, der stufenlose Verstellbarkeit und überragende Haltekraft bietet. Der BT4S-M0 besteht aus UV- und witterungsbeständigem schwarzem Nylon 6.6 und ist somit für den Außeneinsatz geeignet. Er eignet sich für Bündeldurchmesser bis zu 4,0 Zoll und verfügt über glatte, abgerundete Kanten, um die Kabel zu schützen und den Komfort des Installateurs zu erhöhen.

Abbildung 4: Der Kabelbinder BT4S-M0 verfügt über einen Verschlusswiderhaken aus Edelstahl (Bildquelle: Panduit)

Um die Installation zu vereinfachen und ein gleichmäßiges Spannen größerer Binder zu gewährleisten, empfiehlt Panduit die Kabelbinderpistole GTH-E (Abbildung 5). Es verbessert die Installationsqualität, indem es die Kabelbinder bündig abschneidet und scharfe Kanten vermeidet, die benachbarte Kabelbündel beschädigen könnten. Außerdem fördert es die Ergonomie, indem es die Ermüdung der Arbeiter minimiert und die Arbeitszeit verkürzt.

Abbildung 5: Die Kabelbinderpistole GTH-E optimiert den Installationsprozess. (Bildquelle: Panduit)

Verankerung von Kabelbündeln mit Kabelbinderhalterungen

Kabelhalterungen bieten sichere Verankerungspunkte für Kabelbinder und sorgen dafür, dass die Bündel fest an ihrem Platz bleiben. Sie sind vor allem dort nützlich, wo Kabel aus einem Kanal austreten und zu ihrem endgültigen Anschlusspunkt geführt werden müssen, um ein ordentliches Layout zu erhalten und die langfristige Zuverlässigkeit zu unterstützen.

Bei der Auswahl der richtigen Kabelhalterung müssen die Umgebung des Schaltschranks, die zu erwartende mechanische Belastung und die Installationspräferenzen berücksichtigt werden. Halterungen mit Kleberückseite sind ideal für Nachrüstungen oder in Bereichen mit beengten Platzverhältnissen, in denen Bohren nicht möglich ist, während schraubmontierte Optionen eine höhere Tragfähigkeit und Vibrationsfestigkeit bieten.

Panduit bietet eine Reihe von Kabelbinderhalterungen in verschiedenen Größen, Materialien und Befestigungsmethoden an, um die unterschiedlichsten mechanischen und umweltbedingten Anforderungen zu erfüllen. Eine repräsentative Option ist die ABMM-A-C (Abbildung 6). Sie besteht aus ABS-Kunststoff und verfügt über einen Vierwege-Eingang, der die Positionierung und Installation von Kabelbindern vereinfacht. Diese Halterung ist für leichtere Lasten ausgelegt und wird mit einem Klebstoff auf Gummibasis befestigt, wodurch sie sich gut für Anwendungen eignet, bei denen Bohren oder mechanische Befestigung unpraktisch sind.

Abbildung 6: Die Kabelbinderhalterung ABMM-A-C verfügt über vier Öffnungen für eine flexible Montage. (Bildquelle: Panduit)

Bei höheren Belastungsanforderungen oder in Bereichen, in denen es auf maximale Stabilität ankommt, können sich Entwickler für eine mechanisch befestigte Alternative entscheiden, wie z. B. den TM3S10-C (Abbildung 7). Diese Halterung wird mit einer M5-Schraube (Nr. 10) befestigt und besteht aus strapazierfähigem Nylon 6.6, wodurch sie auch für anspruchsvollere Umgebungen geeignet ist.

Abbildung 7: Die Kabelbinderhalterung TM3S10-C kann für robuste Installationen festgeschraubt werden. (Bildquelle: Panduit)

Eindeutige Kennzeichnung für Sicherheit und Einhaltung von Vorschriften

Eine klare und dauerhafte Kennzeichnung ist für den sicheren Betrieb und die effiziente Wartung von Schalttafeln unerlässlich. Die korrekte Kennzeichnung von Kabeln und Komponenten verringert das Fehlerrisiko, unterstützt die Einhaltung von Industriestandards und beschleunigt die Fehlersuche bei Wartungsarbeiten.

In vielen Branchen ist eine klare Kennzeichnung nicht nur eine bewährte Praxis, sondern auch eine gesetzliche Vorschrift. Normen wie NFPA 79 schreiben eine ordnungsgemäße Kennzeichnung von Steuerstromkreisen vor, um Unfälle zu vermeiden und einen sicheren Betrieb zu gewährleisten, was den Bedarf an dauerhaften, lesbaren Etiketten unterstreicht.

Panduit bietet eine Reihe von Etikettierlösungen an, die speziell für die besonderen Herausforderungen von Schaltschrankumgebungen entwickelt wurden. Eine vielseitige Option ist das Turn-Tell-Etikettiersystem (Abbildung 8), zu dem das R100X150V1T gehört. Diese Etiketten sind so konstruiert, dass sie sich um Drähte und Kabel drehen lassen, um eine optimale Sichtbarkeit zu erreichen, selbst in dichten oder platzbeschränkten Layouts. Das selbstlaminierende Design sorgt außerdem für zusätzliche Haltbarkeit und schützt die gedruckten Informationen vor Abrieb, Feuchtigkeit und anderen Umwelteinflüssen.

Abbildung 8: Turn-Tell-Etiketten können zur besseren Sichtbarkeit um ein Kabel gedreht werden. (Bildquelle: Panduit)

Für Anwendungen, bei denen ein fest positioniertes Etikett bevorzugt wird, bietet das Thermotransferetikett S100X150VATY (Abbildung 9) eine zuverlässige Alternative. Dieses Etikett verfügt über ein selbstlaminierendes Design mit einer weißen bedruckbaren Zone und einem durchsichtigen Ende, das sich um das Kabel wickelt und den bedruckten Bereich versiegelt und schützt. Mit einer Abmessung von 1,0 x 1,5 Zoll ist das S100X150VATY gut für Drähte und Kabel mit mittlerem Durchmesser geeignet. Das Vinylmaterial bietet eine hohe Beständigkeit gegen Öle, Wasser und milde Lösungsmittel und gewährleistet, dass wichtige Kennzeichnungen auch in rauen Industrieumgebungen dauerhaft lesbar bleiben.

Abbildung 9: Die Thermotransferetiketten S100X150VATY sind aus strapazierfähigem Vinyl gefertigt, das auch rauen Bedingungen standhält. (Bildquelle: Panduit)

Um die Erstellung und Installation von Etiketten zu optimieren, bietet Panduit mit dem TDP43ME-KIT eine umfassende Lösung für den Thermotransferdruck an (Abbildung 10). Das Kit enthält den Drucker TDP43ME, die Easy-Mark-Plus-Etikettiersoftware von Panduit, ein schwarzes Hybrid-Farbband (RMEH4BL) und wichtiges Zubehör wie einen Rollenständer, eine Schutzhülle und eine Startrolle mit S100X150VATY-Etiketten. Mit diesem System können Techniker bei Bedarf qualitativ hochwertige, dauerhafte Etiketten herstellen, die bei allen Installationen Konsistenz und Genauigkeit gewährleisten.

Abbildung 10: Das Drucker-Kit TDP43ME von Panduit bietet eine komplette Etikettierlösung, einschließlich Software, Farbband und Zubehör. (Bildquelle: Panduit)

Fazit

Ein benutzerorientiertes Design spielt eine entscheidende Rolle für die Sicherheit und Wartungsfreundlichkeit moderner Schalttafeln. Das integrierte Panduit-System, das eine gut sichtbare Kennzeichnung, vielseitige Kabelkanäle, sichere Kabelbinder und -halterungen sowie ergonomische Installationswerkzeuge umfasst, erfüllt diese Anforderungen direkt. Die Umsetzung dieser Lösungen führt zu Schalttafeln, die nicht nur sicherer und zuverlässiger sind, sondern sich auch wesentlich einfacher und schneller installieren und warten lassen.