www.gdv.de www.tis-gdv.de





Schaltschränke, Schaltanlagen [English version]

Inhaltsverzeichnis

Allgemein:
Informationen zur Ware
Verpackung
Transport
  Containerfähigkeit
  Ladungssicherung


Risikofaktoren und Schadenverhütung:
Temperatur Geruch
Feuchte Verunreinigung
Lüftung Mechanische Einflüsse
Biotische Aktivität Toxizität /  Gesundheitsgefährdung
Gase Schwund / Abhandenkommen
Selbsterhitzung / -entzündung Schädlingsbefall




Informationen zur Ware

Warenname

Deutsch Schaltschränke, Schaltanlagen
Englisch Switch cabinets, switchgear
Französisch

Armoire de commande

Spanisch Armario de distributión
KN/HS-Nummer * 85 ff.


(* Kombinierte Nomenklatur / Harmonisiertes System der EU)



Warenbeschreibung

In Schaltschränken / -anlagen werden empfindliche elektrische, elektronische und mechanische Elemente aus der Steuerungs-, Antriebs-,Versorgungs- und Sicherheitstechnik installiert. In der Regel sind es hochwertige Elemente.

Schaltschränke bestehen aus Schrankgehäuse, -tür und den Einbauten (z. B. Montageplatten), die in aller Regel entweder als Einschub ausgebildet oder auf einer Montagewand befestigt sind.



Qualität

An Transport und Lagerung von Schaltschränken werden hohe Ansprüche gestellt. Schaltschränke sind vor allem während des Transports, des Umschlags und der Lagerung (TUL-Prozesse) gegen mechanische und klimatische Beanspruchungen zu schützen.

Schaltschrankgehäuse haben eine bestimmte Dichtigkeit aufzuweisen und  müssen leicht zu öffnen und zu schließen sein, um dies zu gewährleisten werden sie verwindungssteif hergestellt. Die Verwindungssteifigkeit ist entsprechend den zu erwartenden Beanspruchen der TUL-Prozesse zu dimensionieren, daher sind Schaltschränke vor der Übernahme durch das vorgesehene Transportmittel vom Versender dahingehend zu kontrollieren, ob sie die für einen sicheren Transport erforderlichen Anforderungen erfüllen.

Hochwertige Schaltschränke sollten während des Transportes oder der Lagerung ständigen Messungen und Datierungen von in Betracht kommenden Beanspruchungen, wie z. B. Beschleunigungen in den Richtungen x, y, z, Erschütterungen (Stöße), Temperatur, Druck, Feuchtigkeit, unterliegen. Dies kann von selbstständig arbeitenden Aufzeichnungsgeräten, die mit dem Transportmittel, der Verpackung oder der Ware fest verbunden sind,  vorgenommen werden. Eine andere Form der Kontrolle, wenn auch weniger aussagekräftig, bieten z. B. Farb-Indikatoren, die an der Verpackung befestigt werden und sich beim Überschreiten vorgegebener Temperaturen, Luftfeuchtigkeiten, Kipp- oder Stoßbeanspruchungen verfärben.



Herkunftsländer

Die hier aufgeführte Tabelle stellt nur eine Auswahl der wichtigsten Herkunftsländer dar und ist nicht als vollständig zu bezeichnen.

Europa Deutschland, Italien, Großbritannien, Frankreich, Schweden
Afrika  
Asien Rep. Korea, Japan
Amerika USA, Kanada
Australien  


Zurück zum Anfang




Verpackung

Bei Schaltschränken sind neben der transport- und umschlagsgerechten Schrankkonstruktion und Außenverpackung Sicherungsmaßnahmen im Inneren des Schaltschrankes erforderlich. Zum Schutz vor Stoß- und Schwingungsbeanspruchungen kommen Kunststoffmaterialien (Polstermittel), z. B. Formteile, Bläschenfolie oder Luftkissenpolster, zum Einsatz. Größere Einbauteile sind entweder auf dem Boden beizupacken oder gesondert abzustützen und zu fixieren. Kratzempfindliche Oberflächen werden durch Kunststofffolien, Schaumstofffolien oder durch Seidenpapier, das chemisch neutral und weich sein muss, geschützt.

Für die Außenverpackung von Schaltschränken werden überwiegend Packmittel aus Holz (z. B. Holzkisten und Verschläge) eingesetzt. Die Auswahl des Packmittels ist grundsätzlich abhängig von den Abmessungen, dem Gewicht sowie den Stoß-, Schwingungs- und Druckbeanspruchungen. Transportmittel und -weg sind ebenso zu berücksichtigen. Unterdimensionierte Rahmenkonstruktionen führen zu hohen mechanischen Belastungen an der Ware, wodurch Gehäuse beschädigt und Einschübe brechen und herausreißen können.

Sehr hochwertige Schaltschränke sollten in einer "schwimmenden Verpackung" transportiert werden. Bei dieser Art der Verpackung wird eine Außenverpackung (z. B. Holzkiste) mit Polstermaterialien ausgefüllt (z. B. Schaumpolster, Metallfedern oder Luftkissenpolster). Die einzusetzenden Polstermittel müssen eine  hohe Rückstellkraft haben und dürfen keine bleibende Verformung erleiden. In der Außenverpackung wird der auf einer Bodenkonstruktion befestigte Schaltschrank abgestellt. Um eine feste Arretierung des Schaltschrankes zu erreichen, ist es sinnvoll, beim Endverpacken die Seiten- und Deckelpolster formschlüssig und unter Vorspannung anzubringen.

Abbildung 1

Abbildung 1
Abbildung 2

Abbildung 2
Abbildung 3

Abbildung 3


Schaltschränke haben oftmals eine geringe Standfläche im Verhältnis zur Höhe und sind somit kippgefährdet, daher sollte die Sicherung der Schaltschränke in der Verpackung durch Festlegung am Boden (Verschraubung mit dem Kistenboden oder durch Formschluss mittels Kanthölzern ggf. unter Zuhilfenahme schwingungsdämpfender Materialien) und gegen den oberen Kopfrahmen erfolgen. Eine Verbreiterung der Standfläche kann der Kippgefahr ebenfalls entgegenwirken.

Bei der Verwendung von Holz als Packmittel oder Sicherungsmaterial müssen u. U. Quarantänebestimmungen des Bestimmungslandes beachtet werden (Einfuhrvorschriften für Packmittel aus Vollholz - IPPC-Standard), und ggf. ist ein Pflanzengesundheitszeugnis (Phytosanitary-Certificate) den Versandpapieren beizufügen. Auskünfte geben die Pflanzenschutzdienste und -ämter der Bundesländer.

Während des Transportes können extreme Temperaturschwankungen auftreten und somit Schweißwasser innerhalb der Verpackung hervorrufen. Besonders beim Seetransport verursacht der hohe Salzgehalt im Wasser und in der Luft auf ungeschützten Flächen Korrosion. Um korrosionsempfindliche Schaltschränke bzw. deren elektrische, elektronische und mechanische Komponenten gegen solche Schäden zu schützen, sollten Schaltschränke in wasserdampfdichte Verbundfolien unter Anwendung von Korrosionsschutzmittel eingeschweißt werden, wobei Trockenmittel im Schaltschrankinneren zu vermeiden sind, da sie mit den Einbauteilen reagieren und zu Funktionsstörungen führen können. Generell ist bei der Auswahl der Korrosionsschutzmittel zu beachten, dass die Einbauteile bzw. Montageplatten nicht mit den Schutzmitteln reagieren und somit Schäden (z. B. Kontaktschwierigkeiten) an den empfindlichen Komponenten verursacht werden.

Hebevorgänge durch Fenster und Treppenhäuser sind besonders kritische Momente des Transportes, daher ist die Verpackung erst am Ort der Installierung (z. B. im Gebäude) zu entfernen.

Da Schaltschränke einen hohen Schwerpunkt und nur eine geringe Standfläche haben, sind sie besonders kippgefährdet. Entsprechende Markierungen an allen vier Seiten sind daher besonders wichtig:

Markierung von Verpackungen


Schwerpunkt


Vor Nässe schützen


Oben


Zerbrechliches Gut


Abbildung 4

Abbildung 4


Zur Herstellung einer Verpackung sollten folgende Informationen der Schaltschränke vorliegen:
Genaue Bezeichnung
Außenmaße (ggf. Zeichnung beifügen)
Gewicht und Schwerpunkt
Hebe- und Zurrpunkte mit Angaben über deren Festigkeit / Belastbarkeit
Verwendete Werkstoffe (z.B. korrosionsgeschützte oder -ungeschützte Metalle, Kunststoff, keramische Materialien)
Auflagepunkte auf dem Kistenboden (ggf. Zeichnung beifügen)
Transport- und Lagerzeit (Schutzzeit für den temporären Korrosionsschutz)
Transportweg und Bestimmungsort
Transport-, Umschlag- und Lagerart
Markierung
Einsatz von Aufzeichnungsgeräten zur Registrierung bestimmter Transportabläufe


Abbildungen

(Durch Anklicken der einzelnen Abbildungen werden diese vergrößert dargestellt.)

Abbildung 5

Abbildung 5

Abbildung 6

Abbildung 6

Abbildung 7

Abbildung 7

Abbildung 8

Abbildung 8

Abbildung 9

Abbildung 9

Abbildung 10

Abbildung 10

Abbildung 11

Abbildung 11

Abbildung 12

Abbildung 12

Abbildung 13

Abbildung 13

     


Zurück zum Anfang




Transport

Symbole



Stückgut



Verkehrsmittel

Schiff, Lkw, Bahn, Flugzeug


Containerfähigkeit

Für den Transport in Containern sind einwandfreie, trockene, mit Plomben verschließbare Standard-Container, Open Top-Container oder Hardtop-Container zu verwenden, deren Nummern in Transportbegleitpapieren zu vermerken sind. Surveys sollten bei der Be- und Entladung durchgeführt und Zertifikate darüber ausgestellt werden.

Garnier (Boden-, Seiten-, Toppgarnier) sollte die Ware rundum schützen.


Umschlag

Anschlagpunkte, Einfuhröffnungen, Gesamtgewicht und Schwerpunkt der Schaltschränke sind zu kontrollieren und zu beachten. Die Belastbarkeit der An- oder Umschlagmittel und die Hubkraft der Lastaufnahmemittel müssen ebenfalls beachtet werden.

Hebevorgänge durch Fenster und Treppenhäuser sind besonders kritische Momente des Transportes, daher ist die Verpackung erst am Ort der Installierung (z. B. im Gebäude) zu entfernen.

Der Einsatz von Umschlagmitteln (z. B. Gabelstapler) hat umsichtig und durch ausgebildetes Personal zu erfolgen.

Die Unversehrtheit der Verpackung bzw. Ladeeinheiten sollte bei jedem Umschlag kontrolliert werden.


Staumaß

Die Staumaße sind je nach Verpackung, Abmessung und Gewicht sehr unterschiedlich.


Stauplatzanforderungen

Beim Seetransport sind Schaltschränke vorzugsweise unter Deck zu stauen.  Erschütterungsempfindliche Schaltschränke sind am günstigsten mittschiffs zu stauen. Die Laderäume/Container müssen trocken, sauber und staubfrei sein.


Separation

Die Versanddaten sollten auf Blech- oder Kunststoffschildern an der Verpackung befestigt werden. Die Verwendung von Packzetteln in Kunststoffhüllen ist nicht ratsam, da sie beim Transport und Umschlag durch Beschädigung und Feuchtigkeit leicht zerstört werden und verloren gehen.

Ölkreide, Signierstift, schwarze und nicht abwaschbare Farbe werden zur Separation eher selten verwendet.


Ladungssicherung

Zur Vermeidung von Beschädigungen durch mechanische Beanspruchungen sind die Verladevorschriften des Versenders/Herstellers zu beachten. Mit Zurr- bzw. Laschplänen kann sichergestellt werden, dass Sicherungsmittel so eingesetzt werden, dass Verpackung und Schaltschrank nicht beschädigt werden.

Sowohl das Transportmittel als auch die Verpackung bzw. die Schaltschränke selber müssen über Einrichtungen (Zurrmittel, Zurrpunkte, wie z.B. Zurr- bzw. Laschringe und -töpfe u.ä.) zum sachgemäßen Stauen und Verzurren verfügen.

In Abhängigkeit der Anzahl, der Abmessungen, der Schwerpunkte und Gewichte der Ladungsstücke können oder sollten die Prinzipien der Ladungssicherung (Direktsicherung, z.B. Formschluss oder Umspannung, und Reibungssicherung, z.B. Niederzurrung) kombiniert werden.

Schaltschränke / -anlagen sollten auf luftgefederten Lkw transportiert werden.

Weitere Informationen siehe auch die Kapitel

"Physikalische Grundlagen der Ladungssicherung",
"Straßenfahrzeuge, Auswahl, Ausrüstung und Belastbarkeit",
"Ladungssicherungsmaterialien"

im Ladungssicherungshandbuch des GDV.


Zurück zum Anfang




Risikofaktoren und Schadenverhütung

RF Temperatur

Schaltschränke erfordern eine bestimmte Feuchte- und ggf. Lüftungs-Kondition (LK IV) (Lagerklima-Kondition).

Bezeichnung Temperaturbereich Quelle
Reisetemperatur ~ 20°C 5...30°C [1]


Beim Unterschreiten des Gefrierpunktes können Transportbänder oder Isolierungen spröde werden und brechen.

Schnelle Temperaturwechsel können zu Verspannungen und Rissen an Einbauteilen, wie z. B. Platinen, oder Verlötungen führen.

Mit Temperatur-Indikatoren oder -Aufzeichnungsgeräten sind vorgegebene Temperaturbereiche kontrollierbar.


Zurück zum Anfang




RF Feuchte

Schaltschränke erfordern eine bestimmte Feuchte- und ggf. Lüftungs-Kondition (LK IV) (Lagerklima-Kondition).

Bezeichnung Feuchte/Wassergehalt Quelle
Relative Luftfeuchte 60...65%. Der ab 60% rapide zunehmenden Korrosion ist durch geeignete Maßnahmen an den gefährdeten Teilen vorzubeugen. [1]
Klima-/Dichtverpackung <40...50% GDV
Wassergehalt Kein Wassergehalt. Der Wassergehalt  einer Kistenverpackung sollte max. 12...18% betragen. [1]
Oberste Gleichgewichtsfeuchte 65% [1]


Bei Schaltschränken handelt es sich um eine korrosionsgefährdete Ware. Korrosionsschäden werden besonders verursacht durch:

 Seewasser und Seesalzaerosole:
 Beim Seetransport durch undichte Container oder Schiffsluken
 Bei Lagerungen in Seehäfen in der Nähe von Wasser
 Regenwasser:
 Bei beschädigten Containern
 Bahnwaggons und Lkw ohne Abdeckungen
 Unsachgerechter Lagerung im Freien
 Verwendung nicht geeigneter Abdeckplanen
 Ungeschützte Verladungen bei Regenwetter
 Kondenswasser:
 Am Transportmittel / -behälter
 An der Ladung
 Innerhalb der Verpackung
 Chemische Beiladung
 Chemische Rückstände von der Vorladung und/oder dessen Verbindung mit Feuchtigkeit
 Hygroskopische Beiladung (z.B. frisches Holz)
 Relative Luftfeuchten > 40%


Die Korrosion von z. B. Stahl beginnt bei einer relativen Luftfeuchte von 40 % und steigt bei relativen Luftfeuchten > 60% rapide an:

Abbildung 14

Abbildung 14


Es werden verschiedene Korrosionsarten unterschieden.

Die Korrosion teilt sich in zwei Hauptursachen auf:

Die reine Oxidation und
die elektrochemische Zersetzung des Metalls durch Vorhandensein eines Elektrolyts (z.B. Salze, Säuren, Basen).


Unter der reinen Oxidation versteht man die Verbindung des Eisenmetalls mit dem Luftsauerstoff. Die Oxidation wird durch elektrochemische (elektrolytische) Vorgänge unterstützt. Entscheidend für das Ausmaß der elektrolytischen Zersetzung ist die Leitfähigkeit des vorhandenen Elektrolyts. Salzwasser besitzt im Vergleich zu Frischwasser beispielsweise eine höhere Leitfähigkeit und wirkt daher auch stärker korrosionsfördernd. Noch extremer ist der Einfluss von schwefliger Säure.

Bei Verdacht auf Korrosionsschäden wird z. B. mit der Silbernitratmethode geprüft, ob ein Schaden durch Chloridlösungen (z. B. Seewasser) oder Frischwasser entstanden ist. 

Durch Verwendung geeigneter Korrosionsschutzmethoden kann Korrosion vermieden werden. Häufig hat der Hersteller oder Verpacker zu feuchtes Holz für Kisten verwendet, so dass schon von diesem Zeitpunkt an Korrosion einsetzen kann. Auch Weichholz (z.B. Fichte, Kiefer, Lärche) gibt Feuchtigkeit ab und wirkt damit korrosionsfördernd. Schäden dieses Typs können leicht mit normalen Nässeschäden verwechselt werden.

Um korrosionsempfindliche Schaltschränke bzw. deren elektrische, elektronische und mechanische Komponenten gegen Feuchte zu schützen, sollten Schaltschränke in wasserdampfdichte Verbundfolien unter Anwendung von Korrosionsschutzmittel eingeschweißt werden, wobei Trockenmittel im Schaltschrankinneren zu vermeiden sind, da sie mit den Einbauteilen reagieren und zu Funktionsstörungen führen können. Generell ist bei der Auswahl der Korrosionsschutzmittel zu beachten, dass die Einbauteile bzw. Montageplatten nicht mit den Schutzmitteln reagieren und somit Schäden an den empfindlichen Komponenten verursacht werden.

Mit Hilfe von Feuchtigkeits-Indikatoren oder -Aufzeichnungsgeräten kann die Luftfeuchtigkeit innerhalb einer Verpackung kontrolliert werden.


Zurück zum Anfang




RF Lüftung

Schaltschränke erfordern eine bestimmte Feuchte- und ggf. Lüftungs-Kondition (LK IV) (Lagerklima-Kondition).


Zurück zum Anfang




RF Biotische Aktivität

Dieser Risikofaktor hat keinen wesentlichen Einluss auf den Transport dieser Ware.


Zurück zum Anfang




RF Gase

Schwefeldioxid (SO2) und Schwefeltrioxid (SO3) wirken korrosionsfördernd, wenn diese Gase in Nebeltröpfchen gelöst werden; mit Wasser bilden sie schweflige Säure (H2SO3) bzw. Schwefelsäure (H2SO4). Schwefeldioxide entstehen durch Verbrennung fossiler Brennstoffe, Schmelzen von Erzen, Bleichen von Lebensmitteln und Textilien sowie Ausräuchern von Insekten. Den Kontakt mit Schwefel und seinen Gasen unbedingt verhindern. Die Laderäume der Transportmittel sind vor der Beladung entsprechend zu reinigen.


Zurück zum Anfang




RF Selbsterhitzung / -entzündung

Dieser Risikofaktor hat keinen wesentlichen Einluss auf den Transport dieser Ware.


Zurück zum Anfang




RF Geruch

Dieser Risikofaktor hat keinen wesentlichen Einluss auf den Transport dieser Ware.


Zurück zum Anfang




RF Verunreinigung

Aktivverhalten Von Schaltschränken / -anlagen geht keine Verunreinigung aus.
Passivverhalten Staub von Kohlen, Erzen, Salzen, besonders von Düngemitteln, und anderen Schüttgütern wirkt korrosionsfördernd. Daher müssen die Laderäume der Transportmittel und Container entsprechend sauber gewaschen werden, um Rückstände von vorherigen Beladungen zu entfernen. Beim Auswaschen von Schiffsladeräumen mit Seewasser muss bedacht werden, dass dieses ebenfalls Salze enthält, die im späteren Verlauf der Reise die Korrosion fördern. Daher ist es am besten, Frischwasser zur Reinigung zu verwenden.

Die Ware ist ferner vor Säuren, aggressiven Gasen (Schwefeldioxid) und zersetzenden Chemikalien zu schützen, da diese die Korrosion ebenfalls beschleunigen.

Schon kleinste Verunreinigungen können zu Kontaktschwierigkeiten an einzelnen Komponenten und somit zu Funktionsstörungen führen.



Zurück zum Anfang




RF Mechanische Einflüsse

Zur Vermeidung von Beschädigungen durch mechanische Beanspruchungen an Schaltschränken bzw. Einbauteilen oder deren Verpackung ist eine geeignete Verpackung sowie ein sorgfältiges und vorschriftsmäßiges Stauen, Polstern, Pallen, Zurren und Laschen innerhalb der Verpackung und auf dem Transportmittel erforderlich. Unterdimensionierte Rahmenkonstruktionen führen zu hohen mechanischen Belastungen an der Ware, wodurch Gehäuse beschädigt und Einschübe brechen und herausreißen können.

Unter Berücksichtigung des Gewichtes, des Schwerpunktes, der Anschlagpunkte sowie der Stoß- und Schwingungsempfindlichkeit sind geeignete Anschlag-, Umschlag- und Lastaufnahmemittel einzusetzen. Hebevorgänge durch Fenster und Treppenhäuser sind besonders kritische Momente des Transportes, daher ist die Verpackung erst am Ort der Installierung im Gebäude zu entfernen.

Auf Grund der unterschiedlichen Schwingungen, die vom Transportmittel auf Schaltschränke übertragen werden, lösen sich häufig nicht ausreichend gesicherte Schraubverbindungen im Schaltschrankinneren, wodurch sich wiederum Einbauteile lösen und beschädigt werden. Losgelöste Bauteile wiederum können Beschädigungen an anderen Einbauteilen hervorrufen.  

Die Verwendung von Schwingungs-, Stoß- und Kipp-Indikatoren oder -Aufzeichnungsgeräten liefert Informationen über auf die Ware einwirkende mechanische Beanspruchungen.

Abbildung 15

Abbildung 15

Abbildung 16

Abbildung 16

Abbildung 17

Abbildung 17

Abbildung 18

Abbildung 18

Abbildung 19

Abbildung 19

Abbildung 20

Abbildung 20

Abbildung 21

Abbildung 21

 



Zurück zum Anfang




RF Toxizität / Gesundheitsgefährdung

Dieser Risikofaktor hat keinen wesentlichen Einluss auf den Transport dieser Ware.


Zurück zum Anfang




RF Schwund / Abhandenkommen

Abhängig von der Begehrlichkeit der Ware besteht die Gefahr des Diebstahls von einzelnen Schaltschränken oder ganzer Ladungen samt Transportmittel. Spezielle Registriergeräte können gegen Diebstahl vorbeugen; solche Geräte datieren Öffnen und Schließen von Verpackungen.


Zurück zum Anfang




RF Schädlingsbefall

Schaltschränke / -anlagen werden in der Regel nicht von Schädlingen befallen; aber auf der Suche nach neuen, trockenen Brutstätten dringen Insekten (z.B. Käfer und Larven) durch die Verpackung und zerstören diese (Korrosionsgefahr, Verunreinigungen). Termiten z.B. können sich auch durch Kunststoff-Folien hindurchfressen. Daher Schaltschränke nur in absolut schädlingsfreien Räumen bzw. Containern und nicht in der Nachbarschaft von Nahrungs-, Genuss- und Futtermitteln stauen.

Bei der Verwendung von Holz als Packmittel oder Sicherungsmaterial müssen u. U. Quarantänebestimmungen des Bestimmungslandes beachtet werden (Einfuhrvorschriften für Packmittel aus Vollholz - IPPC-Standard), und ggf. ist ein Pflanzengesundheitszeugnis (Phytosanitary-Certificate) den Versandpapieren beizufügen. Auskünfte geben die Pflanzenschutzdienste und -ämter der Bundesländer.


Zurück zum Anfang