Gehäusesysteme für die Feldanwendung
Empfindliche Messtechnik bestens geschützt
Große Hitze, Trockenheit, Starkregen und Überschwemmungen: Extreme Wetterereignisse mehren sich. Diese durch entsprechende Messtechnik frühzeitig zu erkennen wird immer wichtiger. Damit die empfindliche Mess- und Auswerteelektronik optimal geschützt ist, braucht es dafür ausgelegte, robuste Gehäuse.
Infolge des Klimawandels treten zunehmend Extremwetterereignisse auf. Um so früh wie möglich warnen und agieren zu können, sind flächendeckend Sensoren zur Aufzeichnung und Auswertung verschiedener Messwerte einzusetzen – vor allem in Risikogebieten. Für solch anspruchsvolle Umgebungen eignen sich sowohl die robusten Gehäusefamilien Environmental Case System (ECS) und Outdoor Case System (OCS) als auch die Erweiterung zum Pico-Off-Grid-System (POS) von Phoenix Contact.
Das ECS überzeugt durch seine robusten Eigenschaften, um empfindliche Elektronik im Innen- und Außeneinsatz vor Staub, Schmutz und Wasser zu schützen. Die Elektronikgehäuse der Serie OCS ergänzen das Portfolio, indem sie viel Platz für Elektronik bieten und sich optimal für autarke Systeme eignen.
In der Erweiterung zum Pico-Off-Grid-System (POS) lassen sich PV-Panel-basierte und robuste Lösungen zur autarken Versorgung verschiedener Applikationen im Feldeinsatz realisieren.
Mit ihren technischen Eigenschaften können die beiden Gehäusefamilien kritischen Umgebungsbedingungen ausgesetzt werden. Dadurch ist es möglich, die sensible Elektronik zu schützen und im Ernstfall Warnungen an Wetterstationen zu übermitteln.
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Outdoor-Gehäuse ECS für raue Einsatzbedingungen
Zum Schutz empfindlicher Elektronik vor Staub, Schmutz und Wasser in rauen und anspruchsvollen Umgebungen eignen sich die robusten Outdoor-Gehäuse ECS. Das UV-stabilisierte Polycarbonat mit der Brennbarkeitsklasse UL94-V0 hält Temperaturen von –40 °C bis 100 °C sowie starken mechanischen Beanspruchungen (zertifiziert nach EN 50102 (Stoßfestigkeit) IK08) stand.
Die Gehäusefamilie umfasst drei Größen in unterschiedlichen Einbautiefen und verschiedenen Farben. Das vollständig geschlossene Gehäusesystem besteht aus einem Sockel mit einer passenden Frontplatte. Um die beiden Gehäuseteile zu verbinden, stehen zwei Verriegelungsmethoden zur Verfügung: verschraubt oder mechanisch verrastet. Die robuste Verriegelung sorgt bei den Gehäusen für eine hohe Funktionssicherheit. So erreichen sie die Schutzarten IP66, IP67 sowie IP69 und sind zusätzlich nach der Gehäuseklassifizierung NEMA 250 mit dem Grad 6 zertifiziert.
Das optionale Entlüftungsventil mindert den Druckanstieg im gekapselten Gehäuse und verhindert damit die Bildung von Kondensat. Solche belüfteten Gehäuse eignen sich für Umgebungen mit schwankenden Luftdrücken. Die Druckausgleichsmembran sorgt für einen ausreichenden Luftaustausch und erhöht damit die Lebensdauer der Elektronik.
Großvolumige Outdoor-Gehäuse OCS
Ebenso wie die Gehäusefamilie ECS eignen sich auch die OCS-Gehäuse für extreme Umgebungen in einem Temperaturbereich von –40 °C bis 80 °C (kurzzeitig sogar 120 °C) und können zudem als autarke Gerätesysteme eingesetzt werden. Durch internationale Zertifizierungen lassen sie sich weltweit einsetzen und sind für diverse Elektroniksysteme zugelassen. Zu diesen Zertifizierungen zählen zum Beispiel die UL 508 A als Standard für industrielle Schaltschränke sowie die EN 62208:2011 & CE-Konformitätserklärung für die Niederspannungsrichtlinie.
Das Outdoor-taugliche, UV-stabilisierte Polycarbonat sorgt dafür, dass die Elektronik im Inneren für lange Zeit geschützt ist. Die Gehäuse der Serie OCS sind in sechs Größen verfügbar und bieten viel Platz im Inneren. Aktuell gibt es sie in grau mit einem geschlossenen oder transparenten Deckel. In die Deckel ist jeweils eine wasserabweisende PUR-Dichtung integriert, um die Gehäuse vor Strahlwasser zu schützen. Damit erreichen die Gehäuse einen Wasserschutz IP66/68/69/69K und NEMA 4X, 12, 13, 6P. Zusätzlich kann eine Druckausgleichsmembran verbaut werden.
Die Montage von Leiterplatten ist in mehreren Ebenen möglich; das Zubehör dafür lässt sich leicht integrieren. Um die Elektronik zu schützen, sind die Gehäuse für die schnelle Montage leicht verschließbar, und für einen zusätzlichen Schutz gegen Missbrauch lassen sich plombier- und verschließbare Verschlüsse anbringen. Durch eine Gehäusewandstärke von 4 mm ist die OCS-Familie widerstandsfähig gegenüber starken mechanischen Beanspruchungen. Gemäß DIN EN 50102 erreichen die Gehäuse eine hohe Stoßfestigkeit entsprechend IK10.
Mit dem passenden Zubehör können die OCS-Gehäuse an Wand oder Mast montiert werden. Wie bei der ECS-Gehäusefamilie ist es auch bei den OCS-Gehäusen möglich, sie individuell anzupassen und durch weiteres Zubehör zu ergänzen, zum Beispiel Visualisierungsmöglichkeiten im Frontpanel (Displays, Keypads und Lichtleiter).
Somit ist ein zuverlässiger Betrieb von mobilen und ortsunabhängigen Gerätesystemen unter widrigen Bedingungen dauerhaft sichergestellt. Die OCS-Gehäuse sind geeignet für Meldesysteme als auch Wetterstationen in anspruchsvollen Umgebungen (Bild 2).
Gehäusefamilie POS für energieautarke Systeme
Die Serie POS dient als Erweiterung der OCS-Gehäusefamilie und eignet sich für energieautarke Systeme im Fokus der Dezentralisierung. Somit ist es möglich, Messtechnik auch an schwer erreichbaren Stellen zuverlässig zu betreiben. Das Pico-Off-Grid-System ist eine PV-Panel-basierte Lösung für den einfachen Aufbau energieautarker Systeme. Es ist in mehreren Leistungsklassen bis zu 190 Watt Peak verfügbar.
Das Gesamtsystem besteht aus einem stabilen Gehäuse, einer Masthalterung und einem Solarpanel. Einsetzen lässt es sich in einem Temperaturbereich von –40 °C bis 85 °C. Um eine autarke Lösung für den Feldeinsatz zu schaffen, können verschiedene Module wie Kommunikationseinheiten oder Batterien ergänzt werden.
Die Konfiguration verläuft in drei Schritten: Zuerst wird ein Panel nach passender Leistungsklasse gewählt. Die Solarmodule bestehen dabei aus 36/45 Hochleistungssolarzellen basierend auf der monokristallinen Zelltechnologie. Im zweiten Schritt legt man die passende Gehäusegröße und -variante fest. Hier können Anwender aus fünf OCS-Gehäusegrößen mit anschlussfertiger Verdrahtung auswählen, die kompatibel zu diesem System sind. Im dritten Schritt wird die Masthalterung ergänzt. Diese umfasst Arme für die Montage des POS-Panels sowie den Grundträger für die Gehäusemontage. Mit zusätzlichen Bügeln ist die Montage an diversen Masten mit einem Durchmesser zwischen 48 mm und 180 mm möglich. Des Weiteren ermöglichen einheitliche M8-Schrauben und -Muttern den einfachen Zusammenbau mit nur einem Werkzeug.
Mit der Masthalterung lassen sich die PV-Panels in einem Winkel von 30° bis 80° zur Horizontalen verstellen, um eine maximale Energiegewinnung zu ermöglichen.
Möglich ist es, unterschiedliche Gehäusegrößen mit einer einzigen Halterung zu kombinieren. Durch das international zertifizierte Gehäusesystem lassen sich verschiedene Komplettsysteme bei unterschiedlichen Einsatzbedingungen und Orten installieren. Durch die Systemerweiterung der OCS-Gehäuse zum POS-System lassen sich so in rauen und schwer zugänglichen Umgebungen Messwerte aufzeichnen und eine zuverlässige Datenermittlung realisieren (Bild 3).
Die Autorin
Lisa Picherer
ist Produktmanagerin BU DCS bei Phoenix Contact.
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