Sie gehen zu dem AC-Trennschalter oder dem Solar-Trennschalter auf dem Dach, den Sie vor drei Jahren installiert haben. Der rote Griff ist zu einem kränklichen Rosa verblichen. Sie drehen ihn und KNACK– der Griff zerbröselt in Ihrer Hand wie ein trockener Keks.
Oder schlimmer noch, Sie öffnen das Gehäuse und finden die Klemmen mit dem flaumigen grünen Grünspan von Kupferoxid bedeckt. “Aber er war IP66-zertifiziert!”, protestieren Sie. “Er war abgedichtet!”
Der Außenbereich ist ein brutales Testlabor, das jede Abkürzung bei Materialien und Installationen aufdeckt. Wenn Ihre Schalter frühzeitig ausfallen, ist das kein Pech. Es sind normalerweise einer von drei Feinden:
Die Sonne, der Regen oder der Vandalismus.
Dieser Artikel behandelt die Physik und die Normen, die hinter dem Ausfall von Trennschaltern im Freien stehen – und was Sie tatsächlich spezifizieren sollten, wenn Sie möchten, dass ein Trennschalter ein Jahrzehnt statt nur ein paar Sommer überlebt.
1. Die Sonne: Der “Keks-Effekt” (ABS vs. Polycarbonat)
Warum billige Kunststoffe kreidig werden
Viele preisgünstige Trennschalter für den Außenbereich sind aus ABS in Standardqualität (Acrylnitril-Butadien-Styrol) geformt. Im Innenbereich ist ABS in Ordnung. Im Freien, unter ultravioletter (UV) Strahlung, beginnt es, sein Rückgrat zu verlieren.
Was passiert:
- UV-Photonen brechen die Polymerketten in ABS auf, insbesondere die Butadienphase, ein Prozess, der als Photooxidation.
- bezeichnet wird. Dies führt zu:
- Farbverblassen und Vergilben
- Oberflächenmikrorisse
- Verlust der Schlagfestigkeit → der “Keks”-Effekt, wenn Sie versuchen, den Griff zu betätigen
Typische Haltbarkeitszahlen von Kunststoff- und Gehäuseherstellern:
- Innenbereich (allgemeines ABS, abseits direkter Sonneneinstrahlung): Die Lebensdauer kann 15–25 Jahre betragen, bevor die Schlagfestigkeit deutlich abnimmt.
- Außenbereich (nicht stabilisiertes ABS in direkter Sonne): UV-Strahlung und Hitze können die praktische Lebensdauer auf etwa 5–8 Jahrereduzieren – und in Regionen mit hoher UV-Strahlung kann eine sichtbare Versprödung bereits nach.
2–3 Jahren.
auftreten. Das deckt sich mit dem, was viele Elektriker beobachten: Nach ein paar heißen Sommern wird der ABS-Griff pulverförmig, und eine feste Drehung reicht aus, um ihn abzubrechen.
Was UL 746C "f1" tatsächlich bedeutet Kunststoffe, die in elektrischen Geräten verwendet werden, werden nach. UL 746C – Polymere Werkstoffe – Verwendung in elektrischen Geräten “geprüft. Innerhalb dieser Norm bedeutet die Bezeichnung” "f1":
- Der Kunststoff wurde auf UV-Expositionund
- Für Feuchtigkeit und Eintauchenund
- geprüft und ist für die.
Verwendung im Freien zugelassen. Wenn also ein Trennschalter
“behauptet, für die dauerhafte Installation im Freien geeignet zu sein, sollten Sie fragen: "Ist das Gehäusematerial UL 746C f1-zertifiziert”
für die Verwendung im Freien?" Wenn das Datenblatt nicht, f1.
angibt, spielen Sie mit der UV-Strahlung.
Warum Polycarbonat dort überlebt, wo ABS versagt Polycarbonat (PC)
- ist das Arbeitspferd für hochwertige Außengehäuse: Von Natur aus
- robust und schlagfest Bessere UV-Beständigkeit
- als ABS in Standardqualität Oft in Qualitäten erhältlich, die sowohl und UL 746C f1 als auch
- UL94 5VA flammgeschützt
sind. Typischer Betriebstemperaturbereich für PC-Gehäuse: ungefähr
- ABS (allgemeine Innenraumqualität)
- UV-Beständigkeit: schlecht; die meisten Gehäuseanbieter sagen “nur für den Innenbereich” oder “begrenzte Verwendung im Freien”
- RTI (Relative Temperature Index): ~60°C (140°F)
- Außenbereichseinstufung: normalerweise nicht f1
- Polycarbonat (Außenbereichsqualität)
- UV-Beständigkeit: gut; weit verbreitet für elektrische Außengehäuse, Beleuchtungsabdeckungen und Zählerkästen
- RTI: ~105°C (221°F)
- Oft geliefert als Oft in Qualitäten erhältlich, die sowohl Materialien, die für den langfristigen Einsatz im Freien entwickelt wurden
In Regionen mit sehr hoher UV-Strahlung (z. B. Neuseeland, Australien) berichten Gehäusehersteller, dass ABS-Kästen in realen Installationen deutlich schneller abbauen als Polycarbonat – oft müssen sie nach nur wenigen Jahren in voller Sonne ausgetauscht werden, während PC-Kästen strukturell intakt bleiben.
Der einfache Feld-“Keks-Test”
Sie brauchen kein Labor:
- Suchen Sie einen alten ABS-AC-Trennschalter an einer Nord- oder Westwand, der dort seit 3–5 Jahren steht.
- Drücken Sie Ihren Daumen in den Griff oder Deckel.
- Wenn er sich kreidig anfühlt oder einen weißen Schmierfilm hinterlässt, ist die Oberfläche bereits abgebaut.
- Drehen Sie den Griff mit mäßiger Kraft.
- Wenn er leicht bricht, hat das Material zu viel Schlagfestigkeit verloren.
Ein UV-stabilisierter Polycarbonat-Trennschalter unter den gleichen Bedingungen fühlt sich normalerweise immer noch zäh und leicht flexibel an, anstatt bröckelig.
Survivor's Choice für die Sonne
Bei der Spezifizierung eines Außentrennschalters:
- Gehäusematerial: UV-stabilisiertes Polycarbonat, kein generisches ABS
- Kunststoffnorm: UL 746C Wenn das Datenblatt nicht (ausdrücklich für den Außenbereich)
- Suchbegriffe: “UV-stabilisiert”, “UV-beständig”, “für den Außenbereich geeignet, UL 746C f1”
- Rote Flagge: “ABS-Gehäuse, Innen/Außen” ohne UV- oder f1-Daten
2. Der Regen: Die “Vakuumfalle” (Warum der Eintritt von oben eine schlechte Idee ist)
Sie haben einen IP66 Schalter gekauft. Sie haben seriöse Kabelverschraubungen verwendet. Alles wurde ordnungsgemäß angezogen. Sechs Monate später öffnen Sie ihn und er ist voller Wasser. “Wie kann ein IP66-Kasten voller Wasser sein?”
Was IP66 wirklich garantiert (und was nicht)
Entsprechend IEC 60529, der IP Code definiert den Schutz gegen Feststoffe und Flüssigkeiten:
- IP66 bedeutet:
- 6 — “staubdicht” (kein Eindringen von Staub)
- 6 — geschützt gegen starke Wasserstrahlen aus jeder Richtung
Aber:
- IP-Tests sind kurze, statische Labortests.
- Sie simulieren nicht jahrelange Temperaturwechsel, Sonneneinstrahlung, kalter Regen, Kondensation.
Feldberichte aus der Praxis zeigen, dass Ingenieure IP66/NEMA 4X-Gehäuse dokumentieren, die am Ende Kondensation und stehendes Wasser im Inneren nach monatelangem Betrieb aufweisen. Ein häufiges Muster: heiße, sonnige Tage, gefolgt von schneller Abkühlung (Einbruch der Dunkelheit oder kalter Regen) führen zu internen Druckschwankungen, die Feuchtigkeit an Dichtungen vorbei ziehen.
Die Physik: Ihr Trennschalter ist eine “Lunge”
Ein Außenkasten atmet:
- Tag – Erwärmung
- Die Sonne erwärmt das Gehäuse.
- Die interne Lufttemperatur steigt → der Druck steigt.
- Warme Luft entweicht durch mikroskopisch kleine Spalten in Dichtungen, Kabelverschraubungen und Gewinden.
- Nacht – Abkühlung
- Die Temperatur sinkt (oder kalter Regen kühlt das Gehäuse schnell ab).
- Die interne Luft zieht sich zusammen → der Druck sinkt.
- Der Kasten versucht, Luft anzusaugen, um den Druck auszugleichen, wodurch ein leichtes Vakuum.
entsteht. Wenn Sie Ihren Kabeleingang in der Oberseite gebohrt haben des Gehäuses:
- Regenwasser sammelt sich auf der Oberseite und um die Kabelverschraubung.
- Wenn sich das Gehäuse abkühlt und ein Vakuum entsteht, kann es buchstäblich flüssiges Wasser ansaugen an den Gewinden vorbei oder entlang des Kabelmantels.
- Wiederholen Sie dies für Dutzende oder Hunderte von Zyklen, und Sie erhalten Kondensation und schließlich stehendes Wasser.
IP66 wird getestet mit Sprühwasser, nicht mit “Eintritt von oben plus stehendes Wasser plus tägliche Druckimpulse”.”
Warum Entlüftungs-/Atmungselemente funktionieren
Seriöse Außengehäuse enthalten oft ein Entlüftungs-/Atmungsventil mit einer mikroporösen Membran (üblicherweise PTFE):
- Die Membran ermöglicht Luft und Wasserdampf hindurchzutreten.
- Sie blockiert flüssiges Wasser , weil die Poren klein sind und die Oberflächenspannung Flüssigkeit abhält.
Dies bietet zwei Vorteile:
- Druckausgleich: Minimiert den Druckgradienten zwischen innen und außen während Heiz-/Kühlzyklen, wodurch die Tendenz verringert wird, Wasser durch unvollkommene Dichtungen zu ziehen.
- Feuchtigkeitsmanagement: Wenn etwas Feuchtigkeit eindringt, hilft die Entlüftung, sie auszutrocknen, anstatt sie als Kondenswasser einzuschließen.
Warum der Eintritt von unten für die Zuverlässigkeit unerlässlich ist
Best-Practice-Empfehlungen von Gehäuse- und Verteilerkastenherstellern:
- Kabeleinführung nur von unten
- Die Schwerkraft hält Wasser von der Kabelverschraubung fern.
- Selbst Schlagregen bildet weniger wahrscheinlich einen Teich um die Kabelverschraubung.
- Tropfschleife
- Führen Sie das Kabel nach unten und dann wieder nach oben in die Kabelverschraubung.
- Wasser, das am Kabel entlangläuft, fällt am tiefsten Punkt der Schleife ab, anstatt in die Kabelverschraubung einzudringen.
- Entlüftungs-/Ablassöffnung in größeren/Metallkästen
- Einige Ex-e- und Industriegehäuse verwenden eine Entlüftungs-/Ablassöffnung , um sowohl den Druck auszugleichen als auch angesammeltes Wasser entweichen zu lassen.
Die Wahl des Überlebenden für den Regen
Bei der Auswahl und Installation eines Außen-Trennschalters:
- Schutzart: IP66 oder höher, geprüft nach IEC 60529
- Kabeleinführung: immer von unten, mit einer Tropfschleife
- Belüftung: integriert Luft-/Entlüftungsventil oder Vorkehrungen für eine zertifizierte Entlüftung
- Erwartungsmanagement:
- IP66 = staubdicht + Schutz gegen starkes Strahlwasser im Labor
- IP66 ≠ “immun gegen Kondensation” im Feld ohne Belüftung
Wenn das Produkt niemals Entlüftungen oder Atmung erwähnt, aber große Behauptungen aufstellt, “für immer vollständig versiegelt” zu sein, seien Sie skeptisch.
3. Der Vandale: Auswirkungen und LOTO (Nicht EINgeschaltet abschließen)
Eine häufige Beschwerde: “Kinder schalten immer wieder meinen Außen-AC-Trennschalter als Streich aus. Wie kann ich sie aufhalten?” Die gefährliche Versuchung besteht darin, ein Loch zu bohren und den Schalter mit einem Vorhängeschloss zu versehen AN.
Wofür LOTO eigentlich gedacht ist
Lockout/Tagout (LOTO) ist eine Sicherheitspraxis, die in Vorschriften wie OSHA 29 CFR 1910.147 und ähnlichen Regeln weltweit definiert ist. Die Kernidee:
- Bevor Sie an Geräten arbeiten, isolieren Sie die Stromversorgung und
- Verriegeln Sie den Trennschalter in der AUS-Position , damit ihn niemand versehentlich wieder einschalten kann.
Drehbare Trennschalter sind in diesem Sinne konzipiert:
- Der Griff und die Abdeckung haben normalerweise nur in der AUS Position ausgerichtete Verriegelungslöcher.
- Das ist Absicht: In einer Notfall- oder Wartungssituation müssen Sie in der Lage sein, es AUSZUSCHALTEN und AUSGESCHALTET zu sperren.
Wenn Sie den Griff so modifizieren, dass er mit einem Vorhängeschloss gesichert werden kann AN:
- Feuerwehrleute oder Wartungstechniker möglicherweise nicht in der Lage sind, die Stromversorgung des Stromkreises im Notfall schnell zu unterbrechen.
- Sie haben effektiv eine Brand- und Stromschlaggefahr, geschaffen, und Sie bewegen sich außerhalb der Designabsicht und der Zertifizierungen des Geräts.
Warum wenig widerstandsfähige Gehäuse zu Vandalismus einladen
Ein sprödes oder leichtes Gehäuse, das in Fußhöhe an einer Wand montiert ist, ist eine Einladung:
- Ein versehentlicher Tritt, ein geworfener Stein, ein Trolley-Stoß oder ein Leiter-Schlag kann billige ABS- oder PVC-Gehäuse beschädigen.
- Sobald es beschädigt ist:
- Das Risiko des Eindringens von Wasser steigt sprunghaft an.
- Stromführende Teile können freiliegen.
- Der Trennschalter funktioniert möglicherweise nicht mehr sicher.
Dies ist der Grund, warum Schlagfestigkeitswerte sind wichtig, nicht nur IP-Schutzarten.
IK-Schutzarten verstehen (IK08, IK10 usw.)
Die Schlagfestigkeit für Gehäuse ist definiert in IEC 62262 als ein IK-Code:
- Der Code gibt die Aufprallenergie (in Joule) an, der das Gehäuse standhalten kann.
Wichtige Stufen:
- IK08 = 5 Joule
- Entspricht einem 1,7 kg schweren Schlagkörper, der aus 29,5 cm, Höhe fallen gelassen wird, oder ungefähr einem festen “Stiefeltritt” oder Hammerschlag in vielen realen Situationen.
- IK09 = 10 J
- IK10 = 20 J (z. B. 5 kg Masse, die aus 40 cm fallen gelassen wird), üblich in hochfrequentierter öffentlicher Infrastruktur.
Außenbeleuchtung, Gehäuse für Zugangskontrolle, öffentliche Ladestationen für Elektrofahrzeuge und Anschlusskästen in exponierten Bereichen zielen oft auf IK08–IK10.
Warum Polycarbonat wieder gewinnt: von Natur aus schlagfest
Die Vorteile von Polycarbonat für den Aufprall:
- Sehr hoch Schlagfestigkeit– oft als “praktisch unzerbrechlich” für praktische Zwecke beschrieben.
- Behält die Zähigkeit über einen weiten Temperaturbereich bei, anstatt in der Kälte spröde zu werden.
- Weit verbreitet in Schutzschilden, Schutzabdeckungen für Außenleuchten und Freiluftschaltanlagen.
Aus diesem Grund sind viele Polycarbonat-Gehäuse zertifiziert nach:
- IP66 / IP67 und
- IK08–IK10 gemäß IEC 62262
ABS, insbesondere nach UV-Alterung, ist viel anfälliger für Zersplitterung unter ähnlichen Stößen.
Die Wahl des Überlebenden für Vandalen
Für öffentliche oder stark frequentierte Standorte:
- Material: Polycarbonat (oder GFK / Metall) anstelle von allgemeinem ABS
- Schlagfestigkeitswert: mindestens IK08 gemäß IEC 62262; IK10 in Hochrisikobereichen in Betracht ziehen
- LOTO-Nutzung:
- Sperren Sie den Trennschalter NUR in der AUS Position mit den werkseitig vorgesehenen Verriegelungslöchern
- Niemals selbst sperren AN
Dies schützt sowohl Ihre Ausrüstung als auch die Menschen in der Umgebung.
4. Normen, die wirklich wichtig sind
Wenn Sie eine Broschüre über Trennschalter lesen, ignorieren Sie die Marketing-Adjektive (“hochbelastbar”, “Industriequalität”) und suchen Sie nach Normen und Bewertungen.
Vier Normen, die es wert sind, beachtet zu werden
- Kunststoffe, die in elektrischen Geräten verwendet werden, werden nach
- Suche nach Wenn das Datenblatt nicht Bewertung für Kunststoffe, die im Freien verwendet werden (UV- + Feuchtigkeitstest).
- IEC 60529 – Schutzarten durch Gehäuse (IP-Code)
- Definiert IP-Schutzarten wie IP66, IP67, IP68 für Staub und Wasser.
- IEC 62262 – IK-Code
- Definiert die Schlagfestigkeit (IK07, IK08, IK09, IK10).
- IK08 = 5 J, IK10 = 20 J.
- ASTM G154 – Standardverfahren für die UV-Exposition von nichtmetallischen Werkstoffen
- Ein gängiges beschleunigtes Bewitterungsverfahren unter Verwendung von Fluoreszenz-UV-Lampen.
- Wird verwendet, um Kunststoffe und Beschichtungen für die Haltbarkeit im Außenbereich zu vergleichen und zu qualifizieren, indem jahrelange Sonneneinstrahlung in Wochen/Monaten simuliert wird.
Wenn ein Produkt spezifische Bewertungen gemäß diesen Normen auflistet, haben Sie es mit Daten zu tun, nicht nur mit Adjektiven.
5. Schnelle Vergleichstabellen
5.1 ABS vs. Polycarbonat für Außengehäuse
| Eigentum | ABS (allgemeine Qualität) | Polycarbonat (Außenbereichsqualität) |
|---|---|---|
| UV-Beständigkeit | Schlecht; verfärbt sich und versprödet in der Sonne | Gut; weit verbreitet für langfristige Exposition im Freien |
| UL 746C f1 (im Freien) | Normalerweise keine | Häufig ja, speziell für den Außenbereich formuliert |
| Relativer Temperaturindex | ~60°C (140°F) | ~105°C (221°F) |
| Schlagfestigkeit (wie neu) | Gut, nimmt aber unter UV-Strahlung schnell ab | Sehr hoch, bleibt auch nach Alterung gut |
| Typische Anwendungen | Innengehäuse, Geräte, Spielzeug | Schaltschränke im Freien, Beleuchtungsabdeckungen, Solar-Combiner-Boxen |
| Kosten | Unter | Höher |
| Geeignet für langfristigen Einsatz im Freien? | Nur mit speziellen UV-stabilisierten Qualitäten und Testdaten | Ja, wenn als UV-stabilisiert / UL 746C f1 spezifiziert |
5.2 Gängige IP-Schutzarten (IEC 60529)
| IP-Bewertung | Staubschutz (1. Ziffer) | Wasserschutz (2. Ziffer) | Typische Verwendung |
|---|---|---|---|
| IP54 | Begrenztes Eindringen von Staub | Spritzwasser | Leichte Verwendung im Innen- und Außenbereich |
| IP65 | Staubdicht | Wasserstrahlen | Allgemeine Außengehäuse |
| IP66 | Staubdicht | Starke Wasserstrahlen aus jeder Richtung | Geräte auf dem Dach, freiliegende Schaltanlagen |
| IP67 | Staubdicht | Zeitweiliges Eintauchen (z. B. 1 m für 30 min, typisch) | Geräte, die wahrscheinlich kurzzeitig untergetaucht werden |
| IP68 | Staubdicht | Längeres / tieferes Eintauchen gemäß Herstellerangaben | Unterwasser- oder Erdverlegte Geräte |
Denken Sie daran: IP66 verhindert Wasser während Tests, nicht automatisch während jahrelanger Temperaturwechselbeanspruchung.
5.3 IK-Schlagfestigkeitsgrade (IEC 62262)
| IK-Code | Schlagenergie (J) | Grobes Beispiel | Typische Anwendung |
|---|---|---|---|
| IK05 | 0,7 J | Leichte Stöße / Herunterfallen kleiner Werkzeuge | Innenraumleuchten |
| IK06 | 1 J | Mäßige Stöße | Allgemeine Gehäuse |
| IK07 | 2 J | Stärkere versehentliche Stöße | Industrie-Innenräume |
| IK08 | 5 J | Starker Tritt / Hammerschlag | Outdoor-Ausrüstung, öffentliche Beleuchtung, CCTV-Gehäuse |
| IK09 | 10 J | Schwerwiegender Vandalismusversuch | Industrie-/öffentliche Standorte mit hohem Risiko |
| IK10 | 20 J | Sehr starke Erschütterung / schwere Werkzeuge | Öffentliche Bereiche mit hohem Vandalismusrisiko, sichere Gehäuse |
6. Das “Survivor” Datenblatt – Verbessert
Wenn Sie einen Outdoor-Trennschalter wollen, der 10 Jahre statt 2 hält, sollten Sie Folgendes überprüfen:
1) Material & UV (Die Sonne besiegen)
- Gehäuse: UV-stabilisiertes Polycarbonat oder gleichwertiger, für den Außenbereich geeigneter Kunststoff
- Kunststoffnorm: UL 746C Wenn das Datenblatt nicht (ausdrücklich für den Außenbereich geeignet)
- Datenblatt: muss UV-Beständigkeit / Bewitterungstests erwähnen (ASTM G154 oder ähnlich)
2) Eindringen & Atmung (Den Regen besiegen)
- Schutzart: IP66 oder höher (IEC 60529)
- Kabeleinführung: von der unten nur, mit einer Tropfenschleife
- Entlüftung: integriert Entlüftungs-/Druckausgleichsventil oder klare Vorkehrung dafür
- Realismus: Behandeln Sie Behauptungen über “vollständig versiegelt für immer” mit Vorsicht – unbelüftete, versiegelte Boxen sind diejenigen, die sich am häufigsten mit Kondenswasser füllen.
3) Schlagfestigkeit & sichere Verriegelung (Den Vandalen besiegen)
- Schlagfestigkeit: IK08 oder höher (IEC 62262); IK10 für exponierte öffentliche Bereiche in Betracht ziehen
- Material: Polycarbonat oder Metall; sprödes, ungeschütztes ABS im Freien vermeiden
- LOTO:
- Verwenden Sie nur die vom Hersteller entwickelten Verriegelungspunkte
- Verriegelung AUS, modifizieren Sie das Gerät niemals zum Verriegeln AN
Wenn ein Produkt – wie Ihr Beispiel “VIOX ELR Serie” oder ein gleichwertiges – ehrlich behaupten kann:
- Polycarbonat-Gehäuse, UL 746C f1
- IP66 / NEMA 4X
- IK08 oder höher
- Integriert oder unterstützt Luft-/Entlüftungsventil
…dann ist es nicht nur ein Schalter. Es ist ein kleiner Bunker für Ihre elektrischen Verbindungen.
Lassen Sie die Sonne es nicht ausbacken, lassen Sie das Vakuum es nicht ertränken und lassen Sie die Vandalen es nicht zerstören.
