Industrielt kontrolpanel (ICP)

Et kontrolskab (Industrial Control Panel) skal, afhængigt af dets anvendelsesområde, formål og omgivelsesforhold, opfylde forskellige sikkerhedskrav for at kunne tilsluttes det amerikanske elnet. Et UL-mærke fungerer i denne sammenhæng som et anerkendt bevis på, at kontrolskabet er blevet testet og certificeret i henhold til de relevante standarder.

Hvad menes der med et industrielt kontrolpanel?

Et Industrial Control Panel (ICP) betegner et industrielt elskab eller et industrielt kontrolpanel. I henhold til National Electrical Code (NEC) er der tale om en enhed bestående af mindst to komponenter, der indgår i et effekt- eller styrekredsløb eller en kombination af begge. Definitionen omfatter anlæg med en nominel spænding på højst 600 volt.

Lovmæssige bestemmelser og standarder

I Nordamerika gælder der specifikke sikkerhedsbestemmelser og tekniske standarder for industrielle kontrolpaneler (ICP). I USA skal man især tage højde for kravene i National Electrical Code (NEC), herunder artikel 409 og afsnit 110.3(B) i NFPA 70.

Elskabe, der ikke overholder de gældende forskrifter eller ikke er ledsaget af tilstrækkelig dokumentation for overensstemmelse, kan blive afvist af de kompetente kontrolmyndigheder, de såkaldte Authorities Having Jurisdiction (AHJ). Dette kan medføre betydelige ekstraomkostninger for producenterne.

Blandt de vigtigste tekniske standarder er UL 508A for industrielle elskabe i USA samt CSA C22.2 nr. 14 for det canadiske marked. Disse standarder udgør et væsentligt grundlag for sikkerhedsmæssig konstruktion og certificering af industrielle kontrolpaneler.

UL-certificeringsprogram for industrielle kontrolpaneler

Underwriters Laboratories (UL) er en af de førende test- og certificeringsorganisationer på det nordamerikanske marked. Med Industrial Control Panel Shop-programmet (ICP-programmet) giver UL producenter af elskabe mulighed for at mærke både specialfremstillede og serieproducerede elskabe i overensstemmelse med de gældende UL-krav.

Efter at være blevet godkendt til programmet må kvalificerede producenter selv anbringe de relevante UL-mærker for USA og Canada på deres elskabe. Forudsætningen er, at produkterne opfylder de fastsatte krav, og at producenterne overholder de regelmæssige UL-kontroller. Dette gør dem dog ikke til et selvstændigt certificeringsorgan.

I Tyskland er det kun et begrænset antal producenter af elskabe, der har den nødvendige deltagelsesberettigelse.

Certificeringskrav til industrielle kontrolpaneler

UL-mærket viser tilsynsmyndigheder, projektører og certificeringsorganer, at et Industrial Control Panel (ICP) er blevet testet og certificeret i henhold til de relevante sikkerhedsstandarder. ICP-programmet gør det lettere for producenter at opnå UL-certificering og giver samtidig mulighed for en fleksibel udformning af elskabene. For at opnå en UL-konform udførelse er valget af egnede komponenter afgørende. Her bør der så vidt muligt anvendes komponenter, der allerede er UL-listede.

Også industrielle kontrolpaneler til det canadiske marked kan opnå UL-godkendelse, forudsat at de gældende canadiske krav er opfyldt. Gennem relevante aftaler mellem UL og Canadian Standards Association (CSA) lettes anerkendelsen af bestemte prøvninger og certificeringer. Ligeledes kan elskabe til det amerikanske marked opnå en passende CSA-certificering.

For begge markeder findes der forskellige UL- og CSA-certificeringsmærker, der angiver certificeringens respektive anvendelsesområde. Nedenstående oversigt viser de pågældende mærker.

Planlægning og konstruktion af et industrielt kontrolpanel

Udviklingen af et Industrial Control Panel (ICP) begynder med fastlæggelsen af alle tekniske specifikationer, driftsmæssige krav og relevante standarder. På dette grundlag udarbejdes der detaljerede koblingsskemaer, der blandt andet viser ledningsføring, strømkredse, styringskomponenter og andre tekniske detaljer. Disse skemaer, der også kaldes ledningsdiagrammer, danner grundlaget for den efterfølgende konstruktion og fremstilling af elskabet.

Ved udformning og design af et industrielt kontrolpanel skal der tages højde for forskellige tekniske og sikkerhedsmæssige aspekter. Blandt de vigtigste kriterier er:

• Kabinet og pladsbehov

Valget af det rette skab til kontrolpanelet afhænger af de pågældende drifts- og miljøforhold. Afhængigt af anvendelsesområdet skal kontrolpanelskabet opfylde bestemte krav med hensyn til beskyttelsesklasse, dimensioner og holdbarhed.

• Dimensionering af tråd

Ved dimensionering af ledningerne skal der især tages højde for de forekommende belastningsstrømme. Ledertværsnittet skal muliggøre en sikker strømoverførsel, mens den tilhørende overstrømsbeskyttelse skal være afstemt efter ledningernes dimensionering. Dermed skal man undgå uacceptabel opvarmning af ledningerne og eventuelle brandfarer.

• Komponenttyper

Ved valg af egnede komponenter spiller ikke blot deres funktion, men også de nødvendige elektriske nominelle værdier og dimensioner en vigtig rolle. Især spænding og strømbelastning har indflydelse på dimensioneringen. Derudover indeholder de gældende UL-standarder konkrete krav til ledningsmaterialer, ledermærkning og nødvendige ledertværsnit.

• Styringskomponenter

Til styringen af et industrielt kontrolpanel anvendes forskellige komponenter, såsom relæer, tidsrelæer og klemrækker. Ved valget anbefales det at anvende så enkle og pålidelige komponenter som muligt, der opfylder de funktionelle og sikkerhedsmæssige krav.

• Kredsløb

Styrekredsløb styrer driften og funktionerne i de tilsluttede elektriske komponenter. Af sikkerhedsmæssige årsager drives de ofte med en lavere spænding end hovedkredsløbene. Styringstransformatorer (CPT’er) eller egnede strømforsyninger sørger for at tilpasse forsyningsspændingen til den nødvendige styrespænding.

• Forsyningschef

Dimensioneringen af tilførselsledningerne skal tilpasses de forventede elektriske belastninger. Her skal der tages højde for tilstrækkelig strømbelastningsevne og de gældende sikkerhedskrav for at sikre en pålidelig strømforsyning til elskabet.

• Overstrømsbeskyttelse

Allerede under konstruktionsfasen skal det fastlægges, hvordan beskyttelsen mod overstrøm skal gennemføres. De nødvendige beskyttelsesanordninger kan, afhængigt af anlæggets konfiguration, placeres inden for eller uden for elskabet. Hvis kabinettet så vidt muligt skal åbnes så sjældent som muligt, kan det være hensigtsmæssigt at anvende en beskyttelsesanordning, der er tilgængelig udefra. Den konkrete udførelse afhænger af de tekniske og normative krav.

• Betjeningsenheder

Til betjening af et industrielt kontrolpanel findes der forskellige elementer, herunder trykknapper, signallys, måleinstrumenter, afbrydere og moderne touchscreen-brugergrænseflader. Komplekse menneske-maskine-grænseflader (HMI’er) tilbyder yderligere funktioner, men kræver ofte yderligere hardware og software. Det er afgørende, at designet er overskueligt og brugervenligt og opfylder alle driftsmæssige krav.

Hvis der kræves en nødstopfunktion til maskinen eller anlægget, skal denne udføres i overensstemmelse med de gældende sikkerhedsbestemmelser. Ofte anvendes der til dette formål røde, svampeformede betjeningselementer med gul baggrund og låsefunktion. Kravene fra den amerikanske arbejdsmiljømyndighed OSHA (Occupational Safety and Health Administration) skal ligeledes tages i betragtning ved den sikkerhedstekniske udformning.

• Mærkning

En entydig og varigt læsbar mærkning af alle relevante ledninger, klemmer og komponenter letter installationen, afprøvningen og vedligeholdelsen af elskabet. Samtidig bidrager den til at undgå fejl ved reparationer og vedligeholdelsesarbejde. De anvendte mærkninger skal derfor være egnede til de pågældende omgivelsesforhold og være tilstrækkeligt modstandsdygtige over for beskadigelse eller falmning.