Industriell kontrollpanel (ICP)

En elskåp (Industrial Control Panel) måste, beroende på användningsområde, användningsändamål och omgivningsförhållanden, uppfylla olika säkerhetskrav för att få anslutas till det amerikanska elnätet. En motsvarande UL-märkning fungerar då som ett erkänt bevis på att elskåpet har testats och certifierats enligt relevanta standarder.

Vad menas med en industriell kontrollpanel?

En Industrial Control Panel (ICP) avser en industriell elskåp eller en industriell styrpanel. Enligt National Electrical Code (NEC) är det en enhet bestående av minst två komponenter som ingår i en effekt- eller styrkrets, eller en kombination av båda. Definitionen omfattar anläggningar med en märkspänning på högst 600 volt.

Lagstadgade bestämmelser och standarder

I Nordamerika gäller särskilda säkerhetsföreskrifter och tekniska standarder för industriella kontrollpaneler (ICP). I USA måste man särskilt beakta kraven i National Electrical Code (NEC), däribland artikel 409 och avsnitt 110.3(B) i NFPA 70.

Elskåp som inte uppfyller gällande föreskrifter eller saknar tillräckligt intyg om överensstämmelse kan avvisas av de behöriga kontrollmyndigheterna, de så kallade Authorities Having Jurisdiction (AHJ). För tillverkarna kan detta medföra betydande merkostnader.

Bland de viktigaste tekniska standarderna finns UL 508A för industriella elskåp i USA samt CSA C22.2 nr 14 för den kanadensiska marknaden. Dessa standarder utgör en viktig grund för säkerhetsanpassad konstruktion och certifiering av industriella styrpaneler.

UL-certifieringsprogram för industriella kontrollpaneler

Underwriters Laboratories (UL) är en av de ledande test- och certifieringsorganisationerna på den nordamerikanska marknaden. Genom Industrial Control Panel Shop Program (ICP-programmet) erbjuder UL tillverkare av elskåp möjligheten att märka både specialtillverkade och serietillverkade elskåp enligt gällande UL-krav.

Efter att ha godkänts för programmet får kvalificerade tillverkare på egen hand anbringa motsvarande UL-märken för USA och Kanada på sina elskåp. Förutsättningen är att produkterna uppfyller de fastställda kraven och att tillverkarna klarar de regelbundna UL-kontrollerna. Detta innebär dock inte att de blir ett självständigt certifieringsorgan.

I Tyskland är det endast ett begränsat antal tillverkare av elskåp som har behörighet att delta.

Certifieringskrav för industriella kontrollpaneler

UL-märkningen visar tillsynsmyndigheter, projektörer och certifieringsorgan att en industriell styrpanel (ICP) har testats och certifierats enligt gällande säkerhetsstandarder. ICP-programmet underlättar för tillverkarna att uppnå UL-certifiering och möjliggör samtidigt en flexibel utformning av elskåpen. För att uppnå en UL-kompatibel utformning är valet av lämpliga komponenter avgörande. I möjligaste mån bör man använda komponenter som redan är UL-listade.

Även industriella kontrollpaneler avsedda för Kanada kan erhålla UL-godkännande, förutsatt att de gällande kanadensiska kraven uppfylls. Genom relevanta avtal mellan UL och Canadian Standards Association (CSA) underlättas erkännandet av vissa provningar och certifieringar. På samma sätt kan elskåp för den amerikanska marknaden erhålla en lämplig CSA-certifiering.

För båda marknaderna finns olika UL- och CSA-certifieringsmärken som anger certifieringens respektive tillämpningsområde. Följande översikt visar de motsvarande märkningarna.

Planering och konstruktion av en industriell styrpanel

Utvecklingen av en industriell kontrollpanel (ICP) inleds med att alla tekniska specifikationer, driftskrav och relevanta standarder fastställs. På denna grundval upprättas detaljerade kopplingsscheman som bland annat visar kabeldragning, strömkretsar, styrkomponenter och övriga tekniska detaljer. Dessa scheman, som även kallas kopplingsscheman, utgör grunden för den efterföljande konstruktionen och tillverkningen av elskåpet.

Vid utformning och konstruktion av en industriell kontrollpanel måste olika tekniska och säkerhetsrelaterade aspekter beaktas. Bland de viktigaste kriterierna ingår:

• Hölje och utrymmesbehov

Valet av lämpligt skåp beror på de aktuella användnings- och miljöförhållandena. Beroende på användningsområdet måste kontrollpanelskåpet uppfylla vissa krav vad gäller skyddsklass, mått och tålighet.

• Dimensionering av tråd

Vid dimensioneringen av ledningarna måste man särskilt beakta de belastningsströmmar som uppstår. Ledarnas tvärsnitt måste möjliggöra en säker strömöverföring, samtidigt som det tillhörande överströmsskyddet måste vara anpassat till ledningarnas dimensionering. Detta syftar till att förhindra otillåten uppvärmning av ledningarna och eventuella brandrisker.

• Komponenttyper

Vid valet av lämpliga komponenter spelar inte bara deras funktion utan även de nödvändiga elektriska dimensioneringsvärdena och måtten en viktig roll. Framför allt spänning och strömbelastningsförmåga påverkar dimensioneringen. Dessutom innehåller de gällande UL-standarderna konkreta föreskrifter om ledningsmaterial, ledarmärkning och erforderliga ledartvärsnitt.

• Styrkomponenter

För styrningen av en industriell kontrollpanel används olika komponenter, såsom reläer, tidsreläer och kopplingsplintar. Vid valet rekommenderas att man använder så enkla och tillförlitliga komponenter som möjligt, som uppfyller de funktionella och säkerhetstekniska kraven.

• Kretsar

Styrkretsar styr processerna och funktionerna hos de anslutna elektriska komponenterna. Av säkerhetsskäl drivs de ofta med en lägre spänning än huvudkretsarna. Styrtransformatorer (CPT:er) eller lämpliga nätaggregat sköter då anpassningen av matningsspänningen till den erforderliga styrspänningen.

• Försörjningschef

Dimensioneringen av tillförselkablarna måste anpassas till de förväntade elektriska belastningarna. Man måste då beakta tillräcklig strömbelastningsförmåga och gällande säkerhetskrav för att säkerställa en tillförlitlig energiförsörjning till elskåpet.

• Överströmsskydd

Redan under konstruktionsfasen måste man fastställa hur överströmsskyddet ska utformas. De nödvändiga skyddsanordningarna kan, beroende på anläggningens konfiguration, placeras antingen inuti eller utanför elskåpet. Om höljet ska öppnas så sällan som möjligt kan det vara lämpligt med en skyddsanordning som är åtkomlig från utsidan. Den konkreta utformningen styrs av de tekniska och normativa kraven.

• Manöverpaneler

För att manövrera en industriell kontrollpanel finns olika element tillgängliga, däribland tryckknappar, signallampor, mätinstrument, omkopplare och moderna pekskärmsgränssnitt. Komplexa människa-maskin-gränssnitt (HMI) erbjuder ytterligare funktioner, men kräver ofta ytterligare hårdvara och mjukvara. Det är avgörande med en överskådlig och användarvänlig utformning som uppfyller alla driftskrav.

Om en nödstoppsfunktion krävs för maskinen eller anläggningen måste denna utformas i enlighet med gällande säkerhetsföreskrifter. Ofta används för detta ändamål röda, svampformade manöverelement med gul bakgrund och låsfunktion. Även kraven från den amerikanska arbetsmiljömyndigheten OSHA (Occupational Safety and Health Administration) måste beaktas vid den säkerhetstekniska utformningen.

• Märkning

En tydlig och varaktigt läsbar märkning av alla relevanta ledningar, anslutningar och komponenter underlättar installation, provning och underhåll av elskåpet. Samtidigt bidrar den till att undvika fel vid reparationer och underhållsarbeten. De märkningar som används måste därför vara lämpliga för respektive miljöförhållanden och vara tillräckligt tåliga mot skador och blekning.