Leitfaden zu den NEMA-Gehäuseschutzklassen: Typen, Anwendungsbereiche und Auswahlkriterien

Was sind die Schutzarten von NEMA-Gehäusen?

Die Schutzarten nach NEMA sind gemäß ANSI/NEMA 250 definiert und werden in Nordamerika häufig zur Beschreibung von Gehäusen verwendet. Gehäuse Eignung für unterschiedliche Umgebungsbedingungen. Im Gegensatz zu IP-Schutzarten, die sich hauptsächlich auf Staub- und Wassereintritt konzentrieren, berücksichtigen NEMA-Schutzarten auch Aspekte wie Korrosion, Vereisung, Öl, Kühlmittelkontakt und bestimmte Anwendungen in explosionsgefährdeten Bereichen. ANSI/NEMA 250-2020 ist die aktuell gängige Norm für Gehäuse bis 1000 V.

Der Hauptgrund, warum die NEMA-Schutzarten so wichtig sind, ist einfach: Sie helfen dabei, das Gehäuse an die reale Umgebung anzupassen, damit das Gehäuse im Betrieb zuverlässig funktioniert.

Übersicht der NEMA-Typen

Die NEMA-Typen sind keine einfache “Je höher die Zahl, desto besser”-Skala. Jeder Typ ist für einen anderen Einsatzbereich vorgesehen.

Nicht-gefährliche Arten für Innenräume

• Typ 1Grundlegender Schutz in Innenräumen

• Typ 2: Schutz für Innenräume gegen begrenztes herabfallendes Schmutz und tropfendes Wasser

• Typ 5: Schutz für Innenräume gegen sich absetzenden Staub, Flusen und Fasern aus der Luft.

• Typ 12 / 12K: Industrieller Schutz in Innenräumen gegen Staub, herabfallenden Schmutz und tropfende, nicht korrosive Flüssigkeiten

• Typ 13: Schutz für Innenräume gegen Staub, Spritzwasser, Öl und nicht korrosive Kühlflüssigkeit

Outdoor- und allgemeine Industrietypen

• Typ 3: Schutz im Freien gegen Regen, Graupel, aufgewirbelten Staub und äußere Eisbildung

• Typ 3R: Regenschutz für den Außenbereich mit Eisbeständigkeit

• Typ 3S: Außenschutz, bei dem die externen Mechanismen auch bei Eisbedeckung funktionsfähig bleiben müssen.

• Typ 3X / 3RX / 3SX: Korrosionsbeständige Ausführungen der entsprechenden Typ-3-Familie

• Typ 4: Schutz für den Innen- und Außenbereich gegen aufgewirbelten Staub, Regen, Spritzwasser, Wasserstrahl aus dem Gartenschlauch und Eisbildung im Außenbereich

• Typ 4XTyp 4 mit erhöhter Korrosionsbeständigkeit

• Typ 6: Schutz gegen direkt aus dem Gartenschlauch kommendes Wasser und gelegentliches, kurzzeitiges Untertauchen

• Typ 6P: Schutz gegen direkt aus dem Schlauch kommendes Wasser und gegen längeres Eintauchen in begrenzter Tiefe

Arten von Gefahrenstandorten

• Typ 7: Für bestimmte Gefahrenbereiche mit Gasen oder Dämpfen der Klasse I

• Typ 9: Für bestimmte Bereiche mit gefährlichen Stäuben der Klasse II

ANSI/NEMA 250-2020 umfasst auch Typ 8, der mit bestimmten Anwendungen in explosionsgefährdeten Bereichen der Klasse I in Verbindung gebracht wird, bei denen ölgefüllte Geräte verwendet werden. Er sollte jedoch nicht als Standardoption für “staubgefährdete Bereiche” betrachtet werden.

Wie NEMA-Klassifizierungen geprüft werden

ANSI/NEMA 250 definiert unterschiedliche Anforderungen an die Umweltleistung je nach Gehäusetyp. Die genauen Prüfungen variieren je nach Typ, aber zu den gängigen Bewertungsbereichen gehören:

• Schutz vor dem Eindringen von Staub oder Feststoffen

• Widerstandsfähigkeit gegen Regen, Spritzwasser oder direkt mit dem Gartenschlauch abgespritztes Wasser

• Widerstandsfähigkeit gegen äußere Eisbildung bei bestimmten Arten im Freien

• Korrosionsbeständigkeit für mit X gekennzeichnete Typen wie 3X oder 4X

• Tauchverhalten der Typen 6 und 6P

• Eignungsprüfung für explosionsgefährdete Bereiche der Typen 7 und 9 anhand der referenzierten Anforderungen

Für Anwender ist es nicht entscheidend, jeden Test auswendig zu lernen. Wichtig ist vielmehr das Verständnis, dass jeder NEMA-Typ einen anderen, gemäß ANSI/NEMA 250-2020 verifizierten Anwendungsfall in der Umwelt widerspiegelt.

NEMA- vs. IP-Schutzarten

NEMA- und IP-Bewertungen IP-Schutzarten werden oft verglichen, beschreiben aber nicht exakt dasselbe. IP-Schutzarten beziehen sich hauptsächlich auf den Schutz vor Staub und Wasser gemäß IEC 60529, während NEMA-Schutzarten gemäß ANSI/NEMA 250 eine breitere Eignung für verschiedene Gehäusearten beschreiben, einschließlich Bedingungen wie Korrosion, Vereisung, Öl- und Kühlmittelkontakt, je nach Typ.

Aus praktischen Gründen werden oft gängige, grobe Vergleiche verwendet, wie zum Beispiel:

• NEMA 1 ≈ IP10

• NEMA 3R ≈ IP24

• NEMA 4 / 4X ≈ IP66

• NEMA 6 ≈ IP67

• NEMA 12 ≈ IP54

Dies sind jedoch nur grobe Richtwerte, keine exakten Umrechnungen. Am sichersten ist es, NEMA zu wählen, wenn ein nordamerikanischer Gehäusetyp erforderlich ist, und IP, wenn es hauptsächlich um den Vergleich der Wasserdichtigkeit geht. Die Vergleichsrichtlinien von NEMA aus dem Jahr 2021 weisen ausdrücklich darauf hin, dass IP- und NEMA-Systeme nicht direkt austauschbar sind.

Häufig verwendete Materialien für NEMA-Gehäuse

Der NEMA-Typ gibt nicht automatisch das Material an, aber bestimmte Materialien werden üblicherweise mit bestimmten Umgebungen in Verbindung gebracht.

Kohlenstoffstahl

Häufig verwendet für Innenräume und viele Allzweckgeräte. Außengehege wo Kosteneffizienz wichtig ist und das Korrosionsrisiko moderat ist.

Edelstahl

Üblicherweise geeignet für 4X-, Reinigungs-, Küsten- und korrosive Umgebungen. Güte 304 ist weit verbreitet, wobei 316 oft bevorzugt wird, wenn die Chloridbelastung höher ist.

Nichtmetallische Werkstoffe

Fiberglas und Polycarbonat werden häufig dort eingesetzt, wo Korrosionsbeständigkeit, elektrische Isolierung oder ein geringeres Gewicht wichtig sind.

Die Wahl des besten Materials hängt vom Korrosionsrisiko, den Anforderungen an die Stoßfestigkeit, der Häufigkeit von Reinigungsvorgängen, den UV-Bedingungen und den Erwartungen an die Lebensdauer ab – und nicht nur vom NEMA-Typ.

Wie man die richtige NEMA-Klassifizierung auswählt

Die richtige NEMA-Klassifizierung hängt von den tatsächlichen Umgebungsbedingungen und dem jeweiligen Risikoniveau ab.

Nutzen Sie diesen einfachen Entscheidungspfad:

• Befindet sich das Gehäuse in einem sauberen Innenraum, beginnen Sie mit Typ 1 oder 2.

• Wenn die Umgebung Innenraumstaub, Öl oder Kühlmittel enthält, schauen Sie sich die Typen 12 oder 13 an.

• Wenn sich das Gehäuse im Freien befindet und hauptsächlich Regenschutz benötigt, sollten Sie 3R in Betracht ziehen.

• Wenn das Gehäuse mit einem Wasserschlauch bespritzt oder abgespritzt werden soll, schauen Sie sich Typ 4 an.

• Sollte Korrosion ebenfalls ein Problem darstellen, wechseln Sie zu Typ 4X.

• Bei möglichem kurzzeitigem oder längerem Untertauchen sollten Sie Typ 6 oder 6P in Betracht ziehen.

• Ist die Anwendung gefährlich, prüfen Sie, ob Typ 7 oder 9 erforderlich ist.

Bitte ebenfalls bestätigen:

• Innen- vs. Außeninstallation

• Kontakt mit Staub, Wasser, Öl oder Kühlmittel

• Korrosionsrisiko

• Notwendigkeit der Tauchbeständigkeit

• Ob die Anforderungen für explosionsgefährdete Bereiche gelten

Der beste NEMA-Typ ist nicht der mit der höchsten Schutzklasse. Es ist derjenige, der der realen Umgebung entspricht.

Beispiele für NEMA-Klassifizierungen aus der Praxis

Steuerbox für Außenbeschilderung im Einzelhandel

Empfohlener Typ: NEMA 3R

Grund: Benötigt hauptsächlich Regenschutz im Außeneinsatz.

Spülpanel für Lebensmittel und Getränke

Empfohlener Typ: NEMA 4X

Grund: Häufiges Abwaschen plus Korrosionsbeständigkeit.

Steuerkabine für die Maschinenwerkstatt

Empfohlener Typ: NEMA 12 oder 13

Grund: Staub in Innenräumen, Ölnebel und Kühlmittelbelastung.

Dockside-Pumpstation

Empfohlener Typ: NEMA 6P

Grund: Hohe Feuchtigkeitseinwirkung und möglicherweise längeres Untertauchen.

Chemischer Verarbeitungsbereich

Empfohlener Typ: NEMA 4X

Grund: Sowohl die Abwaschbarkeit als auch die Korrosionsbeständigkeit sind wichtig.

Getreideverarbeitungs- oder Staubgefahrenbereiche

Empfohlener Typ: Prüfen Sie, ob NEMA 9 erforderlich ist.

Grund: In staubgefährlichen Umgebungen ist eine Gefahrenbereichsbewertung erforderlich, nicht nur ein gewöhnlicher Staubschutz.

Tipps zur Wartung und Inspektion

Um ein Gehäuse gemäß dem vorgesehenen NEMA-Typ in Betrieb zu halten, sind regelmäßige Inspektionen erforderlich.

Die grundlegende Wartung sollte Folgendes umfassen:

• Dichtungen auf Risse, Abflachungen oder Ablagerungen prüfen.

• Prüfen Sie Riegel, Scharniere und Befestigungselemente auf Lockerheit oder Verschleiß.

• Halten Sie Lüftungsöffnungen, Abflüsse und Kabeleinführungen frei.

• Beschädigte Oberflächen an lackierten Gehäusen ausbessern

• Überprüfen Sie korrosionsgefährdete Bereiche an Metallgehäusen.

• Prüfdaten und Korrekturmaßnahmen protokollieren

Regelmäßige Inspektionen sind besonders wichtig bei Außenanwendungen, Anwendungen mit Reinigungs- und Abwaschbedingungen sowie bei korrosiven Umgebungen, da eine beschädigte Abdichtung oder Beschichtung die Langzeitleistung beeinträchtigen kann.

Abschluss

Die Schutzarten nach NEMA helfen dabei, ein Gehäuse an die realen Umgebungsbedingungen anzupassen. Verschiedene NEMA-Typen sind für unterschiedliche Risiken ausgelegt, darunter Staub in Innenräumen, Regen im Freien, Strahlwasser, Korrosion, Untertauchen und bestimmte Anwendungen in explosionsgefährdeten Bereichen.

Die richtige Wahl beginnt mit den Umgebungsbedingungen – nicht allein mit der Kennzahl. Wenn Sie zunächst die tatsächlichen Staub-, Wasser-, Korrosions- und Gefahrenbedingungen ermitteln, wird die Auswahl des richtigen NEMA-Typs deutlich einfacher.

Häufig gestellte Fragen zu NEMA-Gehäuseschutzarten