Gehäusesysteme für die Feldanwendung Idealer Schutz für empfindliche Messtechnik

Infolge des Klimawandels treten zunehmend Extremwetterereignisse auf. Um künftig frühzeitig warnen und agieren zu können, sind flächendeckend Sensoren zur Aufzeichnung und Auswertung verschiedener Messwerte zu etablieren – vor allem in Risikogebieten. Für anspruchsvolle Anforderungen 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) der Firma Phoenix Contact.

Robuste Gehäuse zum Schutz bei rauen Umgebungsbedingungen

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 umfangreiche Elektronik bieten und sich ideal 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 hohen technischen Eigenschaften können die beiden Gehäusefamilien diesen kritischen Umgebungsbedingungen ausgesetzt werden. Dadurch ist es möglich, die sensible Elektronik zu schützen und im Ernstfall Warnungen und Früherkennungen an Wetterstationen zu übermitteln.

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 als auch starken mechanischen Beanspruchungen, zertifiziert nach EN50102 (Schlag) 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. Dank der robusten Verriegelung profitieren die Gehäuse mit einer hohen Funktionssicherheit. Sie erreichen die IP-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. Besonderen Einsatz finden belüftete Gehäuse in Gebieten mit schwankenden Luftdrücken. Durch die Druckausgleichsmembran erfolgt ein ausreichender Luftaustausch im Gehäuse und erhöht damit die Lebensdauer der Elektronik.

Für kundenspezifische Applikationen besteht die Möglichkeit, neben vorgefertigten Frontplatten mit verschiedenen ausgewählten Steckverbindern auch leere Gehäuse mit individuell ausgewählten Steckverbindern zu konfigurieren. Somit kann die Übertragung verschiedener Signale, Daten oder Leistungen realisiert werden. Es kann aus Gerätesteckverbindern in M5, M8 und M12 sowie für hohe Kontaktdichten mit bis zu 17 Polen, Datenraten bis 10°GBit/s und Ströme bis 16°A gewählt werden.

Um eine möglichst große Flexibilität bei der Integration verschiedener Sensoren zu bieten, ist es durch das Gehäuse-Design möglich, Leiterplatten in den Stärken 1,59°mm bis 2,38°mm einzubauen. Die Verriegelung der Leiterplatte schützt vor unbeabsichtigtem Lösen und eignet sich daher ideal für den Einsatz in anspruchsvollen Umgebungen.

Für eine ausreichende Flexibilität in verschiedenen Einsatzgebieten gibt es die Wahl zwischen der direkten Wandmontage oder einen zusätzlichen Befestigungssatz für die Mastmontage im freien Feld. Des Weiteren besitzen die ECS-Gehäuse eine Gehäusezulassung nach UL50/ 50E und können in der schwarzen Variante zusätzlich mit einer Ex-Zulassung bezogen werden. Zusätzlich lässt sich durch eine einfache Plombierung ein Schutz vor unberechtigten Zugriffen, vor allem im öffentlich zugänglichen Bereich, anbringen.

Die Gehäusefamilie bietet ein kompaktes Gehäuse-Design für eine hohe Anwendungsvielfalt und optimalen Schutz für empfindliche Messtechnik. Auch im freien Feld können unter widrigen Zuständen zuverlässig Daten gesammelt und ausgewertet werden. Durch den simplen Aufbau und das Zubehör lassen sich verschiedene Applikationen realisieren und schnell installieren.

Wenn es etwas mehr Platz für Elektronik sein darf – großvolumige Outdoor-Gehäuse OCS
Ebenso wie die Gehäusefamilie ECS eignen sich auch die OCS-Gehäuse ideal für extreme Umgebungen in einem Temperaturbereich von -40°°C bis +80°°C und kurzzeitigen +120°°C und können auch als autarke Gerätesysteme eingesetzt werden.

Zudem sind sie durch internationale Zertifizierungen weltweit einsetzbar und für diverse Elektroniksysteme zugelassen. Zu diesen Zertifizierungen zählen z.°B. die UL 508°A als Standard für industrielle Schaltschränke sowie die EN 62208:2011 & CE Konformitätserklärung für die Niederspannungsrichtlinie.

Durch das Outdoor-taugliche UV-stabilisierte Polycarbonat gewinnt die Elektronik im Inneren an Langlebigkeit. Die Gehäuse der Serie OCS sind in sechs Größen verfügbar und bieten viel Platz im Inneren. Aktuell sind die Gehäuse in grau mit einem geschlossenen oder transparenten Deckel erhältlich. 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, lassen sich die Gehäuse für die schnelle Montage leicht verschließen. Für den weiteren Schutz gegen Missbrauch lassen sich plombierbare und verschließbare Verschlüsse anbringen. Durch eine Gehäusewandstärke von 4°mm ist die OCS-Familie besonders widerstandsfähig gegenüber starken mechanischen Beanspruchungen. Gemäß DIN EN 50102 erreichen die Gehäuse eine hohe Stoßfestigkeit der IK10.

Für den flexiblen Einsatz mit sicherer Befestigung stehen unterschiedliche Befestigungssysteme zur Verfügung. Durch passendes Zubehör können die OCS-Gehäuse an Wand oder Mast montiert werden.

Wie schon bei der ECS-Gehäusefamilie ist es auch bei den OCS-Gehäusen möglich, die Gehäuse individuell anzupassen und durch weiteres Zubehör zu ergänzen. Dazu zählen Visualisierungsmöglichkeiten im Frontpanel durch Displays, Keypads und Lichtleiter.

Somit ist ein zuverlässiger Betrieb von mobilen und ortsunabhängigen Gerätesystemen unter widrigen Bedingungen dauerhaft sichergestellt. Die OCS-Gehäuse sind ideal für Meldesysteme als auch Wetterstationen in anspruchsvollen Umgebungen geeignet.

Vom Leergehäuse zum autarken System – die Serie 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 basierende Lösung für den einfachen Aufbau energieautarker Systeme. Es ist in mehreren Leistungsklassen bis zu 190°Watt Peak verfügbar.

Die Lösung umfasst dabei ein stabiles Gehäuse, eine Masthalterung und ein Solarpanel. Um eine autarke Lösung für den Feldeinsatz zu schaffen, können verschiedene Module wie Kommunikationseinheiten oder Batterien ergänzt werden.

Das Gesamtsystem lässt sich in einem weiten Temperaturbereich von -40°°C bis +85°°C einsetzen. Die Konfiguration verläuft dabei 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 wird die passende Gehäusegröße und -variante festgelegt. Hier können Anwender aus fünf OCS-Gehäusegrößen mit anschlussfertiger Verdrahtung auswählen, welche 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 und 180°mm möglich. Des Weiteren ermöglichen einheitliche M8-Schrauben und -Muttern den einfachen Zusammenbau mit nur einem Werkzeug. Durch die innovative Masthalterung lassen sich die PV-Panels in einem Winkel von 30° bis 80° zur Horizontalen verstellen, um eine maximale Energiegewinnung zu ermöglichen.

Zu den Hauptvorteilen dieses Systems zählt, dass es sich mittels einer einfachen Ein-Mann-Montage mit nur einem Werkzeug innerhalb von nur 20°Minuten umsetzen lässt. Des Weiteren sind verschiedene Gehäusegrößen mit einer einzigen Halterung kombinierbar. 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.

Fazit

Egal ob in der Stadt die Luftqualität oder auf dem Land die Bodenqualität und Trockenheit überwacht oder die Pegelstände in Hochwassergebieten aufgezeichnet werden - in jedem Fall eignen sich sowohl die Gehäusefamilien ECS und OCS als auch die Systemerweiterung zum POS. Durch ihre robusten und witterungsbeständigen Eigenschaften, wie die gute UV-Beständigkeit, hohe IP-Schutzart oder hohe Schlagfestigkeit und viele weitere vorteilhafte Features sind die Gehäusefamilien optimiert für den Einsatz im freien Feld. Die Sensorik kann einfach verbaut und zuverlässig autark betrieben werden. Somit werden in Echtzeit Messdaten übermittelt und vor eintretenden Katastrophen wird frühzeitig gewarnt.