NEMA 12 vs. NEMA 3R: Was ist der Unterschied und was ist die richtige Wahl?

Einführung

Die Wahl des richtigen Gehäuses für elektrische Geräte ist eine der wichtigsten Entscheidungen in Bezug auf die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Lebensdauer der darin enthaltenen Teile. Die National Electrical Manufacturers Association (NEMA) bietet ein Bewertungssystem, die sogenannten NEMA-Gehäusebewertungen, für elektrische Gehäuse an, mit deren Hilfe der Schutzgrad gegen bestimmte Bedingungen bestimmt werden kann.

NEMA bietet eine Vielzahl von Schutzarten an, die jeweils mit einer Nummer gekennzeichnet sind (1, 3, 3R, 4, 4X, 12, 13) und teilweise Buchstaben zur Beschreibung der Schutzfunktionen enthalten. Bei der Entscheidung über die Schutzfunktionen, die diese Nennwerte bieten, ist es ratsam, die Umgebung und die spezifischen Risiken zu bewerten. Dieser Leitfaden soll Planern, Ingenieuren und Facility Managern helfen, eine optimale Leistung und Sicherheit der Geräte zu gewährleisten, indem er die beiden Schutzarten NEMA 12 und NEMA 3R näher erläutert und ihre Unterscheidung sowie gängige Anwendungen erklärt.

Was bedeutet NEMA 12?

NEMA 12-Gehäuse sind hauptsächlich für die Verwendung in Innenräumen und in Innenraumumgebungen vorgesehen und erfüllen mehrere Zwecke. Sie bieten vor allem einen gewissen Schutz für das Personal vor gefährlichen Teilen des Geräts und auch einen gewissen Schutz des Geräts vor festen Fremdkörpern, die speziell sind:

• Fallende Erde
• Aufgewirbelter Staub, Flusen, Fasern und Fliegen
• Nicht-korrosive Flüssigkeit tropft oder spritzt
• Austreten von Öl und Kühlmittel

Um ein Schutzniveau zu erreichen, das innere Teile vor Beschädigungen von außen schützt, konzentriert sich die NEMA 12-Konstruktion auf eine dichte Abdichtung der Konstruktion. Dies geschieht hauptsächlich durch die Verwendung von Dichtungen. Alle erforderlichen Öffnungen sollten mit speziellen Anschlüssen versehen werden, um sie vor Staub, Fasern oder Flüssigkeiten zu schützen. Um den Schutz weiter zu verbessern, wird die Belüftung im Allgemeinen gefiltert oder ausgeschlossen. Insgesamt liegt der Schwerpunkt der Zuverlässigkeit von NEMA 12 auf dem Schutz gegen industrielle Verunreinigungen in Innenräumen, wie z. B. Partikel, Öl und Tropfen, und nicht so sehr gegen Unwetter, Strahlwasser oder Erosion.

Was ist NEMA 3R?

Gehäuse der Schutzart NEMA 3R sind sowohl für den Außen- als auch für den Innenbereich konzipiert. Ihr Hauptzweck besteht darin, den Zugang zu gefährlichen Teilen des Geräts im Inneren des Gehäuses bis zu einem gewissen Grad einzuschränken und das Gerät darin gegen das Eindringen von festen Fremdkörpern und vor allem von Wasser von außen zu schützen. Zu den spezifischen Schutzfunktionen von NEMA 3R gehören:

• Fallende Erde
• Eindringen von Wasser (Regen, Graupel, Schnee)
• Keine Schäden/Veränderungen durch Eisbildung auf dem Gehäuse

Das Design von NEMA 3R ist auf Wetterschutz für den Außenbereich ausgerichtet. Zu den Merkmalen gehören eine abgeschrägte Oberseite, um Regen abzuhalten, und Entwässerungslöcher, um das Eindringen von Wasser oder Kondensation zu verhindern. Die Konstruktion bietet Schutz vor herabfallendem Schmutz, aber keinen staubdichten Schutz vor vom Wind verwehten Partikeln. Im Allgemeinen werden zulässige Durchbrüche verwendet. Das Hauptaugenmerk liegt auf der Gewährleistung des Schutzes im Freien und bei Schnee und anderen rauen Wetterbedingungen.

Schlüssel-Showdown: NEMA 12 gegen NEMA 3R im Vergleich

Primäre Verwendung Standort

Der Hauptunterschied liegt in der vorgesehenen Einsatzumgebung: NEMA 12 ist auf die Verwendung in Innenräumen in einer industriellen Umgebung beschränkt, während NEMA 3R sowohl für Innen- als auch für Außenanwendungen eingesetzt werden kann, obwohl es hauptsächlich für Außenbedingungen geeignet ist.

Schutz vor festen Fremdkörpern

Der Schutz nach NEMA 12 ist besser für Feinstaub geeignet, da er eine luftdichte Abdichtung gegen Staub, Flusen, Fasern und fliegenden Staub in Innenräumen bietet. NEMA 3R hingegen bietet nur Schutz vor Schmutz und Ablagerungen, die herunterfallen können, und schützt aufgrund der unzureichenden Abdichtung nicht vor vom Wind verwehtem oder zirkulierendem Staub.

Schutz gegen eindringendes Wasser

NEMA 12 bietet zwar Schutz vor Gefahren in Innenräumen wie Tropfwasser und leichten, nicht ätzenden Flüssigkeitsspritzern, schützt aber nicht vor Regen oder gerichtetem Wasser in jeglicher Form. NEMA 3R hingegen ist für die Verwendung im Freien gegen fallenden Niederschlag - Regen, Graupel und Schnee - ausgelegt, schützt aber nicht gegen Spritzwasser in Innenräumen oder unter Druck stehendes Spritzwasser. Keine der beiden Schutzarten kann als "wasserdicht" bezeichnet werden, d. h. sie können nicht untergetaucht werden und sind auch nicht gegen direktes Abspritzen geschützt.

Schutz gegen das Austreten von Öl und Kühlmittel

NEMA 12 wurde zum Schutz gegen das Eindringen von Öl und nicht korrosiven Kühlmitteln entwickelt, was in der Nähe von Industriemaschinen häufig erforderlich ist. NEMA 3R sieht diesen speziellen Schutz gegen Kühlmittel und Öl in keiner seiner Standardausführungen vor.

Schutz gegen Eisbildung

NEMA 3R hat in diesem Fall einen Vorteil gegenüber NEMA 12, da 3R die äußere Eisbildung unbeschadet übersteht, während 12 dies nicht kann. Daher ist 3R besser für eisige Außenklimata geeignet.

Versiegeln

Dichtungen für NEMA 12 sind ölbeständig und dafür ausgelegt, Staub und Flüssigkeiten dauerhaft einzuschließen. NEMA 3R schirmt einen Teil seiner Wetterfestigkeit ab und kann daher Dichtungen verwenden, jedoch nicht in demselben Maße wie NEMA 12. Daher kann NEMA 3R nicht so fein abgedichtet werden wie NEMA 12.

Belüftung und Entwässerung

Normalerweise ist NEMA 12 versiegelt. Sie werden durch spezielle Filter zugänglich gemacht, die einen Luftaustausch mit der Außenumgebung ermöglichen. NEMA 3R-Gehäuse verfügen über freie Entwässerungsöffnungen, um den Austritt von eingeschlossener Flüssigkeit zu ermöglichen, und über abgeschirmte Lüftungsöffnungen, die eine Luftzirkulation ermöglichen. Diese Merkmale sind mit einer staubdichten Konstruktion nicht vereinbar, so dass NEMA 3R nicht vollständig gegen Partikel abgedichtet werden kann.

Allgemeine Anwendungen: Wann wird NEMA 12 und wann NEMA 3R verwendet?

Die Entscheidung für ein NEMA 12- oder ein NEMA 3R-Gehäuse hängt einzig und allein von der Umgebung ab, in der es eingesetzt werden soll.

NEMA 12-Gehäuse werden in der Regel verwendet für:

• Industrielle Schalttafeln: Umhüllung von SPS, VFD, MCS, Relais und anderen Steuergeräten, die sich in einem Steuerbereich einer Produktionsanlage befinden, in dem Staub, Fasern oder sogar leichter Öl-/Kühlmittelnebel vorhanden sind. Dazu gehören lebensmittelverarbeitende Betriebe, die ihre Gehäuse nicht abwaschen, sowie Automobilwerke, Textilfabriken, Maschinenhallen usw.
• Bedienerschnittstellen-Stationen: Schutz der Touchscreens und anderer HMI-Komponenten, die sich an oder in der Maschine befinden.
• Elektrischer Abzweigkasten und Klemmenkasten: Werden in sehr staubempfindlichen industriellen Innenräumen verwendet, in denen ein größeres Gehäuse als das einfache NEMA 1 benötigt wird. Diese Bereiche sind auch leicht Flüssigkeiten ausgesetzt.
• Telekommunikationsausrüstung: Schutz empfindlicher Netzwerk- und Kommunikationsgeräte, die sich in nicht umweltkontrollierten Innenbereichen wie Fabrikhallen und Lagerhäusern befinden.

NEMA 3R-Gehäuse werden in der Regel verwendet für:

• Elektrische Abzweig- und Zugkästen für den Außenbereich: Typisch für Versorgungsarbeiten und allgemeine Außenverkabelung.
• Steuerungen für Beleuchtungseinrichtungen für den Außenbereich: Zeitschaltuhren, Fotozellen und andere Vorschaltgeräte, die die Beleuchtung von Straßen-, Parkplatz- oder Mehrzweckleuchten steuern, werden hier untergebracht.
• Service Entrance Facility: Schutz von Leistungsschaltern und Zählersockeln bei der Installation von Elektroinstallationen in einem Gebäude.
• Landwirtschaftliche Anwendungen: Steuerungen für Bewässerungssysteme oder andere Geräte, die in landwirtschaftlichen Gebäuden oder Unterständen untergebracht sind, sind auf die Faktoren der Witterungseinflüsse abgestimmt.
• Steuerungen für HVAC-Systeme: Allgemeiner Schutz für die Außenkomponenten von Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen.
• Steuerungen für Pool- und Spa-Ausrüstung: Zeitschaltuhren und Steuerungen für Pumpen und Heizungen, die dem Wetter ausgesetzt sind, werden zusammen mit den Pumpen und Heizungen untergebracht.
• Innenanwendungen mit Tropfwasser: Gilt für eine Umgebung, in der die Hauptbedrohung von oben kommendes Tropfwasser ist (oben liegende Rohre) und die Sorge nicht auf grobe Verunreinigungen gerichtet ist. Im Allgemeinen kann ein Fall für NEMA 3R mit etwas Hoffnung gemacht werden, aber NEMA 12 könnte auch passen, wenn andere NEMA 12 Bedingungen zutreffen.

Es ist von entscheidender Bedeutung, welche spezifischen Risiken in der Anwendungsumgebung vorhanden sind. Der Schutz vor Regen und Eis wäre unzureichend, wenn ein NEMA 12-Gehäuse im Freien aufgestellt würde. Andererseits würde die Verschmutzung eines Gehäuses in einem industriellen Innenbereich, der mit Staub und Ölnebel gefüllt ist, bei Verwendung eines NEMA 3R-Gehäuses zu einem vorzeitigen Geräteausfall führen.

Die Wahl des richtigen Gehäuses: Faktoren, die vor dem Kauf zu beachten sind

Bei der Auswahl des geeigneten NEMA 12- oder 3R-Gehäuses müssen die Umgebungsfaktoren, die Ausstattungsmerkmale und alle geltenden Vorschriften berücksichtigt werden. Die Befolgung einer festgelegten Methodik gewährleistet Wirtschaftlichkeit und ausreichenden Schutz.

A Vorpräzise Umwelt Bewertung: Es sollte eine sorgfältige Bewertung hinsichtlich des Standorts, des Innen- oder Außenbereichs, der Art des Staubs, des Eindringens von Flüssigkeiten (Tropf-, Regen-, Spritzwasser), extremer Temperaturen und der Möglichkeit von Eis oder Korrosion vorgenommen werden. Eine präzise Bewertung ist unerlässlich, um Ausfälle zu vermeiden.

Anpassung an den Bedarf: Bringen Sie die Gefahr mit den relevanten NEMA-Schutzarten in Einklang. Prüfen Sie, ob Staubdichtigkeit, Regenschutz, Ölbeständigkeit usw. erforderlich sind, die NEMA 12 (Staub/Tropfen/Öl in Innenräumen) oder 3R (Regen/Eis im Freien) oder höher erfordern.

Faktoren, die die Kontrolle der Geräte beeinflussen: Bewerten Sie die von den Geräten ausgehende Wärme (die sich auf die Belüftung auswirkt), die physischen Abmessungen und die Zugangsanforderungen. Diese Faktoren wirken sich auf die Gehäusekontur, die Abmessungen, die Wärmeentwicklung und die Strahlung aus, wobei die Variablen unter Beibehaltung der NEMA-Einstufung kontrolliert werden.

Einhaltung der erforderlichen Vorschriften und Normen: Ermitteln Sie, ob es branchenspezifische Normen, Baurichtlinien oder Sicherheitsgesetze gibt, die eine minimale NEMA-Einstufung oder ein UL-Zeichen vorschreiben. Die Einhaltung von Gehäusen ist entscheidend, um sicherzustellen, dass die vorgegebenen Leistungsstandards übertroffen werden.

Bewerten Sie die Umzäunungen im Hinblick auf die Konstruktion: Berücksichtigen Sie die Normen für die Herstellung des Gehäusematerials, konzentrieren Sie sich auf die Beständigkeit und Festigkeit gegen Korrosion in extremen Umgebungen, und unkontrollierte Umweltbedingungen würden die Qualität verfälschen. Die Qualität der Fertigung hat einen großen Einfluss auf die Fähigkeit des Gehäuses, seine NEMA-Einstufung über die vorgesehene Lebensdauer aufrechtzuerhalten.

Kosten-Nutzen-Analyse: Wägen Sie die mit dem Gehäuse verbundenen Kosten gegen die möglichen Kosten ab, die durch Schäden, Produktivitätsverluste oder Sicherheitsbedenken aufgrund unzureichenden Schutzes entstehen. NEMA 12 ist in der Regel billiger, aber entscheiden Sie sich für das benötigte Schutzniveau und nicht für den niedrigsten Preis.

Künftige Überlegungen: Berücksichtigen Sie sich abzeichnende Veränderungen in der Umgebung oder Änderungen an der vorhandenen Ausrüstung. Die Vorwegnahme künftiger Bedürfnisse hilft, teure Ersatzbeschaffungen zu vermeiden, die auf eine unangemessene Planung von Anfang an zurückzuführen sind.

Schlussfolgerung

Bei der Auswahl des richtigen Gehäuses geht es nicht darum, die "bessere" Leistung zu wählen, sondern zu bestimmen, welche Leistung am besten zu Ihrer Umgebung passt. Eine falsche Wahl kann zu Betriebsausfällen, verkürzter Lebensdauer, zusätzlichen Sicherheitsbedenken und teuren Ausfallzeiten führen. Ich bin der Meinung, dass Sie sich mit den oben genannten Informationen getrost für NEMA 3R oder NEMA 12 entscheiden können, solange sie Ihren speziellen Anforderungen entsprechen.

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FAQs

Was ist eine Umweltbewertung des Typs 3R?

Ein NEMA 3R-Gehäuse ist für den Außeneinsatz konzipiert und schützt die Geräte vor Regen, Schnee, Graupel und Eisbildung. Es hält die internen Komponenten unter normalen Wetterbedingungen trocken, ist aber nicht gegen Hochdruckwasser oder korrosive Stoffe abgedichtet.

Was ist besser, NEMA 3R oder 4X?

NEMA 4X übertrifft 3R durch zusätzlichen Schutz gegen Spritzwasser, windverwehten Staub und Korrosion (z. B. Salznebel oder milde Chemikalien). Wählen Sie 4X, wenn Sie wasserdichte Integrität und Korrosionsbeständigkeit in raueren oder abwaschbaren Umgebungen benötigen.

Ist NEMA 12 besser als NEMA 2?

Ja. Während NEMA 2 einen grundlegenden Schutz vor leichtem Staub und Tropfwasser in Innenräumen bietet, sorgt NEMA 12 für eine engere Abdichtung gegen umherfliegenden Staub, Flusen, Ölnebel und Spritzwasser und eignet sich daher besser für industrielle Umgebungen.