Bild 01: Universalgehäuse mit flexiblem Konzept: Schutzgehäuse MCO IP69k mit Montagewinkeln schützen elektrische Verbindungen in Außenanwendungen dauerhaft gegen Umwelteinflüsse. (Quelle: Metz Connect)
Der Einsatz von Komponenten der Datennetzwerktechnik (DNT) obliegt besonderen Herausforderungen. Die genauen Anforderungen ergeben sich aus der Anwendung und dem Einsatzgebiet. Speziell in Außenbereichen gibt es Temperaturschwankungen und viele weitere Störeinflüsse, die sich negativ auf die Netzwerkinfrastruktur auswirken können. Solide Gehäuse müssen die DNT-Komponenten in Außenbereichen zuverlässig und dauerhaft gegen Witterungseinflüsse, wie Regen, Schnee, Sonneneinstrahlung und Ozon schützen, um zu verhindern, dass es zu Störungen in der Elektronik kommt oder Alterungsprozesse stattfinden.
Bei Außenbereichen gibt es Unterscheidungen, die bei den Betrachtungen eine wichtige Rolle spielen. So ist ein geschützter Außenbereich keinen direkten Witterungseinwirkungen ausgesetzt, zum Beispiel unter einem Vordach, in einem Wetterschutzgehäuse oder in einer wetterfesten Umhausung. Ungeschützte Außenbereiche hingegen sind der Witterung (Regen, Schnee, Sonne) unmittelbar ausgesetzt. Hier sind die Anforderungen höher, da es keine Abdeckung und keinen Schutz gibt. Somit unterliegt beispielsweise eine Überwachungskamera, die unter einem Dach-Überstand eingesetzt wird, deutlich geringeren Umwelteinflüssen als eine Außenkamera, die sich auf einer schneereichen Bergspitze befindet oder die an einem Mast im Freien täglich der Witterung ausgesetzt ist.
Weiterhin können auch starke Vibrationen und Temperaturschwankungen in Außenbereichen eine Rolle spielen. Zudem müssen bei einem Schutzgehäuse zusätzliche Faktoren berücksichtigt werden, zum Beispiel wenn Hochdruckreiniger in rauen Umgebungen zum Einsatz kommen.
Warum sind IP-Schutzarten so wichtig?
Die IP-Schutzart spielt eine wichtige Rolle bei der Auswahl von elektrischen Komponenten. Sie gibt den Schutz eines Gehäuses gegen das Eindringen von Fremdkörpern und Wasser an. Der IP-Code besteht aus zwei Ziffern. Die erste Ziffer bezieht sich auf den Schutz gegen Fremdkörper in und die zweite auf den Schutz gegen Wasser.
Die genauen Prüfbedingungen sind in der DIN EN 60529:2014-09 (VDE 0470-1:2014-09) [1] und ISO 20653 [2] für Straßenfahrzeuge festgelegt. In Sonderfällen können noch Buchstaben an die Ziffern gehängt werden. Der Buchstabe „K“ nach ISO 20653 steht beispielsweise für die „Kennzeichnung der Ausrüstung von Straßenfahrzeugen“, bei der auch Hochdruckstrahlreinigungen zum Einsatz kommen.
Grundsätzlich gilt: Je höher die IP-Ziffer, desto besser ist der Schutz gegen Staub und Wasser. Doch das bedeutet nicht automatisch, dass eine hohe Ziffer, zum Beispiel IP69K, zugleich auch den Schutz der niedrigeren Ziffern bietet.
IP-Schutzart deckt nicht alle Umwelteinflüsse ab
Neben Staub und Wasser gibt es weitere Umwelteinflüsse, die in den Normen der IP-Schutzarten nicht geregelt sind, die im Außenbereich aber vorkommen können und deshalb berücksichtigt werden sollten. Dazu gehören unter anderem trockene und feuchte Wärme, Kälte, schnelle Temperaturwechsel, Korrosionen, UV-Strahlung, Schock und Vibrationen.
Solche Aspekte sind unter anderem in der IEC 60068-2 [3] geregelt. Die Prüfungen dieser Norm stellen sicher, dass ein Gehäuse bzw. die darin integrierte Funktionalität zur Datenübertragung auch dann gewährleistet wird, wenn das Gehäuse vibriert, beispielsweise wenn es mit einem Hochdruckstrahlreiniger gereinigt wird, oder wenn der Befestigungsmast, an dem das Gehäuse montiert ist, selbst schwingt oder vibriert, beispielsweise bei starkem Wind.
Flexibles Gehäusekonzept schützt Konnektivität im Außenbereich
Für den Schutz der Schnittstellen und Verbindungen gegen äußere Widrigkeiten gibt es am Markt einige Lösungen, vor allem in Form von Gehäusen, wie der MCO (Metz Connect Outdoor [4]). Die Schutzgehäuse-Sets MCO IP69k bestehen aus zwei eloxierten M32-Aluminiumrohren, einem eloxierten Flansch sowie Montagewinkel, Adapterplatten und zwei M32-Kabelverschraubungen aus schwarzem Polyamid mit UL-Entflammbarkeitsklassifizierung UL-94 HB (Bild 1). Der MCO IP69k deckt zahlreiche Anwendungsfälle ab und schützt die Schnittstellen für Access Points und Kameras in Außenbereichen zuverlässig und dauerhaft gegen Witterungseinflüsse, wie Regen, Schnee, Sonneneinstrahlungen (UV-Licht) und Ozon (Bild 2).
Das Gehäuse vereinfacht den „Umzug“ von Komponenten, also bei einem Wechsel von Anschlussort A nach B. Hier dient der MCO als Schnittstelle zu einer Leitungsverlängerung. Man kann den MCO auch zur Reduzierung des Leitungsdurchmessers verwenden, wenn Leitungen im Außenbereich zu dick und starr sind, um sie in aktive Komponenten einstecken zu können. Auf der einen Seite steckt der Anwender die dickere Leitung ein, auf der anderen führt er ein flexibles Patchkabel heraus, zum Beispiel das 6kV Flex500 Outdoor von Metz Connect. Auch in der Industrie gibt es Anwendungen. Hier lässt sich mit dem Schutzgehäuse in der Ausführung als Gehäusedurchführung eine Service-Schnittstelle realisieren, um beispielsweise Daten von Maschinen auszulesen.