Gehäuse

EMV-Schränke mit integrierter Kühlung

| Redakteur: Kristin Rinortner

Bild 1: Kombination von Schirmung und Kühlung für unterschiedliche Anforderungen
Bild 1: Kombination von Schirmung und Kühlung für unterschiedliche Anforderungen (Bild: VBM-Archiv)

EMV-Schutz und Schrank-Kühlung sind zwei Dinge, die sich eigentlich gegenseitig beeinflussen. Für den EMV-Schutz darf der Schrank möglichst keine Öffnungen aufweisen, die normale Luftkühlung ist aber auf die Zufuhr kalter Luft angewiesen. Pentair bietet für seine Schroff Varistar-EMV-Schränke eine Kombination, die beides möglich macht: hoher EMV-Schutz und viel kalte Luft zur Kühlung. Möglich wird dies durch das besondere EMV-Konzept der Varistar-Schränke und den Einsatz von Luft-Wasser-Wärmetauschern der Varistar LHX-Serie. Damit lassen sich Kühlleistungen bis zu 40 kW im Schrank realisieren.

Diese Schränke bieten für den Schutz vor hochfrequenten Strahlen ein Schirmungskonzept, das die Störungen ohne Einleitung in das Gestell direkt über die Verkleidungsteile ableitet. Eine wesentliche Rolle spielt dabei das stabile Hohlkammerprofil des Gestellrahmens, das gleich mehrere Funktionen erfüllt. Das Gestellprofil hat eine symmetrisch umlaufende 45°-Schräge, die Grundlage des Dichtungskonzepts für den EMV- und IP-Schutz ist. Die Dichtung wird direkt auf der 45°-Schräge des Gestells befestigt.

Die EMV-Abschirmung erfolgt dann vom Verkleidungsteil über die Dichtung direkt auf das benachbarte Verkleidungsteil. Das Gestell selbst ist nicht beteiligt, wodurch das Prinzip eines Faraday‘schen Käfigs entsteht. Als Dichtungsmaterial wird eine leitfähige Textildichtung eingesetzt. EMV-Tests nach IEC 61 587-3 bestätigen dem geprüften Standard Leer-Schrank Schirmdämpfungswerte von 60 dB bei 1 GHz bzw. 40 dB bei 3 GHz.

Die Luft-Wasser-Wärmetauscher der Varistar LHX-Serie haben einen geschlossenen Luftkreislauf. Da diese Kühllösung raumunabhängig arbeitet, gibt es keine Beeinflussung durch die Umgebung und auch umgekehrt wird die unmittelbare Umgebung nicht durch Lärm oder Abwärme belastet. Da keine Luftöffnungen nach außen erforderlich sind, bleibt auch der hohe EMV-Schutz des Schrankes erhalten.

Die Luft-Wasser-Wärmetauscher werden je nach Modell entweder seitlich rechts oder links in den Schrank eingebaut oder wie die Wasserversorgung im Schranksockel integriert. Die eingebaute Elektronik wird dadurch nicht beeinflusst, sondern sorgt über die gesamte 19“-Einbauhöhe für eine homogene Luftverteilung und damit eine gleichmäßige Entwärmung aller im Schrank eingebauten Systeme.

Hierbei besitzen die internen Wasserschläuche einen speziellen elektrisch leitenden Mantel, der mit dem Gestell fest verbunden ist. In einem Kundenprojekt konnte die Schirmung eines Varistar LHX20-Schrankes auf Schirmdämpfungswerte von 60 dB bei 2 GHz erfolgreich getestet werden. Durch einen speziellen EMV-Filter lassen sich Spannungen von externen Quellen problemlos in den Schrank einführen.

Durch Kombination von Schirmung und Kühlung lassen sich so unterschiedliche Anforderungen erfüllen. Die Kühlung geht dabei weit über die von EMV-geschirmten Lüftereinsätzen hinaus. In Kombination mit dem Luft-Wasser-Wärmetauscher Varistar LHX3 lassen sich zum Beispiel vertikal gekühlte Leiterplatten in einem EMV-geschützen Schrank integrieren.

Mit Varistar LHX20- und LHX40-Luft-Wasser-Wärmetauschern, die sich ohne hohe Extrakosten als Standard-Komponenten einfach mit dem Schrank kombinieren lassen, werden Kühlleistungen von bis zu 40 kW pro Schrank realisiert.

Der Planungsaufwand für diese Lösungen ist gering und der Einsatz von Standardkomponenten bewirkt einen erheblichen Kostenvorteil gegenüber vergleichbaren Lösungen.

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