Jak vybrat svorkovnice pro montáž na lištu DIN

Při navrhování elektrických řídicích panelů a automatizačních systémů hraje skromná svorkovnice zásadní roli při zajišťování spolehlivých připojení. Vzhledem k bezpočtu dostupných možností však může být výběr svorkovnic na lištu DIN, které dokonale odpovídají požadavkům aplikace, náročný. Tento komplexní průvodce vás provede vším, co potřebujete vědět, abyste se mohli informovaně rozhodnout pro své potřeby elektrického připojení.

Porozumění svorkovnicím na lištu DIN a jejich použití

Co jsou svorkovnice na lištu DIN?

Svorkovnice VIOX

Svorkovnice na lištu DIN jsou modulární elektrické konektory montované na standardizované kovové lišty. Poskytují bezpečné body pro připojení vodičů v elektrických skříních a vytvářejí organizované a přístupné elektroinstalační systémy. Tyto komponenty slouží jako přípojná místa, kde lze vodiče připojovat, odpojovat a systematicky uspořádávat.

Samotný termín "DIN" pochází z Deutsche Institut für Normung (Německý institut pro normalizaci) a označuje dodržování souboru norem, které vznikly v Německu ve 20. letech 20. století a od 50. let 20. století se prosadily po celém světě.

Běžné aplikace a odvětví

Svorkovnice umístěné na lištách DIN nacházejí široké uplatnění v mnoha průmyslových odvětvích:

• Průmyslová automatizace a řídicí systémy
• Systémy řízení budov (BMS)
• Zařízení HVAC
• Rozvodné panely napájení
• Železniční aplikace
• Stavba strojů
• Systémy řízení procesů
• Zařízení na výrobu energie z obnovitelných zdrojů
• Telekomunikace
• Odvětví energetiky
• Doprava
• Námořní a pobřežní inženýrství

Hlavní výhody montážních systémů na lištu DIN

Obliba systémů na lištu DIN je dána několika výhodami:

• Zvýšená bezpečnost: Svorkovnice jsou vyrobeny z odolných izolačních materiálů a poskytují bezpečné rozhraní mezi součástmi a částmi kabeláže, čímž zabraňují náhodnému kontaktu s částmi pod napětím.
• Standardizovaný způsob montáže u všech výrobců
• Snadná instalace a demontáž bez použití nářadí
• Efektivní využití prostoru panelu
• Zjednodušené rozšiřování a rekonfigurace
• Vylepšená organizace a přístupnost
• Zkrácení doby údržby
• Zvýšená spolehlivost díky zabezpečeným připojením

Základní faktory, které je třeba zvážit při výběru svorkovnic

Jmenovité hodnoty napětí a proudu

Jedním z prvních hledisek při výběru svorkovnic je jejich elektrická kapacita:

• Jmenovité napětí: Obvykle od 300 V do 1000 V
• Jmenovitý proud (Ampacita): Běžně mezi 5 A a 150 A v závislosti na velikosti a provedení.
• Požadavky na přepěťovou ochranu: Pro aplikace s napěťovými špičkami
• Střídavé a stejnosměrné aplikace: Některé bloky jsou optimalizovány pro specifické typy proudu

Vždy vybírejte svorkovnice se jmenovitými hodnotami, které přesahují požadavky vaší aplikace alespoň o 20%, abyste zajistili bezpečnostní rezervy a zohlednili případné změny systému. U jmenovitých proudů je obecně uznávaným osvědčeným postupem použít bezpečnostní rezervu ve výši 150% maximálního předpokládaného proudu systému.

Jmenovité napětí je zásadně ovlivněno dielektrickou pevností izolačního materiálu a fyzickými oddělovacími vzdálenostmi - konkrétně roztečí (vzdálenost mezi středy svorek) a vzdálenostmi mezi průchodkami a vůlemi navrženými v bloku.

Kompatibilita velikosti vodičů

Svorkovnice se přizpůsobují určitým rozsahům průřezu vodičů:

• Miniaturní bloky: 22-14 AWG
• Středně těžké bloky: 20-10 AWG
• Těžké bloky: 12-4 AWG nebo větší

Ujistěte se, že vybraná svorkovnice bezpečně pojme jak nejmenší, tak největší vodiče v systému. Zvažte kompatibilitu slaněných a plných vodičů a případné zvláštní požadavky na fermežové nebo pocínované vodiče.

Nesoulad velikosti nebo typu vodiče se specifikovanými možnostmi svorkovnice může vést k uvolnění spojení, vysokému odporu kontaktů, přerušovanému provozu nebo dokonce k úplnému vytažení vodiče při minimálním namáhání.

Typy svorek (šroubové, pružinové, IDC atd.)

Způsob připojení významně ovlivňuje dobu instalace, spolehlivost a požadavky na údržbu:

• Šroubový typ: Tradiční a široce používaný; spolehlivý, ale vyžaduje správný krouticí moment. Výhodou je vysoká upínací síla a vhodnost pro velké dráty, ale při nedostatečném utažení se mohou vibracemi uvolnit.
• Pružinová svorka (klecová svorka): Rychlejší instalace, odolná proti vibracím, bezúdržbová. Pružinové svorky nabízejí vynikající odolnost proti vibracím a nárazům, protože konstantní tlak vyvíjený pružinou se automaticky přizpůsobuje tak, aby kompenzoval drobné deformace vodičů nebo změny způsobené kolísáním teploty.
• Push-in (PIT): Rychlé připojení bez použití nářadí, prostorově úsporné provedení. Svorky Push-in umožňují přímé zasunutí plných nebo fermežových vodičů bez použití nářadí a nabízejí až o 40% kratší dobu instalace ve srovnání s pružinovými svorkami.
• Izolační posun (IDC): Rychlé ukončení bez odizolování. Technologie IDC eliminuje nutnost odizolování vodičů, čímž výrazně zkracuje celkový čas strávený přípravou vodičů.
• Připojení pomocí šroubů (svorky s kolíky): Pro vysokoproudé aplikace vyžadující maximální kontaktní tlak. Vytvářejí výjimečně robustní a bezpečné spojení a nabízejí velmi vysokou odolnost proti uvolnění způsobenému vibracemi, nárazy nebo mechanickým namáháním.
• Zásuvné svorkovnice: Svorkovnice: mají modulární konstrukci s oddělenými zástrčkovými a zásuvkovými prvky, což umožňuje rychlé připojování a odpojování celých kabelových svazků. Ideální pro aplikace vyžadující častou údržbu nebo výměnu komponent.

Technologii připojení vybírejte podle požadavků aplikace na odolnost proti vibracím, spolehlivost připojení a četnost údržby.

Omezení prostoru a požadavky na montáž

Prostor na panelu je často velmi omezený:

• Zvažte rozteč (šířku) svorkovnice - od 3,5 mm do 20 mm
• Zhodnoťte možnosti stohování víceúrovňových bloků (jednoúrovňové, dvouúrovňové nebo tříúrovňové).
• Zohledněte prostor pro příslušenství (koncové závorky, oddělovače, propojky).
• Plán rozšíření a budoucích úprav
• Zvažte orientaci a přístupnost kabeláže.

Miniaturní a mikro svorkovnice jsou speciálně navrženy tak, aby se vešly do těsných skříní nebo kompaktních strojů, kde by standardní velikost svorkovnic byla nepraktická. Kromě standardní lišty NS 35 je lze montovat na menší profily lišt DIN, jako je například lišta NS 15.

Specializované možnosti svorek pro specifické aplikace

Zemnicí a PE svorkovnice

Uzemňovací svorkovnice mají výrazné zelenožluté zbarvení a specializované provedení pro připojení ochranného uzemnění:

• Často obsahují větší kovové plochy pro lepší elektrický kontakt.
• Může nabízet přímé spojení kovu s kolejnicí pro lepší uzemnění
• K dispozici jsou speciální testovací funkce pro ověření bezpečnosti

Tyto bloky jsou speciálně navrženy tak, aby zajišťovaly bezpečné a spolehlivé elektrické spojení obvodu nebo zařízení se zemí, obvykle mechanickým a elektrickým připojením příchozího zemnicího vodiče k samotné liště DIN.

Tavné svorkovnice

Ty obsahují držáky pojistek přímo ve svorkovnici:

• Zajistit ochranu obvodů v koncovém systému
• K dispozici pro různé typy pojistek (skleněné, keramické, automobilové).
• Může obsahovat indikátory přepálených pojistek (často LED).
• Některá provedení umožňují výměnu pojistek bez odpojování vodičů.

Konstrukce pojistkových svorkovnic často zahrnuje výklopnou část, otočnou páčku nebo šroubovací uzávěr, který umožňuje snadný přístup k pojistce za účelem kontroly nebo výměny.

Víceúrovňové svorkovnice

Při omezeném prostoru maximalizují víceúrovňové konstrukce hustotu připojení:

• Dvouúrovňová: Dva nezávislé okruhy na stejné ploše
• Trojúrovňové: Tři úrovně připojení pro maximální hustotu
• Lze kombinovat různé typy obvodů (napájecí, signální, zemní).
• Zvažte dostupnost pro testování a údržbu

Víceúrovňové bloky sice nabízejí jasné výhody z hlediska hustoty připojení, ale mohou také přinášet praktické problémy týkající se dostupnosti pro zapojení nižších úrovní a pro následné testování nebo odstraňování problémů.

Odpojovací a nožové svorky

Pro obvody vyžadující izolační schopnosti:

• Bloky pro odpojení nožů umožňují přerušení obvodu pro testování
• Svorky testovacího bodu umožňují přístup k měření bez odpojení.
• Kombinace pojistek a odpojovačů nabízí ochranu a izolaci
• Zvažte zásuvné můstkové systémy pro skupinové odpojení

Tyto svorkovnice umožňují bezpečné a pohodlné přerušení nebo testování elektrických obvodů, aniž by bylo nutné fyzicky odstraňovat nebo narušovat připojené vedení. Mají zásadní význam zejména v systémech řízení procesů, průmyslové automatizaci a v užitkových aplikacích, kde je nutná pravidelná kalibrace nebo testování.

Svorkovnice snímačů/akčních členů

Specializuje se na efektivní zapojení senzorů a akčních členů:

• Zajistit více různých úrovní potenciálu (napájení, zem, signál)
• Často se vyznačují úzkými profily pro vedení s vysokou hustotou.
• Může obsahovat indikátory LED pro zobrazení stavu signálu
• Použití barevně označených prvků pro snadnou identifikaci potenciálů

Klíčovou konstrukční vlastností je jejich schopnost konsolidovat více přípojných bodů v jednom kompaktním pouzdře, což je ideální pro třívodičové senzory přiblížení, fotoelektrické senzory nebo malé akční členy.

Svorkovnice pro distribuci napájení

Distribuční blok UKK

Navrženo pro zjednodušení a centralizaci distribuce energie:

• Vysoká proudová zatížitelnost
• Může mít dvě vstupní svorky pro redundantní nastavení napájení.
• Poskytnutí více výstupních bodů pro distribuci energie
• Minimalizujte nepořádek v kabeláži a omezte potenciální místa poruch.

Svorkovnice termočlánků

Speciálně navržené pro obvody měření teploty:

• Vnitřní vodivé části ze slitin pro termočlánky
• Zabránění vnesení nežádoucích tepelných EMP v koncových bodech
• Může obsahovat vestavěné miniaturní termočlánkové konektory.
• Barevně označené a označené typem termočlánku (K, J, T atd.)

Úvahy o prostředí pro výběr svorkovnice

Teplotní parametry a odvod tepla

Svorkovnice musí odolávat provoznímu prostředí:

• Standardní bloky jsou obvykle dimenzovány na teploty od -30°C do +85°C
• K dispozici jsou vysokoteplotní varianty až do +125 °C
• Zvažte vznik tepla z proudu
• Zohlednění nárůstu teploty a větrání skříně
• Hodnocení plastových materiálů z hlediska teplotní stability

Materiály pouzdra (obvykle polyamidy jako PA66) mají specifické teplotní limity. Pokud skutečná provozní teplota překročí horní hranici stanovenou pro daný materiál, může plastové pouzdro změknout, deformovat se nebo degradovat, čímž se zhorší izolační vlastnosti a mechanická pevnost.

Odolnost proti vibracím

V prostředí s pohybem nebo vibracemi:

• Svorky s pružinovou svorkou zajišťují vynikající odolnost proti vibracím
• Zvažte bloky s uzamykacími prvky nebo antivibrační konstrukcí.
• Vyhodnocení historického výkonu v podobných aplikacích
• Vyhledejte certifikáty třetích stran pro testování vibrací.

Volba technologie připojení má zásadní vliv na schopnost svorkovnice odolávat vibracím a nárazům. Technologie založené na pružině (pružinová svorka, push-in) obecně nabízejí vynikající odolnost proti vibracím, zatímco technologie šroubových svorek může být náchylná k uvolnění, pokud není speciálně navržena s antivibračními prvky.

Ochrana proti vlhkosti a prachu (stupeň krytí IP)

Pro drsné prostředí:

• Standardní svorkovnice mají základní krytí IP20 (ochrana proti přiložení prstů).
• K dispozici jsou speciální varianty pro IP67 (prachotěsnost a vodotěsnost)
• Zvažte konformní povlaky nebo zapouzdřené konstrukce pro extrémní podmínky.
• Vyhodnocení odolnosti materiálu vůči specifickým chemikáliím nebo kontaminantům.

Zatímco jednotlivé svorkovnice na lištu DIN obvykle nemají přiřazeno samotné krytí IP (protože se jedná o komponenty určené k instalaci do ochranného krytu), celkové krytí IP krytu je rozhodující pro jejich ochranu ve vlhkém nebo mokrém prostředí.

Příslušenství svorek a doplňkové komponenty

Koncové desky a držáky

Nezbytné pro zajištění svorek:

• Koncové držáky zabraňují pohybu bloků na kolejnici
• Dělící desky oddělují různé úrovně napětí
• Koncové kryty chrání exponované vodivé části
• Zvažte možnosti barevného kódování pro vizuální uspořádání

Systémy značení a štítky

Jasná identifikace je zásadní pro bezpečnou údržbu:

• Značky s přímým potiskem pro trvalou identifikaci
• Zásuvné nosiče značek pro vyměnitelné značení
• Systémy Print-once pro konzistentní dokumentaci
• Zvažte softwarově generované systémy značení pro složité instalace.

Propojky a křížové spoje

Zjednodušte společná spojení mezi svorkami:

• Propojky s pevnou roztečí pro sousední bloky
• Propojky s proměnlivou roztečí pro nesousední připojení
• Vícepólové propojovací hřebeny pro připojení více obvodů
• Izolované propojky pro různé úrovně napětí

Testovací příslušenství

Usnadnění ověřování a řešení problémů se systémem:

• Zkušební zástrčky pro měření bez odpojení
• Testovací adaptéry pro připojení přístrojů
• Moduly s vestavěnými testovacími body
• Zvažte bezpečnostní požadavky na testování pod napětím

Normy a kompatibilita s lištou DIN

Typy lišt DIN

Existuje několik typů lišt DIN, z nichž nejběžnější je TS35:

• Top Hat Rail (TS35/IEC/EN 60715 - 35×7,5 a 35×15): Nejrozšířenější typ používaný na celém světě. Má symetrický profil připomínající horní klobouk a je široký 35 mm. K dispozici ve verzích se standardní hloubkou (7,5 mm) a hlubokým kloboukem (15 mm).
• Kolejnice typu G (TS32/EN 50035): Má asymetrický profil a je obvykle široká 32 mm. Používá se pro montáž větších a těžších elektrických komponent.
• Kolejnice typu C (EN 50024): Mají průřez ve tvaru písmene C a dodávají se v různých výškách (C20, C30, C40, C50). Jejich používání se snížilo, protože převládají kolejnice TS35.
• Miniaturní kolejnice (TS15/EN 50045): Je to menší verze lišty TS35 o šířce 15 mm, ideální pro aplikace s omezeným prostorem.

Ujistěte se, že jsou svorkovnice kompatibilní s konkrétním typem lišty DIN, abyste se vyhnuli problémům při instalaci.

Materiál a povrchová úprava lišt DIN

Lišty DIN se obvykle vyrábějí z materiálů, které mají dobrou mechanickou pevnost a odolnost proti korozi:

• Ocel (za studena válcovaná uhlíková ocel): Nejběžnější, poskytuje vynikající pevnost a tuhost.
• Hliník: Hliník: lehčí než ocel s dobrou odolností proti korozi.
• Nerezová ocel: Pro drsná, korozivní prostředí.
• Povrchové úpravy: Ocelové kolejnice jsou obvykle opatřeny ochranným zinkováním nebo chromátovou pasivací.

Průvodce výběrem správné svorkovnice krok za krokem

Stanovení elektrických požadavků

Začněte se základními elektrickými potřebami:

• Seznam maximálních požadavků na napětí a proud
• Určete typy a velikosti vodičů, které mají být ukončeny.
• Určení požadované vzdálenosti pro napěťovou izolaci
• Zohledněte zvláštní požadavky (vysoké teploty, vibrace).
• Zhodnoťte potřeby ochrany obvodů (s pojistkou nebo bez pojistky).

Měření dostupného prostoru

Optimalizujte rozložení panelu:

• Změřte dostupnou délku lišty DIN
• Výpočet požadovaného množství svorek a jejich vzdálenosti
• Zvažte příslušenství a jeho prostorové nároky
• Umožňují budoucí rozšíření (typicky 20%)
• Ověřte volnou hloubku skříně pro vedení vodičů

Hodnocení metod připojení

Zvolte správnou technologii ukončení:

• Zhodnocení úrovně dovedností instalatéra a dostupných nástrojů
• Zvažte četnost údržby a dostupnost
• Vyhodnocení obav z vibrací a pohybu
• Zvažte čas instalace ve srovnání se spolehlivostí připojení
• Faktor podmínek prostředí ovlivňujících spojení

Zohlednění budoucích potřeb rozšíření

Plánujte zítřejší požadavky:

• Rezerva místa pro další svorkovnice
• Standardizace typů bloků pro správu zásob
• Důkladné zdokumentování pro budoucí úpravy
• Zvažte modulární systémy, které se přizpůsobí změnám
• Zavedení volné kapacity pro neočekávané potřeby

Normy a certifikace

Svorkovnice by měly splňovat různé mezinárodní a regionální normy:

• Normy IEC: IEC 60947-7-1 (standardní svorkovnice), IEC 60947-7-2 (zemnicí svorkovnice), IEC 60947-7-3 (tavné svorkovnice)
• Normy UL: UL 1059 (svorkovnice), UL 486A-486B (konektory)
• Normy CSA: CSA C22.2 pro kanadské trhy

Klíčové certifikáty, na které je třeba se zaměřit:

• Označení CE: Pro shodu s předpisy Evropského hospodářského prostoru
• Značka UL Recognized Component Mark (značka RU): Komponent hodnocený společností UL pro použití ve větších systémech.
• Certifikovaná značka CSA: splňuje kanadské bezpečnostní normy
• Označení ATEX a IECEx: Pro zařízení v prostředí s nebezpečím výbuchu

Nejdůležitější výrobci a hlediska kvality

Přední značky svorkovnic

Několik výrobců si získalo pověst kvalitních výrobků:

• Phoenix Kontakt
• VIOX ELECTRIC
• Wago
• ABB
• Schneider Electric
• Rockwell Automation
• TE Connectivity

Certifikace kvality, na které je třeba se zaměřit

Ověřte shodu s příslušnými normami:

• Schválení UL/CSA pro instalace v Severní Americe
• Certifikace IEC/EN pro mezinárodní aplikace
• Specifické průmyslové certifikace (námořní, železniční, nevýbušné)
• Certifikace systému řízení kvality (ISO 9001)
• Dodržování environmentálních norem (RoHS, REACH)

Poměr nákladů a kvality

Vyvážit rozpočtová omezení s požadavky na výkon:

• Zvažte celkové náklady na vlastnictví, nejen pořizovací cenu.
• Vyhodnocení úspory práce díky snadnější instalaci
• Zohlednění nákladů na prostoje v důsledku možných poruch
• Zhodnocení dostupnosti náhradních dílů a dlouhodobé podpory
• Zvažte výhody standardizace napříč projekty

Nejčastější chyby, kterých je třeba se vyvarovat při výběru svorkovnic

Přehlížení poklesu napětí

Dlouhé vedení malých vodičů může způsobit značné úbytky napětí:

• Výpočet úbytku napětí pro kritické obvody
• Zvažte zvětšení velikosti svorkovnic pro rozvod energie
• Pro lepší vodivost použijte měděné propojky namísto niklových
• Zavedení oddělených skupin napájecích a ovládacích svorek
• Sledování teploty jako indikátoru špatného spojení

Ignorování produkce tepla

Tepelné problémy mohou způsobit předčasné selhání:

• Zajistěte dostatečné rozestupy mezi silnoproudými bloky.
• Zvažte faktory snížení hodnoty pro zvýšené teploty
• Pro aplikace s vysokým proudem používejte větší bloky, i když velikost vodičů umožňuje použití menších bloků.
• Zavedení správného větrání kolem koncových skupin
• Zvažte termovizi při uvádění do provozu

Nesprávné rozestupy a uspořádání

Logická organizace zabraňuje chybám:

• Seskupení svorek podle funkce a úrovně napětí
• Použití oddělovacích desek mezi různými napěťovými systémy
• Dodržujte minimální vzdálenosti pro bezpečný provoz
• Umístění silnoproudých bloků pro minimalizaci tepelného dopadu na citlivé obvody.
• Vyhraďte si dostatečný prostor pro ohýbání a vedení drátu.

Údržba a výměna

Příznaky poruchy svorkovnice

Sledujte indikátory možných problémů:

• Zbarvení nebo tavení plastových součástí
• Volné spoje vyžadující časté dotahování
• Viditelné stopy oblouku nebo hoření
• Nevysvětlitelné kolísání napětí
• Nadměrné zahřívání při běžném provozu

Kontrolní postupy

Provádějte pravidelné kontroly:

• Ověřte správný utahovací moment šroubových spojů
• Zkontrolujte, zda se neprojevují známky přehřátí nebo změny barvy.
• Potvrďte bezpečnou montáž na lištu DIN
• Zkontrolujte, zda nejsou poškozena místa vstupu vodičů
• Testování kritických spojů na pokles napětí

Možnosti upgradu

Zvažte zlepšení během údržby:

• Nahrazení stárnoucích šroubových svorek bezúdržbovými alternativami
• Zavedení barevného značení pro zvýšení bezpečnosti
• Přidání testovacích bodů pro snadnější řešení problémů
• V případě potřeby přejděte na materiály s vyšší teplotou.
• Zavedení lepších systémů označování

Závěr

Výběr správných svorkovnic na lištu DIN vyžaduje pečlivé zvážení elektrických požadavků, podmínek prostředí, prostorových omezení a potřeb dlouhodobé údržby. Metodickým vyhodnocením jednotlivých faktorů uvedených v této příručce můžete navrhnout efektivní a spolehlivé elektrické systémy, které budou dobře fungovat po celou dobu své životnosti. Nezapomeňte, že investice času do správného výběru svorkovnic se vyplatí díky rychlejší instalaci, nižší údržbě a vyšší spolehlivosti systému.

Vždy si prostudujte specifikace výrobce pro konkrétní aplikaci a zvažte spolupráci s dodavateli, kteří mohou poskytnout technickou podporu pro složité instalace. Správným přístupem k výběru svorkovnic na lištu DIN vytvoříte elektrické systémy, které budou nejen funkční, ale také optimalizované z hlediska výkonu, bezpečnosti a údržby.

Související

Jak vybrat správnou svorkovnici pro váš elektrický projekt

Jak vybrat správnou svorkovnici UKK: Jak vybrat správnou UKK?