Principaux enseignements
- Norme mondiale : Le rail DIN est la norme industrielle universelle (CEI 60715) pour le montage de composants électriques dans les panneaux de commande, garantissant la compatibilité entre les marques.
- Types principaux : Le profil le plus courant est le TS35 (chapeau haut de forme) rail, suivi du TS15 (miniature) et du TS32 (section en G) pour des applications spécifiques.
- Importance des matériaux : Les rails standard sont en acier zingué pour plus de robustesse, tandis que l’aluminium offre des options légères et l’acier inoxydable assure une résistance à la corrosion.
- Efficacité : Les systèmes de rails DIN réduisent le temps d’installation jusqu’à 50 % par rapport au montage sur panneau, offrant une organisation à haute densité et une flexibilité modulaire.
- Caractéristiques essentielles : Le choix dépend de la capacité de charge, des conditions environnementales et des exigences de profondeur spécifiques (7,5 mm contre 15 mm) de vos composants.
Introduction
Dans le monde de l’automatisation industrielle et de l’ingénierie électrique, peu de composants sont aussi omniprésents et essentiels que le Rail DIN. Si vous ouvrez une armoire électrique, un panneau de commande ou un boîtier de distribution n’importe où dans le monde, vous trouverez probablement cette bande métallique normalisée servant de colonne vertébrale structurelle du système.
Mais qu’est-ce qu’un rail DIN exactement, et comment une simple bande métallique est-elle devenue la norme mondiale pour le montage d’équipements électriques ?
Un rail DIN est un rail métallique normalisé utilisé pour monter des disjoncteurs, des borniers, des automates programmables (PLC) et d’autres équipements de commande industriels à l’intérieur des bâtis d’équipement. En fournissant une plateforme de montage universelle, il permet aux ingénieurs de combiner des composants de différents fabricants (Siemens, ABB, Schneider ou VIOX) sans se soucier de la compatibilité mécanique.
Ce guide explore les spécifications techniques, les types et les meilleures pratiques pour les systèmes de rails DIN, vous aidant à sélectionner et à installer l’infrastructure adaptée à vos projets électriques.
Qu’est-ce qu’un rail DIN ? Définition et origines
Le terme “ DIN ” est un acronyme de Deutsches Institut für Normung (Institut allemand de normalisation). Bien qu’il s’agisse désormais d’une norme mondiale, le concept est né en Allemagne à la fin des années 1920.
Contexte historique
Les premières spécifications de rails DIN ont été élaborées en 1928 par la RWE (Rheinisch-Westfälisches Elektrizitätswerk) afin de normaliser le montage des composants électriques dans leurs installations. Auparavant, les composants étaient souvent boulonnés directement sur la plaque arrière du panneau, un processus fastidieux qui rendait la maintenance et le remplacement difficiles.
Le système était si efficace qu’il a été adopté par la norme allemande DIN 46277. Dans les années 1950 et 1960, alors que l’industrialisation européenne s’intensifiait, la norme s’est répandue sur tout le continent (devenant EN 50022) et est finalement devenue la norme internationale CEI 60715.
La norme moderne : CEI 60715
Aujourd’hui, la fabrication et les dimensions des rails DIN sont régies principalement par CEI 60715 (Dimensions des appareillages basse tension – Montage normalisé sur rails). Cette norme garantit qu’un disjoncteur de 35 mm acheté au Japon s’adaptera parfaitement à un rail fabriqué en Allemagne ou aux États-Unis.
Types de rails DIN et spécifications
Bien que “ rail DIN ” soit souvent utilisé comme terme générique, il existe plusieurs profils distincts conçus pour différentes capacités de charge et tailles de composants. Le choix d’un profil incorrect peut entraîner une défaillance mécanique ou des problèmes d’ajustement.
1. Rail chapeau haut de forme (TS35)
Les TS35 est le cheval de bataille de l’industrie, représentant la grande majorité des installations modernes. Il présente une section transversale symétrique en forme de chapeau.
- Norme : CEI 60715 / EN 50022
- Largeur : 35 mm
- Profondeurs :
- 7,5 mm (TS35x7,5) : La profondeur standard pour les applications générales (borniers, disjoncteurs miniatures).
- 15 mm (TS35x15) : Une version “ profonde ” utilisée pour les composants lourds (grands automates programmables, transformateurs) nécessitant une rigidité supplémentaire.
- Utilisation : Disjoncteurs, automates programmables, démarreurs progressifs de moteur, relais.
2. Rail chapeau haut de forme miniature (TS15)
Les TS15 est une version plus petite du rail chapeau haut de forme, utilisée lorsque l’espace est extrêmement limité.
- Norme : CEI 60715 / EN 50045
- Largeur : 15 mm
- Profondeur : 5,5 mm
- Utilisation : Boîtes de jonction, borniers compacts, relais miniatures.
3. Rail à section en G (TS32)
Les TS32 ou “ rail en G ” a un profil asymétrique en forme de G. C’était la norme d’origine avant que le TS35 ne prenne le relais, mais il est toujours utilisé pour des applications spécifiques à usage intensif.
- Norme : EN 50035
- Largeur : 32 mm
- Caractéristiques : La forme asymétrique empêche l’installation des composants en sens inverse (protection contre l’inversion de polarité). La lèvre incurvée offre une résistance structurelle élevée.
- Utilisation : Contacteurs lourds, grands transformateurs, équipements existants.
4. Rail à section en C
Les rails à section en C ont une forme en C et sont souvent utilisés pour le support physique plutôt que pour l’encliquetage de composants électroniques, bien que certains borniers soient conçus pour eux.
- Largeurs : 20 mm, 30 mm, 40 mm, 50 mm.
- Utilisation : Serre-câbles, structures de support physique, types de borniers spécifiques.
Tableau comparatif des rails DIN
| Type | Désignation | Largeur | Profondeur | Tolérance (CEI 60715) | Standard | Application Typique |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Chapeau haut de forme | TS35x7,5 | 35 mm | 7,5 mm | Largeur ±0,2 mm, Profondeur ±0,15 mm | CEI 60715 | Disjoncteurs miniatures (MCB), Automates programmables (PLC), Relais (Standard) |
| Profilé chapeau profond | TS35x15 | 35 mm | 15 mm | Largeur ±0,2 mm, Profondeur ±0,2 mm | CEI 60715 | Composants lourds, Environnements vibratoires |
| Miniature | TS15 | 15 mm | 5,5 mm | Largeur ±0,15 mm, Profondeur ±0,1 mm | CEI 60715 | Boîtes de jonction compactes, Petites bornes |
| Profilé en G | TS32 | 32 mm | 15 mm | Largeur ±0,2 mm, Profondeur ±0,2 mm | EN 50035 | Applications lourdes, Appareils sensibles à la polarité |
Pour un examen plus approfondi du choix du bon rail pour vos besoins spécifiques, consultez notre guide sur Comment choisir les bons rails DIN.
Spécifications des matériaux et fabrication
Le matériau du rail DIN détermine sa résistance mécanique, sa résistance à la corrosion et sa conductivité électrique (pour la mise à la terre).
1. Acier au carbone laminé à froid
- Finition : Zingué avec passivation au chromate clair ou jaune.
- Pour: Haute résistance, faible coût, excellentes propriétés magnétiques.
- Idéal pour : Panneaux industriels généraux, environnements secs.
2. Aluminium
- Finition : Anodisé ou brut.
- Pour: Léger, facile à couper, non magnétique.
- Idéal pour : Applications de transport (trains, marine), boîtiers sensibles au poids.
3. Acier inoxydable (AISI 304/316)
- Finition : Poli ou naturel.
- Pour: Résistance supérieure à la corrosion.
- Idéal pour : Usines chimiques, plateformes pétrolières offshore, installations de transformation des aliments.
4. Cuivre
- Utilisation : Principalement utilisé comme barre omnibus de mise à la terre (rail PE) plutôt que pour le support mécanique.
- Pour: Haute conductivité électrique.
Perforé vs. Non perforé
- Perforé (Fendu) : Comporte des trous/fentes pré-perforés sur toute la longueur. Plus facile à installer car aucun perçage n'est nécessaire.
- Non perforé (Plein) : Doit être percé par l'installateur. Offre une rigidité structurelle légèrement supérieure et peut être utilisé lorsque le rail sert de barre omnibus (bien que cela soit rare).
Applications dans tous les secteurs d'activité
Les rails DIN ont transcendé leurs origines pour devenir essentiels dans pratiquement tous les secteurs qui utilisent l'électricité.
Automatisation industrielle
Dans les usines de fabrication, les rails DIN abritent le “ cerveau ” de l'opération. Les automates programmables, les modules d'E/S et les alimentations sont encliquetés sur des rails dans des configurations à haute densité. La modularité permet de remplacer facilement les composants défectueux sans arrêter l'ensemble du panneau pendant de longues périodes.
Énergies renouvelables
Les combineurs solaires et les boîtiers de commande d'éoliennes utilisent des rails DIN pour monter les sectionneurs CC, les porte-fusibles et les dispositifs de protection contre les surtensions (SPD). La nature robuste des rails TS35x15 est souvent requise ici pour résister aux vibrations dans les éoliennes.
Systèmes de gestion de bâtiment (BMS)
Les bâtiments intelligents modernes utilisent des rails DIN pour monter les contrôleurs d'éclairage, les actionneurs de CVC et les compteurs d'énergie. La nature compacte du montage sur rail DIN permet à ces systèmes complexes de s'intégrer dans des locaux électriques standard.
Télécommunications
Bien que les racks de 19 pouces soient la norme pour les serveurs, l'infrastructure de support (unités de distribution d'alimentation (PDU), boîtes d'épissure de fibre et convertisseurs de média) utilise souvent le montage sur rail DIN pour plus de flexibilité dans le rack.
Guide d'installation : Étape par étape
Une installation correcte est essentielle pour la stabilité mécanique et la sécurité du système électrique.
Outils nécessaires
- Coupe-rail DIN (ou scie à métaux/meuleuse d'angle avec un outil d'ébavurage)
- Mètre ruban
- Perceuse et vis taraudeuses (pour les rails non perforés ou le montage sur panneau)
- Niveau à bulle
- EPI (gants, lunettes de sécurité)
Étape 1 : Planification et agencement
Déterminez l'agencement de vos composants. Regroupez les appareils de manière logique (par exemple, entrée d'alimentation -> protection -> contrôle -> sortie). Assurez-vous de laisser suffisamment d'espace entre les rangées pour les goulottes de câblage (chemin de câbles).
Étape 2 : Mesure et coupe
Mesurez la longueur requise. Si vous utilisez une scie, assurez-vous que la coupe est d'équerre. Crucial : Ébavurez toujours les extrémités coupées. Les arêtes vives peuvent endommager l'isolation des fils ou blesser les techniciens.
Étape 3 : Montage du rail
Fixez le rail à la plaque arrière du panneau.
- Espacement: Pour un rail standard de 35 mm, les vis de montage sont généralement placées tous les 200 mm à 250 mm pour éviter la flexion sous charge.
- Mise à niveau : Utilisez un niveau à bulle pour vous assurer que le rail est parfaitement horizontal.
Étape 4 : Mise à la terre
Si le rail DIN est utilisé comme chemin de mise à la terre (terre de protection), assurez-vous que le contact entre le rail et la plaque arrière est conducteur (retirez la peinture si nécessaire) ou utilisez un bornier de mise à la terre dédié fixé au rail.
⚠️ AVERTISSEMENT DE SÉCURITÉ CRITIQUE : Les rails DIN ne sont PAS des barres omnibus. Bien qu'ils puissent fournir un chemin vers la terre (PE – Terre de protection), ils ne sont PAS conçus pour transporter le courant de charge (conducteurs neutres ou de phase), sauf indication explicite du fabricant. L'utilisation d'un rail DIN comme conducteur de courant peut entraîner une surchauffe, un risque d'incendie et un choc électrique. Consultez toujours les spécifications du fabricant et les codes électriques locaux.
Étape 5 : Installation des composants
Encliquetez les composants sur le rail.
- De haut en bas : Accrochez la lèvre supérieure du composant sur le bord supérieur du rail, puis poussez vers le bas et vers l'intérieur jusqu'à ce que le clip inférieur s'enclenche.
- Butées d'extrémité : Toujours installer des brides d'extrémité (butées d'extrémité) à chaque extrémité d'une rangée de composants. Cela empêche les appareils de glisser latéralement, ce qui peut desserrer les connexions des fils.
Pour une comparaison de cette méthode avec les techniques plus anciennes, voir Rail DIN ou montage traditionnel.
Critères de sélection et bonnes pratiques
Pour assurer une installation durable, tenez compte des facteurs suivants :
1. Capacité de charge
Pour les composants lourds (transformateurs, gros entraînements), utilisez TS35x15 (15 mm de profondeur) rails ou Rails en G. Les rails standard de 7,5 mm peuvent se tordre ou s'affaisser sous un poids important, ce qui peut entraîner le détachement des composants.
2. Conditions environnementales
- Humidité élevée/Extérieur : Utilisez de l'acier inoxydable ou de l'aluminium.
- Vibrations (par exemple, ferroviaire, maritime) : Utilisez des rails profonds (TS35x15) et des butées d'extrémité robustes. Assurez-vous que les composants sont conçus pour résister aux vibrations et qu'ils sont solidement verrouillés.
3. Compatibilité galvanique
Évitez de mélanger des métaux différents qui peuvent provoquer de la corrosion galvanique. Par exemple, le montage d'un rail en aluminium directement sur une surface en cuivre nu dans un environnement humide peut entraîner de la corrosion.
Processus de fabrication des rails DIN
Pour mieux comprendre la précision et la qualité de la production des rails DIN, regardez cet aperçu détaillé de la fabrication de VIOX.com:
Cette vidéo présente le flux de travail complet de la fabrication, de la sélection des matières premières et du laminage à froid au zingage et au contrôle de la qualité, en mettant en évidence les processus industriels qui garantissent que les rails DIN respectent les tolérances strictes de la norme IEC 60715.
Avantages des systèmes de rails DIN
Pourquoi ce système domine-t-il l'industrie depuis près d'un siècle ?
- Modularité et flexibilité : Les composants peuvent être ajoutés, retirés ou réorganisés sans percer de nouveaux trous dans le panneau.
- Efficacité spatiale : Les composants de rail DIN sont conçus pour être compacts et montés verticalement, ce qui maximise l'utilisation de l'espace disponible sur le panneau.
- Coûts de main-d'œuvre réduits : “Le montage ”encliquetable" est beaucoup plus rapide que le montage individuel des appareils par vissage.
- Normalisation : Un seul type de rail prend en charge des milliers de produits provenant de centaines de fournisseurs.
- Organisation du câblage : Fonctionne de manière transparente avec les systèmes de goulottes de câbles pour un câblage propre et traçable.
Pour en savoir plus sur les avantages, lisez Les 5 principales raisons pour lesquelles les rails DIN sont essentiels dans les installations électriques modernes.
FAQ
Puis-je couper le rail DIN à n'importe quelle longueur ?
Oui, les rails DIN sont généralement vendus en longueurs de 1 ou 2 mètres et peuvent être coupés à la taille désirée. Il est recommandé d'utiliser un coupe-rail DIN spécialisé pour une coupe nette et sans bavure, mais une scie à métaux ou une meuleuse d'angle peuvent être utilisées si les bords sont limés pour les rendre lisses par la suite.
Le rail DIN conduit-il le courant ?
En général, non. Le rail est destiné au support mécanique. Cependant, il peut conduire des courants de défaut s'il est utilisé comme barre omnibus de mise à la terre (PE). N'utilisez jamais le rail comme conducteur de neutre ou de phase, sauf si vous utilisez des systèmes de barres omnibus spécialisés conçus à cet effet.
⚠️ Avertissement De Sécurité: Les rails DIN ne sont PAS conçus pour transporter le courant de charge. Leur utilisation comme conducteurs de courant (neutre/phase) peut provoquer une surchauffe, des risques d'incendie et un choc électrique. N'utilisez les rails DIN que pour la mise à la terre (PE) ou le support mécanique, sauf si le fabricant spécifie explicitement une capacité de transport de courant.
Quelle est la limite de poids d'un rail DIN ?
Il n'y a pas de “limite de poids” unique, car elle dépend de l'espacement des vis de montage et du profil du rail. Un rail TS35x7.5 standard monté tous les 200 mm peut généralement supporter facilement les composants de commande. Pour les charges supérieures à 5 kg par appareil ou les zones à fortes vibrations, passez à un rail TS35x15 et réduisez l'espacement des vis de montage.
Pourquoi certaines rails DIN sont-elles perforées ?
Les rails perforés (à fentes) sont pré-percés pour faciliter l'installation (aucun perçage requis). Les rails pleins (non perforés) sont plus robustes et préférés pour les charges lourdes ou lorsque le rail est utilisé pour la continuité de la mise à la terre.
Quelle est la différence entre un rail DIN et un profilé Unistrut ?
Le rail DIN est destiné au montage de petits composants électriques (disjoncteurs, relais). Le profilé Unistrut (rail de montage) est un système structurel beaucoup plus grand utilisé pour supporter les conduits, les tuyaux et les châssis d'équipements lourds.
Conclusion
Le rail DIN témoigne de la puissance de la normalisation. De ses humbles débuts dans l'Allemagne des années 1920 à son statut de CEI 60715 norme mondiale, il a rationalisé l'industrie électrique, rendant les panneaux de commande plus sûrs, mieux organisés et plus faciles à entretenir.
Que vous conceviez une simple boîte de jonction ou un système d'automatisation industrielle complexe, il est essentiel de comprendre les nuances des types de rails, du rail standard TS35 au rail robuste Rail en G. En sélectionnant le matériau et le profil appropriés à votre application, vous assurez une base solide à votre infrastructure électrique.
Pour plus d'informations sur les prix et l'approvisionnement, consultez notre analyse sur Facteurs clés influençant les prix des rails DIN.
