Når du designer elektriske kontrollpaneler og automasjonssystemer, spiller den enkle rekkeklemmen en avgjørende rolle for å sikre pålitelige tilkoblinger. Men det finnes utallige alternativer, og det kan være en utfordring å velge DIN-skinnemonterte rekkeklemmer som passer perfekt til applikasjonskravene. Denne omfattende veiledningen går gjennom alt du trenger å vite for å kunne ta velbegrunnede beslutninger om elektriske tilkoblingsbehov.
Forstå DIN-skinneklemmer og deres bruksområder
Hva er DIN-skinneklemmer?
DIN-skinneklemmer er modulære elektriske kontakter montert på standardiserte metallskinner. De gir sikre tilkoblingspunkter for ledninger i elektriske skap, og skaper organiserte og tilgjengelige ledningssystemer. Disse komponentene fungerer som koblingspunkter der ledere kan kobles til og fra og organiseres på en systematisk måte.
Selve betegnelsen "DIN" kommer fra Deutsche Institut für Normung (det tyske instituttet for standardisering), og betegner tilslutning til et sett med standarder som oppsto i Tyskland på 1920-tallet, og som ble tatt i bruk over hele verden fra 1950-tallet og utover.
Vanlige bruksområder og bransjer
Rekkeklemmer montert på DIN-skinner er mye brukt i en rekke bransjer:
- Industriell automasjon og kontrollsystemer
- Systemer for bygningsadministrasjon (BMS)
- HVAC-utstyr
- Strømfordelingspaneler
- Jernbaneapplikasjoner
- Maskinbygging
- Prosesskontrollsystemer
- Installasjoner for fornybar energi
- Telekommunikasjon
- Energisektoren
- Transport
- Marin- og offshoreteknikk
De viktigste fordelene med DIN-skinnemonteringssystemer
DIN-skinnesystemene er populære på grunn av flere fordeler:
- Forbedret sikkerhet: Klemmeblokkene er konstruert av robuste isolasjonsmaterialer og utgjør et sikkert grensesnitt mellom komponenter og ledningsseksjoner, slik at utilsiktet kontakt med spenningsførende deler forhindres.
- Standardisert monteringsmetode på tvers av produsenter
- Enkel montering og demontering uten verktøy
- Effektiv bruk av panelplass
- Forenklet utvidelse og rekonfigurering
- Forbedret organisering og tilgjengelighet
- Redusert vedlikeholdstid
- Forbedret pålitelighet med sikre tilkoblinger
Viktige faktorer å ta hensyn til ved valg av rekkeklemmer
Spennings- og strømverdier
En av de første vurderingene ved valg av rekkeklemmer er den elektriske kapasiteten:
- Spenningsverdi: Vanligvis fra 300 V til 1000 V
- Nominell strømstyrke (Ampacity): Vanligvis mellom 5A og 150A, avhengig av størrelse og design
- Krav til overspenningsbeskyttelse: For bruksområder med spenningstopper
- AC- vs. DC-applikasjoner: Noen blokker er optimalisert for spesifikke strømtyper
Velg alltid rekkeklemmer med en nominell effekt som overskrider kravene til bruksområdet med minst 20% for å sikre sikkerhetsmarginer og ta høyde for potensielle systemendringer. Når det gjelder strømverdier, er det en allment akseptert beste praksis å bruke en sikkerhetsmargin på 150% av systemets maksimale forventede strømstyrke.
Spenningsverdien påvirkes i stor grad av den dielektriske styrken til isolasjonsmaterialet og de fysiske separasjonsavstandene - nærmere bestemt delingen (avstanden fra senter til senter mellom klemmene) og krype- og klaringsavstandene som er designet inn i blokken.
Kompatibilitet med ledningsstørrelser
Klemmeblokkene har plass til spesifikke ledningsdimensjoner:
- Miniatyrblokker: 22-14 AWG
- Blokker for middels krevende bruk: 20-10 AWG
- Kraftige blokker: 12-4 AWG eller større
Sørg for at den valgte rekkeklemmen har plass til både de minste og de største lederne i systemet. Vurder kompatibilitet med fåtrådet versus massiv ledning og eventuelle spesielle krav til ledere med hylser eller fortinnede ledere.
Hvis ledningsstørrelsen eller -typen ikke stemmer overens med rekkeklemmens spesifiserte egenskaper, kan det føre til løse tilkoblinger, høy kontaktmotstand, intermitterende drift eller til og med fullstendig uttrekking av ledningen under minimal belastning.
Klemmeblokk-typer (skrue, fjær, IDC osv.)
Tilkoblingsmetoden har stor betydning for installasjonstid, pålitelighet og vedlikeholdskrav:
- Skruetype: Tradisjonell og mye brukt; pålitelig, men krever riktig dreiemoment. Fordelene er blant annet høy klemkraft og egnet for store ledninger, men de kan løsne ved vibrasjoner hvis de ikke er riktig tilskrudd.
- Fjærklemme (Cage Clamp): Raskere installasjon, vibrasjonsbestandig, vedlikeholdsfri. Fjærklemmer er svært motstandsdyktige mot vibrasjoner og støt, ettersom det konstante trykket fra fjæren automatisk justeres for å kompensere for mindre deformasjoner i ledningen eller endringer som skyldes temperatursvingninger.
- Push-in (PIT): Rask tilkobling uten verktøy, plassbesparende design. Push-in-klemmer gjør det mulig å sette inn massive eller avisolerte ledninger direkte uten verktøy, noe som gir opptil 40% kortere installasjonstid sammenlignet med fjærbelastede klemmer.
- Isolasjonsforskyvning (IDC): Rask terminering uten avisolering. IDC-teknologien eliminerer behovet for avisolering, noe som reduserer den totale tiden som brukes på klargjøring av kablene betydelig.
- Bolttilkobling (Boltklemmer): For applikasjoner med høy strømstyrke som krever maksimalt kontakttrykk. Disse gir en svært robust og sikker forbindelse, og er svært motstandsdyktige mot løsgjøring forårsaket av vibrasjoner, støt eller mekanisk belastning.
- Pluggbare rekkeklemmer: Modulær design med separate plugg- og stikkontaktkomponenter, slik at hele ledningsnett raskt kan kobles til og fra. Ideell for bruksområder som krever hyppig vedlikehold eller utskifting av komponenter.
Velg tilkoblingsteknologi basert på bruksområdets krav til vibrasjonsmotstand, tilkoblingssikkerhet og vedlikeholdsfrekvens.
Plassbegrensninger og monteringskrav
Det er ofte trangt om plassen på panelet:
- Ta hensyn til rekkeklemmeavstand (bredde) - fra 3,5 mm til 20 mm
- Vurdere stablingsalternativer for blokker i flere nivåer (ett, to eller tre nivåer)
- Ta høyde for plass til tilbehør (endebraketter, separatorer, bytter)
- Plan for utvidelse og fremtidige modifikasjoner
- Vurder orienteringen og tilgjengeligheten for kabling
Miniatyr- og mikroklemmer er spesielt utviklet for å passe inn i trange kabinetter eller kompakte maskiner der det er upraktisk å bruke klemmer i standardstørrelse. Disse kan monteres på mindre DIN-skinneprofiler, for eksempel NS 15-skinnen, i tillegg til standard NS 35-skinnen.
Spesialiserte rekkeklemmealternativer for spesifikke bruksområder
Jord- og PE-klemmeblokker
Jordklemmene har en karakteristisk grønn-gul farge og er spesialdesignet for beskyttende jordtilkoblinger:
- Har ofte større metalloverflater for bedre elektrisk kontakt
- Kan tilby direkte metall-til-skinne-tilkoblinger for bedre jording
- Tilgjengelig med spesielle testfunksjoner for sikkerhetsverifisering
Disse blokkene er spesielt utformet for å gi en sikker og pålitelig elektrisk forbindelse fra en krets eller et utstyrsstykke til jord, vanligvis ved å koble den innkommende jordledningen mekanisk og elektrisk til selve DIN-skinnen.
Sikrede rekkeklemmer
Disse har sikringsholdere direkte integrert i rekkeklemmen:
- Sørg for kretsbeskyttelse i terminalsystemet
- Tilgjengelig for ulike sikringstyper (glass, keramikk, bil)
- Kan inkludere indikatorer for utløste sikringer (ofte LED)
- Noen utførelser gjør det mulig å bytte sikringer uten å koble fra ledningene
Sikringsklemmer er ofte utformet med en hengslet del, en svingbar spak eller et skruelokk som gjør det enkelt å komme til sikringen for inspeksjon eller utskifting.
Terminalblokker på flere nivåer
Når plassen er begrenset, maksimerer design i flere nivåer tilkoblingstettheten:
- Dobbelt nivå: To uavhengige kretser på samme fotavtrykk
- Tre nivåer: Tre tilkoblingsnivåer for maksimal tetthet
- Ulike kretstyper kan kombineres (strøm, signal, jord)
- Vurder tilgjengelighet for testing og vedlikehold
Selv om blokker i flere nivåer gir klare fordeler når det gjelder tilkoblingstetthet, kan de også by på praktiske utfordringer når det gjelder tilgjengelighet for kabling av de lavere nivåene og for etterfølgende testing eller feilsøking.
Frakoblings- og knivkantklemmer
For kretser som krever isolasjonsevne:
- Knivfrakoblingsblokker gjør det mulig å avbryte kretsen for testing
- Testpunktterminaler gir tilgang til målinger uten frakobling
- Kombinasjoner av sikring og frakobling gir beskyttelse og isolering
- Vurder plug-in-bro-systemer for gruppert frakobling
Disse rekkeklemmene gjør det mulig å avbryte eller teste elektriske kretser på en sikker og praktisk måte uten å måtte fjerne eller forstyrre de tilkoblede ledningene fysisk. De er spesielt viktige i prosesskontrollsystemer, industriell automasjon og forsyningsapplikasjoner der det er behov for regelmessig kalibrering eller testing.
Klemmeblokker for sensorer/aktuatorer
Spesialisert for effektiv kabling av sensorer og aktuatorer:
- Gir flere forskjellige potensialnivåer (strøm, jord, signal)
- Har ofte smale profiler for kabling med høy tetthet
- Kan inkludere LED-indikatorer for å vise signalstatus
- Bruk fargekodede elementer for enkel identifisering av potensialer
En viktig designegenskap er muligheten til å samle flere tilkoblingspunkter i et kompakt, enkelt hus, noe som er ideelt for 3-tråds nærhetssensorer, fotoelektriske sensorer eller små aktuatorer.
Klemmeblokker for strømfordeling
Utviklet for å forenkle og sentralisere strømdistribusjonen:
- Har høy strømføringskapasitet
- Kan ha doble inngangsterminaler for redundante strømoppsett
- Tilbyr flere utgangspunkter for distribusjon av strøm
- Minimerer ledningsrotet og reduserer potensielle feilpunkter
Termoelementklemmeblokker
Spesielt utviklet for temperaturmålingskretser:
- Innvendige ledende deler laget av termoelement-legeringer
- Forhindrer innføring av uønsket termisk EMF ved avslutningspunkter
- Kan inkludere innebygde miniatyr termoelementkontakter
- Fargekodet og merket med termoelementtype (K, J, T osv.)
Miljøhensyn ved valg av rekkeklemme
Temperaturverdier og varmespredning
Klemmeblokkene må tåle driftsmiljøet:
- Standardblokker er vanligvis klassifisert for -30 °C til +85 °C
- Høytemperaturvarianter er tilgjengelige for opptil +125 °C
- Vurder varmeutvikling fra strømgjennomgang
- Ta hensyn til temperaturstigning og ventilasjon i skapet
- Evaluer plastmaterialer med tanke på temperaturstabilitet
Husmaterialene (vanligvis polyamider som PA66) har spesifikke temperaturgrenser. Hvis den faktiske driftstemperaturen overskrider materialets spesifiserte øvre grense, kan plasthuset bli mykt, deformert eller forringet, noe som går ut over isolasjonsegenskapene og den mekaniske styrken.
Vibrasjonsmotstand
I miljøer med bevegelse eller vibrasjoner:
- Fjærklemmeterminaler gir overlegen vibrasjonsmotstand
- Vurder blokker med låsefunksjoner eller vibrasjonsdempende design
- Evaluer historisk ytelse i lignende applikasjoner
- Se etter tredjeparts sertifiseringer for vibrasjonstesting
Valg av tilkoblingsteknologi har stor innvirkning på rekkeklemmens evne til å motstå vibrasjoner og støt. Fjærbaserte teknologier (fjærklemme, push-in) gir generelt utmerket vibrasjonsmotstand, mens skrueklemmeteknologi kan være utsatt for å løsne med mindre den er spesielt utformet med antivibrasjonsfunksjoner.
Beskyttelse mot fuktighet og støv (IP-klassifisering)
For tøffe miljøer:
- Standard rekkeklemmer med grunnleggende IP20-beskyttelse (fingersikker)
- Spesialvarianter tilgjengelig for IP67 (støvtett og vanntett)
- Vurder konforme belegg eller innkapslede konstruksjoner for ekstreme forhold
- Evaluer materialets motstandskraft mot spesifikke kjemikalier eller forurensninger
Selv om de enkelte DIN-skinneklemmene vanligvis ikke tildeles en IP-klassifisering i seg selv (ettersom de er komponenter som skal installeres i et beskyttende kabinett), er den generelle IP-klassifiseringen til kabinettet avgjørende for beskyttelsen i fuktige eller våte miljøer.
Tilbehør til rekkeklemmer og komplementære komponenter
Endeplater og braketter
Uunnværlig for å sikre rekkeklemmeenheter:
- Endebraketter forhindrer at blokken beveger seg på skinnen
- Skilleplater skiller ulike spenningsnivåer
- Endedeksler beskytter eksponerte ledende deler
- Vurder fargekodede alternativer for visuell organisering
Merkesystemer og etiketter
Tydelig identifikasjon er avgjørende for sikkert vedlikehold:
- Markører med direkte trykk for permanent identifikasjon
- Snap-in markørholdere for utskiftbar merking
- Engangsutskriftssystemer for konsekvent dokumentasjon
- Vurder programvaregenererte merkesystemer for komplekse installasjoner
Jumper og krysskoblinger
Forenkle felles tilkoblinger mellom terminaler:
- Hoppere med fast stigning for tilstøtende blokker
- Jumper med variabel stigning for ikke-tilstøtende tilkoblinger
- Flerpolede jumperkamper for tilkobling av flere kretser
- Isolerte bytter for ulike spenningsnivåer
Tilbehør til testing
Tilrettelegge for systemverifisering og feilsøking:
- Testplugger for måling uten å koble fra
- Testadaptere for tilkobling av instrumenter
- Moduler med innebygde testpunkter
- Vurder sikkerhetskravene for live testing
DIN-skinnestandarder og kompatibilitet
DIN-skinnetyper
Det finnes flere typer DIN-skinner, hvorav TS35 er den vanligste:
- Topphatteskinne (TS35/IEC/EN 60715 - 35×7,5 og 35×15): Den mest utbredte typen som brukes globalt. Har en symmetrisk profil som ligner en topphatt og er 35 mm bred. Finnes i versjoner med standard dybde (7,5 mm) og dyp hatt (15 mm).
- G-skinne (TS32/EN 50035): Har en asymmetrisk profil og er vanligvis 32 mm bred. Brukes til montering av større og tyngre elektriske komponenter.
- Skinner av C-type (EN 50024): Har et C-formet tverrsnitt og finnes i ulike høyder (C20, C30, C40, C50). Bruken av disse har gått ned, og TS35-skinner har blitt mer dominerende.
- Miniatyrskinner (TS15/EN 50045): En mindre versjon av TS35-skinnen med en bredde på 15 mm, ideell for bruksområder med begrenset plass.
Forsikre deg om at rekkeklemmene er kompatible med DIN-skinnetypen for å unngå installasjonsproblemer.
Materiale og utførelse av DIN-skinner
DIN-skinner er vanligvis produsert av materialer som gir god mekanisk styrke og korrosjonsbestandighet:
- Stål (kaldvalset karbonstål): Det vanligste, gir utmerket styrke og stivhet.
- Aluminium: Lettere enn stål med god korrosjonsbestandighet.
- Rustfritt stål: For tøffe, korrosive miljøer.
- Overflatebehandling: Stålskinner har vanligvis beskyttende sinkbelegg eller kromatpassivering.
Steg-for-steg-veiledning for valg av riktig rekkeklemme
Fastsettelse av elektriske krav
Begynn med de grunnleggende elektriske behovene dine:
- Oppgi maksimale krav til spenning og strømstyrke
- Identifiser ledningstyper og -størrelser som skal termineres
- Bestem nødvendig avstand for spenningsisolasjon
- Ta hensyn til spesielle krav (høy temperatur, vibrasjoner)
- Vurdere behov for kretsbeskyttelse (sikret eller ikke sikret)
Måling av tilgjengelig plass
Optimaliser paneloppsettet ditt:
- Mål tilgjengelig DIN-skinnelengde
- Beregn nødvendig antall terminaler og avstand mellom dem
- Ta hensyn til tilbehør og plassbehov
- Gir mulighet for fremtidig utvidelse (vanligvis 20%)
- Kontroller at det er klaring i skapdybden for kabelføring
Evaluering av tilkoblingsmetoder
Velg riktig termineringsteknologi:
- Vurder installatørens ferdighetsnivå og tilgjengelige verktøy
- Vurder vedlikeholdsfrekvens og tilgjengelighet
- Evaluer vibrasjons- og bevegelsesproblemer
- Vei installasjonstid opp mot tilkoblingssikkerhet
- Ta hensyn til miljøforhold som påvirker forbindelsene
Vurderer fremtidige ekspansjonsbehov
Planlegg for morgendagens krav:
- Reserver plass til flere rekkeklemmer
- Standardiser på blokktyper for lagerstyring
- Dokumenter grundig for fremtidige endringer
- Vurder modulære systemer som gir rom for endringer
- Implementer reservekapasitet for uventede behov
Standarder og sertifiseringer
Klemmeblokkene skal være i samsvar med ulike internasjonale og regionale standarder:
- IEC-standarder: IEC 60947-7-1 (standard rekkeklemmer), IEC 60947-7-2 (jordklemmer), IEC 60947-7-3 (sikringsklemmer)
- UL-standarder: UL 1059 (rekkeklemmer), UL 486A-486B (ledningskontakter)
- CSA-standarder: CSA C22.2-serien for kanadiske markeder
Viktige sertifiseringer å se etter:
- CE-merking: For samsvar med Det europeiske økonomiske samarbeidsområdet
- UL-merket for anerkjent komponent (RU-merke): Komponent som er evaluert av UL for bruk i større systemer
- CSA Certified Mark: Oppfyller kanadiske sikkerhetsstandarder
- ATEX- og IECEx-merking: For utstyr i potensielt eksplosjonsfarlige atmosfærer
De beste produsentene og kvalitetshensyn
Ledende merker av rekkeklemmer
Flere produsenter har etablert et godt rykte for kvalitet:
- Phoenix Kontakt
- VIOX ELECTRIC
- Wago
- ABB
- Schneider Electric
- Rockwell Automation
- TE Connectivity
Kvalitetssertifiseringer du bør se etter
Verifisere samsvar med relevante standarder:
- UL/CSA-godkjenninger for nordamerikanske installasjoner
- IEC/EN-sertifiseringer for internasjonale bruksområder
- Bransjespesifikke sertifiseringer (marine, jernbane, eksplosjonssikker)
- Sertifiseringer av kvalitetsstyringssystemer (ISO 9001)
- Overholdelse av miljøstandarder (RoHS, REACH)
Kostnad vs. kvalitetshensyn
Balansere budsjettbegrensninger med krav til ytelse:
- Vurder de totale eierkostnadene, ikke bare innkjøpsprisen
- Evaluer arbeidsbesparelser som følge av enklere installasjon
- Ta høyde for nedetidskostnader som følge av potensielle feil
- Vurder tilgjengeligheten av reservedeler og langsiktig support
- Vurder fordelene ved standardisering på tvers av prosjekter
Vanlige feil du bør unngå når du velger rekkeklemmer
Overser spenningsfall
Lange strekk med små ledere kan skape betydelige spenningsfall:
- Beregn spenningsfall for kritiske kretser
- Vurder å øke størrelsen på rekkeklemmene for strømdistribusjon
- Bruk kobberbrytere i stedet for nikkel for bedre ledningsevne
- Implementer separate strøm- og kontrollterminalgrupper
- Overvåk temperaturen som en indikator på dårlige forbindelser
Ignorerer varmeutvikling
Termiske problemer kan føre til for tidlig svikt:
- Sørg for tilstrekkelig avstand mellom høystrømsblokkene
- Vurder deratingfaktorer for høye temperaturer
- Bruk større blokker for applikasjoner med høy strømstyrke, selv når ledningsstørrelsen tillater mindre blokker
- Sørg for god ventilasjon rundt terminalgruppene
- Vurder varmebilder under igangkjøring
Feil avstand og plassering
Logisk organisering forhindrer feil:
- Grupper terminaler etter funksjon og spenningsnivå
- Bruk skilleplater mellom ulike spenningssystemer
- Oppretthold minimumsavstander for sikker drift
- Plasser høystrømsblokker for å minimere termisk påvirkning på følsomme kretser
- Sørg for tilstrekkelig plass for bøying og ruting av ledninger
Vurderinger knyttet til vedlikehold og utskifting
Tegn på feil på rekkeklemmen
Se etter indikatorer på potensielle problemer:
- Misfarging eller smelting av plastkomponenter
- Løse koblinger som krever hyppig etterstramming
- Synlige lysbuer eller brennende merker
- Uforklarlige spenningsvariasjoner
- Overdreven oppvarming under normal drift
Inspeksjonsprosedyrer
Gjennomfør regelmessige kontroller:
- Kontroller riktig dreiemoment på skrueforbindelser
- Se etter tegn på overoppheting eller misfarging
- Bekreft sikker montering på DIN-skinne
- Inspiser kabelinnføringspunktene for skader
- Test kritiske tilkoblinger for spenningsfall
Oppgraderingsmuligheter
Vurder forbedringer under vedlikehold:
- Erstatt aldrende skrueterminaler med vedlikeholdsfrie alternativer
- Innfør fargekoder for bedre sikkerhet
- Legg til testpunkter for enklere feilsøking
- Oppgrader til materialer med høyere temperatur hvis det er hensiktsmessig
- Implementere bedre merkesystemer
Konklusjon
Når du skal velge de riktige DIN-skinnemonterte rekkeklemmene, må du ta nøye hensyn til elektriske krav, miljøforhold, plassbegrensninger og langsiktige vedlikeholdsbehov. Ved å metodisk evaluere hver enkelt faktor som er beskrevet i denne veiledningen, kan du designe effektive og pålitelige elektriske systemer som fungerer godt gjennom hele livssyklusen. Husk at det lønner seg å investere tid i riktig valg av rekkeklemmer, i form av raskere installasjon, redusert vedlikehold og økt systemsikkerhet.
Se alltid produsentens spesifikasjoner for ditt spesifikke bruksområde, og vurder å samarbeide med leverandører som kan tilby teknisk støtte for komplekse installasjoner. Med riktig tilnærming til hvordan du velger DIN-skinnemonterte rekkeklemmer, kan du skape elektriske systemer som ikke bare er funksjonelle, men også optimalisert med tanke på ytelse, sikkerhet og vedlikehold.
Relatert
Slik velger du riktig rekkeklemme til ditt elektriske prosjekt
