Что такое DIN-рейка?

DIN-рейка - это стандартизированная металлическая монтажная рейка, широко используемая в промышленных панелях управления, электрических шкафах и системах автоматизации по всему миру. Первоначально разработанная Немецким институтом стандартизации (Deutsches Institut für Normung, или DIN), эта рейка стала мировым стандартом для монтажа широкого спектра электрических компонентов. Если вы когда-нибудь заглядывали внутрь электрического щита или промышленного шкафа управления, то, скорее всего, видели DIN-рейки в действии - они являются основой организованных электроустановок во многих отраслях промышленности.

Понятие о DIN-рейке: определение и происхождение

Что такое DIN-рейка? По своей сути DIN-рейка - это стандартизированная металлическая планка, которая служит универсальной монтажной платформой для электрических и промышленных компонентов. Это простое и в то же время оригинальное решение позволяет быстро устанавливать, легко изменять конфигурацию и эффективно использовать пространство в электротехнических шкафах. Сами рейки чаще всего производятся из холоднокатаных листов углеродистой стали, которые затем подвергаются поверхностной обработке, такой как цинкование или хромирование, для обеспечения надежной защиты от ржавчины и коррозии.

VIOX DIN RAIL

История и развитие стандартов DIN

Аббревиатура "DIN" расшифровывается как "Deutsches Institut für Normung", что в переводе с немецкого означает Немецкий институт стандартизации. Именно этот институт изначально отвечал за создание и определение промышленных спецификаций для этих универсальных монтажных шин.

Концепция DIN-рейки берет свое начало в Германии, а ее первое внедрение датируется началом 20-го века. По некоторым данным, система была разработана в конце 1920-х годов. Основной целью ее разработки была стандартизация монтажа промышленных электрических компонентов, в частности электрических устройств управления и клеммных колодок.

В 1920-х годах Немецкий институт нормирования (DIN) начал официальный процесс разработки стандартов для промышленных компонентов, включая электрические устройства. DIN-рейка была официально стандартизирована под такими обозначениями, как DIN 46277-1. Изначально это был немецкий стандарт, но практичность и эффективность системы DIN-рейки привели к ее широкому распространению на международном уровне. В 1950-х годах система получила более широкое признание и дальнейшее развитие в ее нынешних общепринятых формах, распространившись сначала в соседних европейских странах, а затем быстро заняв место во всем мире.

Почему DIN-рейки стали промышленным стандартом

DIN-рейки быстро завоевали популярность по нескольким веским причинам:

• Универсальность: Компоненты разных производителей могут быть установлены на одну и ту же шину
• Простота: Защелкивающаяся конструкция устраняет необходимость в сложных крепежных элементах
• Эффективность: Рельсы позволили плотно разместить компоненты без ущерба для организации
• Гибкость: Системы можно легко модифицировать или расширять по мере изменения потребностей

Сегодня DIN-рейки вышли за рамки своего европейского происхождения и стали де-факто мировым стандартом для промышленных электромонтажных решений.

Типы DIN-рейки и их характеристики

Не все DIN-рейки созданы одинаковыми. В промышленности признано несколько стандартных профилей, каждый из которых предназначен для конкретных применений и типов компонентов. Эти профили регулируются международными стандартами, в первую очередь IEC/EN 60715, который определяет критические размеры и производственные допуски.

Top Hat (TS35 / TH35) DIN-рейка

Рельс TS35 (ширина 35 мм) - самый распространенный тип в промышленных и коммерческих приложениях, на него приходится около 80% всех DIN-рейсов, установленных по всему миру. Часто называемую "шляпной" из-за ее характерного профиля, она поставляется в двух стандартных вариантах глубины:

• Глубина 7,5 мм: Стандартный вариант для большинства общих применений, официально обозначенный в стандарте IEC/EN 60715 как "35 × 7,5".
• Глубина 15 мм: Более глубокая версия для более тяжелых компонентов или условий повышенной вибрации, официально обозначается как "35 × 15".

Из-за своей формы он также иногда упоминается как тип O или тип Omega (Ω). В Соединенных Штатах он широко известен как рельс TS35.

С-образная секция (TS32) DIN-рейка

С-образная рейка TS32 (ширина 32 мм) была одной из самых ранних конструкций DIN-рейки. Она характеризуется С-образным сечением и ассоциируется с такими стандартами, как EN 50024, хотя сейчас этот стандарт часто отмечается как отмененный. Хотя она реже встречается в новых установках, вы все еще можете найти ее в..:

• Устаревшие системы и старые европейские установки
• Специальные применения, требующие уникального монтажного профиля
• Определенные сценарии установки телекоммуникационного оборудования

Направляющие C-образного сечения могут встречаться в старых электроустановках или использоваться для специфического устаревшего оборудования. Благодаря своему профилю, обеспечивающему хорошую поддержку стены, они использовались для установки более тяжелых элементов, таких как блоки питания и трансформаторы. Однако для установки современных компонентов на направляющие C-образного сечения часто требуется использование адаптера.

G-секция (TS15) DIN-рейка

Самым маленьким стандартизированным профилем является G-образная рейка TS15 (ширина 15 мм). DIN-рейки с G-образным сечением, также известные как G32 или иногда TS32 (хотя это может вызвать путаницу с C-образным TS32), имеют характерное G-образное (или иногда J-образное) сечение. Этот профиль часто включает в себя более глубокое углубление с одной стороны, чем с другой.

Рельсы с G-образным сечением связаны с такими стандартами, как EN 50035 (который в некоторых источниках упоминается как отмененный), BS 5825 и оригинальный DIN 46277-1. Эта миниатюрная рейка в основном используется в:

• Применение в условиях ограниченного пространства
• Монтаж легких компонентов
• Специализированные корпуса для электроники

Эти направляющие специально выбраны для применения в тех случаях, когда важна надежная опора и точное выравнивание, особенно для тяжелых машин, крупных источников питания, трансформаторов и других крупных компонентов, которые могут подвергаться высоким динамическим нагрузкам или вибрации. Асимметричная конструкция направляющих G-образного сечения также помогает предотвратить неправильную установку компонентов.

Размеры DIN-рейки и варианты материалов

Стандартные DIN-рейки обычно изготавливаются из:

• Оцинкованная сталь: Наиболее распространенный вид, обеспечивающий хорошую коррозионную стойкость по экономичной цене. Обычно это холоднокатаные листы углеродистой стали, которые подвергаются электролитическому покрытию цинком, за которым часто следует процесс пассивации хроматом (в результате чего получается прозрачная или иногда желтоватая поверхность).
• Нержавеющая сталь: Для жестких условий эксплуатации, пищевой промышленности или наружного применения. Такие направляющие обычно изготавливаются из высококачественной нержавеющей стали, например, AISI тип 304 (также известной как нержавеющая сталь V2A), которая отличается высокой устойчивостью к коррозии и исключительной прочностью.
• Алюминий: Когда снижение веса имеет решающее значение или для особых требований к электрическому заземлению. Алюминиевые шины значительно легче своих стальных аналогов и обладают хорошей коррозионной стойкостью благодаря естественному образованию защитного слоя оксида алюминия на их поверхности.

Рельсы бывают разной длины, как правило, доступны варианты длиной 1 м, 2 м и под заказ. Стандартная толщина варьируется от 1 мм до 2,3 мм в зависимости от требований к применению.

DIN-рейки также доступны в двух основных конфигурациях:

• Сплошные (неперфорированные): Обладают повышенной жесткостью и механической прочностью, предпочтительны для применений, подверженных сильной вибрации, или там, где требуется надежная опора для особо тяжелых компонентов.
• Щелевые (перфорированные): Имеют ряд предварительно обработанных отверстий или удлиненных прорезей, которые обеспечивают повышенную гибкость при монтаже и облегчают прокладку проводов и кабелей.

DIN-рейки в действии: Спектр применения в различных отраслях промышленности

Универсальность, стандартизация и эффективность систем DIN-рейки привели к их широкому распространению в самых разных отраслях промышленности и сферах применения. От тяжелого промышленного производства до сложной автоматизации зданий и развивающихся технологий возобновляемой энергетики - DIN-рейки обеспечивают общую основу для организации и монтажа критически важных электрических и электронных компонентов.

Промышленная автоматизация и панели управления производством

Это основная и традиционная область применения DIN-рейки. Они широко используются в шкафах и панелях управления, которые управляют оборудованием, производственными линиями и целыми системами управления технологическими процессами. Среди устанавливаемых компонентов - программируемые логические контроллеры (ПЛК), связанные с ними модули ввода-вывода (I/O), контроллеры двигателей (например, VFD и устройства плавного пуска), реле, контакторы, различные датчики, интерфейсные модули и источники питания. DIN-рейки облегчают создание организованных, высокоплотных и легко обслуживаемых схем, что необходимо для удовлетворения требований к сложности и надежности современных систем автоматизации. Они являются основополагающими для центров управления двигателями (ЦУД), панелей управления технологическими процессами и систем безопасности оборудования.

Управление энергией, распределение и системы возобновляемых источников энергии

В энергетике DIN-рейки незаменимы для силовых распределительных щитов, где на них устанавливаются автоматические выключатели (MCB, MCCB), счетчики электроэнергии, трансформаторы тока и клеммные распределительные блоки. Они также являются важнейшими компонентами шкафов управления подстанций для размещения реле защиты и контрольного оборудования. Значительной и растущей областью применения являются системы возобновляемой энергетики. В установках солнечной энергетики DIN-рейки используются для монтажа фотоэлектрических (PV) инверторов, контроллеров заряда, систем управления батареями (BMS), устройств контроля строк и разъединителей постоянного тока. Аналогичным образом в ветроэнергетических системах на них крепятся компоненты управления и мониторинга.

Интеллектуальные здания: Управление системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, освещения и безопасности

DIN-рейки широко используются в современных системах автоматизации и управления зданием (BMS). Они обеспечивают монтажную инфраструктуру для контроллеров, реле, таймеров, датчиков и интерфейсных модулей, управляющих системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC), управления освещением (включая диммеры и блоки планирования) и системами безопасности (такими как панели контроля доступа и сигнализации). Модульность, обеспечиваемая DIN-рейками, позволяет создавать гибкие и масштабируемые решения для управления зданием.

Телекоммуникационная инфраструктура и центры обработки данных

В телекоммуникационной инфраструктуре и центрах обработки данных DIN-рейки используются в стойках сетевого оборудования, коммуникационных узлах и распределительных рамах. На них крепятся такие компоненты, как коммутационные панели, коробки и модули для заделки оптоволокна, небольшие сетевые коммутаторы промышленного класса, медиаконвертеры и компактные источники питания. Миниатюрные DIN-рейки (TS15) особенно выгодны в этих приложениях из-за часто жестких ограничений пространства в телекоммуникационных шкафах и корпусах.

Транспортные системы (железнодорожные, морские, автомобильные)

В транспортном секторе также используются системы DIN-рейки. Они используются в системах железнодорожной сигнализации, бортовых шкафах управления поездами и системах управления движением. В морской отрасли DIN-рейки используются в электрических панелях для систем навигации, связи и управления, где такие материалы, как нержавеющая сталь или алюминий, часто выбираются из-за их повышенной коррозионной стойкости в соленой воде. Они также все чаще используются в инфраструктуре зарядки электромобилей (EV) для монтажа управляющей электроники и защитных устройств.

Электромонтажные работы в жилых помещениях

Несмотря на то, что традиционно DIN-рейки чаще встречаются в промышленных и коммерческих помещениях, они все чаще используются в современных распределительных щитах (потребительских блоках) жилых домов. Они обеспечивают аккуратный и стандартизированный способ монтажа миниатюрных автоматических выключателей (MCB), устройств остаточного тока (RCD), выключателей остаточного тока с защитой от сверхтоков (RCBO), устройств защиты от перенапряжения, а иногда и модулей "умного дома". Шина TS35, как правило, версия глубиной 7,5 мм, изготовленная из оцинкованной стали, широко распространена в этих приложениях благодаря экономии места, широкой совместимости с компонентами и экономичности.

Экосистема DIN-рейки: Устройства для монтажа и необходимые аксессуары

Для создания функциональной, безопасной и хорошо организованной системы на DIN-рейке необходим широкий ассортимент аксессуаров. Эти аксессуары расширяют возможности системы и упрощают ее использование. Основные аксессуары включают:

Торцевые кронштейны / торцевые зажимы / заглушки

Они необходимы для фиксации компонентов на DIN-рейке и предотвращения их бокового перемещения или смещения, особенно в условиях вибрации или при транспортировке. Обычно они устанавливаются на обоих концах ряда монтируемых устройств. В качестве примера можно привести торцевые кронштейны Phoenix Contact CLIPFIX 35-5 и E/NS 35 N.

Торцевые крышки / разделители / перегородки

Торцевые заглушки используются для закрытия открытых проводящих сторон некоторых типов клеммных блоков, что повышает безопасность. Разделительные или разделительные пластины используются для физической и электрической изоляции различных групп компонентов или клеммных блоков, например, для разделения цепей с различным напряжением или функциями.

Перемычки / мосты (стационарные или изолированные)

Они используются для электрического соединения соседних клемм в блоке клемм, создавая общий потенциал для распределения питания или объединения сигналов. Они обеспечивают более надежное и аккуратное соединение, чем использование отдельных проводов для коротких соединений.

Системы маркировки / этикетки / бирки

Четкая и последовательная маркировка необходима для идентификации компонентов, клеммных блоков, отдельных клемм и соответствующих проводов. Это значительно облегчает монтаж, ввод в эксплуатацию, поиск и устранение неисправностей и техническое обслуживание. Системы маркировки могут включать в себя клейкие этикетки, защелкивающиеся пластиковые маркеры, печатные маркировочные полосы или гравированные таблички. На этикетках могут быть указаны номера устройств, номинальные значения напряжения/тока, функции или предупреждения о безопасности.

Опорные кронштейны / стойки

Они могут использоваться для дополнительной поддержки самой DIN-рейки, особенно при длинных пролетах или при монтаже особо тяжелых компонентов. Они также могут использоваться для поднятия DIN-рейки от монтажной поверхности, чтобы создать больше пространства для проводки или более глубоких компонентов. Одним из примеров является серия STS опорных кронштейнов для DIN-рейки.

Лучшие практики установки DIN-рейки

Правильный монтаж обеспечивает надежность и долговечность систем на DIN-рейке.

Инструменты и материалы, необходимые для установки DIN-рейки

Для установки DIN-рейки обычно требуется:

• Инструменты для резки металла (для нестандартной длины) - настоятельно рекомендуется использовать специализированные фрезы для резки DIN-рейки, поскольку они обеспечивают чистые, квадратные, без заусенцев срезы
• Измерительные инструменты, включая спиртовой уровень, чтобы убедиться, что рельс установлен ровно
• Сверлильное оборудование и соответствующие крепежные элементы
• Инструменты для установки торцевых упоров
• Инструменты для маркировки компонентов

Для конкретных типов рельсов или условий монтажа могут потребоваться более специализированные инструменты.

Пошаговый процесс установки

Правильная установка на DIN-рейку выполняется в соответствии со следующими общими шагами:

1. Измерьте и спланируйте макет, обеспечив достаточное пространство для всех компонентов
2. При необходимости обрежьте рейку до нужной длины.
3. Надежно закрепите рейку на панели или корпусе, обеспечив ее идеальную ровность и прямоту
4. Установите концевые упоры в соответствующих местах
5. Закрепите компоненты на направляющей в запланированной конфигурации
6. Подключите проводку в соответствии с проектом системы
7. Пометьте компоненты и проводку для дальнейшего использования

Соблюдение этого систематического подхода гарантирует чистую и профессиональную установку.

Распространенные ошибки при установке, которых следует избегать

Даже опытные монтажники иногда допускают такие ошибки:

• Недостаточное расстояние между компонентами, что приводит к проблемам с нагревом
• Недостаточное крепление рельсов, приводящее к их смещению и возможным поломкам
• Смешивание несовместимых компонентов с различными требованиями к типу рельсов
• Плохое планирование будущего расширения
• Неправильная маркировка, создающая трудности в обслуживании
• Несоответствие направляющих, которое может затруднить защелкивание или снятие компонентов
• Перегрузка рельсов сверх установленных ограничений по весу

Избежание этих подводных камней приводит к созданию более надежных и ремонтопригодных установок.

Преимущества использования систем крепления на DIN-рейку

Широкое распространение технологии DIN-рейки обусловлено ее многочисленными практическими преимуществами.

Эффективность использования пространства и преимущества организации

Предусмотрен монтаж на DIN-рейку:

• Максимальное использование пространства панели
• Логическая группировка и организация компонентов
• Стандартизированное расстояние для оптимального охлаждения
• Чистый, профессиональный внешний вид

Эти качества особенно ценны в условиях ограниченного пространства.

Преимущества гибкости и масштабируемости

Системы DIN-рейки отлично подходят для адаптации:

• Компоненты можно легко добавлять, удалять или перемещать.
• Системы могут постепенно развиваться по мере роста потребностей
• Технологии могут быть обновлены без полной переустановки
• Стандартизация позволяет интегрировать компоненты от разных производителей

Такая гибкость позволяет снизить общую стоимость жизненного цикла промышленных и коммерческих систем.

Простота обслуживания и замены

Если требуется сервисное обслуживание, лучше всего подходит монтаж на DIN-рейку:

• Неисправные компоненты можно заменить, не нарушая работу соседних устройств
• Системы могут быть частично модернизированы без полной замены
• Устранение неисправностей упрощается благодаря упорядоченному расположению
• Стандартизированные компоненты снижают потребность в запасных частях

Эти преимущества технического обслуживания напрямую связаны с сокращением времени простоя и снижением затрат на обслуживание.

Выбор подходящей DIN-рейки для вашего приложения

Выбор подходящей DIN-рейки включает в себя несколько важных моментов.

Ключевые факторы, которые следует учитывать при выборе DIN-рейки

Факторы принятия решений включают:

• Совместимость компонентов: Убедитесь, что все устройства поддерживают выбранный вами тип рельса
• Требования к нагрузке: Учитывайте вес и количество компонентов
• Условия окружающей среды: Температура, влажность, риск коррозии и вибрация
• Соответствие нормативным требованиям: Отраслевые стандарты и требования
• Ограничения при установке: Доступное пространство и варианты монтажа
• Выбор материала: Выберите подходящий материал (сталь, алюминий, нержавеющая сталь) в зависимости от условий применения
• Конфигурация рельсов: Определите, какие рельсы - сплошные (без перфорации) или щелевые (с перфорацией) - больше подходят для ваших конкретных нужд

Баланс этих факторов приводит к оптимальной производительности и надежности системы.

Отраслевые требования

В различных отраслях существуют свои особенности использования DIN-рейки:

• Продукты питания и напитки: Направляющие из нержавеющей стали для соблюдения санитарных требований и устойчивости к чистящим средствам
• Транспортировка: Монтажные системы с высокой устойчивостью к вибрациям, часто требующие массивных направляющих для максимальной жесткости
• Опасные места: Специальные требования к заземлению и материалам
• Наружная установка: Коррозионностойкие материалы и защита от непогоды
• Морская среда: Направляющие из нержавеющей стали или алюминия для повышения коррозионной стойкости в условиях соленой воды
• Области применения, чувствительные к весу: Алюминиевые рельсы для транспортного оборудования (железнодорожного, аэрокосмического, автомобильного)

Понимание этих специализированных потребностей обеспечивает правильный выбор рельсов.

Перспективная установка DIN-рейки

Планирование завтрашних потребностей включает в себя:

• Обеспечение дополнительного пространства для будущего расширения
• Учет новых технологий производства компонентов
• Реализация принципов модульного проектирования
• Тщательно документируйте детали установки
• Выбор рельсов, поддерживающих самый широкий спектр компонентов

Эти прогрессивные подходы продлевают срок службы систем на DIN-рейке.

ВИДЕО О ПРОИЗВОДСТВЕ РЕЛЬСОВ DIN

Заключение: Непреходящее значение DIN-рейки в современных электрических системах

Технология DIN-рейки представляет собой одну из самых успешных попыток стандартизации в истории промышленности. То, что началось как немецкая инициатива в начале 20-го века, превратилось в глобальный стандарт, который охватывает все отрасли, области применения и технологии. Его путь от национальной спецификации до краеугольного камня международной электротехнической практики подчеркивает силу хорошо продуманного, практичного и стандартизированного решения для решения универсальных инженерных задач.

Неизменный успех системы DIN-рейки объясняется совокупностью ключевых преимуществ. В первую очередь это стандартизация, обеспечивающая совместимость компонентов от множества производителей по всему миру. Это обеспечивает универсальность в выборе компонентов и гибкость в проектировании и модификации систем. Система способствует высокоорганизованной установке, обеспечивая значительную эффективность использования пространства внутри панелей и уменьшение беспорядка. Такая организация в сочетании с простотой закрепления компонентов на шине позволяет значительно сэкономить время и средства при монтаже и вводе в эксплуатацию.

Несмотря на кажущуюся простоту - всего лишь полоска металла - DIN-рейка является краеугольным камнем современного электрощитового оборудования и промышленной автоматизации. Ее важнейшая роль обусловлена способностью упрощать сложные конструкции, способствовать модульности и повышать эффективность в широком спектре приложений, от сложных систем управления производством до интеллектуальных систем управления зданиями и установками возобновляемой энергетики.

Адаптивность системы DIN-рейки к новым технологиям, таким как интеграция устройств с поддержкой IoT, и ее пригодность для различных отраслей промышленности подчеркивают ее динамичный характер и обеспечивают ее постоянную актуальность в условиях постоянно развивающегося технологического ландшафта. Постоянная эволюция материалов, технологий производства и самих стандартов также указывает на то, что система чутко реагирует на новые вызовы и возможности.

Понимание того, что такое DIN-рейка и как правильно ее использовать, необходимо всем, кто работает с промышленными системами управления, электрическими системами или технологиями автоматизации. Независимо от того, проектируете ли вы новую установку или обслуживаете уже существующую, скромная DIN-рейка продолжает оставаться буквально основой, на которой строятся современные электрические системы.

Связанные

Как выбрать правильные DIN-рейки: Полное руководство

DIN-рейка в сравнении с традиционным монтажом

Ключевые факторы, влияющие на цены на DIN-рейки: Всесторонний анализ

Топ-5 причин, по которым DIN-рейки необходимы в современных электроустановках