Kako izbrati priključne bloke za montažo na tirnico DIN

Pri načrtovanju električnih nadzornih plošč in sistemov za avtomatizacijo ima skromna sponka ključno vlogo pri zagotavljanju zanesljivih povezav. Vendar je ob neštetih možnostih, ki so na voljo, izbira terminalnih blokov za montažo na tirnico DIN, ki popolnoma ustrezajo zahtevam vaše aplikacije, lahko izziv. Ta izčrpen vodnik vas bo seznanil z vsem, kar morate vedeti, da boste lahko sprejeli premišljene odločitve za svoje potrebe po električnih priključkih.

Razumevanje priključnih blokov za tirnico DIN in njihove uporabe

Kaj so terminalski bloki za tirnico DIN?

VIOX Terminalski blok

Terminalski bloki na tirnici DIN so modularni električni priključki, nameščeni na standardizirana kovinska vodila. Zagotavljajo varne priključne točke za vodnike v električnih ohišjih, s čimer ustvarjajo organizirane in dostopne sisteme ožičenja. Te komponente služijo kot priključne točke, kjer je mogoče vodnike povezati, odklopiti in sistematično organizirati.

Sam izraz "DIN" izhaja iz Deutsche Institut für Normung (Nemški inštitut za standardizacijo) in označuje upoštevanje sklopa standardov, ki so nastali v Nemčiji v dvajsetih letih 20. stoletja in so se od petdesetih let prejšnjega stoletja uveljavili po vsem svetu.

Pogoste aplikacije in panoge

Terminalski bloki, nameščeni na DIN-lestvici, se pogosto uporabljajo v številnih panogah:

• Industrijska avtomatizacija in nadzorni sistemi
• Sistemi za upravljanje stavb (BMS)
• oprema HVAC
• Razdelilne plošče za električno energijo
• Železniške aplikacije
• Proizvodnja strojev
• Sistemi za nadzor procesov
• Naprave za obnovljive vire energije
• Telekomunikacije
• Energetski sektor
• Prevoz
• Pomorski in priobalni inženiring

Glavne prednosti sistemov za montažo na tirnico DIN

Priljubljenost sistemov z vodili DIN izhaja iz več prednosti:

• Izboljšana varnost: Stikalni bloki, izdelani iz robustnih izolacijskih materialov, zagotavljajo varen vmesnik med komponentami in deli napeljave ter preprečujejo naključni stik z deli pod napetostjo.
• Standardiziran način montaže pri različnih proizvajalcih
• Enostavna namestitev in odstranitev brez orodja
• Učinkovita uporaba prostora na plošči
• Poenostavljena razširitev in preoblikovanje
• Izboljšana organizacija in dostopnost
• Krajši čas vzdrževanja
• Izboljšana zanesljivost z varnimi povezavami

Bistveni dejavniki, ki jih je treba upoštevati pri izbiri priključnih blokov

Napetostne in tokovne vrednosti

Eden prvih vidikov pri izbiri priključnih sponk je njihova električna zmogljivost:

• Nazivna napetost: Običajno od 300 V do 1000 V
• Nazivni tok (zmogljivost): Običajno med 5A in 150A, odvisno od velikosti in zasnove.
• Zahteve za prenapetostno zaščito: Za aplikacije z napetostnimi skoki
• Uporaba izmeničnega in enosmernega toka: Nekateri bloki so optimizirani za določene vrste toka.

Vedno izberite priključne sponke z nazivnimi vrednostmi, ki za najmanj 20% presegajo zahteve vaše aplikacije, da zagotovite varnostne rezerve in upoštevate morebitne spremembe sistema. Pri tokovnih nazivih je splošno sprejeta najboljša praksa uporaba varnostne rezerve 150% največjega predvidenega toka sistema.

Na nazivno napetost bistveno vplivajo dielektrična trdnost izolacijskega materiala in fizične ločilne razdalje - zlasti razmik (razmik med sponkami od sredine do sredine) ter varnostne in varnostne razdalje, predvidene v bloku.

Združljivost velikosti žice

Stikalni bloki se prilagajajo določenim razponom premera žice:

• Miniaturni bloki: 22-14 AWG
• Srednje zmogljivi bloki: 20-10 AWG
• Bloki za velike obremenitve: 12-4 AWG ali večje

Prepričajte se, da lahko izbrani priključni blok varno drži tako najmanjše kot največje vodnike v vašem sistemu. Upoštevajte združljivost pletene in polne žice ter morebitne posebne zahteve za železne ali kositrene vodnike.

Neustrezna velikost ali vrsta žice glede na določene zmogljivosti priključnega bloka lahko privede do ohlapnih povezav, visoke kontaktne upornosti, prekinjenega delovanja ali celo popolnega izvleka žice pri minimalni obremenitvi.

Tipi terminalnih blokov (vijačni, vzmetni, IDC itd.)

Način povezave pomembno vpliva na čas namestitve, zanesljivost in zahteve glede vzdrževanja:

• Vijačni tip: Tradicionalni in pogosto uporabljeni; zanesljivi, vendar zahtevajo ustrezen navor. Prednosti so velika vpenjalna sila in primernost za velike žice, vendar lahko popustijo zaradi vibracij, če niso pravilno navite.
• Vzmetna objemka (objemka kletke): hitrejša namestitev, odporna na vibracije, brez vzdrževanja. Vzmetne sponke so odlično odporne na vibracije in udarce, saj se konstantni pritisk, ki ga izvaja vzmet, samodejno prilagodi, da izravna manjše deformacije žice ali spremembe zaradi temperaturnih nihanj.
• Push-in (PIT): Hitra povezava brez orodja, prostorsko varčna zasnova. Push-in priključki omogočajo neposredno vstavljanje polnih ali okovanih žic brez orodja in v primerjavi z vzmetnimi priključki zagotavljajo do 40% krajši čas namestitve.
• premik izolacije (IDC): hiter zaključek brez odstranitve izolacije. Tehnologija IDC odpravlja potrebo po odstranjevanju žice, kar znatno skrajša skupni čas, porabljen za pripravo žice.
• Priključitev z vijaki (sponke s čepi): Za aplikacije z visokim tokom, pri katerih je potreben največji kontaktni tlak. Ustvarjajo izjemno robusten in varen spoj, ki je zelo odporen proti popuščanju zaradi vibracij, udarcev ali mehanskih obremenitev.
• Vtični priključni bloki: Vgrajene so v modularno zasnovo z ločenimi komponentami vtiča in vtičnice, kar omogoča hitro priključevanje in izključevanje celotnih kabelskih snopov. Idealno za aplikacije, ki zahtevajo pogosto vzdrževanje ali zamenjavo komponent.

Tehnologijo povezovanja izberite glede na zahteve vaše aplikacije glede odpornosti na vibracije, zanesljivosti povezave in pogostosti vzdrževanja.

Prostorske omejitve in zahteve za montažo

Prostor na plošči je pogosto omejen:

• Upoštevajte razmik (širino) sponk - od 3,5 mm do 20 mm
• Ocenite možnosti zlaganja večnivojskih blokov (enonivojski, dvonivojski ali triviojski).
• upoštevajte prostor za dodatke (končni oklepaji, ločevalniki, mostički).
• Načrt za širitev in prihodnje spremembe
• Upoštevajte usmerjenost in dostopnost napeljave

Miniaturne in mikro sponke so posebej zasnovane za namestitev v tesna ohišja ali kompaktne stroje, kjer bi bile sponke standardne velikosti nepraktične. Poleg standardne letev NS 35 jih je mogoče namestiti tudi na manjše profile letev DIN, kot je na primer letev NS 15.

Specializirane možnosti priključnih sponk za posebne aplikacije

Ozemljitev in priključni bloki PE

Ozemljitvene sponke imajo značilno zeleno-rumeno barvo in specializirano zasnovo za zaščitne ozemljitvene povezave:

• Pogosto imajo večje kovinske površine za boljši električni stik.
• Lahko ponuja neposredne povezave kovina-železnica za boljšo ozemljitev
• Na voljo s posebnimi možnostmi testiranja za preverjanje varnosti

Ti bloki so posebej zasnovani za zagotavljanje varne in zanesljive električne povezave tokokroga ali dela opreme z ozemljitvijo, običajno tako, da mehansko in električno povežejo vhodno ozemljitveno žico s samim vodilom DIN.

Bloki priključkov z varovalom

Ti imajo nosilce varovalk vgrajene neposredno v priključni blok:

• Zagotavljanje zaščite tokokroga v terminalskem sistemu
• Na voljo za različne vrste varovalk (steklene, keramične, avtomobilske)
• Lahko vključujejo indikatorje pregorele varovalke (pogosto LED).
• Nekateri modeli omogočajo zamenjavo varovalke brez odklopa žic.

Zasnova sponk z varovalkami pogosto vključuje tečajni del, vrtljiv vzvod ali vijačno kapico, ki omogoča enostaven dostop do varovalke za pregled ali zamenjavo.

Večnivojske terminalne plošče

Kadar je prostor omejen, večnivojske zasnove povečajo gostoto povezav:

• Dvonivojska raven: Dva neodvisna tokokroga v istem prostoru
• Trojna raven: Tri ravni povezave za največjo gostoto
• Kombinacija različnih vrst vezij (napajanje, signal, ozemljitev)
• Upoštevajte dostopnost za testiranje in vzdrževanje.

Čeprav imajo večnivojski bloki očitne prednosti glede gostote povezav, lahko prinašajo tudi praktične izzive glede dostopnosti za ožičenje nižjih nivojev in za poznejše testiranje ali odpravljanje težav.

Stikalni bloki za odklop in nožni rob

Za tokokroge, ki zahtevajo izolacijske zmogljivosti:

• Bloki za odklop nožev omogočajo prekinitev tokokroga za testiranje
• Priključki testne točke omogočajo dostop do meritev brez odklopa
• Kombinacije varovalk in odklopnikov zagotavljajo zaščito in izolacijo
• Razmislite o priključnih mostnih sistemih za skupinsko odklapljanje

Te sponke omogočajo varno in priročno prekinitev ali testiranje električnih tokokrogov, ne da bi bilo treba fizično odstraniti ali motiti priključeno napeljavo. Še posebej pomembne so v sistemih za nadzor procesov, industrijski avtomatizaciji in aplikacijah za komunalne storitve, kjer je potrebna redna kalibracija ali testiranje.

Senzorski/aktuatorski priključni bloki

Specializirani za učinkovito ožičenje senzorjev in aktuatorjev:

• Zagotavljanje več različnih potencialnih ravni (napajanje, ozemljitev, signal)
• Pogosto imajo ozke profile za ožičenje visoke gostote.
• Lahko vključuje indikatorje LED za prikaz stanja signala
• Uporabite barvno označene elemente za enostavno prepoznavanje potencialov

Njihova ključna oblikovna značilnost je možnost združevanja več priključnih točk v kompaktnem, enem samem ohišju, kar je idealno za 3-žične senzorje bližine, fotoelektrične senzorje ali majhne aktuatorje.

Distribucijski priključni bloki za električno energijo

Distribucijski blok UKK

Zasnovan za poenostavitev in centralizacijo distribucije električne energije:

• Značilnost visoke tokovne nosilnosti
• Lahko ima dva vhodna priključka za redundantno napajanje
• Zagotovite več izhodnih točk za distribucijo energije
• Zmanjšajte zmešnjavo na ožičenju in zmanjšajte število možnih napak.

Termoelementni priključni bloki

Posebej zasnovan za vezja za merjenje temperature:

• Notranji prevodni deli, izdelani iz zlitin, primernih za termočlene.
• Preprečevanje vnosa neželenih toplotnih EMP na zaključnih točkah
• Lahko vključuje vgrajene miniaturne priključke za termočlene
• Barvno kodiran in označen s tipom termočlena (K, J, T itd.)

Okoljski vidiki za izbiro priključnega bloka

Temperaturne vrednosti in odvajanje toplote

Terminalski bloki morajo biti odporni na delovno okolje:

• Standardni bloki so običajno namenjeni za temperature od -30 °C do +85 °C
• Na voljo so različice za visoke temperature do +125 °C
• Upoštevajte nastajanje toplote zaradi pretoka toka
• Upoštevajte dvig temperature v ohišju in prezračevanje.
• Ocenjevanje plastičnih materialov glede temperaturne stabilnosti

Materiali ohišja (običajno poliamidi, kot je PA66) imajo določene temperaturne omejitve. Če dejanska delovna temperatura preseže zgornjo mejo, določeno za material, se lahko plastično ohišje zmehča, deformira ali razgradi, kar ogrozi izolacijske lastnosti in mehansko trdnost.

Odpornost na vibracije

V okoljih z gibanjem ali vibracijami:

• Sponke z vzmetnimi sponkami zagotavljajo odlično odpornost proti tresljajem
• Razmislite o blokih s funkcijami za zaklepanje ali protivibracijskim dizajnom.
• Ocenjevanje pretekle uspešnosti v podobnih aplikacijah
• Poiščite certifikate za testiranje vibracij, ki jih izvajajo tretje strani.

Izbira tehnologije povezovanja ima velik vpliv na sposobnost sponk, da prenesejo vibracije in udarce. Tehnologije na osnovi vzmeti (vzmetna sponka, push-in) na splošno zagotavljajo odlično odpornost proti vibracijam, medtem ko je tehnologija vijačnih sponk lahko dovzetna za zrahljanje, razen če je posebej zasnovana s funkcijami proti vibracijam.

Zaščita pred vlago in prahom (razred IP)

Za zahtevna okolja:

• Standardni priključni bloki imajo osnovno zaščito IP20 (varni pred prsti)
• Na voljo so posebne različice za IP67 (prašno in vodotesno)
• Razmislite o konformnih premazih ali zaprtih izvedbah za ekstremne pogoje.
• ocenjevanje odpornosti materiala na določene kemikalije ali onesnaževala

Medtem ko posamezni priključni bloki na tirnici DIN običajno sami nimajo stopnje IP (ker so sestavni deli, namenjeni namestitvi v zaščitno ohišje), je splošna stopnja IP ohišja ključnega pomena za njihovo zaščito v vlažnih ali mokrih okoljih.

Dodatki in dopolnilne komponente za priključni blok

Končne plošče in nosilci

Bistvenega pomena za pritrditev sklopov priključnih sponk:

• Končni nosilci preprečujejo premikanje blokov na tirnici
• Pregradne plošče ločujejo različne ravni napetosti
• Končni pokrovi ščitijo izpostavljene prevodne dele
• Razmislite o možnostih barvnega označevanja za vizualno organizacijo

Sistemi za označevanje in etikete

Jasna identifikacija je ključnega pomena za varno vzdrževanje:

• Označevalniki z neposrednim tiskom za trajno identifikacijo
• Priključni nosilci za označevalce za zamenljivo označevanje
• Sistemi za tiskanje samo enkrat za dosledno dokumentacijo
• Razmislite o sistemih označevanja, ki jih ustvarja programska oprema, za zapletene namestitve.

Skokci in navzkrižne povezave

Poenostavite skupne povezave med priključki:

• Prečke s fiksnim korakom za sosednje bloke
• Preklopniki s spremenljivim naklonom za nesorodne povezave
• Večpolni povezovalni glavniki za povezovanje več tokokrogov
• Izolirani preklopniki za različne ravni napetosti

Dodatki za testiranje

Omogočanje preverjanja in odpravljanja težav s sistemom:

• Testni čepi za merjenje brez odklopa
• Testni adapterji za priključitev instrumentov
• Moduli z vgrajenimi testnimi točkami
• Upoštevajte varnostne zahteve za testiranje v živo

Standardi in združljivost tirnic DIN

Tipi tirnic DIN

Obstaja več vrst vodil DIN, najpogostejša je TS35:

• Top Hat Rail (TS35/IEC/EN 60715 - 35 × 7,5 in 35 × 15): Najbolj razširjena vrsta, ki se uporablja po vsem svetu. Ima simetričen profil, ki spominja na vrhnji klobuk in je širok 35 mm. Na voljo v standardni globini (7,5 mm) in izvedbi z globokim klobukom (15 mm).
• Tirnica tipa G (TS32/EN 50035): ima asimetrični profil in je običajno širok 32 mm. Uporablja se za namestitev večjih in težjih električnih komponent.
• Tirnice tipa C (EN 50024): V različnih višinah (C20, C30, C40, C50). Njihova uporaba se je zmanjšala, saj prevladujejo tirnice TS35.
• Miniaturne tirnice (TS15/EN 50045): Manjša različica tirnice TS35 s širino 15 mm je idealna za aplikacije z omejenim prostorom.

Da bi se izognili težavam pri namestitvi, se prepričajte, da so priključni bloki združljivi z določenim tipom tirnice DIN.

Material in površina tirnic DIN

Tirnice DIN so običajno izdelane iz materialov, ki zagotavljajo dobro mehansko trdnost in odpornost proti koroziji:

• Jeklo (hladno valjano ogljikovo jeklo): Najpogostejše, zagotavlja odlično trdnost in togost.
• Aluminij: Lažji od jekla in dobro odporen proti koroziji.
• Iz nerjavečega jekla: Za težka, korozivna okolja.
• Površinske obdelave: Jeklene tirnice so običajno zaščitno pocinkane ali pasivirane s kromatom.

Vodnik po korakih za izbiro pravega priključnega bloka

Določanje električnih zahtev

Začnite z osnovnimi električnimi potrebami:

• Navedite največje zahteve glede napetosti in toka
• Določite vrste in velikosti žic, ki jih je treba zaključiti.
• Določite potrebne razdalje za napetostno izolacijo
• Upoštevajte posebne zahteve (visoke temperature, vibracije).
• Ocenite potrebe po zaščiti tokokroga (z varovalko ali brez nje)

Merjenje razpoložljivega prostora

Optimizirajte postavitev plošče:

• Izmerite razpoložljivo dolžino tirnice DIN
• Izračunajte potrebno količino priključkov in razmike med njimi
• Upoštevajte dodatke in njihove prostorske zahteve.
• Omogočajo prihodnjo razširitev (običajno 20%)
• Preverite, ali je v globini omarice dovolj prostora za napeljavo žice.

Ocenjevanje metod povezovanja

Izberite pravo tehnologijo zaključevanja:

• Ocenite raven usposobljenosti monterja in razpoložljiva orodja.
• Upoštevajte pogostost vzdrževanja in dostopnost.
• Ocenite pomisleke glede vibracij in gibanja.
• Tehtanje med časom namestitve in zanesljivostjo povezave
• upoštevanje okoljskih pogojev, ki vplivajo na povezave

Upoštevanje prihodnjih potreb po širitvi

Načrtujte jutrišnje zahteve:

• Rezervacija prostora za dodatne priključne bloke
• Standardizacija tipov blokov za upravljanje zalog
• Temeljito dokumentiranje za prihodnje spremembe
• Razmislite o modularnih sistemih, ki omogočajo spremembe.
• Izvedba rezervnih zmogljivosti za nepričakovane potrebe

Standardi in potrdila

Terminalski bloki morajo ustrezati različnim mednarodnim in regionalnim standardom:

• Standardi IEC: IEC 60947-7-1 (standardne priključne sponke), IEC 60947-7-2 (ozemljene priključne sponke), IEC 60947-7-3 (priključne sponke z varovalko)
• UL standardi: UL 1059 (priključni bloki), UL 486A-486B (žični priključki)
• Standardi CSA: CSA C22.2 za kanadske trge

Ključni certifikati, ki jih je treba iskati:

• Oznaka CE: Za skladnost z Evropskim gospodarskim prostorom
• Oznaka UL priznane komponente (oznaka RU): Komponenta, ki jo je UL ocenila za uporabo v večjih sistemih.
• Oznaka CSA Certified: izpolnjuje kanadske varnostne standarde
• Oznake ATEX in IECEx: Za opremo v potencialno eksplozivnih atmosferah

Najboljši proizvajalci in vidiki kakovosti

Vodilne blagovne znamke priključnih blokov

Več proizvajalcev ima uveljavljen sloves glede kakovosti:

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

Certifikati kakovosti, ki jih je treba iskati

preverjanje skladnosti z ustreznimi standardi:

• Odobritve UL/CSA za namestitev v Severni Ameriki
• Certifikati IEC/EN za mednarodne aplikacije
• Certifikati za posamezno panogo (ladijski, železniški, eksplozijsko varni)
• Certifikati sistema vodenja kakovosti (ISO 9001)
• skladnost z okoljskimi standardi (RoHS, REACH)

Stroški v primerjavi s kakovostjo

Uravnotežite proračunske omejitve z zahtevami glede zmogljivosti:

• Upoštevajte celotne stroške lastništva, ne le nakupne cene.
• Ocenite prihranke pri delu zaradi lažje namestitve
• Upoštevajte stroške zastojev zaradi morebitnih napak.
• Ocena razpoložljivosti nadomestnih delov in dolgoročne podpore
• Upoštevajte prednosti standardizacije med projekti

Pogoste napake, ki se jim je treba izogniti pri izbiri priključnih blokov

Prepoznavanje padca napetosti

Dolgi vodi majhnih vodnikov lahko povzročijo velike padce napetosti:

• Izračunajte padec napetosti za kritične tokokroge
• Razmislite o povečanju velikosti priključnih sponk za distribucijo električne energije
• Za boljšo prevodnost uporabite bakrene prečke namesto nikljevih
• Izvedba ločenih skupin priključkov za napajanje in krmiljenje
• Spremljajte temperaturo kot kazalnik slabih povezav

Ignoriranje nastajanja toplote

Toplotne težave lahko povzročijo prezgodnjo okvaro:

• Zagotovite ustrezen razmik med bloki z visokim tokom.
• Upoštevajte faktorje znižanja vrednosti za povišane temperature
• Večje bloke uporabite za aplikacije z visokim tokom, tudi če velikost žice omogoča uporabo manjših blokov.
• Izvedite ustrezno prezračevanje okoli terminalnih skupin
• Razmislite o toplotnem slikanju med zagonom

Neustrezen razmik in razporeditev

Logična organizacija preprečuje napake:

• Skupine priključkov po funkcijah in nivoju napetosti
• Uporaba ločilnih plošč med različnimi napetostnimi sistemi
• Ohranjanje minimalnih razdalj za varno delovanje
• Postavite visokotokovne bloke, da zmanjšate toplotni vpliv na občutljiva vezja.
• Zagotovite dovolj prostora za upogibanje in usmerjanje žice.

Razmisleki o vzdrževanju in zamenjavi

Znaki okvare priključnega bloka

Bodite pozorni na kazalnike morebitnih težav:

• Razbarvanje ali taljenje plastičnih sestavnih delov
• Ohlapni priključki, ki jih je treba pogosto zategovati.
• Vidni znaki obloka ali gorenja
• Nepojasnjena nihanja napetosti
• Prekomerno segrevanje med normalnim delovanjem

Postopki inšpekcijskih pregledov

Izvajajte redne preglede:

• Preverite pravilen navor na vijačnih povezavah
• Preverite znake pregrevanja ali razbarvanja
• Potrdite varno namestitev na DIN-lestvico
• Preverite, ali so vstopne točke žice poškodovane.
• Preizkusite kritične povezave za padec napetosti

Možnosti za nadgradnjo

Razmislite o izboljšavah med vzdrževanjem:

• Nadomestite starajoče se vijačne sponke z alternativami, ki ne potrebujejo vzdrževanja
• Uvedba barvnih oznak za večjo varnost
• Dodajte testne točke za lažje odpravljanje težav
• po potrebi nadgradite z materiali za višje temperature
• Izvajanje boljših sistemov označevanja

Zaključek

Pri izbiri pravih priključnih blokov, nameščenih na tirnico DIN, je treba skrbno upoštevati električne zahteve, okoljske pogoje, prostorske omejitve in potrebe po dolgoročnem vzdrževanju. Z metodično oceno vsakega dejavnika, opisanega v tem vodniku, lahko oblikujete učinkovite in zanesljive električne sisteme, ki bodo dobro delovali v celotnem življenjskem ciklu. Ne pozabite, da se vlaganje časa v pravilno izbiro priključnih sponk obrestuje s hitrejšo namestitvijo, manjšim obsegom vzdrževanja in večjo zanesljivostjo sistema.

Vedno se posvetujte s specifikacijami proizvajalca za specifično uporabo in razmislite o sodelovanju z dobavitelji, ki lahko zagotovijo tehnično podporo za zapletene namestitve. S pravilnim pristopom k izbiri priključnih sponk na tirnici DIN boste ustvarili električne sisteme, ki ne bodo le funkcionalni, temveč tudi optimizirani z vidika učinkovitosti, varnosti in vzdrževanja.

Povezano

Kako izbrati pravi priključni blok za vaš električni projekt

Kako izbrati pravi priključni blok UKK: Izčrpen vodnik: Kako izbrati UKK?