Veći dio dva desetljeća proveo sam ožičavajući industrijske upravljačke ploče i ako sam išta naučio, to je da je svaka minuta provedena u borbi s tvrdoglavim vijčanim terminalom izgubljena minuta. Kad sam se prvi put susreoPriključni blokovi za DIN šinuBio sam skeptičan - kako bi mehanizam s opružnom stezaljkom uopće mogao biti pouzdan kao pravilno zategnuti vijak? Dvanaest godina i stotine panela kasnije, preobraćen sam i želim vam točno objasniti zašto je utični terminalni blok s nazivnom snagom od 1000 V sada moja zadana specifikacija za bilo koju upravljačku ploču gdje napon sustava prelazi 400 V.

U ovom članku obrađujem osnove tehnologije utičnih terminalnih blokova, zašto je nazivna vrijednost od 1000 V važna u industrijskim okruženjima, postupak ožičenja bez alata korak po korak, kako odabrati pravi blok za dizajn vaše ploče i relevantne standarde koji reguliraju ove komponente. Bez obzira jeste li elektroinženjer koji specificira komponente ploče ili graditelj ploča koji želi poboljšati propusnost, mislim da ćete ovdje pronaći nešto korisno.

Što je DIN šinski utični terminalni blok?

APriključni blok za DIN šinu je električni spojni uređaj koji se montira na standardiziranu DIN šinu (obično 35 mm × 7,5 mm ili 35 mm × 15 mm) i koristi opružni mehanizam za osiguranje umetanja žica bez potrebe za odvijačem. Dizajn s utiskivanjem ima mali otvor za umetanje uz opružnu stezaljku - skidate izolaciju s žice, umetnete je izravno u otvor, a opruga automatski hvata vodič. Za otpuštanje žice koristite mali alat za otpuštanje ili odvijač za aktiviranje mehanizma za otpuštanje uz otvor za umetanje.

Ključna razlika od tradicionalnogterminalni blokovi s vijčanim stezaljkama je mehanizam opružne stezaljke. U bloku s vijčanom stezaljkom, žica se pričvršćuje zatezanjem vijka koji steže vodič. Tijekom vremena, vibracije i toplinski ciklusi mogu uzrokovati otpuštanje vijčanih spojeva - poznati način kvara u industrijskim okruženjima. Utični opružni terminali eliminiraju ovaj mehanizam kvara jer opruga primjenjuje konstantan kontaktni tlak bez obzira na toplinske uvjete i nema vijka za otpuštanje.

Ningbo J-Guang Electronics, proizvođač osnovan 2010. godine specijaliziran za terminalne blokove i konektore, proizvodi niz Priključni blokovi za DIN šinu uključujući njihovu JGTD seriju i PCT-211 tipove priključaka koje sam specificirao u više projekata upravljačkih ploča. Njihova tvornica je prošla certifikat upravljanja kvalitetom ISO 9001:2008, a njihovi proizvodi imaju SGS, ROHS, REACH, CE, CQC i UL odobrenja - što mi daje povjerenje kada specificiram ove komponente za izvozne ploče koje moraju ispunjavati međunarodne zahtjeve usklađenosti.

Razumijevanje nazivnog napona od 1000 V: Zašto je važan za industrijske upravljačke ploče

Nazivni napon terminalnog bloka je maksimalni napon koji uređaj može sigurno podnijeti u definiranim uvjetima ispitivanja. U industrijskim upravljačkim pločama, razine napona značajno variraju ovisno o primjeni:

• 24 V istosmjerne struje / 24 V izmjenične struje: Signalni krugovi, ožičenje senzora, PLC I/O moduli. Priključni blok nazivne snage 600 V je više nego dovoljan.
• 230 V / 400 V izmjenične struje: Standardni motorni dovodni vodovi, distribucija napajanja unutar ploče. Ovo je najčešći radni napon za industrijske ploče, a prikladan je blok nazivnog napona od 600 V do 1000 V.
• 480 V izmjenične struje: Pogoni motora velike snage, velika servo pojačala. Pri ovoj razini napona, zahtjevi za puzanje i razmak između vodiča postaju značajni, a ja uvijek navodim minimalnu nazivnu vrijednost od 1000 V.
• 690 V izmjenične struje: Teški industrijski pokretači motora, spojevi sabirnica. Ovdje nazivna vrijednost od 1000 V postaje ključna - sve ispod nazivne vrijednosti od 1000 V riskira djelomično pražnjenje i kvarove praćenja tijekom radnog vijeka ploče.

TheNazivna vrijednost 1000 V pruža sigurnosnu marginu od približno 45% iznad radnog napona od 690 V koji predstavlja gornju granicu standardne industrijske trofazne distribucije. Ova margina nije proizvoljna - ona uzima u obzir naponske prolaze, vršne struje udara i akumulirani učinak djelomičnog pražnjenja u kontaminiranim ili vlažnim okruženjima. Standard IEC 61076-2-101:2012 Za okrugle M12 konektore koji se koriste u mjerenju i upravljanju industrijskim procesima definira zahtjeve sučelja konektora koji nadopunjuju vlastiti nazivni napon terminalnog bloka - posebno, puzne staze, razmake i koordinaciju izolacije koji određuju nazivni napon bilo kojeg električnog sučelja s konektorom u upravljačkoj ploči.

Jedna stvar koju uvijek provjerim: nazivni napon mora biti naveden na temperatura okoline na kojem će ploča raditi. Mnogi proizvođači terminalnih blokova objavljuju nazivne napone na 23 °C, ali na temperaturi okoline od 55 °C (uobičajeno u zatvorenim industrijskim kućištima), nazivni napon možda će trebati smanjiti za 10% do 20%. J-Guangovi podatkovni listovi obično uključuju krivulju smanjenja snage, a ja to svakako provjeravam u odnosu na stvarne uvjete na lokaciji prije nego što donesem konačan odabir komponente.

Ožičenje bez alata: Postupak Push-In spajanja korak po korak

Postupak ožičenja terminalnog bloka s utičnicom je jednostavan i nakon prvih nekoliko desetaka spajanja, većina montera za razvodne ploče smatra da je brži od vijčanog stezanja. Evo postupka koji podučavam kod svake izrade razvodne ploče:

Korak 1: Odaberite ispravnu veličinu žice

Utični terminalni blokovi su predviđeni za određene promjere žica. Za J-Guangove utične terminalne blokove za DIN šinu serije PCT-211, tipična nazivna vrijednost pokrivačvrsti vodiči od 0,5 mm² do 2,5 mm² i višežilni vodiči od 0,5 mm² do 2,5 mm² s ferulama. Uvijek provjeravam točan raspon žica u proizvođačevom podatkovnom listu jer neki utični blokovi ne prihvaćaju finožilne vodiče (klasa 5 ili klasa 6) bez ferula - opružni mehanizam može stisnuti fine žice i s vremenom smanjiti kontaktni tlak.

Korak 2: Skratite izolaciju žice na ispravnu duljinu

Dubina umetanja - duljina golog vodiča koji treba umetnuti - obično je označena na kućištu terminalnog bloka ili navedena u podatkovnom listu. Za većinu DIN šinskih terminalnih blokova, duljina trake je 8 mm do 12 mmKoristim podesivi alat za skidanje izolacije postavljen na točnu duljinu izolacije za određeni blok koji ožičavam i provjeravam duljinu izolacije na svakoj novoj seriji žica na početku svake smjene. Prekratka duljina izolacije rezultira nedovoljnom dubinom umetanja i spojem visokog otpora; predugačka i izloženi vodič viri izvan kućišta, stvarajući opasnost od strujnog udara.

Korak 3: Umetnite žicu - nije potreban alat

Za pune vodiče i pravilno spojene višežilne vodiče, umetanje je zaista bez alata. Držim žicu jednom rukom, umetnem ogoljeni kraj ravno u otvor za umetanje i pritisnem dok ne osjetim da se otpor opruge oslobađa dok žica sjedne u stezaljku. Opružni mehanizam drži žicu kontaktnom silom od obično 8 N do 15 N po kontaktu - dovoljno da se žica osigura bez oštećenja vodiča. Budući da nema vijka za okretanje i nema specifikacije momenta za provjeru, kvaliteta veze je dosljedna bez obzira na to tko ožičuje ploču.

Korak 4: Provjerite vezu

Nakon umetanja, svaku žicu lagano testiram povlačenjem - povlačenjem silom od otprilike 5 N do 10 N kako bih potvrdio da je opružni hvataljk učvršćen. Po mom iskustvu, ispravan utični spoj neće se otpustiti pri normalnom rukovanju. Ako se žica izvlači laganom silom, to znači da je promjer žice na rubu nazivnog raspona bloka ili da duljina izolacije nije bila dovoljna.

Korak 5: Otpuštanje (kada je potrebno)

Za otpuštanje žice iz utičnog terminala, umetnem mali ravni odvijač (obično širine oštrice od 2,0 mm do 2,5 mm) u otvor za otpuštanje pored otvora za umetanje, gurnem prema unutra kako bih aktivirao oprugu za otpuštanje i istovremeno izvučem žicu. Otpuštanje traje oko 2 sekunde po spoju - još uvijek znatno brže od otpuštanja vijčanog terminala, što zahtijeva ponovno postavljanje i zatezanje odvijača prilikom ponovnog spajanja.

Usporedba utičnih i vijčanih stezaljki: Kada odabrati koju

Obje tehnologije sam intenzivno koristio i izbor između utičnog i vijčanog stezanja nije uvijek jednostavan. Evo moje praktične usporedbe temeljene na iskustvu na terenu:

• Brzina ožičenja: Push-in ožičenje jasno pobjeđuje. U kontroliranim vremenskim studijama koje sam proveo, push-in ožičenje je u prosjeku 30% do 40% brže po spoju nakon što je instalater obučen. Prednost je najizraženija kod punih vodiča i višežilnih žica s čahurama - upravo onih vrsta žica koje su najčešće u ožičenju industrijskih upravljačkih ploča.
• Pouzdanost veze: Utične opružne stezaljke otporne su na vibracije i održavaju konstantan kontaktni tlak tijekom toplinskog cikliranja. Spojevi s vijčanim stezaljkama mogu se s vremenom olabaviti ako se ne zategnu pravilno. Budući da ne mogu jamčiti da će svaka ploča koju je izgradio vanjski izvođač radova imati odgovarajuću provjeru momenta, preferiram utične stezaljke za ploče koje će biti izložene kontinuiranim vibracijama ili toplinskom cikliranju - što je slučaj s većinom industrijskih primjena.
• Kompatibilnost tipova žica: Priključci s vijčanim stezaljkama prihvaćaju širi raspon vrsta žica, uključujući i tankožilne vodiče bez ferula. Utični blokovi u mnogim slučajevima zahtijevaju ferule na žičanoj žici. Za ploče koje koriste mnogo fleksibilnih vodiča klase 5 ili 6 bez ferula, vijčane stezaljke mogu biti praktičniji izbor.
• Izmjena polja: Vijčana stezaljka ovdje pobjeđuje - u terenskim uvjetima gdje tehničari mogu modificirati ploču s ograničenim alatima, odvijač je gotovo uvijek dostupan, dok alat za otpuštanje utiskivanjem možda neće biti. Vijčanu stezaljku preporučujem za ožičene spojeve na terenu u pločama gdje očekujem česte modifikacije.
• Cijena: Priključni blokovi s utiskivanjem obično su 10% do 30% skuplji po bloku od ekvivalentnih verzija s vijčanim stezaljkama. Za ploču s 200 priključaka to bi moglo dodati 200 do 500 USD troškova materijala - razumna premija za brzinu ožičenja i prednosti pouzdanosti.

Standardi koji reguliraju DIN šinske terminalne blokove: IEC 61076-2-101 i UL 486A-486B

Kada specificiram terminalne blokove za industrijske upravljačke ploče koje će se isporučivati ​​međunarodno, uvijek provjeravam primjenjive standarde. Dva su standarda posebno relevantna za terminalne blokove za DIN šinu:

The Standard IEC 61076-2-101:2012 definira zahtjeve za okrugle M12 konektore koji se koriste u mjerenju i upravljanju industrijskim procesima. Iako se ovaj standard odnosi posebno na konektore senzora i aktuatora, njegovi zahtjevi za puzanje i zračnost, načela koordinacije izolacije i metodologije ispitivanja široko se koriste u široj industriji industrijskih konektora. Standard specificira fiksne i slobodne konektore s mehanizmima za zaključavanje vijcima, s promjerima kontakata od 0,6 mm, 0,76 mm, 0,8 mm i 1,0 mm u različitim konfiguracijama kodiranja koje sprječavaju križno spajanje između nekompatibilnih tipova konektora.

The UL 486A-486B standardi pokriva žičane konektore koji se koriste u električnim instalacijama i to je primarni standard na koji se UL poziva prilikom certificiranja terminalnih blokova za sjevernoameričko tržište. Za terminalne blokove s UL oznakom, usklađenost s UL 486A-486B znači da je blok testiran na nosivost struje, sigurno zadržavanje žice pod mehaničkim naprezanjem i porast temperature pod opterećenjem. Kada specificiram terminalne blokove za izvoz na sjevernoamerička tržišta ili za OEM ploče koje će biti ugrađene u opremu certificiranu prema UL standardima, uzimam u obzir samo blokove koji imaju UL 486A-486B certifikat - to je najbrži način da se provjeri ispunjava li blok priznate sigurnosne zahtjeve.

Odabir pravog DIN šinskog utičnog terminalnog bloka za vašu ploču

Na temelju mog iskustva s odabirom i korištenjem DIN šinskih utičnih terminalnih blokova na stotinama industrijskih upravljačkih ploča, evo kontrolne liste za odabir koju prolazim za svaki projekt:

• Nazivni napon: Minimalno 1000 V AC za bilo koju ploču koja radi iznad 400 V AC; 600 V AC je prihvatljivo za ploče s niskom razinom signala i niskom potrošnjom energije.
• Trenutna ocjena: Uskladite s maksimalnom kontinuiranom strujom zaštićenog vodiča - obično 10 A, 16 A, 24 A ili 32 A za standardne DIN šinske terminalne blokove. Smanjite snagu za 15% ako temperatura okoline unutar kućišta prelazi 45 °C.
• Raspon veličina žice: Provjerite prihvaća li blok presjeke žica korištene u vašoj ploči. Prihvatljivost jednožilnih, višežilnih s ferulom i finožilnih treba provjeriti zasebno.
• Broj razina: Jednorazinski blokovi su najjednostavniji; dvorazinski blokovi štede prostor na DIN šini, ali su složeniji za ožičenje i rješavanje problema. Preferiram jednorazinske za većinu standardnih panela, a dvorazinske za panele s ograničenim prostorom.
• Vrsta veze: Utični priključak za novu gradnju (najbrže ožičenje); vijčana stezaljka ili utikač za panele modificirane na terenu.
• Potrebni certifikati: CE za tržišta EU, UL 486A-486B za Sjevernu Ameriku, ROHS i REACH za usklađenost s propisima o zaštiti okoliša.
• Pribor: Krajnji graničnici za DIN šine, pregradne ploče između naponskih grupa, kratkospojnice za sabirničke spojeve, oznake za identifikaciju strujnog kruga.

Uobičajene pogreške pri instalaciji i kako ih izbjeći

Tijekom godina, više puta sam viđao iste pogreške u panelima koji koriste DIN šinske utične terminalne blokove. Evo onih koje obrađujem na svakom predprodukcijskom brifingu s timom za izradu panela:

• Korištenje pogrešne vrste žice: Tankožilni vodiči klase 5 ili 6 umetnuti bez ferula mogu stvoriti spojeve visokog otpora ili se s vremenom olabaviti. Osiguravam da specifikacija ožičenja jasno navodi zahtjeve za ferule za žičane žice s višežilnim žicama i provjeravam jesu li ferule prisutne tijekom inspekcije u procesu.
• Netočna duljina trake: Prekratak je i spoj je nepouzdan; predugačak i izložen vodič stvara sigurnosnu opasnost. Postavio sam kliješta za skidanje izolacije prema točnim specifikacijama za korišteni terminalni blok i provjerio postavku na početku svake smjene.
• Miješane razine napona bez pregradnih ploča: Prilikom korištenja višeslojnih terminalnih blokova s ​​različitim naponima jedan pored drugog, pregradna ploča između naponskih skupina ključna je za održavanje nazivnog napona. Uvijek specificiram pregradne ploče na svakoj granici naponske skupine.
• Prekomjerno umetanje više žica u jedan priključak: Većina utičnih terminalnih blokova dizajnirana je za jednu žicu po priključku. Umetanje dvije žice za dijeljenje veze stvara nepouzdanu vezu i krši UL486A-486B certifikat. Za dijeljene veze koristim kratkospojnik ili zasebnu spojnu točku.
• Zaboravljanje aktiviranja mehanizma za otpuštanje: Pokušaj izvlačenja žice bez prethodnog otpuštanja opružne stezaljke riskira oštećenje bloka. Osiguravam da svaki žičara razumije i slijedi postupak otpuštanja od dvije sekunde.

Zaključak

Priključni blokovi za DIN šinu nazivnog napona od 1000 V pravi su izbor za većinu industrijskih upravljačkih ploča koje rade na 400 V AC i više, jer pružaju kombinaciju visokog napona, pouzdanosti opružnih stezaljki otpornih na vibracije i brzine ožičenja bez alata koja jednostavno nije dostupna kod alternativa s vijčanim stezaljkama. Nazivna vrijednost od 1000 V pruža značajnu sigurnosnu marginu iznad industrijskog radnog napona od 690 V, a tehnologija opružnih stezaljki eliminira način kvara uslijed otpuštanja vijaka koji je endemski kod priključaka s vijčanim stezaljkama tijekom kontinuiranog industrijskog rada.

Kada biram utične terminalne blokove za novu ploču, provjeravam usklađenost sa standardom IEC 61076-2-101 za konektore u pogledu zahtjeva za puzne staze i zračnost te inzistiram na UL 486A-486B certifikatu za svaku ploču koja ide na sjevernoamerička tržišta. Zahtjevi za kompatibilnost žica - posebno zahtjev za ferule za višežilne vodiče - najčešće su zanemareni detalj specifikacije, pa ih uvijek izričito spominjem u standardu ožičenja za projekt. Uz pravilnu specifikaciju i ugradnju, utični terminalni blokovi pružaju brže vrijeme izrade ploče i pouzdanije dugoročne veze od alternativa s vijčanim stezaljkama, zbog čega sam ih učinio svojim zadanim izborom za nove projekte industrijskih upravljačkih ploča.

Kontaktirajte nas - J-GUANG