Поголемиот дел од две децении ги поминав поврзувајќи индустриски контролни панели, и ако има едно нешто што научив, тоа е дека секоја минута помината во борба со тврдоглав терминал со завртки е минута залудна. Кога првпат се сретнавDIN шина со вметнување на терминални блокови, Бев скептичен - како може механизам со пружинска стега да биде толку сигурен како правилно затегната завртка? Дванаесет години и стотици панели подоцна, јас сум преобратен и сакам да ви објаснам точно зошто терминалниот блок со номинална вредност од 1000V сега е мојата стандардна спецификација за која било контролна табла каде што напонот на системот надминува 400V.

Во оваа статија, ги опфаќам основите на технологијата на терминални блокови со притискање, зошто номиналната вредност од 1000V е важна во индустриските средини, процесот на поврзување без алатки чекор по чекор, како да го изберете вистинскиот блок за дизајнот на вашиот панел и релевантните стандарди што ги регулираат овие компоненти. Без разлика дали сте електроинженер кој специфицира компоненти на панелот или градител на панели кој сака да го подобри протокот, мислам дека ќе најдете нешто корисно овде.

Што е терминален блок со вметнување во DIN шина?

АТерминален блок со вметнување во DIN шина е уред за електрично поврзување што се монтира на стандардизирана DIN шина (обично 35 mm × 7,5 mm или 35 mm × 15 mm) и користи механизам со пружина за да ги обезбеди вметнувањата на жиците без потреба од шрафцигер. Дизајнот со вметнување има мал отвор за вметнување веднаш до стегата со пружина - ја оголувате жицата, ја вметнувате директно во отворот, а пружината автоматски го зафаќа проводникот. За да ја ослободите жицата, користите мала алатка за ослободување или шрафцигер за да го активирате механизмот за ослободување веднаш до отворот за вметнување.

Клучната разлика од традиционалнитетерминални блокови со завртки е механизмот со пружинска стега. Во блок со завртка, жицата се прицврстува со затегнување на завртка што се прицврстува на проводникот. Со текот на времето, вибрациите и термичкото циклирање можат да предизвикаат олабавување на завртките - познат начин на дефект во индустриските средини. Пружинските терминали што се вметнуваат го елиминираат овој механизам на дефект бидејќи пружината применува постојан контактен притисок без оглед на термичките услови, и нема завртка за олабавување.

Ningbo J-Guang Electronics, производител основан во 2010 година, специјализиран за терминални блокови и конектори, произведува широк спектар на DIN шина со вметнување на терминални блокови вклучувајќи ја нивната серија JGTD и типовите на приклучоци PCT-211 што ги спецификував во повеќе проекти за контролни панели. Нивната фабрика има положено сертификат за управување со квалитет ISO 9001:2008, а нивните производи носат одобренија SGS, ROHS, REACH, CE, CQC и UL - што ми дава доверба кога ги специфицирам овие компоненти за извозни панели што мора да ги исполнат меѓународните барања за усогласеност.

Разбирање на номиналната вредност од 1000V: Зошто е важна за индустриските контролни панели

Номиналниот напон на терминалниот блок е максималниот напон што уредот може безбедно да го издржи под дефинирани услови на тестирање. Во индустриските контролни панели, нивоата на напон значително варираат во зависност од примената:

• 24V еднонасочна струја / 24V наизменична струја: Кола за ниво на сигнал, ожичување на сензори, PLC влезно/излезни модули. Терминален блок со номинална напон од 600V е повеќе од доволен.
• 230V / 400V AC: Стандардни моторни доводи, дистрибуција на енергија во рамките на панелот. Ова е најчестиот работен напон за индустриски панели, а соодветен е блок со номинален напон од 600V до 1000V.
• 480V AC: Моторни погони со голема моќност, големи серво засилувачи. На ова ниво на напон, барањата за ползење и растојание помеѓу проводниците стануваат значајни, и секогаш наведувам минимален номинален напон од 1000V.
• 690V AC: Стартери за тешки индустриски мотори, меѓусебни конекции на собирници. Тука номиналната вредност од 1000V станува суштинска - сè што е под номиналната вредност од 1000V ризикува делумно празнење и следење на дефекти во текот на работниот век на панелот.

НаНоминална напон од 1000V обезбедува маргина на безбедност од приближно 45% над работниот напон од 690V што претставува горна граница на стандардната индустриска трифазна дистрибуција. Оваа маргина не е произволна - таа ги зема предвид минливите напонски промени, врвните струи на напон и акумулираниот ефект на делумно празнење во контаминирани или влажни средини. Стандард IEC 61076-2-101:2012 За кружни конектори M12 што се користат во мерењето и контролата на индустриските процеси, се дефинираат барањата за интерфејсот на конекторот што го надополнуваат сопствениот номинален напон на терминалниот блок - поточно, растојанијата на ползење, растојанијата на засолниште и координацијата на изолацијата што го одредуваат номиналниот напон на кој било електричен интерфејс со конектор во контролната табла.

Едно нешто што секогаш го проверувам: номиналниот напон мора да биде наведен на температура на околината на која ќе работи панелот. Многу производители на терминални блокови објавуваат номинални напони на 23°C, но на амбиентална температура од 55°C (вообичаено во затворени индустриски куќишта), номиналната вредност на напонот можеби ќе треба да се намали за 10% до 20%. Листите со податоци на J-Guang обично вклучуваат крива на намалување, и јас се грижам да ја проверам оваа во однос на реалните услови на локацијата пред да го финализирам изборот на компонента.

Поврзување без алатки: Процесот на поврзување со притискање чекор по чекор

Процесот на поврзување на терминален блок со притискање е едноставен, и по првите неколку десетици поврзувања, повеќето жичари на панелот го сметаат за побрзо од стегањето со завртки. Еве го процесот што го учам во секоја конструкција на панел:

Чекор 1: Изберете ја точната големина на жицата

Терминалните блокови со притискање се оценети за специфични калибри на жици. За терминалните блокови со притискање од серијата PCT-211 на J-Guang за DIN шина, типичната оценка опфаќацврсти спроводници од 0,5 mm² до 2,5 mm² и проводници со завој од 0,5 mm² до 2,5 mm² со обрачи. Секогаш го проверувам точниот опсег на жици од техничкиот лист на производителот бидејќи некои блокови со вметнување не прифаќаат проводници со фини нишки (Класа 5 или Класа 6) без обрачи - пружинскиот механизам може да ги компресира фините нишки и да го намали контактниот притисок со текот на времето.

Чекор 2: Исечете ја жицата на точната должина

Длабочината на вметнување - должината на голиот проводник што треба да се вметне - обично е означена на куќиштето на терминалниот блок или е наведена во техничкиот лист. За повеќето терминални блокови со вметнување на DIN шина, должината на лентата е 8 мм до 12 ммКористам прилагодлив отстранувач на жици поставен на точната должина на лентата за специфичниот блок што го поврзувам и ја проверувам должината на лентата на секоја нова серија жици на почетокот на секоја смена. Премногу кратка должина на лентата резултира со недоволна длабочина на вметнување и поврзување со висок отпор; премногу долга, а изложениот проводник штрчи надвор од куќиштето, создавајќи опасност од струен удар.

Чекор 3: Вметнете ја жицата — Не е потребна алатка

За цврсти проводници и правилно поврзани жичени проводници, вметнувањето е навистина без алатки. Ја држам жицата со едната рака, го вметнувам одвоениот крај право во отворот за вметнување и притискам додека не го почувствувам ослободувањето на отпорот на пружината додека жицата се сместува во стегата. Механизмот на пружината ја држи жицата со контактна сила од типично 8 N до 15 N по контакт - доволно за да се обезбеди жицата без да се оштетат жиците на проводникот. Бидејќи нема завртка за вртење и нема спецификација на вртежен момент за проверка, квалитетот на поврзувањето е конзистентен без оглед на тоа кој го поврзува панелот.

Чекор 4: Потврдете ја врската

По вметнувањето, на секоја жица ѝ давам нежен тест за влечење — влечење со сила од приближно 5 N до 10 N за да потврдам дека пружинската рачка е активирана. Според моето искуство, правилното вметнување нема да се олабави при нормално ракување. Ако жицата се извлече со мала сила, тоа значи дека дебелината на жицата е на работ на номиналниот опсег на блокот или дека должината на лентата била недоволна.

Чекор 5: Ослободете (кога е потребно)

За да ослободам жица од терминал со вметнување, вметнувам мал шрафцигер со рамно сечило (обично со ширина на сечилото од 2,0 mm до 2,5 mm) во отворот за ослободување веднаш до отворот за вметнување, туркам навнатре за да го активирам пружинскиот механизам за ослободување и истовремено ја извлекувам жицата. Дејството на ослободување трае околу 2 секунди по поврзување - сепак значително побрзо од олабавување на терминал со завртка, што бара шрафцигерот да се премести и повторно да се затегне при повторно поврзување.

Споредба на вметнувачката и завртката: Кога да се избере секоја од нив

Обете технологии ги користев интензивно, а изборот помеѓу вметнување со притискање и стегање со завртка не е секогаш едноставен. Еве ја мојата практична споредба врз основа на теренско искуство:

• Брзина на поврзување: Вметнувањето очигледно победува. Во студиите со контролирано време што ги спроведов, вметнувањето на жиците е во просек од 30% до 40% побрзо по врска откако жичарот ќе биде обучен. Предноста е најизразена кај цврстите проводници и жиците со обрачи - токму оние типови жици што се најчести во ожичувањето на индустриските контролни панели.
• Сигурност на поврзувањето: Пружинските стеги со притискање се отпорни на вибрации и одржуваат постојан контактен притисок преку термичко циклусирање. Спојките со завртка може да се олабават со текот на времето ако не се правилно затегнати. Бидејќи не можам да гарантирам дека секој панел изграден од изведувач од трета страна ќе има соодветна верификација на вртежниот момент, претпочитам вметнување за панели кои ќе имаат континуирани вибрации или термичко циклусирање - што е случај кај повеќето индустриски апликации.
• Компатибилност на типот на жица: Терминалите со завртка-стегач прифаќаат поширок спектар на типови жици, вклучувајќи и необръжени финоверижни проводници. Блоковите со притискање бараат обръчи на жица со жица во многу случаи. За панели што користат многу флексибилни проводници од класа 5 или класа 6 без обръчи, завртката-стегач може да биде попрактичен избор.
• Модификација на полето: Стегите со завртка победуваат овде — во теренски услови каде што панелот може да се модифицира од техничари со ограничени алатки, шрафцигер е речиси секогаш достапен, додека алатка за отпуштање со притискање можеби нема. Јас наведувам стеги со завртка за теренски поврзувања во панели каде што очекувам чести модификации.
• Цена: Терминалните блокови со притискање обично чинат од 10% до 30% повеќе по блок од еквивалентните верзии со завртка. За панел со 200 приклучоци, ова може да додаде од 200 до 500 долари во трошоците за материјали - разумна премија за предностите на брзината на поврзување и сигурноста.

Стандарди што ги регулираат терминалните блокови на DIN шина: IEC 61076-2-101 и UL 486A-486B

Кога специфицирам терминални блокови за индустриски контролни панели што ќе се испорачуваат меѓународно, секогаш ја проверувам покриеноста на важечките стандарди. Два стандарда се особено релевантни за терминалните блокови со вметнување во DIN шина:

На Стандард IEC 61076-2-101:2012 ги дефинира барањата за производот за кружни конектори M12 што се користат во мерењето и контролата на индустриските процеси. Иако овој стандард се однесува конкретно на конектори за сензори и актуатори, неговите барања за ползење и простор, принципите за координација на изолацијата и методологиите за тестирање се широко референцирани во пошироката индустрија за индустриски конектори. Стандардот специфицира фиксни и слободни конектори со механизми за заклучување со завртки, со дијаметар на контакт од 0,6 mm, 0,76 mm, 0,8 mm и 1,0 mm низ различни конфигурации на кодирање што спречуваат вкрстено спојување помеѓу некомпатибилни типови на конектори.

На UL 486A-486B стандарди Опфаќа жичени конектори што се користат во електрични инсталации и е примарен стандард на кој се повикува UL при сертифицирање на терминални блокови за северноамериканскиот пазар. За терминални блокови што ја носат ознаката UL, усогласеноста со UL 486A-486B значи дека блокот е тестиран за капацитет на пренос на струја, безбедно задржување на жицата под механички стрес и зголемување на температурата под оптоварување. Кога специфицирам терминални блокови за извоз на северноамериканските пазари или за OEM панели што ќе бидат вградени во опрема сертифицирана според UL стандардите, ги земам предвид само блоковите што носат UL 486A-486B сертификација - тоа е најбрзиот начин да се потврди дека блокот ги исполнува признатите безбедносни барања.

Избор на вистинскиот терминален блок со вметнување на DIN шината за вашиот панел

Врз основа на моето искуство во специфицирање и користење на терминални блокови со вметнување во DIN шина низ стотици индустриски контролни панели, еве ја контролната листа за избор што ја разгледувам за секој проект:

• Номинална вредност на напонот: Минимум 1000V AC за кој било панел што работи над 400V AC; 600V AC е прифатливо за панели со ниво на сигнал и панели со ниска потрошувачка на енергија.
• Тековна оценка: Усогласете ја со максималната континуирана струја на заштитениот проводник - обично 10A, 16A, 24A или 32A за стандардни терминални блокови на DIN шина. Намалете ја струјата за 15% ако температурата на околината во куќиштето надминува 45°C.
• Опсег на големина на жица: Потврдете дека блокот ги прифаќа жичните калибри што се користат во вашиот панел. Прифаќањето на едножични, навојни со обрач и фини нишки треба да се потврди одделно.
• Број на нивоа: Блоковите со едно ниво се наједноставни; блоковите со две нивоа заштедуваат простор на DIN шината, но се посложени за поврзување и решавање проблеми. Јас претпочитам блокови со едно ниво за повеќето стандардни панели и блокови со две нивоа за панели со ограничен простор.
• Тип на поврзување: Вметнување со притисок за нова градба (најбрзо поврзување); спојување со завртка или приклучување за панели модифицирани на терен.
• Потребни сертификати: CE за пазарите на ЕУ, UL 486A-486B за Северна Америка, ROHS и REACH за усогласеност со животната средина.
• Додатоци: Крајни стопирачи на DIN шина, преградни плочи помеѓу напонските групи, скокачки шипки за магистрални врски, ознаки за означување за идентификација на струјно коло.

Чести грешки при инсталација и како да ги избегнете

Со текот на годините, постојано ги гледав истите грешки кај панелите што користат терминални блокови со вметнување во DIN шина. Еве ги оние што ги решавам на секој претпродукциски брифинг со тимот за изработка на панели:

• Користење на погрешен тип на жица: Проводниците со фини нишки од класа 5 или класа 6 вметнати без обрачи можат да создадат врски со висок отпор или да се олабават со текот на времето. Обезбедувам спецификацијата за поврзување јасно да ги наведе барањата за обрачи за жици со нишки и проверувам дали обрачите се присутни за време на инспекцијата во процесот.
• Неточна должина на лентата: Премногу кратка врска е несигурна; премногу долг и изложен проводник создава безбедносна опасност. Ги поставив оголувачите на жици според точната спецификација за терминалниот блок што се користи и ја проверувам поставката на почетокот на секоја смена.
• Мешање на напонски нивоа без преградни плочи: Кога се користат повеќеслојни терминални блокови со различни напони еден до друг, преградната плоча помеѓу напонските групи е од суштинско значење за одржување на номиналниот напон. Секогаш ги наведувам преградните плочи на границата на секоја напонска група.
• Прекумерно вметнување на повеќе жици во еден порт: Повеќето терминални блокови со притискање се дизајнирани за една жица по порт. Вметнувањето на две жици за споделување на конекција создава несигурна конекција и го прекршува UL486A-486B сертификацијата. За споделени конекции, користам шипка за скокање или посебна точка за спојување.
• Заборавање да се активира механизмот за отпуштање: Обидот да се извлече жица без прво да се ослободи пружинската стега ризикува оштетување на блокот. Се осигурувам дека секој жичар ја разбира и ја следи постапката за отпуштање од две секунди.

Заклучок

DIN шинските терминални блокови со вметнување номинални на 1000V се вистинскиот избор за повеќето индустриски контролни панели што работат на 400V AC и повеќе, бидејќи тие испорачуваат комбинација од висок напон, сигурност на пружинската стега отпорна на вибрации и брзина на поврзување без алатки што едноставно не е достапна кај алтернативите со завртки. Номиналната вредност од 1000V обезбедува значајна маргина на безбедност над индустриските работни напони од 690V, а технологијата на пружинската стега го елиминира режимот на дефект со олабавување на завртките што е ендемски кај терминалите со завртки при континуирано индустриско работење.

Кога избирам терминални блокови со притискање за нов панел, ја проверувам усогласеноста со стандардот IEC 61076-2-101 за барањата за ползење и растојание, и инсистирам на сертификација UL 486A-486B за секој панел што се упатува кон северноамериканските пазари. Барањата за компатибилност на жиците - поточно барањето за обрачи за навојни проводници - се најчесто занемарените детали од спецификацијата, па затоа секогаш ги опфаќам експлицитно во стандардот за поврзување за проектот. Со соодветна спецификација и инсталација, терминалните блокови со притискање овозможуваат побрзо време на изградба на панелот и посигурни долгорочни врски од алтернативите со завртки, поради што ги направив мој стандарден избор за нови индустриски проекти за контролни панели.

Контактирајте не - J-GUANG