Leitfaden zur Auswahl von DIN-Schienen-Klemmenblöcken: Strombelastbarkeit, Materialien und Montagenormen
TL;DR
- Wählen Sie DIN-Schienen-Klemmenblöcke so aus, dass der Nennstrom (24A bis 232A) mit der Last Ihres Stromkreises übereinstimmt, wobei der Leiterquerschnitt die primäre physikalische Einschränkung darstellt.
- PA66 mit der Brennbarkeitsklasse V-0 ist das bevorzugte Gehäusematerial für industrielle Schaltschränke und arbeitet zuverlässig im Temperaturbereich von -40 °C bis +120 °C.
- TS35 (35x7,5mm) nach EN 60715 ist das Standard-Montageprofil; überprüfen Sie vor der Bestellung den Schienentyp und die Materialstärke (1,0±0,1mm).
- UL 1059 für Nordamerika und CE/IEC 60947-7-1 für den EU-Markt sind die Mindestzertifizierungen, die Ihr Klemmenblock aufweisen muss.
- Federklemmen reduzieren die Montagezeit im Vergleich zu Schraubklemmen um etwa 40 % und sind daher kostengünstig. hochdichte BedienfelderDie
Die Auswahl des richtigen DIN-Schienen-Klemmenblocks für einen industriellen Schaltschrank erfordert die Übereinstimmung von drei Parametern: Die Strombelastbarkeit muss die maximale Stromkreislast um mindestens 20 % überschreiten, das Gehäusematerial muss der Betriebsumgebung standhalten und das Montageprofil muss den Normen EN 60715 entsprechen. Dieser Leitfaden erläutert jede Spezifikation anhand quantifizierbarer Daten und Anwendungsbeispielen aus der Praxis.
In über zehn Jahren Fertigung von Klemmenblöcken für OEMs in Nordamerika, Europa und Südostasien haben wir immer wieder dieselben Auswahlfehler beobachtet: überdimensionierte Blöcke für Signale mit niedrigem Strom, unterdimensionierte Schienen für schwere, mehrstufige Blöcke und Materialinkompatibilitäten, die zu Ausfällen im Feld führen. Dieser Leitfaden soll helfen, diese Fehler zu vermeiden.
Welche Strombelastbarkeit haben DIN-Schienen-Klemmenblöcke?
Die Strombelastbarkeit von DIN-Schienen-Klemmenblöcken reicht von 24 A für Standard-Durchgangsklemmenblöcke mit 2,5 mm² Querschnitt bis zu 232 A für Hochleistungs-Leistungsklemmenblöcke mit 95 mm² Querschnitt, wie in den Normen IEC 60947-7-1 und UL 1059 festgelegt.
Jeder Klemmenblock hat zwei Nennströme: den Bemessungsbetriebsstrom (Ie) nach IEC 60947-7-1 und den UL-Nennstrom. Diese sind oft – aber nicht immer – identisch. Der tatsächliche Strom, den ein Block führen kann, hängt vom Leiterquerschnitt, der Umgebungstemperatur und der Installationsart (einlagig oder gestapelt) ab.
Standard-Strombelastbarkeiten nach Drahtquerschnitt
| Drahtquerschnitt (mm2) | AWG-Äquivalent | Bemessungsstrom (IEC 60947-7-1) | Nennstrom (UL 1059) | Typische Anwendung |
|---|---|---|---|---|
| 1,5 mm² | AWG 16 | 17,5 A | 15 A | Sensor-/Signalverdrahtung |
| 2,5 mm² | AWG 14 | 24 A | 20 A | Allgemeine Steuerschaltungen |
| 4 mm2 | AWG 12 | 32 A | 30 A | Motorsteuerung / Stromverteilung |
| 6 mm² | AWG 10 | 41 A | 40 A | Abzweigstromkreise / Beleuchtungstafeln |
| 10 mm2 | AWG 8 | 57 A | 50 A | Hauptstromversorgungen |
| 16 mm² | AWG 6 | 76 A | 65 A | Zulauf / große Ladungen |
| 35 mm² | AWG 2 | 125 A | 110 A | Hauptbus / schwere Maschinen |
| 95 mm² | AWG 4/0 | 232 A | 200 A | Transformator-/Großmotoranschlüsse |
Abwertungsfaktoren, die Sie nicht ignorieren dürfen
Bei Installation in einer Konfiguration mit hoher Packungsdichte oder bei Umgebungstemperaturen über 40 °C muss die Leistung jedes Klemmenblocks reduziert werden. Multiplizieren Sie gemäß den allgemeinen Regeln der IEC 60947-1 den Nennstrom mit:
- Umgebungstemperatur bei 60 °C: Reduzierung auf 80 % des Nennstroms
- Umgebungstemperatur bei 80 °C: Reduzierung auf 65 % des Nennstroms
- Mehrstufige, gestapelte Blöcke (3+ Ebenen): Reduzierung auf 85 % pro Stufe
- Geschlossene Schalttafel mit eingeschränkter Belüftung: Reduzierung auf mindestens 80 %
Welches Gehäusematerial sollten Sie wählen?
PA66 (Nylon 66) mit der Brennbarkeitsklasse V-0 ist die Standardwahl für DIN-Schienen-Klemmenblockgehäuse, die von -40 °C bis +120 °C betrieben werden, während Polycarbonat (PC) für transparente Anwendungen bevorzugt wird, die eine höhere Kriechstromfestigkeit erfordern.
| Eigentum | PA66 (Nylon 66) | Polycarbonat (PC) | Thermoplastisches Polyester |
|---|---|---|---|
| Entflammbarkeit | V-2 / V-0 | V-2 / V-0 | V-0 |
| Betriebstemperatur | -40 °C bis +120 °C | -40 °C bis +125 °C | -40 °C bis +140 °C |
| CTI | CTI 600 | CTI 250-400 | CTI 600 |
| Chemische Beständigkeit | Gut | Mäßig | Exzellent |
| UV-Beständigkeit | Arm | Gut | Mäßig |
| Relative Kosten | Ausgangswert | 10-15 % höher | 20-30 % höher |
Was sind die DIN-Schienen-Montagenormen?
DIN-Schienen-Klemmenblöcke werden auf TS35- (35 mm Breite, 7,5 mm oder 15 mm Tiefe) oder TS32-Profilen (32 mm Breite) montiert, wie in EN 60715 und DIN EN 50022 definiert. TS35 ist der Industriestandard für über 90 % der industriellen Schaltschränke.
| Profil | Breite | Höhe/Tiefe | Materialstärke | Standard |
|---|---|---|---|---|
| TS35x7.5 | 35 ± 0,3 mm | 7,5 ± 0,15 mm | 1,0 ± 0,1 mm | EN 60715 / DIN EN 50022 |
| TS35x15 | 35 ± 0,3 mm | 15 ± 0,15 mm | 1,5 ± 0,15 mm | EN 60715 / DIN EN 50022 |
| TS32x15 | 32 ± 0,3 mm | 15 ± 0,15 mm | 1,5 ± 0,15 mm | EN 60715 |
| TS15x5.5 | 15 ± 0,2 mm | 5,5 ± 0,1 mm | 1,0 ± 0,1 mm | DIN EN 50045 |
Montage von DIN-Schienen-Klemmenblöcken
Die meisten modernen DIN-Schienen-Klemmenblöcke verwenden einen werkzeuglosen Schnappverschluss: Der Block greift zuerst in die obere Kante der Schiene ein und wird dann nach unten gedreht, bis der federbelastete Fuß in die untere Kante einrastet.
- Ausrichten den Klemmenblock in einem Winkel von 15-20 Grad anbringen und die obere Klemme in die Oberkante der TS35-Schiene einhaken.
- Drehen den Block nach unten drücken, bis der untere Federfuß die untere Schienenkante berührt.
- fest drücken — Sie sollten ein deutliches Klicken hören, wenn die Spannfeder hinter der Schiene einrastet.
- Verifizieren Eingreifen durch den Versuch, den Block nach oben anzuheben, ohne die Entriegelungslasche zu drücken.
UL- vs. CE-Zertifizierung: Was Ingenieure überprüfen müssen
Für nordamerikanische Projekte ist die UL 1059-Zertifizierung für Klemmenblöcke bis 600 V obligatorisch; für EU-Projekte ist die CE-Kennzeichnung gemäß IEC 60947-7-1 gesetzlich vorgeschrieben, und viele Projekte erfordern zusätzlich eine TÜV- oder VDE-Zertifizierung.
| Parameter | UL 1059 | IEC 60947-7-1 |
|---|---|---|
| Nennspannung | 300 V / 600 V | 250 V / 400 V / 690 V |
| Aktuelles Testverfahren | Temperaturanstiegsgrenze von 45 °C | Temperaturanstiegsgrenze von 45 K |
| Drahtprüfung | Fest und gestrandet (getrennt) | Es gelten die gleichen Tests. |
| Verschmutzungsgrad | Nicht angegeben | PD 2 / PD 3 |
| Entflammbarkeit | UL 94 V-2 oder V-0 | IEC 60695-11-5 (Glühdraht) |
| Drittanbietertests | UL- oder NRTL-anerkannt | TÜV, VDE oder benannte Stelle |
Wie man Zertifizierungen vor der Bestellung überprüft
- UL-zertifiziert: Überprüfen Sie die UL-Dateinummer auf dem UL-ProduktdatenbankDie
- CE-Konformitätserklärung: Muss auf IEC 60947-7-1 Bezug nehmen. Überprüfen Sie dies am Offizielle Website der IECDie
- TÜV- oder VDE-Zertifikat: Überprüfen Sie am TUV Rheinland oder VDE Datenbanken.
- RoHS- und REACH-Erklärungen: Erforderlich für den Marktzugang in der EU.
Wie man den richtigen Klemmenblocktyp auswählt
Die sieben Haupttypen von DIN-Schienen-Klemmenblöcken – Durchgangsklemmen, Erdungsklemmen, Sicherungsklemmen, Trennklemmen, Mehrpegelklemmen, Sensorklemmen und Stromverteilungsklemmen – erfüllen jeweils eine bestimmte Verdrahtungsfunktion.
| Typ | Hauptfunktion | Aktueller Bereich | Hauptmerkmal |
|---|---|---|---|
| Durchführung | Kabel anschließen und verteilen | 17,5 A – 232 A | Einzelleiterpfad, 2 Eingänge/2 Ausgänge |
| Boden (PE) | Erde / Schutzboden | Dasselbe wie bei der Durchführung | Grün-gelb; Anschluss an die Schiene |
| Sicherung | Schaltungsschutz | 6.3A – 63A | Eingebauter Sicherungshalter |
| Trennen | Stromkreis unterbrechen, ohne die Leitung zu entfernen | 17,5 A – 76 A | Schiebehebel- oder Messerschalter |
| Mehrstufig | Schaltungen stapeln, um Platz im Schaltschrank zu sparen | 17,5 A – 32 A pro Ebene | 2-4 übereinander gestapelte Ebenen |
| Sensor / Thermoelement | Niederspannungssignale übertragen | 2A – 10A | Kontakte aus Speziallegierung |
| Stromverteilung | Hauptstrom verteilen | 76A – 232A | Großer Querschnitt; mehrere Ausgänge |
Schraubverbindung vs. Federklemme: Vergleich der Verbindungstechnologien
Schraubklemmen bieten eine höhere Klemmkraft (3-5 Nm) für Anwendungen mit hohen Strömen über 100 A, während Federklemmen eine schnellere Verdrahtung ermöglichen (ca. 40 % weniger Installationszeit) und bei der Schaltschrankverdrahtung für Ströme von 24 A bis 65 A dominieren.
| Dimension | Schraubentyp | Federklemme |
|---|---|---|
| Installationszeit pro Draht | 8-12 Sekunden | 3-5 Sekunden |
| Klemmkraft | 3,0 – 5,0 Nm | 0,5 – 1,5 Nm |
| Vibrationsfestigkeit | Hervorragend (bei korrekter Anzugskraft) | Ausgezeichnet (selbstjustierend) |
| Wiederbeendigungszyklen | 50+ Zyklen | Mehr als 200 Zyklen |
| Drahtbereich | 0,2 – 95 mm² | 0,14 – 16 mm² |
| Relative Kosten pro Position | Ausgangswert | 15-25 % höher |
Schraubverschluss vs. Federklemme vs. IDC: Fünfdimensionaler Vergleich
Vergleicht man fünf quantifizierbare Dimensionen, so bietet die Federklemme die beste Balance für 90 % der industriellen Steuerungsanwendungen, während die Schraubklemme bei Hochstromanwendungen dominiert und die IDC-Klemme bei vorverdrahteten Systemen mit hoher Produktionskapazität.
| Dimension | Schraubentyp | Federklemme | IDC |
|---|---|---|---|
| 1. Maximalstrom | Bis zu 232 A | Bis zu 65 A | Bis zu 24A |
| 2. Installationszeit | 8-12 Sekunden | 3-5 Sekunden | 2-3 Sek. |
| 3. Drahtbereich | 0,2-95 mm² | 0,14-16 mm² | Einzelner AWG pro Modell |
| 4. Wiederbeendigung | 50+ Zyklen | Mehr als 200 Zyklen | 1-3 Zyklen |
| 5. Kostenverhältnis | 1,0x | 1,15-1,25x | 0,85-0,95x |
Welche Option sollten Sie wählen?
Wählen Sie den Schraubentyp, wenn: Stromstärke im Stromkreis überschreitet 65 A, Drahtquerschnitt überschreitet 16 mm², Umgebung mit starken Vibrationen oder Servicepersonal, das mit Drehmomentwerkzeugen vertraut ist.
Wählen Sie die Federklemme, wenn: Die Anwendung ist 65A oder niedriger (deckt >85% der industriellen Stromkreise ab), die Verdrahtungsgeschwindigkeit hat Priorität oder es sind häufige Drahtwechsel zu erwarten.
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