Ég hef eytt meirihluta tveggja áratuga í að tengja iðnaðarstjórnborð, og ef það er eitt sem ég hef lært, þá er það að hver mínúta sem fer í að berjast við þrjósk skrúfutengi er mínúta til spillis. Þegar ég kynntist fyrst...DIN-skinn innstunguklemmurÉg var efins — hvernig gæti fjaðurklemmubúnaður mögulega verið jafn áreiðanlegur og rétt hertur skrúfutenging? Tólf árum og hundruðum stjórnborða síðar er ég trúaður og vil útskýra nákvæmlega hvers vegna 1000V tengiklemmur eru nú sjálfgefnar fyrir allar stjórnborð þar sem kerfisspennan fer yfir 400V.

Í þessari grein fjalla ég um grunnatriði tengiklemmatækni með innbyggðum tengiklemmum, hvers vegna 1000V spennustig skiptir máli í iðnaðarumhverfi, verkfæralausa raflögnunarferlið skref fyrir skref, hvernig á að velja rétta eininguna fyrir spjaldhönnun þína og viðeigandi staðla sem gilda um þessa íhluti. Hvort sem þú ert rafmagnsverkfræðingur sem tilgreinir spjaldaíhluti eða spjaldasmiður sem vill bæta afköst, þá held ég að þú finnir eitthvað gagnlegt hér.

Hvað er DIN-skinn tengiklemmur?

ADIN-skinn innstunguklemmur er rafmagnstengibúnaður sem festur er á staðlaða DIN-skinnu (venjulega 35 mm × 7,5 mm eða 35 mm × 15 mm) og notar fjöðrunarbúnað til að festa vírinnsetningar án þess að þurfa skrúfjárn. Innskotshönnunin er með litlu innsetningaropi við hliðina á fjöðrunarklemmunni — þú afklæðir vírinn, setur hann beint í opið og fjöðurinn grípur sjálfkrafa leiðarann. Til að losa vírinn notarðu lítið losunartól eða skrúfjárn til að virkja losunarbúnaðinn við hliðina á innsetningaropinu.

Lykilmunurinn frá hefðbundnumskrúfklemmutengingar er fjöðurklemmubúnaðurinn. Í skrúfuklemmublokk er vírinn festur með því að herða skrúfu sem klemmir á leiðarann. Með tímanum geta titringur og hitabreytingar valdið því að skrúfutengingar losna - þekkt bilunaraðferð í iðnaðarumhverfi. Innfelldir fjöðurtengipunktar útrýma þessum bilunaraðferðum þar sem fjöðurinn beitir stöðugum snertiþrýstingi óháð hitaskilyrðum og það er engin skrúfa til að losa.

Ningbo J-Guang Electronics, framleiðandi stofnaður árið 2010 sem sérhæfir sig í tengiklemmum og tengjum, framleiðir úrval af DIN-skinn innstunguklemmur þar á meðal JGTD serían þeirra og PCT-211 viðbætur sem ég hef tilgreint í fjölmörgum stjórnborðsverkefnum. Verksmiðja þeirra hefur staðist ISO 9001:2008 gæðastjórnunarvottun og vörur þeirra eru með SGS, ROHS, REACH, CE, CQC og UL vottun — sem gefur mér öryggi þegar ég tilgreini þessa íhluti fyrir útflutningsstjórnborð sem verða að uppfylla alþjóðlegar kröfur.

Að skilja 1000V einkunnina: Af hverju hún skiptir máli fyrir iðnaðarstjórnborð

Málspenna tengiklemma er hámarksspennan sem tækið þolir á öruggan hátt við skilgreindar prófunaraðstæður. Í iðnaðarstjórnborðum er spennustig mjög mismunandi eftir notkun:

• 24V jafnstraumur / 24V riðstraumur: Merkjastigsrásir, skynjarar, PLC inntaks-/úttakseiningar. 600V tengiklemmur er meira en nóg.
• 230V / 400V riðstraumur: Staðlaðir mótorstraumsleiðarar, aflgjafardreifing innan spjaldsins. Þetta er algengasta rekstrarspennan fyrir iðnaðarspjöld og 600V til 1000V spennublokk er viðeigandi.
• 480V riðstraumur: Öflugir mótorar, stórir servómagnarar. Við þetta spennustig verða kröfur um skrið og bil milli leiðara verulegar og ég tilgreini alltaf lágmarksspennu upp á 1000V.
• 690V riðstraumur: Ræsir fyrir stóriðnaðarmótorar, tengingar við straumrásir. Þetta er þar sem 1000V spennan verður nauðsynleg — allt undir 1000V spennu er í hættu á að hluta til afhleðslu og bilunum á meðan spjaldið er í notkun.

Hinn1000V einkunn veitir öryggisbil upp á um það bil 45% yfir 690V rekstrarspennu sem táknar efri mörk staðlaðrar iðnaðar þriggja fasa dreifingar. Þetta bil er ekki handahófskennt — það tekur tillit til spennusveiflna, hámarksstrauma og uppsafnaðra áhrifa hlutaútskriftar í menguðu eða röku umhverfi. IEC 61076-2-101:2012 staðallinn Fyrir M12 hringlaga tengi sem notuð eru í mælingum og stjórnun iðnaðarferla skilgreinir þetta tengiviðmótskröfur sem bæta við spennumat tengiklemmunnar — sérstaklega skriðfjarlægðir, bil og einangrunarsamhæfingu sem ákvarða spennumat allra rafmagnsviðmóta í stjórnborðinu.

Eitt sem ég athuga alltaf: spennugildið verður að vera gefið upp á umhverfishitastig sem spjaldið mun starfa við. Margir framleiðendur tengiklemma birta spennugildi við 23°C, en við 55°C umhverfishita (algengt í lokuðum iðnaðarhylkjum) gæti þurft að lækka spennuna um 10% til 20%. Gagnablöð J-Guang innihalda venjulega lækkunarferil og ég passa að bera þetta saman við raunverulegar aðstæður á staðnum áður en ég tek endanlega ákvörðun um íhluti.

Rafmagnstenging án verkfæra: Tengingarferlið með innbyggðri tengibúnaði skref fyrir skref

Ferlið við að tengja tengiklemma með innstungu er einfalt og eftir fyrstu fáeina tugi tenginga finnst flestum raflögnarmönnum að það sé hraðara en að festa með skrúfu. Hér er ferlið sem ég kenni í hverri einustu raflögnarsmíði:

Skref 1: Veldu rétta vírstærð

Innstunguklemmar eru metnir fyrir ákveðna vírþykkt. Fyrir PCT-211 seríuna af DIN-skinnutengjum frá J-Guang nær dæmigerð mæligildi yfir ...fastir leiðarar frá 0,5 mm² til 2,5 mm² og Fléttaðir leiðarar frá 0,5 mm² til 2,5 mm² með vírþráðum. Ég staðfesti alltaf nákvæma vírlínudreifingu úr gagnablaði framleiðandans því sumar innstungublokkir taka ekki við fínþráða leiðurum (flokki 5 eða 6) án þráðþráða — fjaðurkerfið getur þjappað fínþráðunum saman og dregið úr snertiþrýstingi með tímanum.

Skref 2: Afrífðu vírinn í rétta lengd

Innsetningardýptin — lengd berum leiðarans sem þarf að setja inn — er venjulega merkt á tengiklemmuhúsinu eða tilgreint í gagnablaðinu. Fyrir flestar DIN-skinnainnstunguklemmur er lengd ræmunnar 8 mm til 12 mmÉg nota stillanlegan vírafleiðara sem er stilltan á nákvæmlega rétta lengd afleiðunnar fyrir þá vírblokk sem ég er að tengja og ég staðfesti lengd afleiðunnar á hverri nýrri vírlotu í upphafi hverrar vaktar. Of stutt afleiðulengd leiðir til ófullnægjandi innsetningardýptar og tengingar með mikilli viðnámi; of löng og berskjaldaður leiðari stendur út fyrir húsið og skapar rafstuðshættu.

Skref 3: Setjið vírinn inn — Engin verkfæri nauðsynleg

Fyrir heila leiðara og rétt tengda leiðara með vírþráðum er innsetningin algjörlega verkfæralaus. Ég held vírnum með annarri hendi, sting afhýddum enda beint inn í innsetningaropið og ýti þar til ég finn að fjöðurmótstaðan losnar þegar vírinn sest í klemmuna. Fjöðurbúnaðurinn heldur vírnum með snertikrafti sem er venjulega 8 N til 15 N á hverja snertingu - nóg til að festa vírinn án þess að skemma þræði leiðarans. Þar sem engin skrúfa þarf að snúa og engin togkröfur til að staðfesta er gæði tengingarinnar stöðug óháð því hver tengir spjaldið.

Skref 4: Staðfestu tenginguna

Eftir innsetningu reyni ég að toga létt í hverja vír — toga með um það bil 5 til 10 N krafti til að staðfesta að fjöðurgripið sé í lagi. Mín reynsla sýnir að rétt innstungutenging losnar ekki við venjulega meðhöndlun. Ef vír togast út með léttum krafti þýðir það að vírþykktin er á mörkum málsviðs blokkarinnar eða að ræman var ekki nægilega löng.

Skref 5: Losa (þegar þörf krefur)

Til að losa vír úr innstunguklemma sting ég litlum, flötum skrúfjárni (venjulega 2,0 mm til 2,5 mm breiðum blað) í losunaropið við hliðina á innstunguopinu, ýti inn á við til að virkja fjöðurlosunina og toga vírinn samtímis út. Losunaraðgerðin tekur um 2 sekúndur á hverja tengingu - enn mun hraðar en að losa skrúfuklemma, sem krefst þess að skrúfjárnið sé fært til og hert aftur þegar það er tengt aftur.

Samanburður á innstunguklemmum vs. skrúfuklemmum: Hvenær á að velja hvort tveggja

Ég hef notað báðar tæknina mikið og valið á milli innsláttar og skrúfklemmu er ekki alltaf einfalt. Hér er minn hagnýti samanburður byggður á reynslu á vettvangi:

• Rafmagnshraði: Innbyggða vírinn vinnur greinilega. Í stýrðum tímarannsóknum sem ég hef framkvæmt, er að meðaltali 30% til 40% hraðari tenging með innbyggðum vírum eftir að víramaðurinn hefur verið þjálfaður. Kosturinn er mestur fyrir heila leiðara og þráðlaga víra með ferrulum — nákvæmlega þær vírategundir sem eru algengastar í raflögnum í stjórnborðum í iðnaði.
• Áreiðanleiki tengingar: Innfelldar fjöðurklemmur eru titringsþolnar og viðhalda stöðugum snertiþrýstingi með hitahringrás. Skrúfklemmutengingar geta losnað með tímanum ef þær eru ekki rétt hertar. Þar sem ég get ekki ábyrgst að allar spjöld sem smíðuð eru af þriðja aðila fái rétta togprófun, kýs ég innfelldar fjöðurklemmur fyrir spjöld sem munu verða fyrir stöðugum titringi eða hitahringrás - sem er í flestum iðnaðarnotkunum.
• Samhæfni vírtegunda: Skrúfklemmusambönd taka við fjölbreyttari vírtegundum, þar á meðal fínþráða leiðurum án hylkja. Í mörgum tilfellum þarf að nota hylki á flötuðum vír með innskotsblokkum. Fyrir spjöld sem nota marga sveigjanlega leiðara af flokki 5 eða 6 án hylkja, getur skrúfklemma verið hagnýtari kostur.
• Breyting á reit: Skrúfuklemmur vinna hér — við aðstæður á vettvangi þar sem tæknimenn geta breytt spjaldi með takmörkuðum verkfærum, er skrúfjárn næstum alltaf tiltækt en ekki er hægt að nota innbyggðan losunartól. Ég tilgreini skrúfuklemmur fyrir tengingar á vettvangi í spjöldum þar sem ég geri ráð fyrir tíðum breytingum.
• Kostnaður: Innbyggðar tengiklemmur kosta yfirleitt 10% til 30% meira á hverja blokk en sambærilegar útgáfur með skrúfuklemmu. Fyrir spjald með 200 tengingum gæti þetta bætt við 200 til 500 dollurum í efniskostnaði — sanngjarnt ávinningur miðað við hraða og áreiðanleika raflagna.

Staðlar sem gilda um DIN-járnbrautarklemmublokkir: IEC 61076-2-101 og UL 486A-486B

Þegar ég tilgreini tengiklemma fyrir iðnaðarstjórnborð sem verða sendar um allan heim, þá staðfesti ég alltaf gildandi staðla. Tveir staðlar eru sérstaklega viðeigandi fyrir DIN-skinn tengiklemma:

Hinn IEC 61076-2-101:2012 staðallinn skilgreinir vörukröfur fyrir M12 hringlaga tengi sem notuð eru í mælingum og stjórnun iðnaðarferla. Þó að þessi staðall eigi sérstaklega við um skynjara- og stýribúnaðartengi, eru kröfur hans um skrið og bil, meginreglur um einangrun og prófunaraðferðir mikið notaðar í iðnaðartengjaiðnaðinum. Staðallinn tilgreinir fasta og lausa tengi með skrúfulæsingarkerfum, með snertiþvermál 0,6 mm, 0,76 mm, 0,8 mm og 1,0 mm yfir ýmsar kóðunarstillingar sem koma í veg fyrir krosstengingu milli ósamhæfðra tengitegunda.

Hinn UL 486A-486B staðlar nær yfir víratengi sem notuð eru í rafmagnsuppsetningum og er aðalstaðallinn sem UL vísar til við vottun tengiklemma fyrir Norður-Ameríkumarkað. Fyrir tengiklemma sem bera UL-merkið þýðir samræmi við UL 486A-486B að blokkin hefur verið prófuð fyrir straumburðargetu, örugga vírfestingu við vélrænt álagi og hitastigshækkun við álag. Þegar ég tilgreini tengiklemma til útflutnings á Norður-Ameríkumarkaði eða fyrir OEM-spjöld sem verða felld inn í búnað sem er vottaður samkvæmt UL-stöðlum, þá tek ég aðeins tillit til blokka sem bera UL 486A-486B vottun - það er fljótlegasta leiðin til að staðfesta að blokkin uppfylli viðurkenndar öryggiskröfur.

Að velja rétta DIN-skinn tengiklemmu fyrir spjaldið þitt

Byggt á reynslu minni af því að tilgreina og nota DIN-skinn tengiklemma í hundruðum iðnaðarstjórnborða, þá er hér vallistinn sem ég fer í gegnum fyrir hvert verkefni:

• Spennugildi: Lágmark 1000V AC fyrir allar spjöld sem starfa yfir 400V AC; 600V AC er ásættanlegt fyrir spjöld með merkjaspennu og lágaflsspennu.
• Núverandi einkunn: Passið við hámarks samfelldan straum verndaða leiðarans — venjulega 10A, 16A, 24A eða 32A fyrir venjulegar DIN-skinntengiklemmur. Lækkið strauminn um 15% ef umhverfishitastigið inni í kassanum fer yfir 45°C.
• Vírstærðarbil: Staðfestið að blokkin samþykkir vírþykktina sem notaður er í spjaldinu ykkar. Staðfesta skal sérstaklega hvort vírinn sé heilþráður, þráðþráður með ferrule og fínþráður.
• Fjöldi stiga: Einfaldastar blokkir eru einfaldastar; tvístigs blokkir spara pláss á DIN-skinnunni en eru flóknari í raflögn og bilanaleit. Ég kýs einstigs blokkir fyrir flestar hefðbundnar spjöld og tvístigs blokkir fyrir spjöld með takmarkað pláss.
• Tegund tengingar: Innstunga fyrir nýsmíði (hraðasta raflögnin); skrúfklemma eða innstunga fyrir plötur sem eru endurbættar á staðnum.
• Nauðsynleg vottorð: CE fyrir markaði í ESB, UL 486A-486B fyrir Norður-Ameríku, ROHS og REACH fyrir umhverfissamræmi.
• Aukahlutir: Endastoppar fyrir DIN-skinna, milliplötur milli spennuhópa, tengistengur fyrir strætótengingar, merkingarmerki til að bera kennsl á rafrásir.

Algeng uppsetningarvillur og hvernig á að forðast þær

Í gegnum árin hef ég séð sömu mistökin ítrekað í spjöldum sem nota DIN-skinn tengiklemmur. Hér eru þau sem ég fjalla um í öllum kynningum fyrir undirbúning spjaldaframleiðslunnar:

• Að nota ranga gerð vírs: Fínvíraðir leiðarar af flokki 5 eða 6 sem settir eru inn án vírþráða geta myndað tengingar með mikilli viðnámi eða losnað með tímanum. Ég tryggi að forskriftir raflagnanna tilgreini skýrt kröfur um vírþráðaþráða og ég staðfesti að vírþráðar séu til staðar við skoðun á meðan á vinnslu stendur.
• Röng lengd ræmu: Of stutt og tengingin er óáreiðanleg; of langur og berskjaldaður leiðari skapar öryggishættu. Ég stilli vírafleiðarana nákvæmlega eftir forskriftum fyrir tengiklemmuna sem er notuð og athuga stillinguna í upphafi hverrar vaktar.
• Blöndunarspennustig án milliplata: Þegar notaðar eru fjölþættar tengiklemmur með mismunandi spennum hlið við hlið er skilrúmið milli spennuhópanna nauðsynlegt til að viðhalda spennugildinu. Ég tilgreini alltaf skilrúm við öll spennuhópamörk.
• Að setja marga víra of mikið inn í eina tengingu: Flestar innstunguklemmur eru hannaðar fyrir einn vír í hverju tengi. Að setja tvo víra inn í sama tengið skapar óáreiðanlega tengingu og brýtur gegn UL486A-486B vottuninni. Fyrir sameiginlegar tengingar nota ég tengistöng eða sérstakan tengipunkt.
• Gleymdi að virkja losunarbúnaðinn: Að reyna að toga vír út án þess að losa fyrst um fjaðurklemmuna er í hættu á að skemma blokkina. Ég tryggi að allir vírasmiðir skilji og fylgi tveggja sekúndna losunarferlinu.

Niðurstaða

Innfellanlegir DIN-skinntengiklemmar með spennu frá 1000V eru rétti kosturinn fyrir flestar iðnaðarstjórnborð sem starfa við 400V AC og meira, því þeir bjóða upp á samsetningu af háspennu, titringsþolinni áreiðanleika fjöðrunarklemmunnar og verkfæralausri raflögnunarhraða sem einfaldlega er ekki í boði í skrúfunarklemmuvalkostum. 1000V spennan býður upp á verulega öryggisbilun yfir 690V iðnaðarrekstrarspennu og fjöðrunarklemmutækni útrýmir bilunarham vegna skrúfulosunar sem er algeng í skrúfunarklemmutengjum við samfellda iðnaðarnotkun.

Þegar ég vel innbyggða tengiklemma fyrir nýja stjórnborðstöflu staðfesti ég að tengistaðallinn IEC 61076-2-101 sé í samræmi við kröfur um skriðdrægni og bil, og ég krefst UL 486A-486B vottunar fyrir allar stjórnborðstöflur sem eru á leiðinni á Norður-Ameríku. Kröfur um vírsamhæfi - sérstaklega kröfur um vírhylki fyrir marglaga leiðara - eru oftast gleymdar upplýsingar um forskriftir, svo ég fjalla alltaf sérstaklega um þær í raflagnastaðlinum fyrir verkefnið. Með réttri forskrift og uppsetningu skila innbyggðum tengiklemmum hraðari smíðatíma stjórnborða og áreiðanlegri langtímatengingum en skrúfuklemmuvalkostir, og þess vegna hef ég gert þær að sjálfgefnu vali mínu fyrir ný verkefni í iðnaðarstjórnborðstöflum.

Hafðu samband við okkur - J-GUANG