Провео сам већи део две деценије ожичујући индустријске контролне панеле и ако сам једну ствар научио, то је да је сваки минут проведен у борби са тврдоглавим вијчаним терминалом изгубљен минут. Када сам се први пут сусреоУтискивачки терминални блокови за ДИН шину, Био сам скептичан — како је могуће да механизам са опружном стезаљком буде поуздан као правилно затегнути завртњи? Дванаест година и стотине панела касније, преобраћен сам и желим да вам објасним зашто је тачно терминални блок са напонским капацитетом од 1000 V сада моја подразумевана спецификација за било који контролни панел где напон система прелази 400 V.

У овом чланку обрађујем основе технологије утискивајућих терминалних блокова, зашто је напонски напон од 1000 V важан у индустријским окружењима, поступак ожичења без алата корак по корак, како одабрати прави блок за дизајн вашег панела и релевантне стандарде који регулишу ове компоненте. Без обзира да ли сте електроинжењер који специфицира компоненте панела или градитељ панела који жели да побољша пропусност, мислим да ћете овде пронаћи нешто корисно.

Шта је ДИН шински утични терминални блок?

АПрикључни блок за DIN шину је електрични уређај за повезивање који се монтира на стандардизовану DIN шину (обично 35 mm × 7,5 mm или 35 mm × 15 mm) и користи опружни механизам за осигуравање уметања жица без потребе за одвијачем. Дизајн са утискивањем има мали отвор за уметање поред опружне стезаљке — скинете изолацију са жице, уметнете је директно у отвор, а опруга аутоматски хвата проводник. Да бисте отпустили жицу, користите мали алат за отпуштање или одвијач да бисте активирали механизам за отпуштање поред отвора за уметање.

Кључна разлика од традиционалногтерминални блокови са завртњим стезаљкама је механизам опружне стезаљке. Код блока са завртњем, жица се осигурава затезањем завртња који стеже проводник. Временом, вибрације и термичке промене могу проузроковати олабављање завртњих спојева - познати начин квара у индустријским окружењима. Утискивајући опружни терминали елиминишу овај механизам квара јер опруга примењује константан контактни притисак без обзира на термичке услове и нема завртња који би се отпуштао.

Нингбо Ј-Гуанг Електроникс, произвођач основан 2010. године, специјализован за терминалне блокове и конекторе, производи низ... Утискивачки терминални блокови за ДИН шину укључујући њихове JGTD серије и PCT-211 типове додатака које сам навео у више пројеката контролних панела. Њихова фабрика је прошла ISO 9001:2008 сертификат за управљање квалитетом, а њихови производи поседују SGS, ROHS, REACH, CE, CQC и UL одобрења — што ми даје поверење када наводим ове компоненте за извозне панеле који морају да испуњавају међународне захтеве за усклађеност.

Разумевање напона од 1000V: Зашто је то важно за индустријске контролне панеле

Називни напон терминалног блока је максимални напон који уређај може безбедно да издржи под дефинисаним условима испитивања. У индустријским контролним панелима, нивои напона значајно варирају у зависности од примене:

• 24V једносмерна струја / 24V наизменична струја: Кола на нивоу сигнала, ожичење сензора, PLC I/O модули. Прикључни блок са напоном од 600 V је више него довољан.
• 230V / 400V AC: Стандардни моторни напајачи, дистрибуција напајања унутар панела. Ово је најчешћи радни напон за индустријске панеле и одговарајући је блок номиналног напона од 600 V до 1000 V.
• 480V AC: Погонски мотори велике снаге, велики серво појачавачи. На овом нивоу напона, захтеви за пузање и зазор између проводника постају значајни, и увек наводим минималну номиналну вредност од 1000 V.
• 690V AC: Тешки индустријски покретачи мотора, међусобне везе сабирница. Овде је називна вредност од 1000 V неопходна — све испод називне вредности од 1000 V ризикује делимично пражњење и кварове праћења током радног века панела.

TheНапон од 1000V пружа сигурносну маргину од приближно 45% изнад радног напона од 690 V, што представља горњу границу стандардне индустријске трофазне дистрибуције. Ова маргина није произвољна — она узима у обзир транзијентне промене напона, вршне ударне струје и акумулирани ефекат делимичног пражњења у контаминираном или влажном окружењу. Стандард IEC 61076-2-101:2012 За кружне М12 конекторе који се користе у мерењу и контроли индустријских процеса, стандард дефинише захтеве за интерфејс конектора који допуњују сопствени напонски референцијални блок — тачније, пузне стазе, растојања и координацију изолације који одређују напонски референцијални ...

Једна ствар коју увек проверавам: називни напон мора бити наведен на температура околине на којој ће панел радити. Многи произвођачи терминалних блокова објављују напонске ознаке на 23°C, али на амбијенталној температури од 55°C (уобичајено у затвореним индустријским кућиштима), напонске ознаке ће можда требати смањити за 10% до 20%. J-Guang-ови технички листови обично укључују криву смањења напона, а ја се обавезно упоређујем са стварним условима на локацији пре него што коначно изаберем компоненте.

Ожичење без алата: Процес повезивања помоћу утикача корак по корак

Процес ожичења утискивајућег терминалног блока је једноставан и након првих неколико десетина веза, већина мајстора за монтажу панела сматра да је бржи од стезања завртњима. Ево поступка који подучавам у свакој монтажи панела:

Корак 1: Изаберите исправну величину жице

Утискивајући терминални блокови су предвиђени за одређене пресеке жица. За J-Guang-ове утискивајуће терминалне блокове за DIN шину серије PCT-211, типична предвиђена вредност покривачврсти проводници од 0,5 mm² до 2,5 mm² и вишежилни проводници од 0,5 mm² до 2,5 mm² са ферулама. Увек проверавам тачан распон жица из техничког листа произвођача јер неки утични блокови не прихватају финожичне (класе 5 или класе 6) проводнике без ферула — опружни механизам може да компресује фине жице и смањи контактни притисак током времена.

Корак 2: Скините изолацију жице на одговарајућу дужину

Дубина уметања — дужина голог проводника који треба уметнути — обично је означена на кућишту терминалног блока или наведена у техничком листу. За већину терминалних блокова са утискивањем на DIN шину, дужина траке је 8 мм до 12 ммКористим подесиве клешта за скидање изолације подешена на тачну дужину за одређени блок који повезујем и проверавам дужину скидања изолације на свакој новој серији жице на почетку сваке смене. Прекратка дужина скидања изолације резултира недовољном дубином уметања и спојем са високим отпором; предугачка, и огољени проводник вири изван кућишта, стварајући опасност од струјног удара.

Корак 3: Уметните жицу — није потребан алат

За чврсте проводнике и правилно повезане вишежилне проводнике, уметање је заиста без алата. Држим жицу једном руком, убацујем огољени крај право у отвор за уметање и гурам док не осетим да се отпор опруге отпушта када жица седне у стезаљку. Опружни механизам држи жицу контактном силом од типично 8 N до 15 N по контакту - довољно да осигура жицу без оштећења жица проводника. Пошто нема завртња за окретање и нема спецификације обртног момента за проверу, квалитет везе је конзистентан без обзира на то ко ожичи панел.

Корак 4: Проверите везу

Након уметања, сваку жицу лагано тестирам повлачењем — повлачењем силом од приближно 5 N до 10 N како бих потврдио да је опружна стезаљка закачена. По мом искуству, исправна утискивајућа веза се неће отпустити при нормалном руковању. Ако се жица извлачи лаганом силом, то значи да је пречник жице на ивици номиналног опсега блока или да дужина скидања изолације није била довољна.

Корак 5: Отпустите (када је потребно)

Да бих отпустио жицу из утискивајућег терминала, убацујем мали равни одвијач (обично ширине сечива од 2,0 мм до 2,5 мм) у отвор за отпуштање поред отвора за уметање, гурам ка унутра да бих активирао опругу за отпуштање и истовремено извлачим жицу. Акција отпуштања траје око 2 секунде по споју - и даље знатно брже од отпуштања завртњевог терминала, што захтева да се одвијач поново постави и поново затегне приликом поновног спајања.

Поређење стезаљки са утискивањем и завртњевим стезаљкама: Када одабрати коју

Обе технологије сам интензивно користио, и избор између стезаљки са утискивањем и стезаљки са завртњем није увек једноставан. Ево мог практичног поређења заснованог на искуству на терену:

• Брзина ожичења: Утискивање (push-in) убедљиво побеђује. У студијама са контролисаним временом које сам спровео, утискивање (push-in) ожичења је у просеку 30% до 40% брже по конекцији након што је електричар обучен. Предност је најизраженија код чврстих проводника и вишежилних жица са ферулом — управо оних типова жица који су најчешћи у ожичењу индустријских контролних табли.
• Поузданост везе: Утискивајуће опружне стезаљке су отпорне на вибрације и одржавају константан контактни притисак током термичког циклирања. Спојеви са завртњима могу се временом олабавити ако нису правилно затегнути. Пошто не могу да гарантујем да ће свака плоча коју је изградио трећи извођач радова имати одговарајућу проверу обртног момента, преферирам утискивање за плоче које ће бити изложене континуираним вибрацијама или термичком циклирању — што је случај са већином индустријских примена.
• Компатибилност типова жица: Терминали са завртњем и стезаљкама прихватају шири спектар типова жица, укључујући и финожичне проводнике без ферула. Утискивачи у многим случајевима захтевају феруле на вишежичној жици. За панеле који користе много флексибилних проводника класе 5 или класе 6 без ферула, завртње и стезаљке могу бити практичнији избор.
• Измена поља: Стезаљка са завртњем овде побеђује — у теренским условима где техничари могу да модификују панел са ограниченим алатима, одвијач је скоро увек доступан, док алат за отпуштање утискивањем можда неће бити. Стезаљку са завртњем наводим за ожичене спојеве на терену у панелима где очекујем честе модификације.
• Цена: Прикључни блокови са утискивањем обично коштају 10% до 30% више по блоку од еквивалентних верзија са завртњим стезаљкама. За панел са 200 прикључака, ово може додати 200 до 500 долара на трошкове материјала - разумна премија за брзину ожичења и предности поузданости.

Стандарди који регулишу DIN шинске терминалне блокове: IEC 61076-2-101 и UL 486A-486B

Када спецификујем терминалне блокове за индустријске контролне панеле који ће се испоручивати међународно, увек проверавам да ли су покривени важећим стандардима. Два стандарда су посебно релевантна за терминалне блокове за утискивање на ДИН шину:

The Стандард IEC 61076-2-101:2012 Дефинише захтеве за производ за кружне М12 конекторе који се користе у мерењу и контроли индустријских процеса. Иако се овај стандард посебно примењује на конекторе сензора и актуатора, његови захтеви за пузну стазу и зазор, принципи координације изолације и методологије испитивања се широко користе у широј индустрији индустријских конектора. Стандард специфицира фиксне и слободне конекторе са механизмима за закључавање навојем, са пречником контаката од 0,6 мм, 0,76 мм, 0,8 мм и 1,0 мм у различитим конфигурацијама кодирања које спречавају унакрсно спајање између некомпатибилних типова конектора.

The Стандарди UL 486A-486B Покрива жичане конекторе који се користе у електричним инсталацијама и то је примарни стандард на који се UL позива приликом сертификације терминалних блокова за северноамеричко тржиште. За терминалне блокове са ознаком UL, усклађеност са UL 486A-486B значи да је блок тестиран на носивост струје, сигурно задржавање жице под механичким напрезањем и пораст температуре под оптерећењем. Када спецификујем терминалне блокове за извоз на северноамеричка тржишта или за OEM панеле који ће бити уграђени у опрему сертификовану према UL стандардима, разматрам само блокове који имају сертификат UL 486A-486B — то је најбржи начин да се провери да ли блок испуњава признате безбедносне захтеве.

Избор правог ДИН шинског утискивајућег блока за вашу контролну таблу

На основу мог искуства са спецификовањем и коришћењем ДИН шинских терминалних блокова на стотинама индустријских контролних панела, ево листе за избор коју пролазим за сваки пројекат:

• Називни напон: Минимум 1000V AC за било који панел који ради изнад 400V AC; 600V AC је прихватљиво за панеле са нивоом сигнала и ниском снагом.
• Тренутна оцена: Ускладите се са максималном континуираном струјом заштићеног проводника — обично 10A, 16A, 24A или 32A за стандардне DIN шинске терминалне блокове. Смањите снагу за 15% ако температура околине унутар кућишта пређе 45°C.
• Распон величина жице: Уверите се да блок прихвата пресеке жица које се користе у вашем панелу. Прихватљивост једножилних, вишежилних са ферулом и финожилних жица треба проверити одвојено.
• Број нивоа: Једнослојни блокови су најједноставнији; двослојни блокови штеде простор на DIN шини, али су сложенији за ожичење и решавање проблема. Више волим једнослојне блокове за већину стандардних панела, а двослојне за панеле са ограниченим простором.
• Тип везе: Утискивање за нову конструкцију (најбрже ожичење); завртњева стезаљка или утикач за панеле модификоване на терену.
• Потребни сертификати: CE за тржишта ЕУ, UL 486A-486B за Северну Америку, ROHS и REACH за усклађеност са прописима о заштити животне средине.
• Додатна опрема: Крајњи граничници за DIN шину, преградне плоче између напонских група, краткоспојне шине за бус конекције, ознаке за идентификацију кола.

Уобичајене грешке при инсталацији и како их избећи

Током година, више пута сам виђао исте грешке у панелима који користе ДИН шинске терминалне блокове. Ево оних на које се осврћем на сваком брифингу пред производњу са тимом за израду панела:

• Коришћење погрешног типа жице: Финожилни проводници класе 5 или 6 уметнути без ферула могу створити спојеве високог отпора или се временом олабавити. Осигуравам да спецификација ожичења јасно наводи захтеве за феруле за вишежилну жицу и проверавам да ли су феруле присутне током контроле у ​​процесу.
• Нетачна дужина траке: Прекратак је и веза је непоуздана; предугачак и огољен проводник ствара безбедносну опасност. Подешавам клешта за скидање изолације на тачну спецификацију за терминални блок који се користи и проверавам подешавање на почетку сваке смене.
• Нивои напона мешања без преградних плоча: Приликом коришћења вишеслојних терминалних блокова са различитим напонима један поред другог, преградна плоча између напонских група је неопходна за одржавање напонског опсега. Увек наводим преградне плоче на свакој граници напонске групе.
• Прекомерно уметање више жица у један порт: Већина утискивајућих терминалних блокова је дизајнирана за једну жицу по порту. Уметање две жице за дељење везе ствара непоуздану везу и крши UL486A-486B сертификат. За дељене везе користим краткоспојник или посебну спојну тачку.
• Заборављање активирања механизма за отпуштање: Покушај извлачења жице без претходног отпуштања опружне стезаљке ризикује оштећење блока. Осигуравам да сваки жичар разуме и прати процедуру отпуштања од две секунде.

Закључак

ДИН шинске терминалне блокове са напоном од 1000 V су прави избор за већину индустријских контролних панела који раде на 400 V AC и више, јер пружају комбинацију високог напона, отпорности на вибрације и поузданости опружних стезаљки и брзине ожичења без алата, што једноставно није доступно код алтернатива са завртњим стезаљкама. Напон од 1000 V пружа значајну маргину безбедности изнад индустријског радног напона од 690 V, а технологија опружних стезаљки елиминише квар услед отпуштања завртња који је ендемски код терминала са завртњим стезаљкама у континуираном индустријском раду.

Када бирам утискивајуће терминалне блокове за нови панел, проверавам усклађеност са стандардом IEC 61076-2-101 за конекторе у погледу захтева за пузне стазе и клиренс, и инсистирам на UL 486A-486B сертификацији за сваки панел који иде на северноамеричко тржиште. Захтеви за компатибилност жица - посебно захтев за ферулу за вишежилне проводнике - су најчешће занемарени детаљ спецификације, па их увек експлицитно наводим у стандарду ожичења за пројекат. Уз правилну спецификацију и инсталацију, утискивајући терминални блокови пружају брже време израде панела и поузданије дугорочне везе од алтернатива са завртњим стезаљкама, због чега сам их учинио својим подразумеваним избором за нове пројекте индустријских контролних панела.

Контактирајте нас - J-GUANG