Aus organisatorischer und sicherheitstechnischer Sicht für industrielle oder elektrische Geräte, DIN-Schienen tragen wesentlich zur Zuverlässigkeit und Effizienz bei. Diese standardisierten Metallschienen eignen sich zur Montage verschiedener Geräte, darunter Leistungsschalter, Klemmenblöcke und Relais, und sind somit ideal für die moderne Elektrotechnik und industrielle Automatisierung. Was sind DIN-Schienen und was sind die besten Vorgehensweisen für eine optimale Montage zur Erzielung maximaler Leistung? In diesem Handbuch werden die wichtigsten Merkmale und Klassen von DIN-Schienen sowie Anwendungsempfehlungen für optimale Installationsergebnisse definiert. Dieser Artikel soll die Relevanz von DIN-Schienensystemen für den Betrieb in der Industrie anhand von Fotos verdeutlichen, um dem unerfahrenen und mittelmäßigen Leser zu helfen, ihre Bedeutung zu verstehen.
Was ist eine DIN-Schiene?
Eine DIN-Schiene ist eine Markierungsleiste zur Montage und Verankerung von industriellen Steuergeräten wie Leistungsschaltern, Klemmenblöcken, Relais usw. Sie besteht normalerweise aus Stahl oder Aluminium und hat daher die vom Deutschen Institut für Normung (DIN) festgelegten Abmessungen, wodurch sie mit anderen elektrischen und Automatisierungsfunktionen kompatibel ist. DIN-Schienen und Sammelschienen sind für die Anordnung und Installation von Komponenten in elektrischen Gehäusen sowohl für kommerzielle als auch für industrielle Systeme von größerer Bedeutung. Der gebräuchlichste Typ ist unterschiedlich, beispielsweise das Modell TH35 mit einer Breite von 35 mm.
Definition der DIN-Schiene
Eine DIN-Schiene ist ein Metallrahmen nach internationalem Standard, der industrielle Steuerelemente wie Leistungsschalter und Klemmenblöcke in einem Schaltkasten platziert. Sie dient dazu, einen bestimmten internationalen Standard für Einheitlichkeit und Kompatibilität verschiedener Komponenten zu erreichen.
Geschichte und Ursprung: Von 1928 bis heute
Das Deutsche Institut für Normung (DIN) entwickelte Ende der 1920er Jahre im Jahr 1928 eine DIN-Schiene, um die Installation elektrischer Komponenten zu vereinfachen. In den letzten achtzig Jahren haben sich ihre Konstruktion und Verwendung mit der industriellen Modernisierung geändert, wobei sie im Rahmen globaler technischer Vorschriften geblieben sind. Aufgrund ihrer Multifunktionalität und ihres Standardisierungseinflusses auf verschiedene Hersteller und Branchen, einschließlich der Schienen C40 und C50, ist sie ein wesentlicher Bestandteil globaler elektrischer Systeme.
Gängige Anwendungen in elektrischen Geräten
DIN-Schienen werden bei Bedienfeldern, Schaltanlagen und Leistungsschaltergehäusen zur Montage elektrischer Teile verwendet. Teile und Komponenten wie Klemmenblöcke, Relais, Netzteile und Leistungsschalter werden auf den DIN-Schienen montiert, was die Effizienz verbessert. Auf den DIN-Schienen montierte Komponenten können problemlos ausgetauscht werden und die Kompatibilität zwischen Herstellern ist gewährleistet. Dies macht DIN-Schienen universell in der industriellen Automatisierung von Gebäudemanagement und Energieverteilungssystemen.
Welche verschiedenen Arten von DIN-Schienen gibt es?
Hutschiene und 35-mm-DIN-Schiene verstehen
In der Industrie und bei elektrischen Anwendungen erfreuen sich Zylinderschienen, die allgemein als 35-mm-DIN-Schienen bezeichnet werden, enormer Beliebtheit. Sie weisen in der Regel einen standardisierten Durchmesser von 35 mm auf, sodass sie für eine Vielzahl modularer Teile geeignet sind. Diese Schienen entsprechen internationalen Anforderungen wie IEC/EN 60715, was die Kompatibilität zwischen verschiedenen Herstellern gewährleistet. Die Standardisierung ihrer Abmessungen und ihres Designs erleichtert die ordnungsgemäße Montage und Wartung von Stromversorgungssystemen und verfügt über eine integrierte Sammelschiene zur Verteilung der Stromversorgung.
Erkundung von DIN-Schienen aus Stahl und Aluminium
Stahl-DIN-Schienen sind für ihre Langlebigkeit und beeindruckende Tragfähigkeit bekannt, was sie ideal für Anwendungen die Stärke und Robustheit erfordern. Durch eine entsprechende Oberflächenbehandlung, wie z. B. Verzinkung, werden diese Schienen korrosionsbeständig und können so auch rauen Bedingungen standhalten.
Aluminium-DIN-Schienen sind das genaue Gegenteil. Sie sind leicht und dennoch robust und bieten ein fantastisches Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht. Diese Schienen sind außerdem von Natur aus korrosionsbeständig, sodass sie sich für Systeme eignen, bei denen Gewichtsreduzierung im Vordergrund steht.
Beide Arten von Tragschienen bestehen aus Stahl oder Aluminium und entsprechen den Standardmaßen. Sie sind somit mit modularen Komponenten kompatibel – die Entscheidung für das zu verwendende Material hängt von den gewählten Umgebungsbedingungen und den mechanischen Anforderungen der Anwendung ab.
Auswahl der richtigen DIN-Schiene für Ihre Anforderungen
Berücksichtigen Sie bei der Auswahl einer DIN-Schiene Umweltfaktoren, Belastungsanforderungen und Komponentenkompatibilität. Aluminium-DIN-Schienen sind ideal für Bereiche mit Feuchtigkeits- oder Korrosionsproblemen, da sie nicht rosten. Stahl-DIN-Schienen sind besser geeignet, wenn eine hohe mechanische Festigkeit erforderlich ist. Überprüfen Sie immer, ob die DIN-Schiene Standardabmessungen aufweist, um bei Verwendung modularer Komponenten eine perfekte Ausrichtung zu gewährleisten.
Wie erfolgt die DIN-Schienenmontage?
Schritt-für-Schritt-Installationsanleitung
- Bereiten Sie die Montagefläche vor: Prüfen Sie, ob die Oberfläche, an der die Komponenten befestigt werden, eben, sauber und in der Lage ist, ihr Gewicht zu tragen.
- Positionen messen und markieren: Stellen Sie sicher, dass die Bohrpunkte mit der Länge der DIN-Schiene und den Befestigungslöchern für die Vorrichtung übereinstimmen.
- Sichern Sie die DIN-Schiene: Befestigen Sie die Schiene mit Schrauben und Unterlegscheiben an der Oberfläche, um sicherzustellen, dass sie sich nicht bewegen kann. Verwenden Sie die richtigen Befestigungselemente für das Material der Montageoberfläche.
- Installieren Sie die Komponenten: Modulare Komponenten wie Klemmenblöcke und Relais können auf der DIN-Schiene montiert werden, indem Sie sie nach unten drücken, bis ein Klicken zu hören ist, das anzeigt, dass sie eingerastet sind.
- Überprüfen Sie die Ausrichtung: Stellen Sie sicher, dass alle Komponenten richtig positioniert sind, um zu verhindern, dass sie während des Betriebs zu locker werden oder instabil werden.
- Prüfen und testen: Führen Sie eine letzte Prüfung durch, um sicherzustellen, dass die Installation den Sicherheitsstandards entspricht. Stellen Sie sicher, dass alle Komponenten ordnungsgemäß und wie vorgesehen funktionieren, einschließlich aller Teile des Designs, die eingerastet werden müssen.
Erforderliche Werkzeuge für die DIN-Schienenmontage
- Schraubendreher: Wird zum Befestigen der DIN-Schiene und ihrer Befestigungselemente verwendet. Stellen Sie sicher, dass die Größe zum Schraubenkopf passt, um ein ausreichendes Drehmoment zu gewährleisten.
- Bohren (nach Bedarf): Schaffen Sie Montagemulden auf einer Oberfläche ohne vorgebohrte Löcher.
- Wasserwaage: Stellt sicher, dass die Bandkomponenten im Verhältnis zu allen anderen Elementen gerade sind, nachdem die DIN-Schiene an der Oberfläche befestigt wurde.
- Maßband: Wird beim Messen des Montageraums verwendet, um die korrekte Platzierung der Elemente zu überprüfen.
- Drahtschneider/Abisolierzangen: Diese werden zum Formen der elektrischen Drähte für die eingebauten Teile verwendet.
- Sicherheitsausrüstung: Beinhaltet Schutzhandschuhe und Schutzbrille, um unerwünschte Verletzungen zu vermeiden.
Sicherstellung der mechanischen Unterstützung schwererer Komponenten
Um größere Teile auf einer DIN-Schiene zu stützen, verwenden Sie eine Schiene mit höherer Festigkeit oder verstärkter Konstruktion, insbesondere bei der Montage größerer Geräte. Befestigen Sie die Schiene an mehreren Ankerpunkten über die gesamte Länge, um zu vermeiden, dass das meiste Gewicht auf eine Stelle konzentriert wird, vor allem bei aufsteckbaren Komponenten. Erwägen Sie bei sehr großen Komponenten die Verwendung zusätzlicher Halterungen oder Stützen, die unter der Schiene befestigt werden, um ein Durchhängen oder Trennen zu vermeiden. Überprüfen Sie immer die vom Hersteller angegebenen Belastungen für die DIN-Schiene und stellen Sie sicher, dass das Gesamtgewicht unter den angegebenen Grenzwerten für normale Betriebsbedingungen liegt.
Wie werden Schaltanlagen und Klemmen mit DIN-Schienen verwendet?
Integrieren von Leistungsschalter und Relais mit DIN-Schienen
Relais und Leistungsschalter werden normalerweise auf einer DIN-Schiene montiert, was ihre Installation und Integration in das System vereinfacht. Damit sie effektiv genutzt werden können, sollten zunächst Geräte ausgewählt werden, die für die Montage auf DIN-Schienen ausgelegt sind. Zur Installation positionieren Sie den Montageclip des Bauteils auf der Schiene und drücken ihn kräftig nach unten. Elektrische Fehler und Risiken sowie die Sicherheit werden verbessert, wenn die Schienen und Geräte ordnungsgemäß geerdet sind. Die Verdrahtungsklemmen sollten gemäß dem Schaltungsdesign angeschlossen werden, aber alle Verbindungen sollten anhand der Schaltpläne und Spezifikationen des Herstellers überprüft werden. Die Baugruppe und alle anderen Komponenten sollten regelmäßig überprüft werden, um sicherzustellen, dass sie intakt und funktionsfähig sind.
Verwendung von speicherprogrammierbaren Steuerungen und Motorsteuerungen
Motor Steuerungen und programmierbare Logik Steuerungen (SPS) können mithilfe der Schienentypen c40 und c50 einfach und bequem auf Standard-DIN-Schienen installiert werden, um eine höhere Funktionalität und Kosteneffizienz zu erzielen. Bei SPS werden diese Einheiten mithilfe der einrastenden Montagehalterungen auf der Schiene montiert und durch leichtes Herunterdrücken der Einheit in ihrer Position verriegelt. Die mitgelieferte Verkabelung muss gemäß den Anweisungen im Schaltplan des Herstellers erfolgen, einschließlich Stromversorgung, Eingangs-/Ausgangsklemmen und Kommunikationsanschlüssen.
Ebenso werden Motorsteuerungen montiert, indem ihre Clips am Motor an der DIN-Schiene befestigt werden, um zu verhindern, dass die Geräte durch Vibrationen auseinanderfallen. Beim Anschließen des Motors, der Stromversorgung und der Steuerverkabelung muss die Führungskonfiguration befolgt werden, um das Fehlerrisiko zu minimieren. Als bewährte Vorgehensweise sollte um die SPS und die Motorsteuerungen herum ein Freiraum für ungehinderten Luftstrom und Wärmeübertragung freigelassen werden, vor allem wenn größere C50-Teile verwendet werden. Das System sollte regelmäßig auf Funktionsgenauigkeit und Zuverlässigkeit getestet werden.
Was sind die Normen für DIN-Schienen?
EN 50022 und EN 60715 verstehen
Die Normen EN 50022 und EN 60715 umfassen international anerkannte Spezifikationen für DIN-Schienen, die in elektrischen und Automatisierungssystemen verwendet werden. EN 35 legt die Abmessungen der bekannteren, am häufigsten verwendeten 50022-mm-DIN-Schiene fest, sodass sie praktisch für alle Geräte geeignet ist. Darüber hinaus enthält EN 60715 international anerkannte grundlegende Vorgaben für mechanische Abmessungen und Toleranzen, die die Herstellung erleichtern und eine zuverlässige Montage gewährleisten. Komponenten wie SPS, Motorsteuerungen und Klemmenblöcke können einem System Einheitlichkeit und Sicherheit verleihen, da ihre sichere Montage und Austauschbarkeit garantiert sind. Aufgrund dieser Parameter können Komponenten, die als konform mit EN 50022 oder EN 60715 gekennzeichnet sind, ohne Bedenken in industriellen oder kommerziellen Systemen verwendet werden.
Überblick über IEC- und deutsche Normen
Die Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC) und die Normen deutscher Unternehmen geben Empfehlungen für die Konstruktion und Ausführung elektrischer Teile und Systeme. Deutsche Normen, insbesondere die des DIN (Deutsches Institut für Normung), ähneln den IEC-Normen, enthalten jedoch auch einige lokale Ergänzungen, um den spezifischen industriellen Anforderungen der jeweiligen Region gerecht zu werden. Wie die deutschen Normen umfassen diese Richtlinien, die sich mit Sicherheits-, Kompatibilitäts- und Leistungsaspekten für verschiedene Systeme, Komponenten und Anwendungen befassen.
Häufig gestellte Fragen (FAQs)
F: Was sind DIN-Schienen und wie werden sie zur Montage verwendet?
A: Terminatoren und diverse Stromversorgungsgeräte, die in industriellen Steuerungssystemen verwendet werden, werden auf einer standardisierten DIN-Schiene aus Stahlmetall montiert. Die Schiene bietet Halt und ist bequem in einem Gehäuse oder einer Anschlussdose untergebracht.
F: Was ist das „Top Hat“-Design bei DIN-Schienen?
A: Das „Zylinderhut“-Design beschreibt die standardisierte Form des am häufigsten verwendeten Stils des DIN-Schienenprofils mit einer Breite von 35 mm und einer vertikalen Höhe von 15 bis XNUMX mm. Aufgrund der Ähnlichkeit der Form mit einem Hut wird es allgemein als „Zylinderhut“ bezeichnet.
F: Warum wird für DIN-Schienen häufig verzinkter Stahl verwendet?
A: Für die DIN-Schienen wird verzinkter Stahl verwendet, um eine korrosionsbeständige Umgebung zu schaffen und eine lange Lebensdauer und Zuverlässigkeit der Schiene sicherzustellen, insbesondere in industriellen Umgebungen, in denen häufig Feuchtigkeit und andere korrosive Elemente vorhanden sind.
F: Definieren Sie symmetrische und asymmetrische DIN-Schienenprofile.
A: Symmetrische DIN-Schienenprofile, einschließlich der Hutschiene, weisen an allen Seiten ihres Querschnitts exakte Maße auf, sodass sie die Montage verschiedener Geräte ermöglichen. Asymmetrische Profile, wie C-Profilschienen C20 und C30, ermöglichen mehrere Montageoptionen, sind jedoch weniger verbreitet.
F: Welche Rolle spielt die Montagestruktur bei der Gewährleistung der elektrischen Erdung auf einer DIN-Schiene?
A: DIN-Schienen können als Erdungspunkt für elektrisch aktive Geräte verwendet werden und helfen, die Geräte zu schützen, indem sie unerwünschte Elektrizität umleiten. Sie können auch als Teil eines Erdungssystems in die elektrische Installation integriert werden.
F: Welche Rolle spielt das Deutsche Institut für Normung in Bezug auf die DIN-Schiene?
A: Das Deutsche Institut für Normung (DIN) ist das deutsche Institut für Normung, das für die Definition der primären Parameter der DIN-Schienen verantwortlich ist, um Standardisierung und Interoperabilität zwischen einer breiten Palette elektrischer Geräte und Systeme sicherzustellen.
F: Welche Ersatzteile gibt es für die Halterungen der DIN-Schienen?
A: Ersatzhalterungen für DIN-Schienen können Zubehörteile wie Endklemmen und Halterungen enthalten. Diese fixieren die Schienen in einem Gehäuse und stellen sicher, dass sich die Schienen und die montierten Geräte während des Betriebs nicht in ihrer Position zueinander verschieben.
F: Welchen Einfluss haben vertikale Höhe und Tiefe auf die Auswahl einer DIN-Schiene?
A: Eine DIN-Schiene mit einer bestimmten vertikalen Höhe und Tiefe, z. B. 7.5 mm oder 15 mm Höhe, hat bestimmte Maße für die Last, die sie tragen kann, und die Geräte, mit denen sie kombiniert werden kann. Diese Parameter legen die Auswahlgrenzen abhängig von den jeweiligen Montageanwendungsanforderungen fest.
F: Nennen Sie die gängigsten Verwendungszwecke von DIN-Schienen in elektrischen Systemen.
A: Es ist gängige Praxis, DIN-Schienen für die Verdrahtung von Klemmenblöcken, Relais, Leistungsschaltern und anderen elektrischen Geräten zu verwenden. Sie bieten eine praktische und übersichtliche Möglichkeit, Drähte und andere Komponenten in elektrischen Gehäuse und Anschlussdosen.
Referenzquellen
1. Montageschienen und Tragkonstruktionen mit zwei Hutschienenträgern ermöglichen die Aufnahme unterschiedlicher Schienenkonfigurationen.
- Autoren: M. Berger, B. Grandjean
- Veröffentlichungsdatum: 2006
- Zitat-Token: (Berger & Grandjean, 2006)
- Zusammenfassung:
- In dieser Druckschrift wird eine besondere Konstruktion für Montageschienen vorgestellt, die zwei Hutschienenträger verwendet, also Elemente, die eine Befestigung der Montageschienen an einem Rasterrahmen ermöglichen.
- Methodik: Die Autoren erläutern den Konstruktionsprozess, der aus dem Biegen von Teilen der Montageschiene zur Befestigung an einem Querträger besteht, und legen dabei besonderen Wert auf die Einfachheit und die Festigkeit der resultierenden Struktur.
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