Welche Möglichkeiten haben Planer und Entwickler, wenn der Schaltschrank trotz steigender Funktionalität der Maschine oder Anlage nicht größer werden darf? Eine so genannte Mehrstock-Reihenklemme, zum Beispiel die „Multitalent-PT-Vierstockklemme“, kann bei der Lösung des Problems helfen. Grundsätzlich ist die Idee der Mehrstockklemme nicht neu. Wie bei Hochhäusern wachsen die Reihenklemmen in die Höhe, nicht in die Breite. Bleibt man beim Vergleich mit Haustypen, so entspricht die klassische Verdrahtung mit Durchgangsreihenklemmen oder Einstockklemmen bei gleicher Kontaktdichte einem Bungalow mit großer Grundfläche. Verwendet man im Vergleich dazu eine mehrstöckige Klemme wie bei einem Hochhaus, so spart man Grundfläche bzw. Teilungsbreite.
Der Platz auf der Tragschiene kann somit effizienter genutzt werden. Soweit keine Überraschung für den versierten Planer, der ggf. bereits Doppelstock- oder Dreistockklemmen einsetzt. Möglicherweise lässt sich der Platzbedarf aber noch weiter verbessern, indem weitere Funktionen integriert werden. Was wäre, wenn nur eine Reihenklemme alle Verdrahtungsaufgaben in sich vereinen und trotzdem Platz sparen könnte? Genau das ist die Idee der neuen Vierstockklemme „PT 2,5-4L“.
Multitalent Vierstockklemmen
Vielseitigkeit stand im Vordergrund bei der Entwicklung der Reihenklemmenfamilie, die für viele Anwendungen die passende Lösung bei beengten Platzverhältnissen darstellt. Die Familie der neuen Vierstockklemmen besteht aus verschiedenen Varianten, die auf einer Serie mit gleicher Geometrie basieren. Zunächst der Klassiker „PT 2,5-4L“: Die Klemme verfügt über vier einzelne Etagen, „4L“ steht hier für vier Ebenen, also vier Etagen. Jede Ebene kann individuell genutzt werden. Beispielsweise können die vier Signaltypen einer Steuerung (DI, DO, AI, AO) auf eine Klemme gelegt werden. Genauso ist auch eine Aufteilung auf mehrere Klemmen möglich. Je nach Steuerung, dem Wunsch nach Übersichtlichkeit und dem zur Verfügung stehenden Platz ist jedoch eine Klemme die bessere Lösung. Denkbar ist aber auch der Aufbau einer Wechsel- und Drehstromverteilung. In jedem Fall würde der Aufbau mit klassischen Einstock- oder auch Doppelstockklemmen deutlich mehr Platz auf der Tragschiene benötigen. Aber auch eine Steuerspannungsverteilung kann platzsparend aufgebaut werden Auch eine Steuerspannungsverteilung kann platzsparend aufgebaut werden. Die Varianten mit dem Kürzel -PV stehen für Potentialverteilung. Hier sind alle vier Ebenen durch eine werkseitig bestückte vertikale Brücke miteinander verbunden. Es können aber auch nur Zwischenebenen miteinander verbunden werden. Die Potentialbrücke FBS-PV kann in der Standardausführung (ohne Zusatz PV) Teilebenen miteinander verbinden. So können die unteren Ebenen vier und drei für Plus (+), Ebene zwei und eins für Minus (-) verwendet werden.
Sichern und Trennen mit Vierstockklemmen
Eine weitere Besonderheit der Baureihe „PT 2,5-4L“ sind Varianten mit Trenngrundzone (TG) oder Messertrennung (MT). „PT 2,5-4L“-Klemmen mit sogenannter -TG-Trenngrundzone können zum Beispiel in Verbindung mit dem Sicherungsstecker „P-FU 5x20-5" als Sicherungsreihenklemme eingesetzt werden. Dabei wird eine Sicherung mittels Sicherungsstecker in den Strompfad der obersten Ebene integriert. Damit können Steuerstromkreise und Geräte bis zehn Ampere abgesichert werden. Die unteren Ebenen der Klemme können zusätzlich für PE-, Versorgungs- oder einfache Signalkontakte genutzt werden. Darüber hinaus bietet die TG-Zone weitere Variationsmöglichkeiten.
Sind viele Messkreise in der Maschine verdrahtet, wünscht sich der Praktiker Trenn- und Messmöglichkeiten. So kann der zur Steuerung verdrahtete analoge Regelkreis, zum Beispiel 4...20 Milliampere oder 0...10 Volt auf eine Variante mit Trennmesser (-MT) aufgelegt werden. Das integrierte Trennmesser oder die Variante mit steckbarem Trennstecker (P-DI) bietet einen wesentlichen Vorteil bei der Inbetriebnahme oder Wartung. Denn ein umständliches und fehleranfälliges Abklemmen der Leitungen entfällt. Auch die Möglichkeit, passive Bauelemente wie Dioden oder Widerstände in Schaltungen zu integrieren, wird durch Bauelementestecker P-CO ermöglicht Und ist ein Bauteil defekt, wird einfach der Stecker gezogen und das Bauteil mittels Federklemmtechnik im Funktionsstecker ausgetauscht. Ohne Spezialwerkzeug wie Lötkolben.
Sensor- und Aktorverdrahtung bis 2,5 Quadratmillimeter
Ein weiteres Einsatzgebiet für die „PT 2,5-4L“-Reihe ist die Sensor- und Aktorverdrahtung. Für diese Anwendungsfälle gibt es bereits spezielle Reihenklemmen, wie zum Beispiel die Baureihe „PTIO 1,5/S" von Phoenix Contact. Aufgrund der Rasterweite von 3,5 Millimeter ist diese Baureihe jedoch nur bis zu einem Anschlussquerschnitt mit Aderendhülse mit Kunststoffkragen von max. 1,0 Quadratmillimeter einsetzbar.
Selbst hier muss schon eine schmale Spezialhülse verwendet werden. Möchte der Kunde aber den 2,5 Quadratmillimeter -Leiter verwenden, weil der Aktor eventuell einen höheren Nennstrom als 10 A hat, stößt die 3,5 mm breite Baureihe schnell an ihre Grenzen. Abhilfe schafft hier der „PT 2,5-4L“ mit 18 Ampere Nennstrom und 2,5 Quadratmillimeter Nennquerschnitt. Aus dem Variantenbaukasten der Baureihe kann für den Aufbau der Sensor- und Aktorverdrahtung im Schaltschrank die Variante „PT 2,5-L RD/L BU/L/L" verwendet werden. Dabei werden die unteren Ebenen für die Spannungsversorgung genutzt. Die Potentiale (+/-) werden je nach Anwendung einfach mit Steckbrücken gebrückt. Die beiden oberen Ebenen stehen für Signal- und Aktoranwendungen zur Verfügung. Entweder hat der Sensor zwei Schaltzustände, die übersichtlich auf eine Klemme geführt werden, oder der Aktor hat zwei Drehrichtungen, wie z.B. ein Motor mit Links- und Rechtslauf.
Für 24 Volt-Anwendungen stehen auch Varianten mit integrierter LED-Anzeige zur Verfügung. Der Schaltzustand wird über die integrierte LED angezeigt und im Schaltschrank visualisiert. Dies erleichtert die Fehlersuche und verbessert die Inbetriebnahme. Auch für den Schirmanschluss bietet die Vierstock-Reihenklemme Lösungen. Zum einen kann der Schirm ganz klassisch auf den PE-Kontakt (Schutzerde) der Reihenklemmen aufgelegt werden. Varianten wie „PT 2,5-PE/L RD/L BU/L LED 24 RD" oder „PT 2,5-PE/L RD/L BU/L" verfügen über einen integrierten PE-Kontakt in der untersten Ebene, der den an -PE angeschlossenen Schirm direkt mit der Tragschiene verbindet. Die Tragschiene ist damit in das Erdungskonzept des Schaltschrankes eingebunden. Eine isolierte Ausführung der Tragschiene zum Sammeln des Schirmpotentials ist auch möglich. Der Anschluss des Schirms an den PE-Kontakt hat aber auch Nachteile, insbesondere bei der Montage. Außerdem müssen die Leitungen auch noch ordnungsgemäß befestigt werden. Als Alternative zum direkten Anschluss bieten sich Zubehörteile wie die Schirmklemmen der SCC-Serie an. Diese sind in verschiedenen Größen von fünf bis 20 Millimeter Leitungsdurchmesser für die Sammelschiene und andere Montagearten erhältlich.
In Verbindung mit Sammelschienensätzen wie „EMC SET SKH 134/134" lassen sich geschirmte Leitungen mit den Schirmklemmen SCC einfach auf die mitgelieferte drei mal zehn Millimeter Kupferschiene auflegen.
Fazit über die Vierstockklemmen im Schaltschrank
Mit einer Vierstockklemme der Baureihe „PT 2,5-4L“ lässt sich die elektrische Verbindungstechnik platzsparend im Schaltschrank unterbringen. Die benötigte Tragschienenlänge wird reduziert. Der Einbauraum im Schaltschrank wird bestmöglich ausgenutzt. Durch die Integration vieler Funktionen ist der „PT 2,5-4L“ sehr flexibel einsetzbar. Von der Steuerverdrahtung, Potenzialverteilung über die Absicherung von Stromkreisen bis hin zur Sensor-/Aktorverdrahtung ist der Anwender mit dem Raumwunder „PT 2,5-4L“ extrem breit aufgestellt.
Autor:
Moritz Krink, Manager Produktmarketing Business Unit ICC, Phoenix Contact
