Die Auswahl einer passenden Wanddurchführung fällt nicht immer leicht. Der Markt bietet zahlreiche unterschiedliche Durchführungsklemmen, und der Gerätehersteller muss bereits beim Design-In-Prozess wissen, was er will: Welche Anschlusstechnik, welcher Anschlussquerschnitt und welche technischen Features sinnvoll umgesetzt werden sollen. Sucht er allerdings Lösungen für hohe Ströme und große Anschlussquerschnitte, wird er auf dem Markt kaum fündig. In der Not haben einige Hersteller individuelle Anschlussvarianten konstruiert. Doch dieser Weg führt häufig in eine Sackgasse, denn es treten schnell Probleme auf – etwa beim Einhalten des Berührungsschutzes oder bei der Isolation des Strombalkens zur Gerätewand.
Bild 1: Je nach Applikation wählt der Gehäusebauer die Push-In-, Schraub- und Bolzen-Anschlusstechnik.Phoenix Contact
Eine weitere Schwierigkeit für die Hersteller liegt im Zertifizieren ihrer Geräte. Für den weltweiten Einsatz der Bauteile ist eine Zertifizierung nach IEC 61800-5-1 und UL 1059 erforderlich. Bei zahlreichen bestehenden Lösungen reichen die Zertifizierungen leider nicht aus. Phoenix Contact bietet in einem umfangreichen Produktprogramm Durchführungsklemmen für unterschiedliche Applikationen an – einschließlich Hochstrom-Applikationen. Im Produktportfolio gibt es steckbare Durchführungsklemmen und Durchführungsklemmen für die dauerhafte Verbindung. Die steckbaren Durchführungsklemmen ermöglichen einen schnellen Austausch und sind somit service- und wartungsfreundlich. Außerdem können die Leiter vorkonfektioniert werden. Allerdings sind Durchführungsklemmen für die dauerhafte Verbindung wirtschaftlicher.
Auf einen Blick
Die Suche nach der richtigen applikationsspezifischen Wanddurchführungsklemme – ob nun eine dauerhafte oder eine steckbare Verbindung sinnvoll ist – hängt nicht allein vom Anschlussquerschnitt und vom Bemessungsstrom ab. Denn die Klemme muss stets in ihrer Gesamtheit betrachtet werden: Baugröße, technische Features und Zulassungen müssen in die Entscheidung miteinbezogen werden. Nur unter diesen Voraussetzungen findet jeder Gerätehersteller die optimale Wanddurchführung.
Klemmen für dauerhafte Verbindungen mit kompakten Abmessungen ermöglichen dem Gerätehersteller die freie Auswahl der Anschlussmöglichkeit je nach Applikation: schneller Push-In-, klassischer Schraub- oder einfacher Bolzenanschluss (Bild 1). Dabei umfasst der Anschlussbereich 0,2 bis 150 mm2 und die Stromtragfähigkeit reicht hinauf bis 309 A. Die Durchführungsklemme für die dauerhafte Verbindung gibt es als Standard- und Verguss-Ausführung mit jeweils horizontaler und vertikaler Anschlussrichtung. Die Verguss-Variante sichert auch beim Einsatz niedriger Vergussmassen eine hohe Dichtigkeit.
Einer passt immer
Durch die verschiedenen Anschlussmöglichkeiten bietet das Produktprogramm für alle Einbauorte einen platzsparenden Anschluss. Der Gerätehersteller kann also sowohl die Anschlussart als auch die Anschlussrichtung und den Anschlussquerschnitt flexibel auswählen. Montiert werden die Durchführungsklemmen über das werkzeuglose Verrasten im dafür vorgesehenen Wandausschnitt. Um hoher mechanischer Beanspruchung zu widerstehen, gibt es zusätzliche Befestigungsmöglichkeiten wie Schrauben oder Nieten, die von innen am Gehäuse angebracht werden. Reicht der Platz im Gehäuseinneren nicht aus, werden Flansche an das Außengehäuse gerastet. Durch die zusätzlichen Befestigungsmöglichkeiten wird eine hohe mechanische Stabilität erreicht. Die Durchführungsklemmen für die dauerhafte Verbindung besteht in verschiedenen Varianten: einpolig mit und ohne Rastzapfen an der Außenwand. Durch die Rastzapfen können die Klemmen in der gewünschten Polzahl aneinander gerastet werden – für den sauberen Abschluss sorgt am Ende eine Klemme ohne Rastzapfen. Neben der CE-Konformität besitzen die Durchführungsklemmen eine Zulassung nach UL 1059 in Use Group C bis zu 600 V bei 309 A. Nach DIN IEC 60947-7-1 werden sogar bis zu 1000 V bei 309 A erreicht. Diese Eigenschaft ermöglicht es, die Klemmen in Ländern einzusetzen, deren Netzspannung mehr als 230 V beträgt.
Steckbare Verbindungen
Wanddurchführungsklemmen mit kompakten Abmessungen ermöglichen dem Gerätehersteller die freie Auswahl der Anschlussmöglichkeit. Die steckbaren Durchführungsklemmen bestehen aus einem Grundgehäuse und einem dazugehörigem Steckerteil. Das Grundgehäuse wird auf der Platine verlötet und dann entweder eine Stecker- oder eine flexible fliegende Kabel-Kabel-Verbindung hergestellt.
Bild 2:Bei den steckbaren Durchführungsklemmen aus der Serie PC 35 werden Ströme bis 125 A auf die Leiterplatte geführt.Phoenix Contact
Die steckbaren Durchführungsklemmen haben einen Anschlussbereich von 0,2 bis 35 mm2 – und eine Stromtragfähigkeit bis zu 125 A (Bild 2). Auch bei den steckbaren Durchführungsklemmen gibt es den klassischen Schraubanschluss und den schnellen Push-In-Anschluss. Die Befestigung der Klemmen erfolgt über Schrauben oder über eine werkzeuglose Rastverriegelung im Gehäuseausschnitt. Um die EMV-Anforderungen zu erfüllen, gibt es bei den steckbaren Klemmen so genannte Shield-Varianten. Dabei ist ein Metall an den Klemmen angebracht, das durch eine großflächige Auflage der Schirmungsleitung elektrische Störeinflüsse vermeidet.
Einfach montieren – sicher verrasten
Bei den Durchführungsklemmen für die dauerhafte Verbindung gilt das Prinzip der sicheren Montage. Die Klemmen bestehen immer aus einem Innen- und einem Außenteil. Beide Teile werden durch die Gehäusewand zusammen geschoben und verrasten miteinander (Bild 3). Die feine Rasterung sorgt für einen Festsitz, unabhängig von der Wandstärke. Ein weiterer Vorteil ist die werkzeuglose Montage.
Außerdem können die Klemmen von der Innenseite verschraubt oder als zeitsparende Alternative im Schraubenloch vernietet werden. Reicht der Platz im Inneren des Gehäuses nicht aus, dann können die Klemmen auch von außen mittels anrastbarer Flanschplatten mit der Gehäusewand verschraubt werden. Durch Rastzapfen an der Außenwand können mehrere Klemmen miteinander verbunden werden. Die somit entstehende Blockbildung trägt zusätzlich zur Stabilität des gesamten Systems bei.
Die Ableitung wird auf das Metallgehäuse gebracht oder beim Kunststoffgehäuse durch die Wand geführt. Vervollständigt wird das Produktprogramm durch die invertierte Auslegung der Stecker. Diese schützen vor einem versehentlichen Berühren der stromführenden Kontakte. Auch der unter Spannung stehende Gehäuseausgang ist auf diese Art für den Anwender sicher und berührgeschützt. Für eine kontinuierliche Strombelastbarkeit sind alle steckbaren Durchführungsklemmen ab einem Nennstrom von 16 A mit einer integrierten Stahlüberfeder ausgestattet. Dadurch wird eine Kontaktkorrosion vermieden und selbst bei Applikationen mit hohen Temperaturschwankungen und Vibrationen verhält sich der Übergangswiderstand stabil. Unabhängig davon bleiben die Steck- und Ziehkräfte komfortabel.
Bild 3: Beide Klemmteile werden durch die Gehäusewand zusammen geschoben und verrasten miteinander.Phoenix Contact
Welcher Steckverbinder sich am besten für die jeweilige Applikation eignet, lässt sich auch aus den Derating-Kurven ableiten. In den Diagrammen ist die maximale Stromstärke für die Anwendung ablesbar. Diese ist abhängig von der Umgebungstemperatur, der Polzahl und dem Leiterquerschnitt. Auch die steckbaren Durchführungsklemmen erreichen eine UL-Zulassung bis zu 600 V in Use Group C, sowie eine IEC-Zulassung bis zu 1000 V. Durch eine neuartige Click-and-Lock-Verriegelung spart man bei den Klemmen der PC-5-Serie nicht nur Zeit, Geld und Bauraum, sondern erhöht auch die Sicherheit der Verbindung. Der VDE (Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik) hat der Verriegelung die Konformität nach Norm DIN EN 50155 ausgewiesen. Mit dem Einsatz der richtigen Klemmen werden die Geräte vibrationssicher und lassen sich zum Beispiel auch in der Bahntechnik einsetzen.
Janina Goltermann
(rao)
