Zuverlässig auch in rauer Umgebung: Die Beleuchtung im Bergbau muss bei Wind und Wetter sicher funktionieren. Dafür sorgt das richtige Installationssystem.

Zuverlässig auch in rauer Umgebung: Die Beleuchtung im Bergbau muss bei Wind und Wetter sicher funktionieren. Dafür sorgt das richtige Installationssystem. Phoenix Contact

Die üblichen Installationssysteme verwenden meist Schraub-, Feder- oder Crimp-Anschlusstechniken. Einen Nachteil haben sie allerdings: Die zeitintensive Vorbereitung der zu kontaktierenden Leitungen. Da der Faktor Zeit die Gesamtkosten einer Installation immer stärker beeinflusst, sollten Anwender  diesen bei der Planung und Entwicklung sowie bei der Auswahl des richtigen Installationssystems berücksichtigen. Installationssysteme mit Schneidklemmen (IDC – Insulation Displacement Connection) können helfen Kosten zu sparen, weil sie einfach zu handhaben und schnell angeschlossen sind.

Bislang war das IDC-Installationssystem Quickon von Phoenix Contact in einer vier- sowie fünfpoligen Variante für Querschnitte von 1 bis 2,5 mm² verfügbar. Ab der Hannover Messe 2014 ist das System für höhere Querschnitte bis 6 mm² tauglich. Die Anschlusstechnik eignet sich dann für Spannungen bis 690 V sowie für Ströme bis 40 A. Das Installationssystem selbst erfüllt die Schutzart IP68 (24h/2m) und IP69k sowie bei der Schlagfestigkeit IK07. Somit ist das System auch für raue Einsatzgebiete geeignet. Die Option, die Installation fest oder steckbar auszuführen, macht das System außerdem flexibler. Gerade in komplexen Maschinen und Anlagen bieten sich dadurch Einsparpotenziale.

Technik im Detail

IDC – Insulation Displacement Connection

Bekannt ist die IDC-Technik auch unter dem Begriff LSA-Technik, weil sie ohne Löten, Schrauben und Abisolieren auskommt. IDC-Technik ist schon seit Jahren in der Telekommunikation sowie in der Automobil- und Elektronikbranche im Einsatz. Die Adern der abgemantelten Leitung werden ohne vorherige Bearbeitung mit einem Spezialwerkzeug zwischen die Schneiden des IDC-Kontaktes geführt. Die Schritte im Einzelnen:

  • Zunächst wird die Ader durch die Schrägen, die an den Schneiden angebracht sind, in die richtige Position geführt und zentriert. So wird gleichmäßig kontaktiert (links).
  • Dann durchtrennen die Schneiden des IDC-Kontakts die Ader-Isolation – zum einen durch den axialen Druck auf den Adern und zum anderen durch die konische Form des Schneidetrichters (Mitte).
  • Schließlich wird der Kontakt mit den Litzen hergestellt. Vorteilhaft ist dabei die gasdichte Verbindung, die den Kontaktbereich vor Umwelteinflüssen schützt (rechts).

Ein IDC-Kontakt kann also auch bei hoher Luftfeuchtigkeit zum Einsatz kommen, ohne dass Korrosionsprobleme auftreten. Auch bei der Zuverlässigkeit kann die IDC-Anschlusstechnik mithalten. Durch die federnde Wirkung der IDC-Schneiden sind auch Umgebungen mit hohem Vibrationsaufkommen unproblematisch.

Einfacher Anschluss ohne Spezialwerkzeug

Während der Installation selbst muss der Techniker lediglich die Leitung abmanteln. Für die einzelnen Litzen bedarf es keiner weiteren Vorbereitungsmaßnahme. Sie müssen nur noch passend zu ihren Polen, die auf dem sogenannten Splicebody zu erkennen sind, sortiert und in den Klemmbereich hineingezogen werden. Spezialwerkzeug ist dabei nicht nötig. Kabel-Abmantler und handelsübliche Seitenschneider reichen aus. Die eingeklemmten Litzen werden beim zusammenschrauben in die IDC-Kontakte eingeführt. Hierbei wird die Ader-Isolation durchtrennt und der Kontakt hergestellt. Die richtige Steckposition findet der Anwender durch die mechanische Kodierung leicht. Ein Fehlstecken der einzelnen Komponenten ist so weitgehend ausgeschlossen.

Der Techniker muss die Geräte beim Anschluss nicht mehr öffnen.  Die spezifische Schutzklasse bleibt erhalten.

Der Techniker muss die Geräte beim Anschluss nicht mehr öffnen. Die spezifische Schutzklasse bleibt erhalten. Phoenix Contact

Die Kräfte beim Anschließen der Leitungen sind aufgrund der axialen Bewegung recht hoch. Um diesem Problem entgegenzuwirken, versteckt sich ein ausgeklügeltes System innerhalb der Quickon-Mutter: Ein zweistufiges Fein- und Grobgewinde, das wie ein Getriebe funktioniert. Die unterschiedlichen Gewindesteigungen transportieren den Splicebody während der Umdrehung nahezu mühelos in den Körper, und die Litzen-Isolation wird durchtrennt. Da so weniger Kraft für die Be- und Entschaltung nötig ist, geht die Arbeit den Technikern angenehmer und schneller von der Hand.

Bei häufigem Stecken auf Steckverbinder umsteigen

Das Installationssystem ist im ungesteckten Zustand in der Schutzart IP20 ausgeführt  – also fingerberührgeschützt. Ein unbeabsichtigter Kontakt mit spannungsführenden Komponenten ist also nicht möglich. Aufgrund der Beschaffenheit der IDC-Kontakte ist die Anschlusshäufigkeit auf maximal zehn Zyklen begrenzt. Das muss aber kein Nachteil sein: sind höhere Steckzyklen gefragt oder müssen, wie in der Bühnen- und Veranstaltungstechnik, Spannungsnetze häufig auf- und wieder abgebaut werden, empfiehlt es sich, einen Steckverbinder einzusetzen. Ein Steckverbinder ist umso sinnvoller, je flexibler eine Installation aufgebaut ist. Der Steckverbinder selbst verfügt über einen voreilenden PE-Kontakt und ist kompatibel zum Quickon-Anschluss. Beim Stecken und Ziehen ist es nicht nötig, die Last zu trennen. Außerdem verfügt der Steckverbinder über ein segmentiertes Speedcon-Gewinde, das den Kontakt zum Anschluss mit einer 90°-Drehung herstellt. Zum Öffnen der Verbindung reicht auch hier ein Schraubendreher. Das Installationssystem umfasst neben Wanddurchführungen mit M20- oder M25-Gewinden auch Steck- und Leitungsverbinder sowie Energieverteiler im T- und H-Format. So lassen sich auch komplexe und aufwendige Installationen problemlos ausführen.

Typische Installationssituation: Der T- und H-Verteiler mit durchgängiger Energieversorgung sowie Stichen zu den Endverbrauchern.

Typische Installationssituation: Der T- und H-Verteiler mit durchgängiger Energieversorgung sowie Stichen zu den Endverbrauchern. Pheonix Contact

IDC im Einsatz: die Randbedingungen

Beim Anschluss des Installationssystems Quickon müssen einige Punkte beachtet werden:

  • Mutter und Spleißbody müssen korrekt mit dem Gehäuse zusammengeschraubt werden, was ein Klick-Geräusch anzeigt und auch haptisch zu spüren ist.
  • Um die Mutter zu lösen ist eine Kraft von mindestens 5 Nm nötig. Nur so ist die Schutzart IP68/IP69k möglich.
  • Die Ader-Querschnitte dürfen nicht größer sein als 2,5 oder 6 mm². Nur dann wird die Ader-Isolation sicher durchschnitten und der Kontakt hergestellt.
  • Die Installationstemperatur sollte im Bereich zwischen -5 bis 50 °C liegen. Außerhalb dieses Bereichs würde die Ader-Isolation entweder zu spröde oder zu weich  und somit für die IDC-Kontakte schwer zu schneiden.
  • Bei den Ader-Materialien PVC, PE, TPU und Gummi wird auf jeden Fall kontaktiert. Andere Werkstoffe, die als Isolation zum Einsatz kommen, werden auf Anfrage geprüft und freigegeben.
  • Starre und flexible Leiter lassen sich problemlos kontaktieren. Eine Besonderheit sind flexible Leiter der Kategorie 6. Hier sollte der Litzendurchmesser von 0,15 mm² nicht unterschritten werden, um ein Durchschneiden zu verhindern.

Solange diese Punkte beachtet werden, ist mit dem Installationssystem Quickon fast jede Art von Energieverteilung möglich.

Der fünfpolige Steckverbinder ist bei komplexeren Installationen eine Alternative.

Der fünfpolige Steckverbinder ist bei komplexeren Installationen eine Alternative. Phoenix Contact

Zuverlässig auch bei Sturm und Regen

Der Vorteil der schnellen Anschlusstechnik beschränkt sich nicht nur auf Standard-Installationen. Gerade bei Installationen in rauer Umgebung kommt die Robustheit des Systems zum Tragen. Die Installationszeit und auch die damit verbunden Kosten verringern sich in solchen Einsatzgebieten um bis zu 80 %. Ein Beispiel für eine solche Applikation ist die Energieversorgung der Leuchten für Windenergieanlagen in Nordeuropa. Hier ist das System nicht nur ständiger Vibration, sondern auch starken Temperaturschwankungen ausgesetzt. Eine weitere Applikation ist die Energieversorgung der Straßenbeleuchtung auf Finnlands Straßen. Auch hier ist das Installationssystem verschiedenen Umwelteinflüssen wie Temperaturwechseln, Stürmen und hoher Feuchtigkeit ausgesetzt.

Hannover Messe 2014
Halle 9, Stand F40