Leiterplattenklemmen und Steckverbinder mit Schnellanschlusstechnik

Leistung regeln, Bewegungen steuern, Frequenzen umwandeln, Energie erzeugen und übertragen – dies und vieles mehr müssen Industriegeräte heute leisten. In ganz unterschiedlichen Industrie­zweigen wurden dafür zahlreiche Geräte entwickelt, darunter Frequenzumrichter, Pitch-Controller, Wechselrichter oder Motorsteuerungen. Die verschiedenen Anforderungen in den unterschied­lichen Branchen bringen Geräte hervor, die sich im Hinblick auf Funktion und Design deutlich unterscheiden.

Ob Windenergie, Industrieproduktion oder Photovoltaik – durchgängige Schnellanschlusstechnik für Geräte bietet viele Vorteile.Phoenix Contact

So unterscheiden sich nicht nur die normativen Vorgaben, auch die Zielgruppen und Einsatzgebiete der Peripherien werden immer differenzierter. Insbesondere bei den Leiter-Anschlüssen der Geräte gibt es zahlreiche ausgefeilte Features, mit denen der Gerätehersteller seine Position im Wettbewerb verbessert.

Zeitsparende PV-Verkabelung

Schneller, kompakter, wirtschaftlicher, immer funktionaler – das sind die wichtigsten Anforde­rungen an die neuen Gerätegenerationen. Was die Schnittstelle vom Inneren der Geräte an die Außenwelt betrifft, steht hier die Schnell­anschlusstechnik deutlich im Fokus. Grundsätzlich wird über alle Branchen hinweg unterschieden, ob die Geräte im Feld oder in einer industriellen Umgebung verdrahtet werden. So ist die Feldverdrahtung typisch für die Wechselrichter in der Photovoltaik. Hier erhöht die selbsterklä­rende und zeitsparende Konfektionierung der Geräte die Wirtschaft­lichkeit der Anlage. Denn je schneller eine PV-Anlage ans Netz kommt, desto geringer sind die anteiligen Montagekosten, und desto schneller erwirtschaftet die Anlage Gewinne.

Mit der richtigen Schnellanschlusstechnik wird aus einem elektronischen Gerät schnell eine professionelle Lösung, die dem Hersteller einen Vorsprung im Wettbewerb bringt.Phoenix Contact

Aus diesen Gründen setzen immer mehr Geräte­hersteller aus der PV-Branche auf die Push-Lock-Anschlusstechnik von Phoenix Contact: Angeschlos­sen werden die Leitungen durch Herunterdrücken (push) eines Betätigungshebels bis zum Anschlag und Einrasten (lock) der integrierten Feder. Für die verschiedenen Leiterquerschnitte und Strom­stärken gibt es die Hebelklemme in unterschied­lichen Ausführungen. Die Hebeltechnik kann in Form einer direkt in die Leiterplatte eingelö­teten Printklemme eingesetzt werden – wie bei den Baureihen PLH und PLA. Sie kommt aber auch in der fest im Gerät installierten Durchführungsklemme PLW zum Einsatz. Mit 16 mm² Leitungsanschluss und Funktionen wie etwa einer Plombierungsmöglichkeit hat sich diese Klemme im AC-Anschlussbereich von Wechselrichtern etabliert.

Geräteanschluss mit Push-in-Technik – bei der Klemme PLW 16 sind branchenspezifische Funktionen wie etwa eine Plombierungsmöglichkeit bereits integriert.Phoenix Contact

Werkzeuglose Verdrahtung

Ein Leiter-Anschluss ohne Betätigungswerkzeug bringt auch in der industriellen Großserien-Produktion von Geräten viele Vorteile. Bei den SPT-Printklemmen mit Push-in-Federkrafttechnik braucht nicht einmal mehr ein Hebel betätigt werden – starre Leiter oder Leiter mit Aderendhülse lassen sich direkt in die Klemm­stelle einführen und kontaktieren schnell und sicher Leiter bis 16 mm². Diese Push-in-Printklemmen gibt es in drei verschiedenen Anschlussrichtungen der Leiter:

• Horizontal – also parallel zur Leiterplatte.
• Vertikal von oben.
• Im Winkel von 35°.

So findet sich für jede Gerätebauform und Leiterplattenlage die richtige Bedienungsrichtung.

Für die automatisierte Fabrikverdrahtung und für die Verkabelung im Feld muss der Gerätehersteller die Voraussetzungen für den kompakten und bequemen Geräteanschluss schaffen.Phoenix Contact

Anders als bei den Printklemmen gibt es die Push-in-Technik auch in steckbarer Ausführung. Die Produkt-Familien SPC sind in den gleichen Leistungsklassen wie die Einlöt-Varianten erhältlich: bis 6 mm² für 41 A und bis 16 mm² für 76 A. Diese Klemmen, mit denen die Leitungen vorkonfektioniert werden können, werden gern bei Geräten in der Schaltschrankverdrahtung eingesetzt. Denn bereits verkabelte Steck­verbinder können schnell und fehlerfrei nach dem Plug&Play-Prinzip angeschlossen werden.

Schirmungsauflagen für die EMV

Weitere Anforderungen kommen aus der Leistungs­elektronik – hier kommt es besonders auf elektro­magnetische Verträglichkeit mit möglichst geringen Störeinflüssen an. Dafür hat Phoenix Contact Steckverbinder mit sogenannten Schirmungsauflagen im Programm. Über das am Steckverbinder angebrachte Schirmmetall können geschirmte Leitungen entweder direkt zum Gerätegehäuse verbunden oder über ein Zusatzbauteil im Inneren des Gerätes per Flachsteckanschluss zum nächstgelegenen Bezugspunkt geführt werden.

Die bei den Frequenzumrichtern der Leistungs­elektronik auftretenden Vibrationen, die rauen Bedingungen in der Windkraftbranche sowie zusätzliche Sicherheitsanforderungen in der Bahnindustrie machen deutlich, dass Geräte vibrationssicher, gasdicht und leistungsstabil ausgelegt und angeschlossen werden müssen. Im Bereich der 6 mm²-Push-in-Steckverbinder gibt es neben dem seitlichen Schraubflansch eine werkzeuglose Verriegelung, mit der die Stecker am eingelöteten Grundgehäuse befestigt werden. Diese werkzeuglose Verriegelung wird Click & Lock genannt: bereits beim Stecken greift die Verriegelung, und ein Click-Geräusch signalisiert die korrekte Endposition des Steckers. Die Verriegelung erfüllt die erhöhten Vibrationsanforderungen und entspricht außerdem der Bahn-Norm.

Wie bei der Hebeltechnik gibt es auch beim Push-in-Anschluss eine Wanddurchführung, die fest im Gerät integriert werden kann. Die PWO-Klemme führt 16 mm²-Leiter in schräger Anschlussrichtung an das Gerät. Damit spart sie Verdrahtungsraum und macht den Zugang einfacher. Weil sich diese Durchführungsklemme gut zum Vergießen eignet, wird sie gern in EMV-Filtern, Batterien und Netzgeräten, die mit viskosen Massen gefüllt werden, eingesetzt.

Schnelle Klemme auf kompaktem Raum

Bei der gängigen Verkabelung einer PV-Anlage haben sich einpolige Steckverbinder als Standard etabliert. Sie sind speziell für die rauen Umgebungsbedingungen ausgelegt und verfügen über die Schutzart IP65/67. Die hier gängige Crimp-Anschlusstechnik erfordert bei der Installation im Feld viel Zeit und Spezialwerkzeug. Das Kontaktelement muss zunächst mit einer speziellen Zange auf den Leiter aufgecrimpt werden, erst dann werden die einzelnen Komponenten des Steckverbinders montiert.

Hier bietet Phoenix Contact im Produktprogramm Sunclix einen einteiligen Federkraft-Steck­verbinder, der schneller, weniger fehler­anfällig und viel leichter zu installieren ist. Diese Anschlusstechnik wurde konsequent weiterent­wickelt, und das Produktprogramm wurde um eine Leiterplattenklemme ergänzt. Die Leiterplatten­klemme mit der Bezeichnung PTSPL 6 bietet eine Alternative für alle gecrimpten, verschraubten und manuell verlöteten Verbindungen innerhalb eines Gerätes.

Grundsätzlich soll immer mehr Leistung auf kleinerem Raum übertragen werden. Es gibt aber auch spezielle Anwendungen, bei denen insbeson­dere die Bauhöhe eines Leiter-Anschlusses eine Rolle spielt – etwa die Anschlussdosen auf der Rückseite von PV-Modulen. Diese sollten vom Design her so flach wie möglich sein, damit die Packungsdichte der PV-Module nicht über den Modulrand hinaus negativ beeinflusst wird.

Schnellanschlusstechnik: Einsatzgebiete und Vorteile.Phoenix Contact

Die Printklemme PTSPL 6 besitzt keinen Isolier­körper aus Kunststoff, mit einer Bauhöhe von zirca 11 mm und einem maximalen Anschluss­querschnitt von 6 mm² ist sie recht kompakt. Außerdem eignet sie sich als erste Hochstrom-Printklemme überhaupt für den THR- (Through-Hole-Reflow) Lötprozess. So fügt sie sich gut in den Fertigungsprozess von Leistungselektronik-Leiterplatten ein. Aufgrund der Gurtverpackung, dem sogenannten Tape on Reel, kann die neue Federkraft-Printklemme automatisiert auf die Leiterplatte bestückt werden. Die Printklemme arbeitet mit dem im Markt bewährten Sunclix-Federkraft-Prinzip. Mit der geschlossenen Klemmenausführung werden flexible Leiter mit Aderendhülse bequem im Push-in-Direktsteckverfahren angeschlossen.

(ah)