Automatizace zapojení svorkovnice vyžaduje pokročilé konektory

U investic do automatizace, elektrifikace a digitalizace se očekává spolehlivý výkon. Komplikovaná ruční zapojování ovládacích skříní a možnost lidské chyby však mohou vést k vysoce neefektivním a časově náročným procesům. Automatizace nebo alespoň zjednodušení propojení kabelů má zásadní význam pro zvýšení spolehlivosti a ziskovosti výrobce skříní.

Výrobci skříní a konstruktéři produktů musejí počítat se složitostí elektrických propojení a souvisejících výrobních procesů a zohlednit také dlouhodobé chování elektrických kontaktů a požadavky na spolehlivost. Srdcem ovládacích skříní jsou svorkovnice, které spojují a kontrolují vodiče v elektrickém systému. Jsou nezbytné pro organizaci a testování kabeláže a součástí, často s využitím průmyslově standardních lišt DIN.

Ovládací skříně mají zásadní význam pro různé průmyslové a komerční budovy. Musejí vyhovovat různým požadavkům na napájení a izolovat součásti, které generují teplo nebo jsou citlivé na šum či vibrace. Některé skříně mohou obsahovat programovatelné logické jednotky a senzory a často kombinují datové komunikační linky s elektrickým vedením.

Od konstruktérů produktů je vyžadováno, aby vtěsnali více komponent - od signalizačních zařízení po napájecí zdroje - do skříní s přísnými rozměrovými limity, které musejí často odolávat náročným podmínkám prostředí. Instalační práce pro konstrukci rozvodných skříní musejí být prováděny stále rychleji a pokud možno automatizovaně, aby se zvýšila produktivita a ziskovost, připojení svorkovnic však musí být také trvale spolehlivé, bezpečné a snadno udržovatelné.

Aby tyto skříně vyhověly budoucím potřebám, musejí umožňovat svůj upgrade v místě provozu přizpůsobovat se nástupům nových zapojení a technologií. Efektivní a snadné zapojení je základním předpokladem pro zvýšení efektivity návrhu, montáže, instalace a nakonec i robotické montáže skříní.

Zdokonalení svorkovnic

Připojení kabeláže musí být spolehlivé, bezpečné a snadno udržovatelné, zapojení skříně však může být složité a časově náročné. Studie Institutu pro řídicí techniku obráběcích strojů a výrobních jednotek (ISW) odhaduje, že průměrná ovládací skříň obsahuje 500 vodičů, které v průměru vyžadují 54 hodin pro zapojení, z nichž 56 % je vynaloženo na řezání, přidávání konektorů a krimpování.

Svorkovnice zjednodušují proces zapojení a usnadňují uspořádání / přeuspořádání modulů ve skříni. Mnoho výrobců a zákazníků však stále spoléhá na zapojení svorkovnice zejména pomocí fyzické práce s použitím jednoho ze tří typů zajištění připojovaných vodičů:

• Šroubovací spoje s upínacím třmenem nebo se šrouby. Toto řešení je vhodné zejména pro připojování vodičů velkých průřezů.Ačkoli jsou tyto spoje osvědčené a spolehlivé, mohou vyžadovat pravidelné dotahování. Nadměrné utažení je potenciálním rizikem, které může poškodit kabeláž.
• Pružinové spoje se samosvorným, pružinou aktivovaným, tahovým upínacím bodem, do kterého se masivní odizolované vodiče jednoduše zasunou. Otevření upínacího bodu však vyžaduje vložení nástroje.
• Zásuvné spoje představující vylepšení pružinových tahových upínacích spojů poskytují větší pohodlí a spolehlivost kontaktů. Montážní a instalační technici mohou odizolovaný vodič s jemně pletenými lanky a nakrimpovanou ferulí nebo masivní vodič jednoduše zasunout do upínacího bodu až na doraz bez potřeby nástroje. Otevření svorky za účelem vyjmutí vodiče stále vyžaduje kromě častého používání ferulí také nástroj.

Připojení typu SNAP IN

Společnost Weidmüller nabízí další možnost přesahující rámec zásuvných spojů. Svorkovnice Klippon Connect SNAP IN od této společnosti nabízejí jednodušší, rychlejší, bezpečnější a efektivnější elektrické připojení. Tato technologie,¨která je schopná zkrátit dobu zapojování svorkovnic až o 50 %, dokonce podporuje plně automatizované procesy kabeláže.

Dokonce i ohebné vodiče lze připojovat bez ferulí nebo nástrojů. Průchozí svorkovnice a svorkovnice s ochranným vodičem (PE)/zemněné svorkovnice SNAP IN řady S jsou opatřeny předepjatou pružinu a odizolované vodiče lze rychle a bezpečně zasunout do upínacího bodu bez další přípravy. Kontakt s upínacím bodem je potvrzen akusticky zřetelným „cvaknutím“ a vizuálně zvednutím zeleného tlačítka. Spolehlivý kontakt vodičů zajišťuje ochranu jejich připojení před vibracemi, jakož i utěsnění proti vlivu plynů a stabilitu.

U svorkovnic SNAP IN lze jednotlivé žíly vodičů rychle uvolnit stisknutím tlačítka, které také předepne upínací bod pro další zasunutí. Zkrácená příprava vodičů dovoluje výrobcům urychlit dobu zapojování a zvýšit efektivitu instalačního procesu.

Páčka pro připojení vodičů ke svorkovnicích SNAP IN je ve výchozím stavu otevřená, což umožňuje zasunutí odizolovaných vodičů s následným automatickým uzavřením patentovaného upínacího mechanismu. Tím je zajištěno bezpečné, samosvorné, trvalé spojení s vysokou kontaktní silou mezi vodičem a přípojnicí.

V případech, kdy je třeba chránit odizolovaný konec vodiče, mohou výrobci a montéři použít ultrazvukové svařování nebo krimpovací ferule. Standardizované zkušební body umožňují automatizované procesy testování a kontroly.

Správně zasunuté spoje SNAP IN vykazují dlouhodobou stabilitu jsou vhodné do oblastí vystavených vibracím a nárazům podle normy IEC 61373/10.2011. Následné kontroly nebo přestavování již nejsou nutné. Spoje svorkovnic typu SNAP IN bezproblémové i při extrémních teplotních rozsazích od -40 °C do přibližně +120 °C.

Svorkovnice typu SNAP IN jsou „připraveny na robotizaci“ s optimalizovanou konstrukcí, kterou lze zakončovat přímo pomocí robotických systémů. Automatizované připojení svorkovnice může zabránit chybám ve výrobě, urychlit pracovní postupy a snížit náklady.

Svorkovnice S-Series typu SNAP IN byly optimalizovány pro automatizované laserové označování, aby se dále zkrátila doba výroby.

Možnosti svorkovnic S-Series typu SNAP IN

Průchozí svorkovnice jsou vhodné pro spojování a/nebo připojování jednoho nebo více vodičů. Mohou mít jednu nebo více úrovní spojení, které mají stejný potenciál nebo jsou vzájemně izolované.

Průchozí svorkovnice S-Series typu SNAP IN od společnosti Weidmüller jsou k dispozici v jednovrstvých verzích se 2, 3 nebo 4 pozicemi. Obrázek 1 znázorňuje svorkovnici 2674530000, resp. 2753960000 se 2, resp. 4 pozicemi. K dispozici je též svorkovnice 2753950000 se 3 pozicemi. Každá svorkovnice pojme vodiče o průřezu až 2,5 mm² nebo 14-20 AWG (American Wire Gauge).

Obrázek 1: vlevo je znázorněn 2pozicový, jednovrstvý průchozí svorkovnicový konektor 2674530000, vpravo je znázorněn 4pozicový jednovrstvý konektor 2753960000. (Zdroj: Weidmüller)

Společnost Weidmüller nabízí také vícevrstvé, stohované konektory v kompaktním provedení pro více vodičů, včetně konektoru 2902380000 se 4 pozicemi (obrázek 2).

Obrázek 2: 4pozicový, dvouvrstvý průchozí svorkovnicový konektor 2902380000. (Zdroj: Weidmüller)

Svorkovnice s ochranným vodičem (PE)/zemněné svorkovnice jsou typem průchozích svorkovnic poskytujících spolehlivé uzemnění montážních bodů. Tyto svorkovnice jsou opatřeny jedním nebo více kontaktních bodů pro připojení a/nebo rozdvojení ochranných zemních vodičů.

Verze PE řady SNAP IN S-Series od společnosti Weidmüller zahrnují jednovrstvé, 2pozicové svorkovnicové konektory 2674560000 a vícevrstvé 4pozicové svorkovnicové konektory 2902460000 (obrázek 3).

Obrázek 3: dvouvrstvý 4pozicový svorkovnicový PE konektor 2902460000. (Zdroj: Weidmüller)

Zapojení svorkovnice vyžaduje též koncovou desku, například 2751080000 od společnosti Weidmüller. Tato deska se montuje se na otevřenou stranu poslední modulární svorky před koncový držák, aby byla zajištěna správná funkce modulární svorky, předepsané jmenovité napětí a ochrana proti nebezpečnému dotyku živých částí.

Závěr

Vzhledem k tomu, že tempo elektrifikace a automatizace stále roste, efektivní a snadné zapojení kabelů je klíčem k uspokojení poptávky po elektrických ovládacích skříních. Spojovací mechanismus technologie SNAP IN se samočinnou aktivací od společnosti Weidmüller poskytuje příležitosti ke zvýšení produktivity se snazší montáží a údržbou svorkovnicových konektorů, které jsou optimálně navrženy na podporu robotické montáže a umožňují snadnější překonfiguraci.