Die Welt steht vor einem der größten Umbrüche in der Geschichte der Menschheit – fossile Energieträger sollen in den kommenden Jahren reduziert und durch Wind-, Wasser-, Solar- oder Bioenergie substituiert werden. Der Strom aus den erneuerbaren Energien wird dann direkt verbraucht, in E-Fuels umgewandelt oder in großen Lithium-Ionen-Batterien gespeichert.
In den elektronischen Geräten wie Steuerungen, Stromversorgungen, Wechselrichtern und Wallboxen ist die Leiterplattenklemme ein wichtiger Bestandteil. Sie bildet zwischen Leiter und Leiterplatte eine Schnittstelle, ohne die kein Gerät auskommt.
Bei der Auswahl der geeigneten Schnittstelle stehen Hersteller solcher Baugruppen unterschiedlichen Anforderungen gegenüber. Dabei gelangen auch Aspekte wie Normenkonformität der Zielmärkte sowie Anwenderfreundlichkeit zunehmend in den Fokus. Hier zeigen die neuen Leiterplattenklemmen und -steckverbinder der Baureihen LPT(A) und LPC(H) von Phoenix Contact ihre Stärken.
Einfach werkzeuglos anschließen
Neben dem seit Jahrzehnten bewährten Schraubanschluss hat sich in den letzten Jahren der Push-in-Federanschluss für den komfortablen und sicheren Leiteranschluss als zeitsparende Alternative etabliert. Diese Technologie, die der Blomberger Hersteller maßgeblich weiterentwickelt, macht den Leiteranschluss erheblich komfortabler. Zur Verfügung steht heute ein breites Produktprogramm von Leiterplattenklemmen und -steckverbindern in den Querschnittsbereichen von 0,14 bis zu 25 mm2.
Das Prinzip ist einfach: Ein Betätigungshebel ermöglicht Anwendern, den Klemmraum werkzeuglos zu öffnen und zu schließen. Durch Öffnen des Betätigungshebels wird die integrierte Feder gespannt und der Klemmraum geöffnet. Beim Schließen des Hebels wird die Feder wieder entspannt, wodurch sie sich selbstständig in ihre Ursprungslage bewegt und damit die Kontaktkraft dauerhaft sicherstellt.
Das Design der Kabeleinführtrichter verhindert das Abspleißen einzelner Litzen und ermöglicht den werkzeuglosen, schnellen und zuverlässigen Anschluss von flexiblen Leitern ohne Aderendhülse. Aufgrund der Push-in-Technik lassen sich flexible Leiter mit Aderendhülsen sowie starre Leiter auch bei geschlossenem Hebel direkt anschließen.
Der farbig abgesetzte und intuitiv bedienbare Hebel hat zwei wesentliche Vorteile: Zum einen signalisiert die Hebelposition von außen sicht- und fühlbar die definierten Zustände des Klemmraums. So fallen nicht ordnungsgemäß geschlossene Klemmräume und somit fehlerhafte Verbindungen sofort auf.
Zum anderen ist die Kontaktkraft durch die Feder vorprogrammiert und stets gleichbleibend. Der Anwender kann sich durch Umlegen des Hebels sicher sein, dass die eingeführten Leiter zuverlässig und langzeitstabil kontaktiert werden. Hierdurch wird eine potenzielle Fehlerquelle – etwa ein falsches Anzugsdrehmoment beim Schraubanschluss – sicher ausgeschlossen. Beide Eigenschaften machen die Leiterplattenklemmen und -Steckverbinder der Serien LPT(A) und LPC(H) zur idealen Lösung für Anwendungen, bei denen der Anschluss selbsterklärend und zeitsparend erfolgen soll.
Initialkosten während der Installation und Inbetriebnahme sowie mögliche Folgekosten für Fehlersuche und Instandsetzung werden durch die Hebelbedienung auf ein Minimum reduziert. Die integrierten Prüfabgriffe der neuen hebelbedienbaren Leiterplattenklemmen und -steckverbinder erleichtern auch nach der Verkabelung und Inbetriebnahme der Baugruppen eine einfache Prüfung im eingebauten und verkabelten Zustand.
Die inneren Werte zählen
Normative und zulassungsrelevante Anforderungen nehmen bereits in der frühen Entwicklungsphase Einfluss auf das Gerätedesign. Besonders, wenn das Gerät weltweit vermarktet werden soll, müssen neben den internationalen Normen – wie EN/IEC – auch die amerikanischen Normen erfüllt werden.
Insbesondere bei der Isolationskoordination wird den Geräteschnittstellen hohe Beachtung geschenkt. Die hierfür verwendeten Komponenten finden sich auf der sogenannten „list of critical components“. Die Leiterplattenklemmen LPT(A) 6 und LPT 16 sind ebenso wie die Leiterplatten-Steckverbinder LPC(H) 6 und LPC 16 nach dem Standard UL 1059 uneingeschränkt für Spannungen bis zu 600 V geeignet. Damit ist eine universelle Anwendung als sogenannter „field wiring terminal block“ in allen Bereichen gestattet.
Sie bieten zudem eine erweiterte Fingerberührsicherheit von 3 mm (nach IEC/UL 61800-5-1). Damit erfüllen sie den für 400-V-TN-Systeme geforderten Schutz gegen das direkte Berühren und erlauben den Geräteeinsatz ohne zusätzliche Abdeckungen.
Die Leiterplattenklemme LPT(A) 2,5 und die Steckverbinder LPC 1,5 / 2,5 sind ebenfalls nach dem Standard UL 1059 zugelassen, sie weisen eine Spannung von 300 V nach Usegroup B auf. Der Zulassungsprozess wird durch die Konformität zu den nationalen und internationalen Normen vereinfacht und ermöglicht so eine schnellere Markteinführung neuer Geräte auf den diversifizierten Märkten in den Europa, den USA und Asien.
Fazit
Die neuen Leiterplattenklemmen der Serie LPT(A) und die Leiterplattensteckverbinder der Serie LPC(H) sind im industriellen Umfeld eine weitere Alternative zu anderen Leiterplattenklemmen und -steckverbindern mit Push-in- und Schraubanschluss. Denn sie ermöglichen dem Anwender eine intuitive und zeitsparende Installation.
Das sorgt für eine hohe Zuverlässigkeit im Feld und stellt einen wirtschaftlichen Betrieb der gesamten Anlage sicher. Damit wird auch der Weg in die All Electric Society auf kleinster Komponentenebene einfacher und sicherer.
Dieser Artikel war Teil unserer Titelreportage der Hier geht es zum zugehörigen Titelinterview mit Ralf Gehle und Georg Grunenberg von Phoenix Contact.
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