antriebstechnik 5/2020

KOMPONENTEN STEUERN UND

KOMPONENTEN STEUERN UND AUTOMATISIEREN UND SOFTWARE INDUSTRIESTECKVERBINDER TECHNIK-UPDATE FÜR COMPACT-STECKER Bei der Energieverteilung in Fertigungsund Förderanlagen müssen die Steckverbinder eine kompakte Gehäusebauform aufweisen – hier kommen Rechteck- und Rundsteckverbinder zum Einsatz. Für mehr Sicherheit sorgt nun eine neue Compact-Baureihe mit einem innovativen Erdungskonzept und effizienter Anschlusstechnik. Dipl.-Ing.(FH) Roberto Gilardoni ist Leiter Produkt management für Industriesteckverbinder bei der Phoenix Contact GmbH & Co. KG in Blomberg Für eine steckbare Leistungsschnittstelle zum Anschluss von Motoren und Frequenzumrichtern gibt es zahlreiche Lösungsansätze. Je nach erforderlicher Polzahl und gewünschtem Leitungsquerschnitt kommen rechteckige Industriesteckverbinder im kleinen Format D7 oder im Format der weit verbreiteten B-Serie zum Einsatz. Eingesetzt werden auch Rundsteckverbinder wie M12 Power, M17 und M23. Selbst für die Verwendung von modularen Kontakteinsätzen stehen platzsparende Gehäuselösungen für einzelne Module zur Verfügung – z. B. das Gehäuse Heavycon Evo-M1 von Phoenix Contact. Eine weit verbreitete Lösung für solche Anwendungen wurde aber speziell für die dezentrale Ansteuerung in der Automatisierung entwi- 20 antriebstechnik 2020/05 www.antriebstechnik.de

STEUERN KOMPONENTEN UND AUTOMATISIEREN UND SOFTWARE ckelt. In anderen Anwendungsfeldern, etwa im Schaltschrankbau für Energieanlagen oder im Maschinenbau, ist diese Bauform weitgehend unbekannt: die Rede ist von der rechteckigen Industriesteckverbinder-Bauform „Compact“. EINSCHRÄNKUNGEN RESULTIEREN AUS DER HISTORIE Vorbild bei der Entwicklung der Bauform Compact waren die quadratischen Industriestecker der Bauform D7 – charakterisiert durch die Dichtung auf dem Kontakteinsatz. Aufgrund von Nutzeranforderungen hinsichtlich des Leitungsquerschnitts und der Polzahl wurde das quadratische Steckgesicht zu einem rechteckigen erweitert. Die zuerst entwickelten Kontakteinsätze wurden durch Crimpanschlusstechnik bestückt und steckten in Gehäusen aus Kunststoff. Geschirmte Metallgehäuse für störungsempfindliche Anwendungen sowie Kontakteinsätze mit alternativen Anschlusstechniken wurden erst später entwickelt. Aufgrund dieser Entstehungsgeschichte unterliegt die Compact-Bauform bis heute einigen technischen Besonderheiten, die zu Einschränkungen in der Anwendung und zusätzlichen Aufwänden in der Konfektionierung führen: Der Schutzleiter in der Mitte des Steckgesichts hat bei den marktüblichen Lösungen keinen Kontakt zum Gehäuse, was bei der Verwendung von Metallgehäusen besondere Maßnahmen erfordert. Damit der Berührschutz auch im Fehlerfall ausreicht, verfügen die marktüblichen metallischen Compact-Gehäuse über zusätzliche Innengehäuse aus Kunststoff. Damit wird eine doppelte Isolierung erreicht – ein elektrischer Kontakt zwischen dem leitfähigen Gehäuse und einer beschädigten Leitung soll so vermieden werden. Obwohl diese Maßnahme alle Mindestanforderungen zum Berührschutz gemäß VDE 0100 erfüllt, stellt sie doch eine Einschränkung dar. Der Verkabelungsraum ist stark reduziert, die Konfektionierung wird schwieriger und zeitaufwändiger. Gerade in einer elektromagnetisch stark belasteten Umgebung, die den Einsatz von metallischen Steckverbinder-Gehäusen erfordert, wäre eine automatische Anbindung des Schutzleiterkontaktes an das Gehäuse wünschenswert. SCHUTZLEITER UND PUSH-IN-ANSCHLUSS Das neue Steckverbinderprogramm Heavycon Compact von Phoenix Contact führt den Schutzleiter aus der Mitte des Kontakteinsatzes an das Gehäuse. Diese neue PE-Anbindung bietet eine sichere und zuverlässige Übertragung von Signalen und Leistung. Beschädigte oder abgerissene Leiter, die die Gehäusewand oder die metallische Kabelverschraubung berühren, werden über ihren Fehlerstrom detektiert und im Störungsfall schnell lokalisiert. Elektromagnetisch eingestreute Störungen auf dem Gehäuse oder dem Schirmgeflecht werden über das Gehäuse, das mit dem Schutzleiter verbunden ist, abgeführt. Bei den neuen Ge- MARKTANFORDERUNGEN UND ETABLIERTE BAUFORMEN An dezentralen Antrieben, Frequenzumrichtern und damit angebundenen Motoren haben sich zwei Steckgesichter durchgesetzt, die in einer kompakten rechteckigen Gehäusebauform montiert werden. Für eine reine Leistungsübertragung gibt es einen 8-poligen Stecker mit einem Anschlussquerschnitt von mindestens 2,5 mm 2 , 16 A und einem zusätzlichen PE-Kontakt. Eine weitere Variante ist das hybride Steckgesicht Q4/2 mit 4 Leistungskontakten mit 40 A, einem Anschlussquerschnitt von 4 mm 2 oder 6 mm 2 mit zusätzlichem PE-Kontakt sowie zwei weiteren Steuerkontakten mit 10 A und einem kleineren Anschlussvermögen. Die Bauform Compact ist charakterisiert durch ein schlankes Anbaugehäuse mit innenliegenden Montageschrauben und einem schwenkbaren Verriegelungsbügel, der auf zentralen Nocken des Tüllengehäuses verrastet. Schutz vor Eindringen von Staub und Wasser bietet eine Dichtung, die Bestandteil des Stift-Kontakteinsatzes ist. Dieses Dichtprinzip findet sich auch in der Gehäuseserie D7 wieder, die der Bauform Compact in ihrer Entwicklung vorausgegangen war. www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2020/05 21