Verteilung von elektrischer Energie in Fertigungsanlagen: hier werden leistungsstarke Steckverbinder benötigt, wie die neuen Steckverbinder der Baureihe Heavycon Compact.
Foto: Phoenix Contact

Automatisierungstechnik

Phoenix Contact: Platzsparend und anwendungsoptimiert

Industriesteckverbinder werden immer kompakter - Phoenix erklärt, warum.

Bei der Energieverteilung in Fertigungs- und Förderanlagen müssen die Steckverbinder eine kompakte Gehäusebauform aufweisen – hier kommen Rechteck- und Rundsteckverbinder zum Einsatz. Für mehr Sicherheit sorgt nun die Baureihe Heavycon Compact mit einem neuen Erdungskonzept.

Für eine steckbare Leistungsschnittstelle zum Anschluss von Frequenzumrichtern und Motoren gibt es zahlreiche Lösungsansätze. Je nach erforder-licher Polzahl und gewünschtem Leitungsquer-schnitt kommen rechteckige Industriesteck-verbinder 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 – zum Beispiel 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 entwickelt. 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 Nutzer-anforderungen hinsichtlich Leitungsquerschnitt und 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 Anschluss-techniken 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 Konfektio-nierung wird schwieriger und zeitaufwändiger. Gerade in einer elektromagnetisch stark belasteten Umgebung, die den Einsatz von metallischen Steckverbindergehäusen erfordert, wäre eine automatische Anbindung des Schutzleiterkontaktes an das Gehäuse wünschenswert.

Neuartige Schutzleiteranbindung und Push-in-Anschluss

Das neue Steckverbinderprogramm Heavycon Compact von Phoenix Contact führt den Schutzleiter aus der Mitte des Kontakteinsatzes an das Gehäuse. Diese im Markt einzigartige PE-Anbindung verbessert die sichere und zuverlässige Übertragung von Signalen und Leistung. Beschä-digte 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 Gehäusen Heavycon Compact von Phoenix Contact kann somit auf das Innengehäuse verzichtet werden, wodurch sich der Verkabelungsraum vergrößert.

Zu den technischen Weiterentwicklungen zählt auch die moderne Anschlusstechnik. Während bei anderen Herstellern die Crimpanschlusstechnik überwiegt oder oftmals auch ausschließlich angeboten wird, konnte Phoenix Contact die stark nachgefragte und mittlerweile universell verfügbare Push-in-Anschlusstechnik auch in den Kontakteinsätzen von Heavycon Compact integrieren. Dadurch wird die Handhabung einfacher und die Anschlusszeit erheblich kürzer. Der vibrationssichere Anschluss starrer oder flexibler Leiter mit Aderendhülse erfolgt durch einfaches, direktes Stecken. Auch für ein erneutes Lösen eines bereits angeschlossenen Leiters wird bei der Push-in-Anschlusstechnik kein Spezialwerkzeug benötigt. Dies spart im Servicefall Zeit und vermeidet Handhabungsfehler.

Trotz der verbesserten PE-Anbindung an das metallische Gehäuse ist das Steckgesicht der Kontakteinsätze im neuen Steckverbinderprogramm Heavycon Compact kompatibel zum Marktstandard. So gestaltet sich der Umstieg auf die Steckverbinder mit ihrer innovativen PE-Anbindung und weit verbreiteten Push-in-Anschlusstechnik problemlos.

Fehlsteckschutz dank integrierter Kodiermöglichkeit

Kontakteinsätze der Baureihe Heavycon Compact lassen sich erstmalig direkt am Isolierkörper kodieren - und sorgen so für mehr Sicherheit beim Betreiben von Anlagen mit mehreren Steckern. Gleiche, nebeneinander befindliche Steckverbinder werden durch Aufbringen von kostengünstigen Kodierungen aus Kunststoffprofilen vor Fehlstecken geschützt. Andere Kontakteinsätze am Markt verfügen nicht über eine vergleichbare Möglichkeit der Kodierung - auch nicht mit den üblichen Kodiermethoden wie Bolzen oder Buchsen an den Montageschrauben.

Je nachdem, ob eine Schirmanbindung aus Gründen der elektromagnetischen Störanfälligkeit erforderlich ist oder nicht, bietet Heavycon Compact Gehäuse aus Metall oder hochwertigem Industriekunststoff. Die metallischen Gehäuse besitzen eine leitfähige unbeschichtete Oberfläche sowie leitfähige Dichtungen. Zur Anbindung der Kabelverschraubung dient ein Gewinde, das direkt in die Gehäusewand geschnitten ist. Passend zum verwendeten Kabel steht ein umfangreiches Programm an EMV-Kabelverschraubungen zur Auswahl.

Für Anwendungen, die weniger störanfällig sind, gibt es zudem Gehäuse aus robustem Kunststoff mit integrierter Kabelverschraubung. Die Gehäuse sind im selben zeitgemäßen schwarzen Design ausgeführt wie die bereits im Markt etablierten Kunststoff-gehäuse aus dem Steckverbinderprogramm Heavycon complete. Die neuen Gehäuse besitzen zudem gute Dichteigenschaften bis hin zur Schutzart IP66. Im Vergleich zum Metallgehäuse ist die Kunststoff-variante nicht nur leichter, sondern auch vom Material her kostengünstiger.

Wer aufgrund entsprechender Spezifikation oder einer geforderten Kompatibilität zu bestehenden Anlagenteilen an die Compact-Bauform gebunden ist, muss nicht auf die weiterentwickelte Technologie moderner Industriesteckverbinder verzichten. Mit Heavycon Compact von Phoenix Contact stehen Push-in-Anschlusstechnik, Kodierfunktion sowie ein innovatives PE-Konzept nun auch in dieser Bauform zur Verfügung.

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