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Phoenix Contact

Push-in-Anschluss auch bei Sicherungsklemmen

| Autor / Redakteur: Moritz Krink / Reinhold Schäfer

Bild 1: Elektrische Defekte in Maschinen und Anlagen können schnell zum Anlagenstillstand führen – ein durchdachtes Sicherungskonzept soll die Verfügbarkeit erhöhen.
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Bild 1: Elektrische Defekte in Maschinen und Anlagen können schnell zum Anlagenstillstand führen – ein durchdachtes Sicherungskonzept soll die Verfügbarkeit erhöhen. (Bild: Phoenix Contact)

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Die Push-in-Technik hat sich bei zahlreichen Anwendungen in der Elektrotechnik durchgesetzt. Auch beim Absichern von Stromkreisen mit Schmelzsicherungen muss man nun darauf nicht mehr verzichten. Errichter und Betreiber sparen damit Kosten ein.

Jeder Anlagenhersteller – vom Maschinenbau bis zur Prozesstechnik – sollte sich mit dem Thema „Absichern von Stromkreisen“ befassen. Ob als Überlast- oder als Kurzschlussschutz – Sicherungen schützen Geräte und Leitungen vor Defekten. Die gängigen Sicherungselemente selbst haben sich seit Jahren kaum verändert. Wer dennoch sparen möchte, setzt bei der Verdrahtung der Stromkreise auf Sicherungsklemmen mit Push-in-Anschluss (Bild 1).

Schmelzsicherungen sind seit langem bewährt

Schmelzsicherungen gehören zu den ersten Bauteilen in der Geschichte der Elektrotechnik. Als Erfinder gilt Thomas Alva Edison, der im Jahre 1880 die Idee, einen elektrischen Stromkreis mit einer Sollbruchstelle zu schützen, zum Patent anmeldete. Die gewollte Verengung des Leitungsquerschnitts im Stromkreis konzentriert den elektrischen Strom bei Überlastung auf einen definierten Ort. Dieses Grundprinzip findet noch heute bei nahezu allen Sicherungselementen Verwendung.

Aufgabe der Sicherungen ist es, Geräte, Anlagen und Leitungen vor einem Defekt zu schützen. Tritt beispielsweise ein Kurzschluss im Stromkreis eines Gerätes auf, löst der kurzzeitige Überstrom das Sicherungselement aus und trennt den Stromkreis auf, bevor das Gerät zu Schaden kommt. Maßgabe hierbei ist, dass sowohl das Sicherungselement als auch der passende Sicherungsträger – etwa eine Sicherungsklemme – perfekt auf die Applikation abgestimmt sind.

Im Maschinen- und Anlagenbau sind seit Jahren die Feinsicherungen vom Typ G 5 × 20 mm und 6,3 × 32 mm etabliert – sie kommen immer dann zum Einsatz, wenn eine zuverlässige und präzise Absicherung erforderlich ist. Durch die Vielzahl an verfügbaren Schmelzsicherungstypen – flink oder träge, sandgefüllt, im Glas- oder Keramikgehäuse – sind Typ G-Sicherungen nahezu in jeder Variation und für jeden Anforderungsbereich erhältlich. Das Format der Sicherungseinsätze ist weltweit standardisiert und seit der ersten Definition in der DIN 41571 seit nunmehr 70 Jahren kaum verändert.

Sicherungsklemmen mit Push-in-Technik haben viele Vorteile

Ganz anders sieht das beim Gegenstück aus – dem Sicherungsträger. Getrieben durch Trends wie Kosten­effizienz und Miniaturisierung sind weitere Sicherungsklemmen entstanden – auch Phoenix Contact hat sein Produktprogramm hier sukzessive erweitert. Dazugekommen sind Mehrstocklemmen mit 4 mm² für die Aufnahme von Sicherungselementen Typ G 5 × 20 mm sowie kompakte Sicherungsklemmen mit 6 mm² für Typ G 6,3 × 32 mm. Alle Serien erscheinen mit konturgleichen Messertrennklemmen und Trennklemmen für Bauteilsteckverbinder, womit jeder Applikationsbereich universell gestaltet werden kann (Bild 2).

Ausgestattet sind diese Sicherungsklemmen mit der inzwischen weit verbreiteten Push-in-Anschlusstechnik. Im Vergleich zu anderen etablierten Anschlusstechniken bietet die Push-in-Technik zahlreiche Vorteile. So arbeitet Push-in nach dem Druckfederprinzip: Der Leiter kann direkt gesteckt werden, ohne dass die Klemmstelle vorher geöffnet werden muss. Durch dieses ausgeklügelte Federprinzip der hoch legierten Stahlfeder, die den Leiter gegen den Strombalken drückt, erfolgt die Montage des Leiters mit bis zu 50 % reduzierten Steckkräften. Das verkürzt die Verdrahtungszeiten erheblich – Errichter und Betreiber sparen damit Kosten ein.

Auch durch ihre geringen Baumaße bieten die Mehrstockklemmen viel Einsparpotenzial. In der klassischen Verdrahtung von Sensoren und Aktoren werden die Spannungsversorgung und der trennbare Signalpfad separat auf nebeneinander liegenden Durchgangsklemmen verdrahtet. Außerdem wird Platz für das Massepotenzial des Leiterschirms benötigt. Große Abstände zum Schaltkasten erfordern hier auch größere Leiterquerschnitte. Für derartige Anforderungen wurde eine Reihenklemmen-Baureihe konzipiert: PT 4-PE/L-HESI. Waren früher für diese Aufgabe mindestens fünf Klemmen erforderlich, wird für den Anschluss heute nur noch ein Klemmenpaar benötigt – eine Mehrstock-Sicherungsklemme und eine konturgleiche Messertrennklemme. Bei einer Teilungsbreite von 6,2 mm lässt sich somit eine Platzreduktion auf 18,6 mm erzielen – also 66 % gegenüber den sonst üblichen 31 mm. Mit dem umfassenden Zubehörprogramm des Reihenklemmensystems Clipline Com­plete lassen sich die Klemmen darüber hinaus übersichtlich markieren. Und durch zwei Brückenschächte pro Ebene lassen sich Potenziale mittels Steckbrücken einfach verteilen (Bild 3).

Automotive-Flachsicherungen im Maschinen- und Anlagenbau

Nicht nur der Anschluss der Sicherungsklemme muss einfach und intuitiv sein. Auch Bedienung und Austausch eines defekten Sicherungselements dürfen im Einsatzfall nur wenige Augenblicke dauern. Weil die Zeit dabei eine dominante Rolle spielt, kommen Flachsicherungen, wie sie etwa im Automotive- Bereich eingesetzt werden, auch im Maschinen- und Anlagenbau zum Einsatz. Für diesen Zweck hat Phoenix Contact eine Sicherungsklemme konzipiert, die Sicherungen im kompakten Format Typ C nach ISO 8820-3 beziehungsweise DIN 72581-3 aufnimmt.

Die je nach Stromstärke farblich codierten Sicherungen sind weltweit verfügbar. Zwar gibt es die Schmelzsicherungen nur für Kleinspannungen bis 48 V, dafür bietet der genormte Sicherungsträger aber noch weitere Verwendungsmöglichkeiten auch für höhere Spannungen bis 250 VAC. Denn in den genormten Flachsicherungsschaft passen auch thermische Schutzschalter – kurz TCP genannt, die eine Sicherungsklemme in einen Sicherungsautomaten verwandeln. Die thermischen Geräteschutzschalter haben außer der höheren Nennspannung noch weitere Vorteile. So lassen sich die Automaten wieder einschalten und Strompfade lassen sich mittels Bedienelement freischalten. Schmelzsicherungen hingegen sind irreparabel und müssen nach einer Auslösung ausgetauscht werden.

Darüber hinaus ist die Baubreite im Vergleich zu herkömmlichen Sicherungsautomaten deutlich schmaler, sodass auch dort viel Platz im Schaltschrank gespart wird. Die Sicherungsreihenklemme PT 6-FSI/C ist mit einem Nennquerschnitt von 6 mm² auch für Nennströme bis 30 A geeignet – ein Leistungsbereich, in dem zahlreiche elektrische Geräte betrieben werden (Bild 4).

* Moritz Krink ist Mitarbeiter im Produktmarketing Reihenklemmen der Business Unit Industrial Cabinet Connectivity bei der Phoenix Contact GmbH & Co. KG in 32825 Blomberg

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