Eine Reihenklemmenleiste im Schaltschrank bildet die physische Schnittstelle zwischen den Leitern aus dem Feld und den Stromverteilungs-, Steuer- und Messkreisen. Wird dieser Bereich lediglich als Ansammlung „grauer Teile zum Anschließen von Kabeln“ betrachtet, können Probleme wie ungeeignete Querschnitte, unzureichende Prüfmöglichkeiten, unnötige Schaltschrankbreite und verwechselte Potenziale bei Wartungsarbeiten entstehen. Das Reihenklemmenportfolio von Phoenix Contact ermöglicht es, unterschiedliche Aufgaben mit Durchgangs-, Mehrleiter-, Mehrstock-, Trenn-, Sicherungs-, Sensor-/Aktor-, Hochstrom-, Wandler- und steckbaren Klemmen innerhalb eines einheitlichen Systemansatzes zu betrachten. So kann die Auswahl nicht nur nach der Anschlusstechnik, sondern auch nach der Funktion des Stromkreises erfolgen.
Dieser Katalogleitfaden ordnet die Produktfamilien von Phoenix Contact in den Angebots- und Projektierungsablauf ein. Zunächst sind die elektrische Aufgabe des Stromkreises und der verwendete Leiter zu definieren. Anschließend müssen Anschlusstechnik, Nennquerschnitt, tatsächlicher Anschlussbereich, Strom und Spannung, Etagenzahl, Brückung, Prüfung, Beschriftung und Anforderungen an die DIN-Tragschiene festgelegt werden. Die hier genannten Werte sind Herstellerangaben, die dem Verständnis der Produktfamilie dienen. Für die endgültige Artikelnummer sind die IEC/UL-Daten im aktuellen technischen Datenblatt, die Umgebungs- und Montagebedingungen sowie die im Projekt geltenden Normen gemeinsam zu prüfen.
Beginnen Sie die Reihenklemmenauswahl mit der Stromkreisfunktion statt mit der Artikelnummer
Eine Durchgangsklemme stellt eine geordnete Verbindung zwischen zwei Leitern her. Muss dasselbe Potenzial auf mehrere Leitungen verteilt werden, kommt eine Mehrleiterausführung infrage. Ist Bauhöhe im Schaltschrank verfügbar, aber die Breite auf der Tragschiene begrenzt, kann eine Mehrstockausführung sinnvoll sein. Mehrstockklemmen sparen Platz, erfordern jedoch eine gut lesbare Beschriftung der Etagen und Werkzeugzugang zu jeder Anschlussstelle. Daher sollte die Entscheidung nicht allein anhand der Klemmenbreite im Katalog getroffen werden. Zu berechnen sind die tatsächlichen Abmessungen der vollständigen Klemmenleiste einschließlich Brücken, Beschriftung, Trennplatten und Platzbedarf für die Leiterführung.
Trenn- und Messertrennklemmen dienen dazu, den Stromkreis auf Verdrahtungsebene zu unterbrechen und eine zugängliche Stelle für Messung und Wartung bereitzustellen. Phoenix Contact hebt bei Messertrennklemmen die sichtbare Trennstelle hervor, bei Grundtrennklemmen dagegen die Möglichkeit, Funktionen wie Sicherungs- oder Bauelementestecker zu ergänzen. Auch Sicherungs-, Dioden- und Bauelementeklemmen verlagern zusätzliche Funktionen auf die Tragschienenebene. Sicherungstyp, Verlustleistung, Polarität und Austauschverfahren müssen jedoch anhand des ausgewählten Bauelements festgelegt werden. Die Funktion an der Klemme ersetzt nicht die Schutz- und Sicherheitsberechnung des Stromkreises.
Der grundlegende Unterschied zwischen Push-X, Push-in und Schraubanschluss
Bei der Push-X-Technologie ist die Kontaktfeder werkseitig vorgespannt. Laut Hersteller lassen sich ein- oder mehrdrähtige Leiter mit oder ohne Aderendhülse direkt anschließen. Der Leiter löst dabei den Mechanismus am Ende des Anschlussraums aus und schließt die Feder. Über den orangefarbenen Betätigungsdrücker wird der Leiter gelöst und der Anschluss wieder in den vorgespannten Zustand versetzt. Die Push-in-Technologie ermöglicht dagegen den werkzeuglosen Direktanschluss eindrähtiger Leiter und mehrdrähtiger Leiter mit Aderendhülse. Bei feindrähtigen Leitern ohne Aderendhülse sind der Betätigungsdrücker des jeweiligen Produkts und das vom Hersteller vorgegebene Montageverfahren zu verwenden.
Der Schraubanschluss ist eine weit verbreitete Anschlusstechnik mit hoher Kontakt- und Klemmkraft. Wartungsgewohnheiten, Leitertyp und Anlagenstandard können für eine Schraubausführung sprechen. Dabei muss jedoch das vorgegebene Drehmoment mit dem geeigneten Werkzeug aufgebracht werden. Auch Produkte mit Federkraft-, Schnell- und Bolzenanschluss bieten je nach Anwendung unterschiedliche Stärken. Statt die Anschlusstechnik allein nach Merkmalen wie „die neueste“ oder „die stärkste“ auszuwählen, sollten Leiterkonfektionierung, Montageumfang, Vibration, Automatisierungsgrad, Standards des Wartungsteams und nachvollziehbare Qualitätskontrolle verglichen werden.
Die auf der aktuellen Reihenklemmenseite von Phoenix Contact als Beispiel genannte Push-X-Durchgangsklemme mit 4 mm² Nennquerschnitt wird mit einem Anschlussbereich von 0,5–6 mm², einem Nennstrom von 32 A und einer Nennspannung von 500 V vorgestellt. Für die neue Familie mit 1,5 mm² Nennquerschnitt werden auf derselben Seite 0,34–2,5 mm², 17,5 A und 500 V angegeben. Diese Werte lassen sich nicht uneingeschränkt auf alle XT-Produkte übertragen. Bei Änderungen von Anschlusszahl, Farbe, Zulassung, Querschnitt oder Produktvariante ist die technische Tabelle der ausgewählten Bestellnummer maßgeblich.
CLIPLINE complete: Klemmen gemeinsam mit ihrem Zubehör projektieren
Ein wesentlicher Aspekt von CLIPLINE complete besteht darin, die Klemmenleiste nicht nur als Liste einzelner Produkte, sondern gemeinsam mit ihren Brückungs-, Beschriftungs- und Prüffunktionen zu betrachten. Laut Hersteller lassen sich dank des doppelten Funktionsschachts Klemmen mit unterschiedlichen Anschlusstechniken flexibel kombinieren und standardisierte Zubehörteile verwenden. In einem solchen System verteilen Steckbrücken gemeinsame Potenziale, Prüfzubehör ermöglicht den Messzugang und Beschriftungsflächen machen die Zuordnung zwischen Schaltplan und Feld sichtbar.
Gemeinsames Zubehör bedeutet nicht, dass jedes Zubehörteil automatisch zu jeder Klemme passt. Brückenraster, Polzahl, erforderliches Auftrennen oder Überspringen von Positionen und zulässiger Strom sind für die ausgewählte Klemmenfamilie zu prüfen. Auch mechanische Teile wie Abschlussdeckel, Trennplatten und Endhalter gehören zur Klemmenleiste. Werden unterschiedliche Spannungsebenen oder Stromkreisklassen nebeneinander angeordnet, müssen erforderliche Abstände, Trennungen und der Berührungsschutz nach dem Projektstandard bewertet werden. Die Stückliste der vollständigen Klemmenleiste muss nicht nur die Klemmen, sondern alle diese Komponenten enthalten.
Für welche Anwendungen kommen Funktionsklemmen infrage?
Sensor- und Aktorklemmen bündeln Signal- und Versorgungspotenziale in einer kompakten Anordnung. Die Seite von Phoenix Contact nennt Varianten für Sensoren mit zwei, drei oder vier Leitern sowie bei einigen Ausführungen eine LED-Statusanzeige. Dabei sind die Betriebsspannung und Polarität der LED sowie der Einfluss von Leckströmen gesondert zu prüfen. In Projekten, in denen zahlreiche Signale zwischen Feld und Steuerung geordnet werden müssen, können Rangierklemmen und Rangierverteiler unter den Gesichtspunkten hoher Anschlussdichte, eindeutiger Zuordnung und gut lesbarer Beschriftung betrachtet werden.
In Strom- und Spannungswandlerkreisen sind Mess-Trennklemmen dafür ausgelegt, Anschluss-, Trenn- und Prüffunktionen in einer übersichtlichen Schnittstelle zusammenzufassen. Betrieb und Wartung der Sekundärseite eines Stromwandlers erfordern besondere Verfahren. Da ein unsachgemäßes Öffnen gefährliche Spannungen verursachen kann, lässt sich eine sichere Anwendung nicht allein aus der Produktbezeichnung ableiten. Der Anschlussplan der ausgewählten Klemme, die Betätigungsreihenfolge der Kurzschlussbrücken, die Prüfstecker und das Verriegelungs-/Kennzeichnungsverfahren müssen im Rahmen einer fachgerechten elektrotechnischen Planung festgelegt werden.
Hochstromklemmen bilden einen eigenen Produktbereich für Leiter mit großen Querschnitten und die Verteilung hoher Leistungen. Auf der allgemeinen Seite von Phoenix Contact werden für diese Familie Ausführungen bis 1.500 V genannt. Diese Angabe zur Obergrenze des Portfolios gilt nicht für jedes Produkt. Leitermaterial, Querschnitt, Kabelschuh- oder Direktanschluss, Anzugsdrehmoment, Temperaturerhöhung und Kurzschlussfestigkeit sind anhand der konkreten Artikelnummer zu berechnen. Bei Miniatur- und Mikroklemmen steht dagegen die geordnete Verdrahtung auf engem Raum im Vordergrund. Kompaktheit muss mit dem zulässigen Querschnitt und dem Werkzeugzugang in Einklang gebracht werden.
| Anforderung des Stromkreises | In Betracht kommende Phoenix Contact Produktfamilie | Wesentliche im Angebot zu prüfende Daten |
|---|---|---|
| Standardverbindung zweier Leiter | Durchgangsklemme | Anschlusstechnik, Querschnittsbereich, Strom, Spannung und Tragschienentyp |
| Hohe Anschlussdichte | Mehrleiter- oder Mehrstockklemme | Etagen-/Anschlusszahl, Breite, Beschriftung und Zugänglichkeit |
| Trennen des Stromkreises für Wartung und Messung | Trenn- oder Messertrennklemme | Trennelement, Prüfzubehör, Nennwerte und Verfahren |
| Ergänzen des Stromkreises um Sicherung, Diode oder Bauelement | Sicherungs-, Dioden- oder Bauelementeklemme | Bauelementtyp, Verlustleistung, Polarität, Austausch und Berührungsschutz |
| Lösbare Verbindung einer vorverdrahteten Einheit | Steckbare COMBI-Klemme | Polzahl, Steckverbindertyp, Verriegelung, Kodierung und Belastungswerte |
| Sensorsignal- und Potenzialverteilung | Sensor-/Aktorklemme | Leiterzahl, gemeinsame Potenziale, LED-Ausführung und Beschriftungsanordnung |
| Messkreis für Strom-/Spannungswandler | Wandler- und Mess-Trennklemme | Kurzschluss-/Prüfreihenfolge, Anschlussplan und Betriebssicherheit |
Steckbarer COMBI-Aufbau und modulares Maschinendesign
Steckbare Klemmen verbinden den festen Anschluss auf der Tragschienenseite mit dem lösbaren Steckverbinder eines vormontierten Kabelbaums. Im COMBI-Produktbereich von Phoenix Contact stehen auf der dem Steckbereich gegenüberliegenden Seite je nach Ausführung Push-X-, Push-in-, Schraub- oder Federkraftanschlüsse zur Verfügung. Das Push-X/COMBI-Beispiel auf der aktuellen Seite wird mit 2,5 mm² Nennquerschnitt, einem Anschlussbereich von 0,5–4 mm², 24 A und 800 V vorgestellt. Diese technischen Werte gelten für die konkrete Produktausführung auf der Seite und müssen für die eingesetzte Kombination aus Steckverbinder und Klemme erneut geprüft werden.
Bei modularen Maschineneinheiten kann ein steckbarer Aufbau die Vormontage und Wartung erleichtern. Dazu muss die Zuordnung von Stecker und Klemme durch mechanische Kodierung, Polzahl und Stromkreisbeschriftung sichergestellt werden. Dass zwei äußerlich gleiche Steckverbinder an den falschen Stromkreis angeschlossen werden können, muss bereits in der Konstruktion verhindert werden. Trenn- oder Verriegelungszubehör ist innerhalb des Produktsystems auszuwählen. Auch Vibrationsniveau, Steckzyklen und Zugänglichkeit im Feld müssen mit den Bedingungen der aktuellen Produktdokumentation abgeglichen werden.
DIN-Tragschiene und Berechnung der mechanischen Anordnung
Die Auswahl der Reihenklemme ist nicht unabhängig von der Tragschiene. Der auf der Produktseite angegebene Typ NS 35/7,5, NS 35/15 oder ein anderer Tragschienentyp muss mit der Projektzeichnung abgeglichen werden. Die Klemmenhöhe muss genügend Freiraum zu Schaltschranktür und Verdrahtungskanal sowie für den Biegeradius der Leiter lassen. Zur benötigten Gesamtlänge entlang der Tragschiene sind Abschlussdeckel, Trennplatten, Endhalter und eine Erweiterungsreserve hinzuzurechnen. Damit schwere Leiter keine mechanischen Lasten auf die Klemme übertragen, sind Kabelbefestigungen und Abstützpunkte gesondert zu planen.
Schutzleiterklemmen, Funktionserdung und Schirmanschluss sind nicht gleichzusetzen. Die Schutzleiteranbindung von DIN-Tragschiene und Montageplatte, die für die Klemme zugelassene Montageart und die Potenzialausgleichsplanung der Anlage müssen gemeinsam bewertet werden. Oberflächenbeschichtung der Tragschiene, Anschlussstellen und Montageanleitung dürfen nicht außer Acht gelassen werden. Auch Farben sind nicht nur eine optische Präferenz. Für PE, Neutralleiter, Steuerspannung und besondere Potenziale ist eine mit dem betrieblichen Standard übereinstimmende Ordnung festzulegen.
Digitale Stückliste mit clipx ENGINEER
Phoenix Contact bietet die Software clipx ENGINEER zur Planung von Klemmenleisten und bestückten Schaltschranklayouts an und nennt Schnittstellen zu ECAD-Programmen. Digitale Planung macht die Produktauswahl nicht automatisch elektrotechnisch korrekt. Sie ist jedoch hilfreich, um Klemmen, Zubehör, Beschriftungen und Tragschienenkomponenten in einer gemeinsamen Stückliste zusammenzuführen. Werden im Projekt die Geräte- und I/O-Listen aktualisiert, können Klemmenleiste, Beschriftungen und Materialliste nach einer einheitlichen Revisionslogik verwaltet werden.
Auch aus der Fertigung zurückgemeldete Änderungen müssen in das digitale Projekt übernommen werden. Bleiben eine vor Ort ergänzte Brücke, ein ausgetauschter Sicherungshalter oder eine Klemme in abweichender Farbe nur im physischen Schaltschrank dokumentiert, entspricht die spätere Wartungsdokumentation nicht dem tatsächlichen Stand. Daher sollten die Angebotskonfiguration, die Fertigungsfreigabe und die As-built-Revision als separate Meilensteine definiert werden.
Checkliste für ein Reihenklemmenangebot
- Stromkreise klassifizieren: Erfassen Sie Leistungs-, Steuer-, Sicherheits-, Analogmess-, Kommunikations-, Wandler- und PE-Stromkreise in getrennten Funktionsgruppen.
- Leiter definieren: Geben Sie Kupfer oder ein anderes zulässiges Leitermaterial, die ein-/mehrdrähtige Ausführung, die Aderendhülse, den Nennquerschnitt und den tatsächlichen Durchmesser an.
- Elektrische Last prüfen: Gleichen Sie Betriebsspannung, Dauerstrom, Kurzschlussbedingungen, Temperatur und erforderliche Isolationskoordination mit den Daten der Artikelnummer ab.
- Anschlusstechnik auswählen: Stimmen Sie Push-X, Push-in, Schraubanschluss oder eine andere Technik auf Montagezeit, Leiterkonfektionierung, Wartung und Qualitätskontrolle ab.
- Funktionen ergänzen: Bestimmen Sie für jeden Stromkreis den Bedarf an Trenn-, Prüf-, Sicherungs-, Bauelement-, LED- oder Sensorpotenzialfunktionen beziehungsweise steckbaren Anschlüssen.
- Zubehör vervollständigen: Ergänzen Sie die fertig konfigurierte Klemmleiste um Brücken, Beschriftungsschilder, Prüfstecker, Abschlussdeckel, Trennplatten und Endhalter.
- Anordnung prüfen: Berücksichtigen Sie Tragschienentyp, verfügbare Breite im Schaltschrank, Abstand zum Verdrahtungskanal, Biegeradius, Werkzeugzugänglichkeit und Erweiterungsreserve.
- Unterlagen anfordern: Prüfen Sie für jede ausgewählte Artikelnummer das aktuelle technische Datenblatt, die Zulassungen, die Montageanleitung und gegebenenfalls die Unterlagen zur Umweltkonformität.
Wenn diese Angaben vollständig vorliegen, können Phoenix Contact-Reihenklemmen anhand der tatsächlichen Aufgabe im Stromkreis statt allein nach Marken- oder Seriennamen ausgewählt werden. Oskon kann Stromlaufplan, I/O-Liste, Schaltschrankaufbau und Instandhaltungskonzept gemeinsam in einer Tabelle bewerten und daraus die Klemmleiste sowie die Zubehörstückliste zusammenstellen. Produktverfügbarkeit und Lieferzeit sind zum Angebotsdatum gesondert zu bestätigen; dieser Inhalt ist nicht als Lagerbestandszusage zu verstehen.
