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Verbindungstechnik Energie unter rauen Bedingungen sicher verteilen

Autor / Redakteur: Markus Lewandowski * / Kristin Rinortner

In rauer Umgebung muss Energie auch bei schwierigen Bedingungen sicher verteilt werden. Hier setzt das Installationssystem QPD als robuste Lösung zur Energieverteilung an.

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Schnelles Installationssystem – die Zeitersparnis vor Ort beträgt bis zu 80 Prozent
Schnelles Installationssystem – die Zeitersparnis vor Ort beträgt bis zu 80 Prozent
(Bild: Phoenix Contact)

In immer mehr Anwendungsfeldern nimmt die Bedeutung einer industriegerechten Energiezuführung zu. Häufig sind die Einsatzorte stark dezentralisiert oder schwer zugänglich. Außerdem unterliegen sie oft hohen Sicherheitsanforderungen.

Damit wird die Energieversorgung besonders bei Infrastruktur-Projekten – etwa bei Beleuchtungslösungen für Brücken und Tunnel – immer mehr zur Herausforderung. Die einzelnen elektrotechnischen Komponenten sollen dabei nicht nur auf lange Sicht eine zuverlässige Verbindung herstellen, sie sollen auch vor Ort flexibel montierbar sein. Denn das spart viel Zeit und letztendlich auch Kosten.

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Der weltweite Trend hin zur Dezentralisierung mit modularen Strukturen macht die Installationsgeschwindigkeit eines Verteilungssystems zum wesentlichen Faktor – und eröffnet ein hohes Einsparpotential.

Da im Feld unterschiedliche Verbraucher erreicht werden sollen, muss ein Installationssystem bequem erweiterbar sein. Und weil die Leitungslänge häufig erst vor Ort genau bestimmt werden kann, ist die Möglichkeit der Vorkonfektionierung auf einzelne Geräte beschränkt. Aus dem industriellen Umfeld kommen zudem Forderungen an die Schutzart hinzu.

Elektrische Leistung muss auch sicher an solchen Orten zur Verfügung gestellt werden, an denen dauerhaft starke Verunreinigungen und Feuchtigkeitseinflüsse vorherrschen. Komplexe Maschinen und Anlagen dürfen dabei in ihrer Funktion auch nicht durch die Energiezuführung selbst eingeschränkt werden.

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IDC-Schneidklemmtechnik

„IDC“ steht für Insulation Displacement Connection (isolationsverdrängende Kontaktierung) – eine löt-, schraub- und abisolierfreie Anschlusstechnik, die seit Anfang der 1970er Jahre im Einsatz ist. Dabei werden die Adern einer Leitung mitsamt Isolierung einzeln in einen sogenannten Schneidkontakt gepresst. Scharfe Kontakte durchtrennen die Aderisolierung und stellen eine gasdichte, elektrische Verbindung her. Die Schneidkontur sorgt dafür, dass die Einzellitzen der Leiter nicht beschädigt werden. Trotzdem wirkt genügend Kontaktkraft, um den Leiter mechanisch ausreichend fest zu klemmen. Gemäß der Norm muss die Beschaltung der Kontaktstelle mindestens 10-mal möglich sein.

Sonderlösungen und Spezialwerkzeug

Vielfach sind Verbindungsdosen mit hohem Verdrahtungsaufwand und weitreichenden Verzweigungen nahezu die einzige Lösung, um Leistung im Feld zur Verfügung zu stellen. Die dabei gängigen Anschlusstechniken wie Schraub-, Crimp- und Federanschluss sind zwar weit verbreitet, können aber meist nur unter Verwendung von Spezialwerkzeug sowie durch autorisiertes Fachpersonal installiert werden. Diese Umstände erschweren die Montage zusätzlich – eine Installation an schwer zugänglichen Stellen wird dadurch nicht nur fehleranfällig, sondern häufig auch zu einem wahren Kraftakt.

Bei Anwendungen in strapazierten Bereichen führt dann oft kein Weg an aufwendigen Sonderlösungen vorbei. Spezielle Gehäuse, Materialkombinationen und Kabelverschraubungen sind dann häufig der einzige Ansatz, um mit Verteilerdosen annähernd Industriestandards zu erreichen. Hinzu kommt eine aufwendige Vorplanung, um – beispielsweise beim Aufbau von Windkraftanlagen vor Ort – eine reibungslose Installation und einen sicheren Betrieb zu ermöglichen.

Schnellanschluss mit Schneidklemmtechnik

Mit dem Installationssystem QPD – die Abkürzung steht für Quickon Power Distribution bei Phoenix Contact – werden Leitungen bis zu 5 x 6,0 mm2 unkompliziert und ohne Spezialwerkzeug angeschlossen. Möglich macht dies der Quickon-Schnellanschluss, der auf der IDC-Schneidklemmtechnik basiert. Mit wenigen Handgriffen und ohne Abisolieren können Leitungen auf diese Weise rationell vor Ort kontaktiert werden.

Dabei spielt es keine Rolle, ob es sich beispielsweise um PVC-, PE-, TPU- oder Gummiader-Isolation handelt. Beim Festdrehen stellen sich Kontakt und Zugentlastung selber her. Durch seine definierten Kontaktkräfte gleicht der Quickon-Anschluss zudem Schock und Vibration aus, und stellt so eine gasdichte, zuverlässige und dauerhafte Kontaktierung her. Spannungen bis zu 690 V und Ströme bis zu 40 A sind damit problemlos übertragbar.

Mit seiner hohen Schutzart IP68/IP69K sorgt das Installationssystem auch in rauen Umgebungen für die erforderliche sichere und beständige Verbindung. Der große Temperaturbereich von –40 bis 80 °C Umgebungstemperatur im Betrieb macht QPD auch bei weltweitem Einsatz zu einer robusten und widerstandsfähigen Lösung.

Eine Besonderheit des Installationssystems wird deutlich, wenn man die Mutter einmal näher betrachtet: Sie enthält ein zweistufiges Grob- und Feingewinde, das in seiner Funktionsweise einem Getriebe ähnelt. Durch die unterschiedlichen Gewindesteigungen werden Mutter und Splice-Body fast mühelos beim Beschalten in das Gehäuse hinein- und beim Entschalten aus dem Gehäuse hinaustransportiert.

Diese patentierte Funktion macht das Installationssystem einfacher und anwenderfreundlicher. Die richtige Steckposition ist dank einer speziellen Codierung schnell gefunden, und ein Fehlstecken ist nahezu ausgeschlossen.

Anschlusstechnik mit bis zu 80 Prozent Zeitersparnis

Die IDC-Schnellanschlusstechnik bringt dem Nutzer beim Anschließen vor Ort eine Zeitersparnis von bis zu 80 Prozent – auf diese Weise lassen sich erhebliche Installationskosten einsparen. Zudem ist die Verbindung jederzeit bequem wieder lösbar, und die Komponenten sind außerdem mehrfach verwendbar. Wartungsarbeiten können so im Bedarfsfall schnell und einfach ausgeführt werden – eine Grundforderung für Systeme, bei denen die Sicherheit einen hohen Stellenwert hat.

An eine leistungsfähige Energieverteilung wird auch die Anforderung gestellt, unterschiedliche Schnittstellen schnell und flexibel bedienen zu können. Die Produktfamilie des QPD-Installationssystems umfasst Steck-, und Leitungsverbinder, H- und T-Verteiler sowie Wanddurchführungen. Damit kann der Anwender seine individuelle Installation bis hin zur Bedarfsstelle umsetzen. Bei den Steckverbindern beginnt die komfortable Montage bereits beim Design-in-Prozess des Geräteherstellers.

QPD-Wanddurchführungen fungieren hierbei als von außen anschließbare Kabelverschraubungen. Auf ein Öffnen der Geräte wird verzichtet, und die Schutzart des Geräteherstellers wird beibehalten. Speziell für Anwendungen mit eingeschränktem Installationsraum ist die Kompaktheit der Produktgruppe – von 0,5 mm² bis 1,5 mm² – von Vorteil. Damit kommt das System auch dem Trend der fortschreitenden Miniaturisierung entgegen.

Das Installationssystem QPD eignet sich für zahlreiche Applikationsfelder. So wird es zum Beispiel gerne für den schnellen und sicheren Leuchtenanschluss eingesetzt. Auch in der industriellen Produktion sowie in Infrastruktur-Projekten kommen die Vorteile gut zum tragen. Beim Aufbau und Betrieb von Anlagen zur Erzeugung erneuerbarer Energien erweist sich zudem das robuste Plug-and-Play-Prinzip des QPD-Systems als vorteilhaft.

Mittels Wanddurchführungen kann ein Motoranschluss komfortabel und ohne Öffnen des Gerätes vor Ort erfolgen. Auch bei der Planung neuer Projekte – selbst für schwierige Umgebungsbedingungen – können viele Herausforderungen mit dem simplen und trotzdem zuverlässigen Installationssystem angegangen werden.

Die Anforderungen des Marktes an Installationssysteme zeichnen deutlich das Bild eines robusten, zuverlässigen und zugleich einfach handzuhabenden Verteilungssystems. Ob im Hinblick auf Energieverteilung, Plug-and-Play-Lösung, Design-in, Geräteanschluss oder Leitungsverbindung – das Installationssystem QPD fügt sich mit seiner Variantenvielfalt ideal in jede Verbindungslösung ein und macht die Montage zur Nebensächlichkeit.

* Markus Lewandowski ist Produkt-Manager Pluscon Installation, Business Unit Industrial Field Connectivity bei Phoenix Contact GmbH & Co. KG in Blomberg

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