Steckverbinder für Industrie 4.0

Leistungsübertragung mit M12-Steckverbindern

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Kodierungen für M12-Power-Steckverbinder

Als erstes wurden in die IEC-61076-2-111 im Jahr 2011 die von Phoenix Contact entwickelten Kodierungen S und T aufgenommen (Bild 1). Die S-Kodierung ist für AC-Anwendungen gedacht – sie hat vier Kontakte – drei Leiter + PE – und ermöglicht eine Nennspannung von 630 V und einen Strom von 12 A. Die S-Kodierung ist auch als 2 + PE-Variante für 230 V und 16 A verfügbar.

Die T-Kodierung wurde für DC-Applikationen konzipiert, auch sie hat vier Kontakte. Sie kann einen Strom von 12 A pro Pin bei maximal 63 V Spannung übertragen. Aufgrund der Marktrelevanz und der Nachfrage nach einem 7/8-Zoll-Ersatz wurden 2013 weitere Kodierungen für 5- und 6-polige Endverbraucher entwickelt und mit in die Norm IEC-61076-2-111 aufgenommen.

Die K-Kodierung ist wie die S-Kodierung für AC-Applikationen gedacht. Sie verfügt über fünf Kontakte: vier Leiter und PE. Die Nennspannung beträgt 630 V, und gemäß der Norm kann ein Strom von 12 A übertragen werden.

Die L-Kodierung ist – wie die T-Kodierung – für DC-Anwendungen gedacht. Zusätzlich zu den vier Leitern besitzt sie einen Funktionserde-Kontakt. Bei einer Spannung von 63 V können 16 A Strom übertragen werden.

Als dritte Kodierung wurde 2013 die M-Kodierung eingereicht. Sie kann 630 V AC-Spannung und 8 A Strom über fünf Leiter übertragen. Zusätzlich steht ein Schutzleiter zu Verfügung.

M12-Steckgesicht am Limit der Luft- und Kriechstrecken

Am Beispiel der K-Kodierung wird deutlich, dass mit den M12-Power-Steckgesichtern das Limit bezüglich Luft- und Kriechstrecken nahezu erreicht ist. Das Steckgesicht der K-Kodierung definiert sich nach den folgenden Anforderungen:

  • Bauraum: Hier beträgt das Außenmaß 12 mm am Rändel. Für das eigentliche Steckgesicht – auch Kontaktträger genannt – steht nur noch ein Bauraum mit dem Durchmesser von 8,9 mm zur Verfügung.
  • 5 Pole / Spannung 630 V AC: Aus diesen Parametern resultieren die Luft- und Kriechstrecken, die bei einer Spannung von 630 V nicht zu vernachlässigen sind.
  • PE-Kontakt aufgrund der Spannung und Position des PE-Kontakts: Die Position des PE-Kontakts muss an der Außenwand des Kontaktträgers liegen, damit eine Kontaktierung des metallisch leitenden M12-Rändels möglich ist. Somit ist der Schutz gegen einen elektrischen Schlag sichergestellt. Außerdem sind geschirmte Kabelvarianten im Fehlerfall sicherer. Dies wird an einem Beispiel deutlich: bei einer Beschädigung des Außenhandels und der Einzeladern des Kabels kann es zu einer Kontaktierung einer Phase zum Schirm kommen. Durch die Verbindung des Schirms zum Schutzleiter ist auch dieser Fehlerfall sicher.
  • Invertierter PE-Kontakt: Mit dem invertierten PE-Kontakt wurde eine größere mechanische Kodierung geschaffen – damit erhöht sich die Fehlstecksicherheit deutlich.
  • Strombelastbarkeit von 1,5 mm Durchmesser pro Kontakt: Hier liegt der Wert nach IEC-61076-2-111 bei 12 A, mit 16 A wird er von den M12-Steckverbindern aus Blomberg deutlich übertroffen.

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