Неотъемлемой частью электрощитка управления сетью 220V является DIN-рейка (планка). Отдельные компоненты монтируются в нём с помощью планки, что позволяет сэкономить место и обеспечить безопасное, надежное и удобное расположение элементов схемы, а также быстрое соединение между ними.

DIN-рейка представляет собой металлическую полосу правильной формы, которая является основной частью стандарта, используемого во всем мире при сборке электрического и электронного оборудования в шкафах управления. Она позволяет безопасно устанавливать самые разные элементы. К наиболее распространенным типам цепей относятся предохранители, разъемы (клеммные колодки), блоки питания и таймеры. Фактически любой модуль можно закрепить на DIN-рейке, главное чтоб он был помещен в корпус, приспособленный для такого монтажа.

История создания DIN-рейки

Термин DIN происходит от названия Немецкого института стандартизации или Deutsche Institut fur Normung. В 1920-х годах в Германии начались работы по поиску компактного и более эффективного решения для создания разветвленных сетей соединений между электрическими устройствами в шкафах управления, заменяющих обычные кабельные соединения. В результате в 1928 году была запатентована DIN-рейка и предназначенный для монтажа на неё разъем из керамических материалов (клеммный модуль). Обладателем патента стала компания Phoenix Contact, выпускающая устройства такого типа и по сей день.

Эта система приобрела мировую популярность в 1950-х годах, в том числе из-за его использования на немецких атомных электростанциях, построенных в тот период.

Преимущества DIN-рейки

DIN-рейка используется для чисто механического крепления и соединения компонентов, обычно без какой-либо электрической функции. Хотя она сделана из металла, но почти никогда не используется для передачи каких-либо электрических сигналов. Правда в некоторых ситуациях её используют в качестве заземления, хотя это не обязательно. Сборка компонентов на DIN-рейке имеет множество преимуществ:

• Сокращение и упрощение процесса сборки. Крепление отдельных компонентов не требует инструментов, благодаря форме направляющей и корпуса они просто защелкиваются на месте, затем их можно вставить в направляющую для установки.
• Экономия места. Отдельные компоненты на планке плотно прилегают друг к другу, что сводит к минимуму занимаемое ими пространство. Этот тип решения также гарантирует необходимое пространство для размещения внутренних и внешних кабельных соединений.
• Высокая рентабельность, как за счет низкой цены самой DIN-рейки, так и высокой эффективности этой системы, позволяющей уменьшить требуемое для установки пространство и количество кабелей.
• Организация всей схемы. Кроме эстетического преимущества обеспечивает легкий доступ к отдельным компонентам и схемным соединениям, что упрощает и ускоряет техническое обслуживание.
• Универсальность и высокая совместимость, что выражается в возможности использования решений от разных производителей.

Самая сильная сторона системы крепления на DIN-рейку — это высокий уровень стандартизации. Данное решение спроектировано и разработано с учетом полной совместимости устройств от разных производителей. Решив использовать эту технологию, как проектировщик системы, так и ее установщик могут быть на 100% уверены что отдельные элементы будут совместимы друг с другом, независимо от их производителя.

Названия и термины, используемые в описании системы крепления на DIN-рейку, могут различаться в разных странах, но это не влияет на фактические характеристики и совместимость продукта. Например, тип планки 35 мм в Европе обычно называют цилиндром или TH35, а в США – TS35.

Типы DIN-реек

Большинство DIN-реек относятся к одной из четырех основных категорий, в первую очередь определяемых формой поперечного сечения рейки. Поэтому при проектировании системы и выборе компонентов важно убедиться, что все корпуса совместимы с выбранной формой и размером шины. Существуют также специальные аксессуары (адаптеры), которые позволяют монтировать корпус на рейку другого типа. Некоторые типы DIN-реек описаны в европейских (EN) или международных стандартах (IEC).

TS35 или цилиндр (EN 50022)

Цилиндрическая рейка шириной 35 мм является самым распространенным стандартом монтажа, особенно в промышленности. Этот тип обычно используется для сборки широкого спектра электронных систем, таких как различные типы устройств управления, предохранители, входные/выходные порты, трансформаторы, драйверы и многие другие.

Название «цилиндр» связано с характерной формой поперечного сечения шины. Ширина рейки, то есть расстояние от края до края – 35 мм.

Рейка TS35 выпускается в двух вариантах – глубиной 7,5 мм (стандартный размер) и 15 мм. Большинство компонентов продаются в корпусах совместимых с 7,5 мм. TS35 определяется стандартами EN 50022, BS 5584 и DIN 46277-3. Его также иногда называют DIN-3.

TS15 или мини-цилиндр (EN 50045)

Как следует из названия, миниатюрный цилиндр представляет собой мини-версию каркаса цилиндра той же формы и меньших размеров. Ширина этой рейки составляет 15 мм.

Кроме того, глубина направляющей меньше чем у TS35, обычно 5,5 мм. Рейка TS15 обычно используется для монтажа небольших и легких компонентов или там, где доступное пространство очень ограничено. Другое название этого продукта – DIN-2. Он определен в стандартах EN 50045, BS 6273 и DIN 46277-2.

Еще меньшими разновидностями каркаса цилиндра являются изделия шириной 7,5 мм (определены стандартами EN 50023, BS 5585) и шириной 5 мм.

TS32 или тип C

TS32 относится к рейке шириной 32 мм, поперечное сечение которой напоминает букву С. В настоящее время этот стандарт считается устаревшим, сегодня его часто заменяет TS35. Тем не менее, этот тип все еще используется, особенно в ситуациях когда необходимо монтировать более крупные и тяжелые модули, такие как блоки питания или трансформаторы. Различные варианты DIN-рейки C-типа пронумерованы с использованием значений высоты рейки. Самые популярные типы это C20, C30, C40 и C50.

Планка Тип G

Планка G также получила свое название из-за формы поперечного сечения. Более глубокая кромка рейки обычно располагается ниже, что позволяет обеспечить лучшую жесткость особо тяжелых компонентов. Этот тип определен в стандартах EN 50035, BS 5825 и DIN 46277-1. Иногда его называют DIN-1.

Отверстия для DIN-рейки

Данные типы реек доступны в двух конфигурациях – с отверстиями или без них (прорезные), в виде сплошной рейки. Отверстия обычно выполняются одного из двух размеров — стандартного (6,3 х 18 мм) или удлиненного (5,2 х 25 мм), позволяющие легко собирать отдельные компоненты, при этом несколько ослабляя общую прочность и жесткость.

На рынке представлены DIN-рейки из различных материалов, наиболее популярны сталь, алюминий, нержавейка и медь. Кроме того, верхний слой может быть из другого материала чем тот, который используется для формирования всей конструкции. Самое популярное сочетание – хром и оцинкованная, то есть покрытая тонким слоем цинка и хрома, сталь. Цинк обеспечивает устойчивость к коррозии, а хром защищает цинковый слой от износа и стирания.

При выборе материала DIN-рейки следует учитывать несколько факторов: тип материала шкафа управления, экологические характеристики, количество и вес монтируемых компонентов, требования к электроизоляции (при использовании рейки как заземления). Например, если всё необходимо установить в коррозионно-влажной среде, хорошим выбором может быть алюминий. Избегайте ситуаций, когда направляющая и корпус шкафа изготовлены из разных материалов, так как это может способствовать случайному образованию гальванической реакции, которая является источником электрохимической коррозии.

Рейка как заземляющий элемент

Иногда можно использовать рейку в качестве элемента защитного заземления. Блок заземления имеет металлический фрагмент, прижатый к рейке, рейка соединяется с корпусом шкафа, а шкаф с точкой заземления. Это позволяет легко решить проблему заземления всех компонентов, уменьшив стоимость и габариты сети. Следует только обратить внимание на электрические свойства рейки, которые зависят от материала. Рейки из меди будут характеризоваться лучшими эксплуатационными характеристиками.

Соединители для DIN-рейки

Одним из компонентов, необходимых в сборке DIN-рейки, являются соединители, то есть модули, используемые для создания электрических соединений между двумя или более проводами. С помощью клеммной колодки можно быстро создать безопасные и надежные соединения между цепями.

Основными типами соединителей выступают одноуровневая клеммная колодка, заземляющая клеммная колодка и многоуровневая. Одинарные и комплексные соединители могут быть доступны с предохранителем или без. Одинарные соединители служат для соединения двух проводов, составные позволяют соединить между собой несколько пар цепей (в зависимости от типа соединителя — в конфигурации «один к одному» или «один ко многим»), а заземляющие позволяют соединить провода с землей.

Коннекторы также различаются по типу соединения вводных проводов — к наиболее популярным методам относятся решения на основе винтов, пружин и зажимов. В последнем случае для создания соединения не требуются никакие инструменты (в остальных случаях нужна отвертка).

В предложениях от разных производителей есть соединительные блоки во всей цветовой гамме, что облегчает организацию электросхемы и обеспечивает высокую четкость соединений. Некоторые разъемы также снабжены метками, что позволяет правильно маркировать все цепи.

На рынке имеется множество аксессуаров для использования с разъемами. Наиболее популярны торцевые заглушки (все соединители «открыты» с одной стороны, т.е. без пластиковой стенки, образующей корпус), запорные элементы (запирание блока в определенном месте на рейке — небольшие блоки часто не имеют винтовых соединений), ленты с маркировкой и вставные перемычки, позволяющие создать электрическое соединение между несколькими разъемами.

Таким образом, монтажные решения на основе DIN-рейки представляют собой своего рода каркас, позволяющий создать хорошо организованную, упорядоченную, безопасную, эффективную и удобную в использовании систему. Они обеспечивают простую, дешевую и быструю сборку и интеграцию отдельных компонентов, обеспечивая высокую совместимость блоков от разных производителей. Этот стандарт уже зарекомендовал себя по всему миру и во всех возможных условиях окружающей среды, успешно используется в промышленности и в домах на протяжении десятилетий.