Anschlusstechnik Mehr Komfort: Hebelbedienbare Leiterplattenklemmen und -Steckverbinder

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Die Energie- und Signalübertragung spielt eine wichtige Rolle auf dem Weg in die „All Electric Society“. Die aktuellen Leiterplatten-Steckverbinder der Baureihen LPT(A) und LPC(H) kombinieren die Zuverlässigkeit des Push-in-Federanschlusses mit der Bedienfreundlichkeit der Hebelbetätigung.

Die Welt steht vor einem der größten Umbrüche in der Geschichte der Menschheit – fossile Energieträger sollen in den kommenden Jahren reduziert und durch Wind-, Wasser, Solar- oder Bioenergie substituiert werden. Der Strom aus den „erneuerbaren“ Energien wird direkt verbraucht, in E-Fuels (englisch: electrofuels; synthetische Kraftstoffe) umgewandelt oder in großen Lithium-Ionen-Batterien gespeichert.

In den elektronischen Geräten wie Steuerungen, Stromversorgungen, Wechselrichtern und Wallboxen ist die Leiterplattenklemme ein wichtiger Bestandteil – sie bildet zwischen Leiter und Leiterplatte eine Schnittstelle, ohne die kein Gerät auskommt.

Bei der Auswahl der geeigneten Schnittstelle stehen Hersteller solcher Baugruppen unterschiedlichen Anforderungen gegenüber. Dabei gelangen auch Aspekte wie Normenkonformität der Zielmärkte sowie Anwenderfreundlichkeit zunehmend in den Fokus. Hier zeigen die Leiterplattenklemmen und -Steckverbinder der Baureihen LPT(A) und LPC(H) ihre Stärken (Bild 1).

Neuer Komfort für den Leiteranschluss

Neben dem seit Jahrzehnten bewährten Schraubanschluss hat sich in den letzten Jahren der Push-in-Federanschluss für den komfortablen und sicheren Leiteranschluss als zeitsparende Alternative etabliert. Diese Technologie, die der Blomberger Hersteller maßgeblich weiterentwickelt, macht den Leiter­anschluss erheblich komfortabler. Zur Verfügung steht heute ein breites Produktprogramm von Leiterplattenklemmen und -Steckverbindern in den Querschnittsbereichen von 0,14 mm² bis zu 25 mm² (Bild 2).

Das Prinzip ist einfach: Ein Betätigungshebel ermöglicht Anwendern, den Klemmraum werkzeuglos zu öffnen und zu schließen. Durch Öffnen des Betätigungshebels wird die integrierte Feder gespannt und der Klemmraum geöffnet. Beim Schließen des Hebels wird die Feder wieder entspannt, wodurch sie sich selbstständig in ihre Ursprungslage bewegt und damit die Kontaktkraft dauerhaft sicherstellt.

Die Form der Kabeleinführtrichter verhindert das Abspleißen einzelner Litzen und ermöglicht den werkzeuglosen, schnellen und zuverlässigen Anschluss von flexiblen Leitern ohne Aderendhülse. Dank Push-in-Technik lassen sich flexible Leiter mit Ader­endhülsen sowie starre Leiter auch bei geschlossenem Hebel direkt anschließen.

Die Vorteile des Hebelanschlusses

Der farbig abgesetzte und intuitiv bedienbare Hebel hat zwei wesentliche Vorteile: Zum einen signalisiert die Hebelposition von außen sicht- und fühlbar die definierten Zustände des Klemmraums. So fallen nicht ordnungsgemäß geschlossene Klemmräume und somit fehlerhafte Verbindungen sofort auf.

Zum anderen ist die Kontaktkraft durch die Feder vorprogrammiert und stets gleich. Der Anwender kann sich sicher sein, dass die eingeführten Leiter zuverlässig und langzeitstabil durch das Umlegen des Hebels kontaktiert werden. Hierdurch wird eine potenzielle Fehlerquelle – etwa ein falsches Anzugsdrehmoment beim Schraubanschluss – sicher ausgeschlossen.

Beide Eigenschaften machen die Leiterplattenklemmen und -Steckverbinder zur Lösung für Anwendungen, bei denen der Anschluss selbsterklärend und zeitsparend erfolgen soll.

Initialkosten während der Installation und Inbetriebnahme sowie mögliche Folgekosten für Fehlersuche und Instandsetzung werden durch die Hebelbedienung auf ein Minimum reduziert. Die integrierten Prüfabgriffe der neuen hebelbedienbaren Leiterplattenklemmen und -Steckverbinder erleichtern auch nach der Verkabelung und Inbetriebnahme der Baugruppen eine einfache Prüfung im eingebauten und verkabelten Zustand.

Universelle Anwendung in allen Bereichen

Normative und zulassungsrelevante Anforderungen nehmen bereits in der frühen Entwicklungsphase Einfluss auf das Geräte-Design. Besonders wenn das Gerät international vermarktet werden soll, müssen neben den internationalen Normen – wie EN/IEC – auch die amerikanischen Normen erfüllt werden.

Insbesondere bei der Isolationskoordination wird den Geräteschnittstellen hohe Beachtung geschenkt. Die hierfür verwendeten Komponenten finden sich auf der sogenannten „list of critical components“. Die Leiterplattenklemmen LPT(A) 6 und LPT 16 sind ebenso wie die Leiterplatten-Steckverbinder LPC(H) 6 und LPC 16 nach dem Standard UL 1059 uneingeschränkt für Spannungen bis zu 600 V geeignet.

Damit ist eine universelle Anwendung als sogenannter „field wiring terminal block“ in allen Bereichen gestattet. Sie bieten zudem eine erweiterte Fingerberührsicherheit von drei Millimetern (nach IEC/UL 61800-5-1). Damit erfüllen sie den für 400-V-TN-Systeme geforderten Schutz gegen direktes Berühren und erlauben den Geräteeinsatz ohne zusätzliche Abdeckungen.

Die Leiterplattenklemme LPT(A) 2,5 und die Steckverbinder LPC 1,5 / 2,5 sind ebenfalls nach dem Standard UL 1059 zugelassen. Sie weisen eine Spannung von 300 V nach Usegroup B auf. Der Zulassungsprozess wird durch die Konformität zu den nationalen und internationalen Normen vereinfacht und ermöglicht so eine schnellere Markteinführung neuer Geräte auf den diversifizierten Märkten in Europa, den USA und Asien.

Diesen Beitrag lesen Sie auch in der Fachzeitschrift ELEKTRONIKPRAXIS Ausgabe 4/2021 (Download PDF)

Fazit: Die Leiterplattenklemmen der Serie LPT(A) und die Leiterplatten-Steckverbinder der Serie LPC(H) sind im industriellen Umfeld eine weitere Alternative zu anderen Leiterplattenklemmen und -Steckverbindern mit Push-in und Schraubanschluss. Denn sie ermöglichen dem Anwender eine intuitive und zeitsparende Installation.

Das sorgt für eine hohe Zuverlässigkeit im Feld und stellt einen wirtschaftlichen Betrieb der gesamten Anlage sicher. Damit wird auch der Weg in die „All Electric Society“ auf kleinster Komponentenebene einfacher und sicherer.

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* Dipl.-Ing. (FH) Thorsten Rosin arbeitet als Produktmanager Device Connector bei Phoenix Contact in Blomberg.

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