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Smarter Anschluss im Gebäude

Text: Thorsten Friedrich, Phoenix Contact
Je intelligenter ein Gebäude ist, desto mehr Verbindungen werden benötigt. Entsprechend wächst das Potenzial für Leiterplattenklemmen und -Stecker in der Gebäudeautomation.

Der Trend, Gebäude zu automatisieren, verstärkt sich: Vor allem steigende Energiepreise beflügeln die intelligente Gebäudetechnik. Dabei geht es nicht nur um Neubauten, auch zum Nachrüsten gibt es interessante Lösungen. Eine intelligente Steuerung von Verbrauchern in Gebäuden sorgt dafür, dass der Strom dann verbraucht wird, wenn er am günstigsten ist: Wenn beispielsweise die Solaranlage eine hohe Leistung bringt oder die Energieversorger zu bestimmten Tageszeiten günstige Stromtarife anbieten.

Sensoren sowie über das Internet bereitgestellte Wettervorhersagen liefern die Informationen, die ein solches System für den automatisierten Betrieb benötigt. Zudem kann es auch mittels Smartphone und entsprechender App programmiert, gesteuert und überwacht werden. In diesem Fall spricht man von einem Gebäudebussystem. Alle Teilnehmer – Sensoren und Aktoren - sind an einer zentralen Busleitung angeschlossen. Die Bussteuerung sorgt für die entsprechende Weiterverarbeitung der Daten auf dem Gebäudebus. Auf Basis dieser Informationen werden die gewünschten Aktionen ausgelöst und die Aktoren - etwa die Steuerung der Rollläden oder die wetterabhängige Regelung der Heizungsanlage – werden in Betrieb gesetzt.

Alle Teilnehmer im System müssen mit der Busleitung und einer Spannungsversorgung verbunden sein. Daher findet sich in der Gebäudeautomatisierung die ganze Bandbreite von Leiterplattenklemmen und –steckern – von der kleinen Klemme für die Datenkommunikation bis hin zum leistungsstarken Steckverbinder für den Anschluss von Antrieben. Grundsätzlich teilen sich die Geräte der Gebäudetechnik, die mit Leiterplattenanschlusstechnik bestückt sind, in die Bereiche Sicherheitstechnik, Beleuchtung, Heizung/Klima/Lüftung und Aufzugtechnik auf.

In allen Anwendungen kommt Anschlusstechnik zum Einsatz - sowohl Leiterplattenklemmen als auch Steckverbinder. Der Vorteil der Leiterplattenklemmen ist der kostengünstige Leiteranschluss mit der Leiterplatte. Steckverbinder werden überall dort eingesetzt, wo die Anlagenverfügbarkeit hoch sein muss. Da die Stecker schnell gezogen werden können, um im Bedarfsfall die Leiterplatte zu tauschen, wird die Wartungsfreundlichkeit deutlich erhöht.

Zeit und Geld sparen

Anschlusstechnik muss zum einen schnell anschließbar sein, denn jede zusätzliche Minute für die Verdrahtung kostet Geld. Ausgegangen wird von einem Richtwert von rund einem Euro pro Minute Installationszeit. Gegenüber dem Schraubanschluss kann mit dem Federanschluss bis zu 75 Prozent an Zeit - und somit auch Kosten - gespart werden.

Um die Installationszeit so gering wie möglich zu halten, bieten sich Klemmen in Direktstecktechnik an. Dabei wird der Leiter abisoliert und werkzeuglos in die Klemmstelle gesteckt. Klemmen mit Direktstecktechnik lassen sich - im Vergleich zu konventioneller Schraubtechnik - deutlich schneller anschließen. Da viele Anwender diese Anschlusstechnik wegen der Kostenspareffekte schätzen, geht der Trend in diese Richtung. Dabei wird der Leiter über eine Schenkelfeder oder Zugfeder geklemmt und gegen einen Strombalken gepresst. So fließt der Strom direkt zur Leiterplatte. Durch automatisierte THR- oder SMT-Lötprozesse und einen schnellen Federanschluss ergibt sich bei der Bestückung der Leiterplatten ein Kostenvorteil für den Hersteller sowie beim Leiteranschluss ein Zeitvorteil für den Anwender. Außerdem muss die Anschlusstechnik optisch zum Gerät passen, da sie häufig ein wesentlicher Bestandteil des gesamten Geräte-Designs ist. Das gilt für die Farbe als auch für die Form der Anschlussklemmen.

Pinstrip-Stiftleisten

Die PTDA-Klemmen von Phoenix Contact passen sich im Sichtbereich des Gerätes an runde Gehäuseformen an - erhältlich als feste Leiterplattenklemme sowie als flexibler Stecker in den Rastermaßen 3,5 und 5,0 mm. Der Stecker wird auf sogenannte Pinstrip-Stiftleisten gesteckt. Die auf den ersten Blick einfache Stiftleistenform findet sich häufig in Geräten für Smart-Home-Anwendungen. Die Pinstrip-Stiftleisten von Phoenix Conctact sind THR-lötfähig und können auf Wunsch im Gurt mit Pick&Place-Pad bestellt werden. Stiftleisten in diversen Farben erleichtern dem Anwender die Stecker/Stiftleisten-Zuordnung. Zu den farbigen Stiftleisten gibt es auch die Stecker in den dazu passenden Farben - wahlweise mit schnellem Federanschluss oder mit bewährtem Schraubanschluss.

Für den Anschluss von zweischaligen Elektronikgehäusen bieten sich Stecker für Pinstrips an, die mit der Gehäuseschale verrastet werden. Der Stecker wird dann zuerst mit der Hausinstallation verbunden, und danach wird die Leiterplatte mit der Elektronik aufgesteckt. Die Produktfamilie PT 1,5 Clip von Phoenix Contact eignet sich besonders für zweischalige Gehäuse.

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