Những thông tin cần biết về DIN Rail

Lê Hồng Phong

DIN Rail thường được lắp đặt trên tường, bảng điều khiển hoặc bên trong tủ điện để đảm bảo tính thẩm mỹ và thuận tiện cho việc kiểm tra, bảo trì các thiết bị điện. Hãy cùng KTH ELECTRIC tìm hiểu những thông tin quan trọng về thanh DIN trong bài viết dưới đây.

Định nghĩa thanh DIN Rail

DIN Rail là ray kim loại tiêu chuẩn được sử dụng rộng rãi để lắp đặt và kết nối các cầu dao và thiết bị điều khiển công nghiệp trong các giá đỡ hoặc tủ bảng điện. Sản phẩm này thường được làm từ thép cacbon cán nguội có bề mặt mạ kẽm hoặc mạ crom sáng. Về bản chất, DIN Rail chỉ là một giá đỡ linh kiện cơ khí nên không có khả năng dẫn điện như thanh cái, mặc dù nó có thể cung cấp kết nối đất cho khung máy.

DIN Rail có kích thước tiêu chuẩn cố định theo tiêu chuẩn IEC/EN, thường được gắn trực tiếp trên tường hoặc trên panel bên trong tủ điện.

Lịch sử phát triển của DIN Rail

DIN là viết tắt của Deutsche Institut für Normung, có nghĩa là Viện Tiêu chuẩn hóa Đức. Hệ thống kệ này lần đầu tiên xuất hiện ở Đức vào cuối những năm 1920, sau đó trở nên phổ biến ở châu Âu vào những năm 1950 và nhanh chóng được áp dụng trên toàn thế giới.

Tiêu chuẩn DIN Rail ban đầu được quy định bởi công ty Rheinisch-Westfälisches Elektrizitätswerk (Nhà máy điện Rhenish-Westphalian, RWE) vào năm 1928 với vật liệu ban đầu là sứ kết hợp với các thanh nối kim loại chạy dọc tâm đường ray. Tuy nhiên, khi nhận thấy đồ sứ có nhược điểm là quá dễ vỡ nên DIN Rail kim loại đã ra đời và được duy trì cho đến ngày nay.

Nhà máy điện Rhenish-Westphalian vẫn còn hoạt động cho đến ngày nay

Vào những năm 1950, Viện Tiêu chuẩn hóa Đức đã mua lại các thiết kế ban đầu của RWE và phát triển một quy trình để tiêu chuẩn hóa thanh kim loại này. Sau này, các thông số kỹ thuật của DIN Rail do Viện DIN công bố đã được áp dụng theo tiêu chuẩn Châu Âu (EN) và quốc tế (IEC).

Tầm quan trọng của đường ray

Dù không phải là thành phần điện nhưng DIN Rail vẫn được coi là “xương sống” của hệ thống tủ điều khiển nhờ vai trò quan trọng như sau:

• Tiết kiệm thời gian: Đường ray DIN cung cấp một phương pháp tiêu chuẩn hóa để các thiết bị nhanh chóng gắn hoặc trượt vào vị trí trên đường ray.
• Tiết kiệm không gian: DIN cho phép gắn chặt các linh kiện điện và vị trí lắp đặt tối ưu để kết nối các mạch dây bên trong và bên ngoài với nhau, đặc biệt phù hợp với các ứng dụng có không gian hạn chế.

• Khả năng tương thích toàn cầu: Là tiêu chuẩn quốc tế, thanh DIN hỗ trợ các thiết bị từ nhiều thương hiệu khác nhau, đảm bảo khả năng tương thích toàn cầu và đơn giản hóa việc tìm nguồn cung ứng.
• Dễ dàng cài đặt và bảo trì: Thiết bị có thể được gắn vào hoặc tháo ra dễ dàng, cho phép thay thế nhanh chóng và giảm thời gian ngừng hoạt động.
• Đơn giản hóa hệ thống: Ray DIN cung cấp vị trí tập trung cho hệ thống dây điện và đầu nối đi qua, giúp sắp xếp các bộ phận một cách thẩm mỹ, tạo ra một bảng điện có cấu trúc hiệu quả.

Với những ưu điểm trên, DIN Rail được ứng dụng cụ thể trong một số lĩnh vực:

• Tự động hóa công nghiệp và xây dựng: Được sử dụng để gắn bộ điều khiển PLC và các thiết bị tự động hóa trong các ngành công nghiệp khác nhau, cung cấp khung cơ khí để gắn các thiết bị khác nhau trong hệ thống tự động hóa tòa nhà, như rơle, bộ hẹn giờ điều khiển HVAC, ánh sáng, v.v.
• Năng lượng tái tạo: Đường ray hoàn toàn phù hợp để lắp đặt bộ biến tần, bộ điều khiển sạc, hệ thống quản lý pin, v.v. của hệ thống năng lượng mặt trời và năng lượng gió.
• Quản lý điện năng và điều khiển ánh sáng: Đường ray lý tưởng để lắp các thiết bị phân phối điện và quản lý năng lượng, chẳng hạn như đồng hồ đo, thiết bị điều chỉnh hệ số công suất, v.v. hoặc các thiết bị điều khiển ánh sáng như bộ hẹn giờ, cảm biến, công tắc điều chỉnh độ sáng, v.v.

Cách phân loại ray DIN

DIN Rail có 4 loại phổ biến được sử dụng trong tủ điện hiện nay.

Thanh ray mũ chóp (TS35)

Đây là loại DIN Rail phổ biến và linh hoạt nhất theo tiêu chuẩn ngành DIN với kích thước 35mm, độ sâu rãnh 7,5mm (có sẵn phiên bản sâu 15mm). Hầu hết các thiết bị đóng cắt, bộ điều khiển động cơ hoặc bộ truyền động đều được thiết kế để tương thích với TS35.

Thanh Ray Mini Top Hat (Tay Ray Mini Top Hat – TS15)

TS15 là phiên bản thu nhỏ của TS35 với điểm khác biệt là kích thước cạnh chỉ 15mm và độ sâu rãnh tiêu chuẩn là 5,5mm. Những đường ray này là sự lựa chọn tối ưu trong không gian chật hẹp hoặc những nơi chỉ cần lắp các bộ phận nhỏ gọn như rơle hoặc hộp nối nhỏ.

DIN Rail loại C

Loại DIN Rail này được coi là tiêu chuẩn trước khi thanh TS35 được giới thiệu. DIN Rail hình chữ C có kích thước cạnh nhau là 32mm và mặt cắt ngang hình chữ C. Với khả năng chịu lực tốt từ tường, DIN Rail hình chữ C thích hợp để lắp đặt các bộ phận nặng như máy biến áp, bộ nguồn.

Dựa vào chiều cao thẳng đứng, ray chữ C được chia thành C20, C30, C40 và C50, tuy nhiên loại này không còn được sử dụng rộng rãi nữa.

Loại DIN Rail G (TS32)

TS32 có khoảng cách từ cạnh này sang cạnh kia là 32mm, thường được lắp đặt dưới bảng điều khiển, hỗ trợ hiệu quả cho các bộ phận có công suất cao và giúp ngăn chặn việc lắp đặt lộn ngược nhờ thiết kế hình chữ G không đối xứng.

Ngoài các loại ray mũ 35mm × 7,5mm phổ biến theo EN 50022, BS 5584, DIN 46277-3, một số loại ray ít được sử dụng hơn cũng đã được tiêu chuẩn hóa:

• Thanh ray mũ thu nhỏ, kích thước 15mm × 5,5 mm (tiêu chuẩn EN 50045, BS 6273, DIN 46277-2).
• Đường ray mũ rộng 75mm (tiêu chuẩn EN 50023, BS 5585).

Các bước lắp đặt và bảo trì thanh ray DIN

Dưới đây là quy trình 4 bước đơn giản để lắp đặt nhanh thanh ray DIN:

• Bước 1: Chọn đường ray có kích thước phù hợp cho ứng dụng.
• Bước 2: Đảm bảo bề mặt sạch và bằng phẳng bằng cách sử dụng máy san phẳng.
• Bước 3: Cố định đường ray tại chỗ bằng kẹp. Sau đó sử dụng vít và chốt để cố định thanh ray vào bề mặt lắp đặt.
• Bước 4: Lắp đặt và sửa chữa các thiết bị điện trên đường ray.

Trong quá trình bảo trì, bảo dưỡng DIN Rail, bạn có thể thực hiện như sau:

• Sử dụng vải khô, mềm để loại bỏ bụi bẩn hoặc mảnh vụn khỏi thanh ray, đảm bảo hiệu suất tối ưu của các thiết bị được gắn trên đó.
• Kiểm tra đường ray định kỳ để đảm bảo không có vết nứt hoặc hư hỏng.
• Kiểm tra đường ray thường xuyên để đảm bảo nó được nối đất đúng cách. Nếu không, nó có thể gây hư hỏng cho các thiết bị điện.

Một số câu hỏi về DIN Rail

Câu hỏi 1: DIN Rail hoạt động như thế nào?

Hồi đáp: Ray DIN cho phép người dùng gắn thiết bị điện vào vỏ bảng điện hoặc trực tiếp vào tường bằng ốc vít. Sau khi lắp đặt đường ray, thiết kế tiêu chuẩn của bộ phận này cho phép lắp đặt nhanh chóng và dễ dàng các thiết bị điện tương thích.

Câu hỏi 2: Đường ray có sơn được không?

Hồi đáp: Có. Bạn có thể sơn đường ray theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Đảm bảo bề mặt sạch sẽ và sử dụng loại sơn phù hợp để không làm hỏng bề mặt. Một số nhà sản xuất cũng cung cấp đường ray sơn sẵn.

Câu hỏi 3: Đường ray có thể cắt theo kích thước được không?

Hồi đáp: Có, đường ray có thể được cắt theo kích thước hoặc mẫu ngẫu nhiên, tùy thuộc vào yêu cầu của bạn. Cắt ngẫu nhiên chỉ cần một lần cắt, cắt theo mẫu tạo ra cùng một mẫu khe từ mảnh này sang mảnh tiếp theo.

Câu hỏi 4: Trọng lượng tối đa mà DIN Rail có thể chịu được là bao nhiêu?

Hồi đáp: DIN Rail thường chịu được tải trọng 15-20 kg/m tùy theo nhà sản xuất. Nếu bạn muốn tăng tải trọng lên đường ray, hãy đảm bảo thiết bị được phân bổ đều trên đường ray.

Câu 5: DIN Rail được làm từ chất liệu gì bền nhất?

Hồi đáp: Đường ray bằng thép không gỉ được coi là chắc chắn và bền nhất đối với hầu hết các ứng dụng, tuy nhiên loại này khá đắt. Nếu chỉ có nhu cầu lắp đặt các thiết bị cơ bản, bạn có thể cân nhắc sử dụng DIN Rail thép mạ kẽm.