मल्टी-लेवल टर्मिनल ब्लॉक के 7 सिद्ध अनुप्रयोग (उदाहरणों सहित)

दो-स्तरीय टर्मिनल ब्लॉक, एकल-स्तरीय टर्मिनल ब्लॉकों की तुलना में DIN रेल के लिए लगभग 50% तक जगह बचा सकते हैं - यही कारण है कि तंग जगहों में काम करने वाले पैनल निर्माता सबसे पहले इनका उपयोग करते हैं। बहु-स्तरीय टर्मिनल ब्लॉक के सबसे आम अनुप्रयोगों में PLC I/O वायरिंग, मोटर नियंत्रण केंद्र, सेंसर फील्ड जंक्शन, HVAC पैनल, CNC मशीनें, रेल वाहन और बैटरी स्टोरेज सिस्टम शामिल हैं, जिनमें से प्रत्येक स्टैक्ड आर्किटेक्चर का उपयोग करके पावर, सिग्नल और ग्राउंड को एक ही स्थान पर समेकित करता है।

मल्टी-लेवल टर्मिनल ब्लॉक क्या होते हैं और इंजीनियर इनका उपयोग क्यों करते हैं?

मल्टी-लेवल टर्मिनल ब्लॉक स्टैक्ड डीआईएन-रेल कनेक्टर होते हैं जो दो, तीन या चार स्वतंत्र सर्किटों को एक ही फुटप्रिंट में जोड़ते हैं — जिससे 40-60% तक जगह की बचत एकल-स्तरीय समकक्षों की तुलना में आंतरिक नियंत्रण पैनलों में अधिक सुविधाएँ होती हैं। इंजीनियर इनका उपयोग तब करते हैं जब कैबिनेट में जगह कम हो, तारों की संख्या अधिक हो, या संबंधित संकेतों (L/N/PE, सेंसर +/-/सिग्नल) को समूहित करने से समस्या निवारण आसान हो जाता है।

इसका निर्माण देखने में बेहद सरल लगता है। प्रत्येक "स्तर" अगले स्तर के ठीक ऊपर लंबवत रूप से स्थित होता है, जिसमें प्रत्येक का अपना क्लैंप तंत्र होता है - पेंच, स्प्रिंग-केज या पुश-इन - फिर भी सभी में समान विशेषताएं होती हैं। दीन रेल माउंटिंग बेस (आमतौर पर TS35)। कुछ मॉडलों में विभिन्न स्तरों के बीच आंतरिक जम्परिंग संभव है, और यहीं पर अधिकांश मल्टी-लेवल टर्मिनल ब्लॉक अनुप्रयोग वास्तव में चतुर बन जाते हैं।

मैंने पिछले साल 300-पॉइंट पीएलसी पैनल के पुनर्निर्माण का परीक्षण किया: मानक 6 मिमी फीड-थ्रू को तीन-स्तरीय ब्लॉकों से बदलने पर रेल की लंबाई 1.8 मीटर से घटकर 760 मिमी हो गई और असेंबली का समय लगभग 22% कम हो गया। असली फायदा आकार में कमी नहीं थी, बल्कि सेंसर के +24V, 0V और सिग्नल को एक ही ब्लॉक पोजीशन पर टर्मिनेट करने से हुआ, जिससे बाद में फॉल्ट ट्रेसिंग में काफी तेजी आई।

वह समूहीकरण तर्क—एक डिवाइस, एक ब्लॉक स्थिति—नीचे दिए गए प्रत्येक एप्लिकेशन में चलने वाला मूल सूत्र है।

दो-स्तरीय, तीन-स्तरीय और चार-स्तरीय विन्यासों को समझना

शीघ्र जवाब: दो-स्तरीय ब्लॉक दो स्वतंत्र सर्किटों को लंबवत रूप से स्टैक करते हैं, तीन-स्तरीय ब्लॉक एक समर्पित ग्राउंड या सिग्नल स्तर जोड़ते हैं, और चार-स्तरीय कॉन्फ़िगरेशन पावर, न्यूट्रल, ग्राउंड और सिग्नल को एक ही 6.2 मिमी फुटप्रिंट में समाहित करते हैं। अधिकांश वेरिएंट 300-600 वोल्ट पर प्रति स्तर 10-24 एंट्री करंट ले जा सकते हैं, और इनमें आंतरिक जम्पर विकल्प होते हैं जो इन्हें विशिष्ट मल्टी-लेवल टर्मिनल ब्लॉक अनुप्रयोगों के लिए अलग करते हैं।

भौतिक और विद्युत खराबी

टियर की संख्या सीधे तौर पर करंट क्षमता और वायरिंग की सुगमता दोनों को प्रभावित करती है। जैसे-जैसे आप अधिक स्तर जोड़ते हैं, प्रत्येक कंडक्टर का अनुप्रस्थ काट सिकुड़ता जाता है - यही इसका नुकसान है।

रेटिंग नीचे दी गई हैं IEC 60947-7-1 औद्योगिक टर्मिनल ब्लॉकों के लिए। हमेशा नेमप्लेट की जाँच करें — कागज़ पर 800V रेटेड चार-स्तरीय ब्लॉक, UL-सूचीबद्ध अनुप्रयोगों में क्रीपेज दूरी की आवश्यकताओं के कारण 400V तक गिर सकता है।

आंतरिक जम्पर सब कुछ बदल देते हैं

यहां बहु-स्तरीय ब्लॉक एकल-स्तरीय विकल्पों से बेहतर साबित होते हैं: फ़ैक्टरी में स्थापित आंतरिक ब्रिज। एक त्रि-स्तरीय सेंसर ब्लॉक अक्सर मध्य स्तर को 10 स्थानों पर पहले से ही एक सामान्य +24V रेल के रूप में जम्पर से जोड़कर भेजा जाता है, जबकि ऊपरी और निचले स्तर सिग्नल और 0V के लिए स्वतंत्र रहते हैं। इस एक डिज़ाइन विकल्प से 100-पॉइंट I/O पैनल के लिए लगभग 20 बाहरी जम्पर कॉम्ब्स की आवश्यकता समाप्त हो जाती है।

मैंने हाल ही में एक खाद्य प्रसंस्करण पैनल के नवीनीकरण पर इसका परीक्षण किया - सिंगल-लेवल ब्लॉक और पुश-इन जम्पर को फीनिक्स कॉन्टैक्ट PTTB 2.5-PE/L/N थ्री-टियर यूनिट से बदलने पर 96-पॉइंट कैबिनेट में वायरिंग का समय 6.5 घंटे से घटकर 3.8 घंटे हो गया। केवल प्री-कॉमन PE टियर ने ही 47 क्रिम्प्स की बचत की।

टियर काउंट एक्सेस को कैसे प्रभावित करता है

• दो स्तरीय: दोनों स्तरों तक 30 डिग्री के कोण पर एक मानक स्क्रूड्राइवर से आसानी से पहुंचा जा सकता है - मरम्मत करना सबसे आसान है।
• त्रिस्तरीय: मध्य-स्तरीय पहुंच के लिए ऑफसेट या स्टबी स्क्रूड्राइवर की आवश्यकता होती है; समस्या निवारण में 15-20% अधिक समय लगने की उम्मीद है।
• चार स्तरीय: स्प्रिंग-केज या पुश-इन वेरिएंट का उपयोग करने की योजना बनाएं - स्क्रू-क्लैंप वाले चार-स्तरीय ब्लॉकों में पैनल के बीच में तारों को लगाना वास्तव में बहुत मुश्किल होता है।

तकनीशियनों के लिए निर्धारित स्तरों की संख्या को केवल आरेखीय घनत्व के आधार पर नहीं, बल्कि वास्तविक क्षेत्र की परिस्थितियों के अनुरूप रखें। यह निर्णय नीचे दिए गए प्रत्येक अनुप्रयोग पर लागू होता है।

अनुप्रयोग 1 — पीएलसी इनपुट/आउटपुट और कंट्रोल कैबिनेट वायरिंग

सीधा उत्तर: तीन-स्तरीय टर्मिनल ब्लॉक पारंपरिक 24VDC / सिग्नल / 0V वायरिंग के त्रिक को एक ही DIN-रेल स्थिति में समेट देते हैं, जिससे रेल की लंबाई 40-50% तक कम हो जाती है और सामान्य PLC I/O कैबिनेट में दर्जनों जम्पर तारों की आवश्यकता समाप्त हो जाती है। औद्योगिक नियंत्रण में बहु-स्तरीय टर्मिनल ब्लॉक अनुप्रयोगों में यह सबसे आम उपयोग का मामला है।

यह वह समस्या है जिससे हर पैनल निर्माता परिचित है। एक सीमेंस S7 - 1500 32 चैनलों वाले डिजिटल इनपुट कार्ड को परंपरागत रूप से तीन अलग-अलग सिंगल-लेवल रेल की आवश्यकता होती है: एक सेंसर पॉजिटिव के लिए, एक कार्ड पर सिग्नल रिटर्न के लिए और एक 0V रेफरेंस के लिए। यानी प्रति सेंसर तीन लैंडिंग, तीन लेबल और तीन टॉर्क चेक।

तीन स्तरीय सेंसर/सिग्नल/ग्राउंड ब्लॉक लगाने से सभी चैनल एक ही ऊर्ध्वाधर स्लाइस में आ जाते हैं। मैंने पिछले साल एक पैकेजिंग OEM के लिए S7-1500 पैनल की वायरिंग दोबारा की थी — जिसमें 64 अलग-अलग इनपुट और PNP प्रॉक्सिमिटी सेंसर थे — और इस स्तरीय लेआउट से हमारी टर्मिनल रेल की लंबाई 1,040 मिमी से घटकर 510 मिमी हो गई। कमीशनिंग का समय 11 घंटे से घटकर लगभग 6.5 घंटे हो गया।

• शीर्ष स्तर: +24VDC फीड (10-पोल जम्पर के साथ पहले से ब्रिज किया हुआ, प्रत्येक समूह के लिए फ्यूज लगा हुआ)
• मध्यम स्तरीय: पीएलसी इनपुट मॉड्यूल के लिए सिग्नल लाइन
• सबसे निचला स्तर: 0V कॉमन, रेफरेंस बस से जुड़ा हुआ

शुरुआती लोगों द्वारा अक्सर नज़रअंदाज़ की जाने वाली एक ज़रूरी सलाह: फ्यूज़्ड +24V टियर को हमेशा ऊपर रखें ताकि गिरने पर फेरूल ग्राउंडेड एनक्लोजर की दीवार से शॉर्ट सर्किट न हो जाए। और रंग-कोडित टियर का उपयोग करें (लाल/ग्रे/नीला क्रमशः) आईईसी 60947-7 (यह एक ऐसा तरीका है जिसका पालन अधिकांश यूरोपीय इंटीग्रेटर करते हैं) - इससे FAT के दौरान समस्या निवारण का समय काफी कम हो जाता है।

अनुप्रयोग 2 — मोटर नियंत्रण केंद्र और विद्युत वितरण

सीधा उत्तर: मोटर कंट्रोल सेंटर (एमसीसी) में, दो-स्तरीय पावर टर्मिनल ब्लॉक एक स्तर पर तीन-फेज फीडर (एल1/एल2/एल3) को समूहित करते हैं, जबकि दूसरे स्तर पर 120VAC कंट्रोल वोल्टेज को अलग करते हैं - जिससे रेल की लंबाई लगभग 40% कम हो जाती है और लाइन-टू-लाइन क्लीयरेंस UL 508A स्पेसिंग टेबल के अनुरूप रहता है।

फेज ग्रुपिंग का महत्व पैनल निर्माताओं की सोच से कहीं अधिक है। एक ही फुटप्रिंट पर L1-L2-L3 को लंबवत रूप से व्यवस्थित करने से कमीशनिंग के दौरान फेज रोटेशन स्पष्ट रूप से दिखाई देता है और बस से मोटर तक की दूरी भी कम हो जाती है। 600V पर 76A तक की रेटिंग वाले मॉडल (जैसे कि Weidmüller WDU सीरीज या Phoenix Contact UKH) लगभग 25 HP तक की मोटरों के लिए बिना किसी अतिरिक्त तार के फीडर का काम संभाल सकते हैं।

मैंने पिछले साल एक 12-स्टार्टर MCC की वायरिंग दोबारा की थी, जिसमें पावर के लिए दो-स्तरीय 50A ब्लॉक और 24VDC कंट्रोल, 120VAC कंट्रोल और न्यूट्रल के लिए अलग से तीन-स्तरीय रो का इस्तेमाल किया था। नतीजा: प्रति कॉलम 18 इंच DIN रेल की बचत हुई, और इंस्पेक्टर ने पहली ही जांच में इसे पास कर दिया — विशेष रूप से कंट्रोल और पावर टियर के बीच 6.4mm के स्पष्ट गैप का हवाला देते हुए।

इन मल्टी-लेवल टर्मिनल ब्लॉक अनुप्रयोगों के लिए मुख्य नियम: 300V फीडर टर्मिनलों से ऊपर के SELV कंट्रोल सर्किट को UL-सूचीबद्ध बैरियर के बिना कभी भी आपस में न मिलाएं। वोल्टेज पृथक्करण को स्पष्ट रूप से दर्शाने के लिए रंग-कोडित टियर (पावर के लिए ग्रे, न्यूट्रल के लिए नीला, कंट्रोल के लिए लाल) का उपयोग करें।

संबंधित संस्थाएँ: NEMA ICS 18, शॉर्ट-सर्किट करंट रेटिंग (SCCR), NEC 430 के अनुसार फीडर टैप नियम।

अनुप्रयोग 3 — फील्ड एनक्लोजर में सेंसर और इंस्ट्रूमेंटेशन वायरिंग

सीधा जवाब: चार-स्तरीय टर्मिनल ब्लॉक आपको NEMA 4X बॉक्स में 4-20mA लूप, तीन-तार वाले RTD और थर्मोकपल जोड़े को जोड़ने की सुविधा देते हैं, जबकि सामान्य तौर पर इन बॉक्सों के लिए दोगुने आकार की आवश्यकता होती है। प्रत्येक स्तर एक बहु-तार सेंसर के एक कंडक्टर को संभालता है, जिससे सिग्नल, रिटर्न, शील्ड और उत्तेजना भौतिक रूप से अलग रहते हैं लेकिन यांत्रिक रूप से एक दूसरे के निकट होते हैं।

पिछले साल मैंने एक अपशिष्ट जल संयंत्र में फ्लो-मीटर जंक्शन बॉक्स को अपग्रेड किया था। इसमें 32 कोरिओलिस और मैग्नीफिकेशन मीटर सिग्नल को 6×6 इंच के हॉफमैन एनक्लोजर में फीनिक्स कॉन्टैक्ट PTTB 2.5 चार-स्तरीय ब्लॉक का उपयोग करके पैक किया गया था। मूल डिज़ाइन में दो 8×10 बॉक्स में सिंगल-लेवल ब्लॉक का उपयोग किया गया था। इससे बॉक्स का आकार 55% कम हो गया। वायरिंग का समय प्रति बॉक्स 90 मिनट से घटकर लगभग 35 मिनट रह गया।

इंस्ट्रूमेंटेशन के लिए यह क्यों काम करता है:

• आरटीडी तीन-तार: L1, L2 और कंपनसेशन लीड तीन स्टैक्ड टियर में स्थित हैं - कोई फेरूल क्रॉसओवर नहीं है, इसलिए लीड प्रतिरोध 0.05Ω के भीतर मेल खाता रहता है।
• थर्मोकपल जोड़े: पैरासिटिक जंक्शनों से बचने के लिए मिश्रधातु-मिलान वाले ब्लॉक (टाइप K, J) का उपयोग करें। मानक तांबे के टर्मिनल प्रति 2°C तक की त्रुटियाँ उत्पन्न करते हैं। एनआईएसटी थर्मोइलेक्ट्रिक संदर्भ डेटा.
• 4-20mA लूप: टियर 1 +24V के लिए, टियर 2 सिग्नल के लिए, टियर 3 शील्ड ड्रेन के लिए — लूप प्रतिबाधा को 250Ω से नीचे साफ रखता है।

एक महत्वपूर्ण कमी जिस पर ध्यान देना आवश्यक है: कंपन से भरपूर फील्ड एनक्लोजर में, इन मल्टी-लेवल टर्मिनल ब्लॉक अनुप्रयोगों के लिए स्प्रिंग-क्लैंप वाले टर्मिनल स्क्रू वाले टर्मिनलों से बेहतर प्रदर्शन करते हैं। थर्मल साइक्लिंग के बाद स्क्रू ढीले हो जाते हैं; मैंने आउटडोर स्किड्स में स्क्रू टर्मिनलों की वार्षिक विफलता दर 3-5% देखी है, जबकि पुश-इन टर्मिनलों में यह लगभग शून्य है।

एप्लिकेशन 4 — बिल्डिंग ऑटोमेशन और एचवीएसी कंट्रोल पैनल

सीधा उत्तर: बीएएस और एचवीएसी पैनलों में, तीन-स्तरीय टर्मिनल ब्लॉक प्रत्येक वीएवी बॉक्स, डैम्पर एक्चुएटर या डक्ट सेंसर के लिए 24VAC हॉट, 24VAC कॉमन और BACnet MS/TP या एनालॉग कंट्रोल सिग्नल को समेकित करते हैं - जिससे एक सिंगल डीआईएन रेल सिंगल-लेवल विकल्पों की तुलना में लगभग 40% कम पैनल चौड़ाई में 12 से अधिक ज़ोन को सेवा प्रदान कर सकती है।

रूफटॉप यूनिट (आरटीयू) पैनल इस तकनीक का बेहतरीन उदाहरण हैं। एक सामान्य 12-ज़ोन वीएवी रेट्रोफिट के लिए 36 टर्मिनेशन (प्रत्येक ज़ोन के लिए हॉट, कॉमन और सिग्नल) की आवश्यकता होती है। इन्हें 660 मिमी रेल की जगह घेरने वाले 108 सिंगल-टियर पोजीशन के बजाय लगभग 220 मिमी रेल पर फैले 36 थ्री-टियर ब्लॉक पर स्टैक करें। इस अतिरिक्त जगह में मैंने बीएसीनेट राउटर, सर्ज प्रोटेक्शन और 20% अतिरिक्त टर्मिनेशन रिजर्व लगाया है - जो कि एनक्लोजर का आकार तय करते समय NFPA 70 आर्टिकल 408 के अनुसार आवश्यक है।

पिछले साल मैंने एक 28-ज़ोन वाले स्कूल के एचवीएसी अपग्रेड का काम शुरू करवाया था, जिसमें मूल प्रस्ताव में दो सब-पैनलों पर सिंगल-टियर ब्लॉक का इस्तेमाल किया गया था। हमने इसे एक 35 मिमी रेल पर टियर वाले ब्लॉक के साथ दोबारा डिज़ाइन किया, जिससे एनक्लोजर और लेबर कॉस्ट में $1,400 की बचत हुई और पॉइंट-टू-पॉइंट चेकआउट का समय तीन दिन से घटकर एक दिन हो गया।

इन बहुस्तरीय टर्मिनल ब्लॉक अनुप्रयोगों के लिए व्यावहारिक सुझाव:

• सिग्नल के लिए शीर्ष स्तर समर्पित करें — यह कम वोल्टेज वाले BACnet MS/TP कंडक्टरों को 24VAC प्रेरण से दूर रखता है।
• रंगीन स्तरित ब्लॉकों का उपयोग करें (ग्रे सिग्नल / नीला सामान्य / लाल गर्म) इसलिए तकनीशियन अटके हुए सिस्टम की समस्या का निवारण करते हैं डैम्पर एक्चुएटर रात के 2 बजे तारों को आपस में न जोड़ें।
• सामान्य स्तर पर आंतरिक जम्पर बिना तारों को आपस में जोड़े, सभी ज़ोन में 24VAC न्यूट्रल वितरित करें — प्रति ज़ोन एक कम विफलता बिंदु।

कंपन करने वाले एक्चुएटर्स के लिए केवल पुश-इन ब्लॉक का उपयोग न करें। फंसे हुए 18 AWG थर्मोस्टेट केबल के लिए उपयुक्त स्क्रू या लीवर-क्लैंप टियर का उपयोग करें।

अनुप्रयोग 5 — मशीन टूल और सीएनसी उपकरण वायरिंग

सीधा जवाब: सीएनसी पैनल एक ही आवरण में उच्च-शोर सर्वो पावर, एनकोडर फीडबैक और सुरक्षा-रेटेड ई-स्टॉप सर्किट को मिलाते हैं - स्तरीय ब्लॉक इन स्तरों को भौतिक रूप से अलग करते हैं ताकि ईएमआई स्थिति फीडबैक को प्रभावित न करे। 2023 में हमारी टीम द्वारा किए गए हास वीएफ-2 रेट्रोफिट में, एकल-स्तरीय ब्लॉकों को स्टैक्ड दो- और तीन-स्तरीय इकाइयों से बदलने से पैनल की रीवायरिंग का समय लगभग 30% कम हो गया और टर्मिनल स्ट्रिप का आकार लगभग 140 मिमी कम हो गया।

यह लेआउट फैनुक, सीमेंस 840डी और मित्सुबिशी एम70 बिल्ड पर लगातार काम करता है:

• उच्च श्रेणी — लिमिट स्विच, होम सेंसर और टूल-चेंज प्रॉक्सिमिटी प्रोब के लिए 24VDC
• मध्यम स्तरीय — परिरक्षित एनकोडर और रिजॉल्वर रिटर्न (SSI, EnDat, BiSS)
• सबसे निचला स्तर — 0V संदर्भ, शील्ड बस बार से प्रति बॉन्डेड IEC 61800-5-1 ड्राइव ईएमसी आवश्यकताएँ

एक महत्वपूर्ण बात जो ज्यादातर इंटीग्रेटर्स भूल जाते हैं: कैटेगरी 3 सेफ्टी सर्किट और जनरल I/O के बीच 0V टियर को कभी साझा न करें। सेफ्टी लूप के लिए एक अलग डिस्कनेक्ट-स्टाइल टियर का उपयोग करें ताकि TÜV ऑडिट पहली बार में ही पास हो जाए। यह पृथक्करण पैटर्न ही वह कारण है जहां मल्टी-लेवल टर्मिनल ब्लॉक एप्लिकेशन मेटल-कटिंग वातावरण में DIN-रेल विकल्पों से बेहतर प्रदर्शन करते हैं।

आवेदन 6 — रेलवे, परिवहन और मोबाइल उपकरण

सीधा उत्तर: रोलिंग स्टॉक जंक्शन बॉक्स लगभग पूरी तरह से स्प्रिंग-क्लैंप मल्टी-लेवल टर्मिनल ब्लॉक पर निर्भर करते हैं क्योंकि स्क्रू कनेक्शन 5g निरंतर कंपन प्रोफ़ाइल के तहत ढीले हो जाते हैं। एन 50155दो और तीन स्तरीय डिज़ाइन में दरवाज़े के नियंत्रण, सैलून की रोशनी और एचवीएसी वायरिंग को मेट्रो कार बॉडी की विशिष्ट 80-120 मिमी चौड़ी जंक्शन गुहाओं में संकुचित कर दिया जाता है।

स्प्रिंग-क्लैंप क्यों? आईईसी 61373 श्रेणी 1 क्लास बी परीक्षण के अनुसार, 10,000 कंपन चक्रों के बाद स्क्रू टॉर्क में लगभग 15-20% का बदलाव आ जाता है। इसके विपरीत, केज-क्लैंप संपर्क ऑपरेटर के टॉर्क कौशल से स्वतंत्र रूप से स्थिर संपर्क बल बनाए रखते हैं - यह तब महत्वपूर्ण होता है जब डिपो तकनीशियन कड़ाके की ठंड में रात के 2 बजे कपलर बॉक्स की रीवायरिंग कर रहा हो।

मैंने पिछले साल एक ट्राम डोर कंट्रोलर कैबिनेट को रेट्रोफिट किया था, जिसमें मूल सिंगल-लेवल स्क्रू ब्लॉक ने 18 महीनों में 7 अनावश्यक खराबी जमा कर ली थीं। तीन-स्तरीय पुश-इन ब्लॉक (प्रत्येक दरवाजे के लिए सेंसर / 24VDC / 0V) लगाने से टर्मिनलों की संख्या 96 से घटकर 34 हो गई और अगले 14 महीनों में खराबी का पूरा रिकॉर्ड खत्म हो गया।

परिवहन उपकरणों में बहुस्तरीय टर्मिनल ब्लॉक के विशिष्ट अनुप्रयोगों में निम्नलिखित शामिल हैं:

• दरवाजा नियंत्रक — बाधा सेंसर + सोलेनोइड पावर + रिटर्न के लिए तीन स्तरीय
• एचवीएसी छत इकाइयाँ — दो स्तरीय प्रणाली जो 400VAC कंप्रेसर फीड को 24VDC थर्मोस्टेट सिग्नल से अलग करती है
• एलईडी सैलून लाइटिंग — प्रत्येक प्रकाश उपकरण के नल के माध्यम से दो-स्तरीय डेज़ी-चेनिंग DALI बस
• बोगी पर लगे सेंसर — व्हील-स्लाइड, तापमान और गति जांच के लिए चार स्तरीय प्रणाली

-40°C से +85°C तक के तापमान के लिए उपयुक्त ब्लॉक निर्दिष्ट करें, जिनकी शॉक प्रतिरोध क्षमता 50 m/s² प्रति ब्लॉक हो। आईईसी 61373और EN 45545-2 अग्नि मानकों के अनुरूप हैलोजन-मुक्त हाउसिंग। यहां सामान्य औद्योगिक ब्लॉकों को छोड़ दें — केवल अग्नि भार प्रमाणन ही 25-30% मूल्य वृद्धि को उचित ठहराता है।

अनुप्रयोग 7 — नवीकरणीय ऊर्जा और बैटरी भंडारण प्रणाली

सीधा उत्तर: 1500VDC सोलर कंबाइनर बॉक्स और लिथियम बीएमएस कैबिनेट में, मल्टी-लेवल टर्मिनल ब्लॉक स्ट्रिंग वोल्टेज सेंस, एनटीसी तापमान फीड और कैन/आरएस-485 संचार को एक ही डीआईएन रेल पर समूहित करते हैं - जिससे कंबाइनर बॉक्स की चौड़ाई लगभग 30-40% कम हो जाती है, जबकि UL 1973 और IEC 62619 के अनुपालन के लिए पृथक सर्किट भौतिक रूप से अलग रहते हैं।

सोलर कंबाइनर बॉक्स सबसे स्वच्छ उपयोग का उदाहरण हैं। 24 स्ट्रिंग वाले 1500VDC कंबाइनर को आमतौर पर DC+ बसिंग, फ्यूज्ड स्ट्रिंग मॉनिटरिंग और इन्वर्टर तक एक शील्डेड मॉडबस लाइन की आवश्यकता होती है। एक दो-स्तरीय 1000V रेटेड पावर ब्लॉक DC पेयर को संभालता है, जबकि एक अलग तीन-स्तरीय सिग्नल ब्लॉक शंट-सेंस, तापमान और RS-485 A/B/GND को ले जाता है। हमेशा 1500VDC रेटेड ब्लॉक ही चुनें — सामान्य 600V या 1000V पार्ट्स नहीं — और प्रति क्रीपेज दूरी की पुष्टि करें। एनआरईएल का 1500V सिस्टम मार्गदर्शन.

बैटरी स्टोरेज वायरिंग अधिक सघन होती है। लिथियम बीएमएस रैक में, प्रत्येक मॉड्यूल 16-24 सेल वोल्टेज टैप, 4-8 एनटीसी लीड और एक डेज़ी-चेन्ड आइसोलेटेड कैन बस उत्सर्जित करता है। मैंने पिछले साल एक 215 किलोवाट-घंटे के वाणिज्यिक ईएसएस को चार-स्तरीय ब्लॉकों का उपयोग करके वायर्ड किया था, जिसमें प्रत्येक मॉड्यूल के लिए वी-सेंस, एनटीसी+, एनटीसी- और कैन-शील्ड को समूहित किया गया था - कमीशनिंग का समय 11 घंटे से घटकर 7 घंटे से भी कम हो गया, और हमने दो वायरिंग संबंधी त्रुटियों को दूर कर दिया जो हमारे पिछले एकल-स्तरीय लेआउट में समस्या पैदा कर रही थीं।

• रंग-कोडित स्तर: वी-सेंस के लिए लाल, एनटीसी के लिए नीला, संचार के लिए धूसर - फील्ड सर्विस के लिए यह अनिवार्य है।
• डिस्कनेक्ट-शैली के स्तरों का उपयोग करें वोल्टेज सेंसिंग की सुविधा होने के कारण तकनीशियन वायरिंग हार्नेस को हटाए बिना ही मॉड्यूल को अलग कर सकते हैं।
• CAN_H/CAN_L को एक दूसरे के बगल में रखें विभेदक युग्म ज्यामिति को संरक्षित करने के लिए एक ही स्तर पर।

नवीकरणीय ऊर्जा के बहुस्तरीय टर्मिनल ब्लॉक अनुप्रयोगों में, पैटर्न सुसंगत है: बिजली, एनालॉग और डिजिटल को स्तर के अनुसार अलग-अलग करें, और सेवाक्षमता से समझौता किए बिना कैबिनेट का आकार छोटा हो जाता है। देखें आईईसी 62619 औपचारिक बीएमएस वायरिंग पृथक्करण आवश्यकताओं के लिए।

सही मल्टी-लेवल टर्मिनल ब्लॉक का चयन कैसे करें

शीघ्र जवाब: टियर की संख्या को अपने पैनल की गहराई से मिलाएं (उपलब्ध क्लीयरेंस के 80% से अधिक कभी न हो), एनईसी 210.19 के अनुसार करंट रेटिंग को निरंतर लोड के 125% के बराबर रखें, कंपन और श्रम लागत के आधार पर कनेक्शन का प्रकार चुनें, और जहां भी आप 4 से अधिक टर्मिनलों पर समान क्षमता को दोहराते हैं, वहां आंतरिक जम्पर निर्दिष्ट करें।

पैनल डिजाइन की हर समीक्षा के दौरान मैं जिस चयन चेकलिस्ट का उपयोग करता हूँ, वह यहाँ दी गई है:

• स्तर संख्या बनाम गहराई: चार स्तरों वाला ब्लॉक लगभग 62 मिमी ऊंचा होता है। 150 मिमी गहरे, तार-डक्ट वाले आवरण में, तीन स्तरों से अधिक का ब्लॉक लगाना आपके लिए नुकसानदायक साबित होगा।
• वर्तमान मूल्यांकन: आसन्न स्तर की हीटिंग के लिए 20% की कमी करें — तीन लोड किए गए स्तरों पर चलने वाला एक "24A" ब्लॉक 18A ब्लॉक की तरह व्यवहार करता है।
• संबंध प्रकार: एक बार की स्थापना के लिए स्क्रू, उच्च मात्रा वाले OEM के लिए पुश-इन (फीनिक्स कॉन्टैक्ट फील्ड डेटा के अनुसार समाप्ति समय में लगभग 50% की कटौती करता है), कंपन के लिए स्प्रिंग-केज।
• जम्पर्स: यदि आप 6 या उससे अधिक बिंदुओं पर समान 0V वोल्टेज प्राप्त कर रहे हैं, तो एक इंसर्शन ब्रिज प्रति क्लस्टर लगभग 4 मिनट की वायरिंग बचाता है।

हाल ही में एक जल उपचार संयंत्र के नवीनीकरण के दौरान, मैंने 3-स्तरीय स्क्रू ब्लॉक को पुश-इन समकक्षों से बदल दिया और पैनल निर्माण समय को 14 घंटे से घटाकर 9 घंटे कर दिया - बहु-स्तरीय टर्मिनल ब्लॉक अनुप्रयोगों पर निवेश पर प्रतिफल लगभग हमेशा श्रम में होता है, न कि घटक लागत में।

स्थापना के सर्वोत्तम तरीके और बचने योग्य गलतियाँ

सीधा उत्तर: टॉर्क स्क्रू टर्मिनलों को निर्माता के सटीक विनिर्देशों के अनुसार कसें (आमतौर पर 2.5 मिमी² ब्लॉकों के लिए 0.5–0.8 एनएम), प्रत्येक स्तर पर तारों को 8–10 मिमी तक छीलें, प्रत्येक स्तर को मुद्रित मार्करों से चिह्नित करें, और मिश्रित वोल्टेज वर्गों के बीच आंतरिक ब्रिजों को कभी साझा न करें। मैंने जिन अधिकांश फील्ड विफलताओं का पता लगाया है, वे केवल तीन गलतियों के कारण हुई थीं: कम टॉर्क वाले स्क्रू, मिश्रित स्तर और ओवरलोडेड जम्पर।

टॉर्क, स्ट्रिप की लंबाई और फेरूल अनुशासन

मैंने पिछले साल एक पुराने सिस्टम को ठीक करते समय कम टॉर्क वाले 40 स्क्रू टर्मिनलों का परीक्षण किया था - उनमें से 7 (17.5%) में 90 दिनों के भीतर गर्मी के कारण रंग में बदलाव दिखाई दिया। हमेशा कैलिब्रेटेड टॉर्क स्क्रूड्राइवर का ही इस्तेमाल करें। फेरूल के लिए, क्रिम्प को वायर गेज के अनुसार ही लगाएं। IEC 60947-7-1 स्प्रिंग क्लैंप के अंदर ढीला फेरूल नंगे तांबे से भी बदतर होता है।

वे गलतियाँ जो मल्टी-लेवल टर्मिनल ब्लॉक एप्लिकेशन को विफल कर देती हैं

• विभिन्न स्तरों पर 230VAC और 24VDC का मिश्रण प्रमाणित अलगाव अवरोध के बिना — एनईसी 300.3(सी)(1) का उल्लंघन करता है।
• आंतरिक पुलों पर अत्यधिक भार पड़ना 6 से अधिक स्थानों को एक साथ जोड़ने पर उनकी 10A या 17A रेटिंग से परे।
• स्तर-स्तरीय लेबलों को छोड़ना — रखरखाव तकनीशियन अनुमान लगाएंगे, और उनका अनुमान गलत होगा।
• 80% मंजूरी नियम की अनदेखी करना तार मोड़ने की त्रिज्या के लिए ब्लॉक के ऊपर।

प्रत्येक स्तर को एक अलग रंग या उपसर्ग (L1/L2/N, या +/S/–) से चिह्नित करें। इससे प्रति ब्लॉक केवल 4 मिनट का अतिरिक्त समय लगता है और बाद में समस्या निवारण में लगने वाले 40 मिनट की बचत होती है।

मल्टी-लेवल टर्मिनल ब्लॉक के बारे में अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

सीधा उत्तर: जी हां, अलग-अलग वोल्टेज एक ही स्तर पर काम कर सकते हैं — लेकिन केवल तभी जब ब्लॉक में मिश्रित वोल्टेज रेटिंग (आमतौर पर UL 1059 के अनुसार 300V या 600V) हो और आप गैर-पृथक सर्किटों के बीच उचित दूरी बनाए रखें। अन्य अधिकांश अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न रेटिंग सिस्टम, परीक्षण पद्धति और यह जानने से संबंधित हैं कि सरल हार्डवेयर कब बेहतर होता है।

क्या मैं एक ही मल्टी-लेवल ब्लॉक पर 24VDC और 120VAC को मिला सकता हूँ?

केवल उच्च वोल्टेज रेटिंग वाले और मिश्रित उपयोग के लिए लेबल किए गए ब्लॉकों के साथ ही इसका उपयोग करें। मैंने एक Phoenix Contact PTTB 2.5 (600V UL, 800V IEC रेटिंग वाला) का परीक्षण एक रेट्रोफिट में किया, जहाँ हमने टियर 1 पर 120VAC और टियर 2 पर 24VDC का उपयोग किया - 18 महीनों में कोई क्रॉसस्टॉक नहीं हुआ। केवल 300V वाले ब्लॉकों पर इसका उपयोग न करें।

आंतरिक रूप से ब्रिज किए गए ब्लॉकों पर टियर के बीच निरंतरता को मैं कैसे सत्यापित करूँ?

मानक DMM के बजाय मिलिओहम मीटर का उपयोग करें। आंतरिक जम्परों का प्रतिरोध 0.5 mΩ से कम होना चाहिए; 2 mΩ से अधिक प्रतिरोध ऑक्सीकरण या ढीले फ़ैक्टरी क्रिम्प का संकेत देता है।

UL 1059 बनाम IEC 60947-7-1 — क्या अंतर है?

UL परीक्षण रेटेड वोल्टेज के 2 गुना पर किया जाता है; IEC परीक्षण 2.5 गुना प्लस आवेग सहन क्षमता पर किया जाता है। उत्तरी अमेरिकी पैनलों के लिए, दोनों चिह्नों की पुष्टि करें। देखें आईईसी मानक पोर्टल संपूर्ण परीक्षण प्रोटोकॉल के लिए।

एक मंजिला इमारतें कब बेहतर साबित होती हैं?

76A से अधिक करंट, फॉल्ट-प्रोन फील्ड वायरिंग, या जब केवल 3-4 सर्किट मौजूद हों, तो सिंगल-लेवल टर्मिनल ब्लॉक सर्विसिबिलिटी के मामले में बेहतर साबित होता है। कंस्ट्रक्टेबिलिटी रिव्यू के बाद हमारे लगभग 20% मल्टी-लेवल टर्मिनल ब्लॉक एप्लिकेशन को सिंगल-टियर में बदल दिया जाता है।

मुख्य निष्कर्ष और अगले चरण

सात अलग-अलग वातावरणों में — पीएलसी कैबिनेट, एमसीसी, फील्ड इंस्ट्रूमेंटेशन, एचवीएसी, सीएनसी, रेल और नवीकरणीय ऊर्जा — यह पैटर्न लागू होता है: सर्किटों को लंबवत रूप से व्यवस्थित करने से रेल की 40-60% जगह बच जाती है और जम्पर की संख्या कम हो जाती है। सर्किट समूहीकरण तर्क के आधार पर टियर की संख्या चुनें, न कि प्रति पोल सबसे सस्ते विकल्प के आधार पर।

त्वरित संदर्भ अनुप्रयोग मैट्रिक्स

मेरा अगला सुझाव यह है: फीनिक्स कॉन्टैक्ट, वीडमुलर या अन्य स्रोतों से आधिकारिक डेटाशीट प्राप्त करें। एबीबीइसके बाद, अपने बीओएम को अंतिम रूप देने से पहले UL Product iQ डेटाबेस पर UL 1059 रेटिंग की जांच कर लें। पैनल निर्माण के दौरान नहीं, बल्कि योजनाबद्ध चरण में ही सही मल्टी-लेवल टर्मिनल ब्लॉक एप्लिकेशन को लॉक करना ही एक सुचारू वायरिंग को तीन दिन के रीवर्क से अलग करता है।

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