Những thông tin cần biết về DIN Rail

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

Định nghĩa thanh DIN Rail

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

DIN Rail có kích thước tiêu chuẩn cố định theo IEC/EN, thường được gắn trực tiếp lên tường hoặc trên bảng bên trong vỏ 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 giá đỡ này xuất hiện lần đầu tiên tại Đức vào cuối những năm 1920, sau đó trở nên phổ biến ở châu Âu vào những năm 1950 và nhanh chóng được chấp nhận trên toàn thế giới.  

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

Nhà máy điện Rhenish-Westphalian hiện nay vẫn đang hoạt động

Vào những năm 50, Viện Tiêu chuẩn hóa Đức đã mua lại các thiết kế ban đầu của RWE và phát triển quy trình tiêu chuẩn hóa thanh kim loại này. Sau này các thông số kỹ thuật của DIN Rail do Viện DIN công bố được áp dụng làm tiêu chuẩn của châu Âu (EN) và quốc tế (IEC). 

Tầm quan trọng của thanh ray

Dẫu không phải linh kiện mang điện nhưng thanh ray DIN vẫn được coi là “xương sống” của hệ thống tủ bảng điều khiển nhờ vai trò quan trọng như sau:

• Tiết kiệm thời gian: Thanh ray DIN cung cấp một phương pháp chuẩn hóa để các thiết bị có thể nhanh chóng lắp vào hoặc trượt vào đúng vị trí trên thanh ray. 
• Tiết kiệm không gian: DIN cho phép gắn kết chặt chẽ các thành phần điện và tối ưu vị trí lắp đặt 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 lắp đặt và bảo trì: Thiết bị có thể được kẹp vào hoặc tháo ra dễ dàng, cho phép thay thế nhanh chóng và giảm thời gian chết. 
• Đơn giản hóa hệ thống: Thanh ray DIN cung cấp vị trí tập trung để hệ thống dây điện và đầu nối có thể đi qua, giúp sắp xếp các linh kiện một cách thẩm mỹ, tạo ra bảng điện có cấu trúc hiệu quả.

Với những ưu điểm trên, thanh ray DIN 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 giá đỡ cơ học để gắn nhiều thiết bị khác nhau trong hệ thống tự động hóa tòa nhà, như rơle, bộ hẹn giờ điều khiển HVAC, chiếu sáng…
• Năng lượng tái tạo: Các thanh ray hoàn toàn phù hợp để lắp bộ biến tần, bộ điều khiển sạc, hệ thống quản lý pin,… của hệ thống năng lượng mặt trời, năng lượng gió. 
• Quản lý nguồn điện và kiểm soát ánh sáng: Thanh ray lý tưởng để lắp các thiết bị phân phối điện và quản lý năng lượng, như đồng hồ đo, thiết bị hiệu chỉnh hệ số công suất,… hoặc các thiết bị điều khiển chiếu sáng như bộ hẹn giờ, cảm biến, công tắc điều chỉnh độ sáng,…

Cách phân loại thanh ray DIN

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

DIN Rail dạng mũ (Top Hat Rails – TS35)

Đây là loại thanh ray DIN phổ biến và linh hoạt nhất theo tiêu chuẩn công nghiệp DIN với kích thước 35mm, độ sâu rãnh 7,5mm (có loại sâu 15mm). Hầu hết các thiết bị đóng ngắt, bộ điều khiển động cơ hay bộ truyền động đều được thiết kế để tương thích với TS35.

DIN Rail dạng mũ mini (Mini Top Hat Rails – TS15)

TS15 là phiên bản thu nhỏ của TS35 với điểm khác biệt là kích thước cạnh-cạnh chỉ còn 15mm và độ sâu rãnh tiêu chuẩn là 5,5mm. Những thanh ray này sự lựa chọn tối ưu trong không gian chật hẹp hoặc chỉ có nhu cầu gắn các thành phần nhỏ gọn như relay hoặc hộp đấu nối nhỏ (junction box).

DIN Rail dạng C

DIN Rail loại này từng được coi là tiêu chuẩn trước khi thanh TS35 ra đời. DIN Rail dạng C có kích thước cạnh-cạnh 32mm và mặt cắt ngang hình chữ C. Với khả năng chịu lực tốt từ tường, DIN dạng C phù hợp để lắp đặt các linh kiện nặng như máy biến áp và nguồn điện. 

Dựa trên chiều cao thẳng đứng, thanh ray dạng C được chia thành C20, C30, C40 và C50, tuy nhiên, loại này hiện tại không còn được sử dụng rộng rãi. 

DIN Rail dạng G (TS32)

TS32 có khoảng cách từ cạnh này đến cạnh kia là 32mm, thường được lắp phía dưới bảng điều khiển, nâng đỡ hiệu quả các linh kiện công suất lớn và giúp ngăn chặn việc lắp đặt ngược nhờ thiết kế chữ G bất đối xứng. 

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

• Thanh ray dạng mũ thu nhỏ, kích thước 15mm × 5,5 mm (tiêu chuẩn EN 50045, BS 6273, DIN 46277-2).
• Thanh ray dạng 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 thanh ray DIN nhanh chóng:

• Bước 1: Chọn thanh ray có kích thước phù hợp cho ứng dụng. 
• Bước 2: Đảm bảo bề mặt sạch và phẳng bằng cách sử dụng máy cân bằng.
• Bước 3: Cố định thanh 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 cố định thiết bị điện trên thanh ray.

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

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

Một số câu hỏi về DIN Rail

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

Trả lời: Thanh ray DIN cho phép người sử dụng gắn các thiết bị điện vào vỏ tủ bảng điện hoặc trực tiếp vào tường bằng vít. Sau khi lắp đặt thanh ray, thiết kế tiêu chuẩn của linh kiện này cho phép lắp các thiết bị điện tương thích một cách dễ dàng và nhanh chóng.

Câu hỏi 2: Thanh ray có sơn được không?

Trả lời: Có. Bạn có thể sơn thanh ray theo các 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 còn cung cấp thanh ray đã được sơn sẵn.

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

Trả lời: Có, thanh ray có thể được cắt theo kích thước ngẫu nhiên hoặc theo kiểu mẫu, tùy thuộc vào yêu cầu của bạn. Cắt ngẫu nhiên thì chỉ cần một lần cắt, cắt theo kiểu mẫu tạo ra cùng một kiểu khe từ mảnh này sang mảnh khác.

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

Trả lời: DIN Rail thường chịu được trọng tải 15-20 kg mỗi mét, tùy thuộc vào nhà sản xuất. Nếu bạn muốn tăng trọng tải lên thanh ray, hãy đảm bảo các thiết bị được phân bổ đều trên toàn đường ray. 

Câu hỏi 5: Thanh ray DIN làm từ vật liệu nào là bền nhất?

Trả lời: Thanh ray bằng thép không gỉ được đánh giá là chắc chắn và bền bỉ nhất cho hầu hết các ứng dụng, tuy nhiên loại này có giá thành khá cao. Nếu chỉ có nhu cầu lắp đặt các thiết bị cơ bản, bạn có thể cân nhắc sử dụng DIN Rail dạng thép mạ kẽm.