DIN Rail là gì? Tìm hiểu về tiêu chuẩn này

Dù bạn đang nhập kho các linh kiện điện cho các nhà sản xuất tủ điện hay lựa chọn linh kiện cho các dự án của riêng mình, bạn luôn phải làm việc với một loại phụ kiện nhất định: thanh kim loại chạy dọc theo tấm nền, nơi các khối đầu nối, cầu dao, rơle và bộ nguồn đều được lắp vào thành các hàng ngay ngắn. Thanh đó chính là thanh DIN. Và kích thước của nó không phải là ngẫu nhiên — việc đảm bảo kích thước chính xác là điều quan trọng đối với mọi khách hàng mà bạn phục vụ.

Thanh DIN có nguồn gốc từ năm 1928, khi công ty điện lực Đức RWE cần một phương pháp tiêu chuẩn hóa để lắp đặt các linh kiện bên trong vỏ thiết bị. Ý tưởng này sau đó đã được Phoenix Contact thương mại hóa và được hệ thống hóa thành một loạt tiêu chuẩn, bắt đầu từ tiêu chuẩn DIN 46277-3 ban đầu của Đức, qua tiêu chuẩn châu Âu EN 50022, cho đến tiêu chuẩn quốc tế hiện nay Tiêu chuẩn 60715 của Ủy ban Kỹ thuật Điện quốc tế (phiên bản hiện hành: 2017, Phiên bản 2.0). Tại Đức, tiêu chuẩn quốc gia tương ứng là DIN EN 60715 / VDE 0660-520:2018-07.

“DIN rail” không chỉ đề cập đến một kích thước duy nhất. Tiêu chuẩn IEC 60715 quy định bốn kiểu dáng tiêu chuẩn, mỗi kiểu được xác định bằng hai con số: chiều rộng và chiều cao tính bằng milimét. Dòng TS35 có chiều rộng 35 mm chiếm hơn 90% tổng số hệ thống được lắp đặt trên toàn cầu. Tuy nhiên, ngay cả trong dòng TS35, hai biến thể chiều sâu khác nhau cũng phục vụ cho các mục đích hoàn toàn khác nhau.

Hãy hình dung thanh DIN giống như một tấm đế LEGO: một giao diện cơ khí đa năng cho phép các linh kiện của các nhà sản xuất khác nhau — như MCB của Schneider, khối đầu nối của Weidmüller, mô-đun PLC của Siemens — đều có thể lắp vừa vặn vào cùng một hệ thống gắn.

Kích thước tiêu chuẩn của thanh DIN theo loại

Tiêu chuẩn IEC 60715 công nhận bốn loại thanh ray DIN tiêu chuẩn, mỗi loại được xác định bởi một tổ hợp chiều rộng × chiều cao riêng biệt. Dòng TS35 chiếm ưu thế trong các hệ thống lắp đặt hiện đại; trong khi đó, TS15 và TS32 phục vụ cho các ứng dụng chuyên biệt. Dưới đây là thông tin chi tiết về từng loại, bao gồm kích thước chính xác, dung sai và các trường hợp sử dụng điển hình.

TS35 × 7,5 — Thanh ray kiểu mũ cao cấp tiêu chuẩn toàn cầu

Khi một kỹ sư nói “đường ray DIN” mà không kèm theo bất kỳ thông tin cụ thể nào, họ đang ám chỉ tiêu chuẩn TS35 × 7,5. Đây là tiêu chuẩn mặc định phổ biến. Bạn sẽ thấy loại đường ray này trong hầu như mọi tủ điều khiển, bảng phân phối điện và tủ tự động hóa trên toàn thế giới.

Kích thước chính xác:

• Chiều rộng: 35 mm (dung sai ±0,3 mm theo tiêu chuẩn IEC 60715)
• Chiều cao: 7,5 mm (dung sai +0 / −0,4 mm)
• Độ dày vật liệu: 1,0 mm (thép cán nguội DC01, theo tiêu chuẩn EN 10130)
• Trọng lượng: khoảng 0,30–0,35 kg trên mỗi mét (thép mạ kẽm)

Các ứng dụng điển hình:

• Cầu dao thu nhỏ (MCB): Một cầu dao một cực tiêu chuẩn rộng 18 mm có thể lắp trực tiếp vào TS35
• Khối đầu nối: Phần lớn các đầu nối kẹp vít và kẹp lò xo đều tương thích với tiêu chuẩn TS35
• Mô-đun I/O PLC, bộ điều chỉnh tín hiệu và rơ-le nhỏ

Hầu hết các thanh ray TS35 có lỗ đều có các khe lắp đặt hình bầu dục với kích thước 6,2 mm × 15 mm, khoảng cách tâm đến tâm là 25 mm. Mẫu lỗ này đã trở thành tiêu chuẩn thực tế trong ngành. Tiêu chuẩn IEC 60715 không quy định rõ ràng về điều này, nhưng hầu như mọi nhà sản xuất đều tuân theo. Chiều dài tiêu chuẩn là 1 mét và 2 mét, đồng thời hầu hết các nhà cung cấp đều có dịch vụ cắt theo yêu cầu.

Để tham khảo nhanh: một mét thanh TS35 × 7,5 có thể chứa khoảng 10–12 cầu dao MCB một cực tiêu chuẩn (mỗi cái 18 mm), hoặc khoảng 150–200 khối đầu nối nhỏ gọn (mỗi cái 5–6 mm).

TS35 × 15 — Mũ cao su sâu dành cho các ứng dụng công suất lớn

Cùng chiều rộng 35 mm, độ sâu gấp đôi — và độ cứng cao hơn gấp đôi rất nhiều.

Kích thước chính xác:

• Chiều rộng: 35 mm
• Chiều cao: 15 mm
• Độ dày vật liệu: 1,5 mm (một số nhà sản xuất cung cấp các phiên bản gia cố có độ dày từ 2,0–2,3 mm)
• Trọng lượng: khoảng 0,62–0,65 kg mỗi mét

Sự khác biệt then chốt nằm ở cấu trúc. Thanh có chiều sâu 15 mm có mô-đun tiết diện gấp khoảng 3–4 lần so với phiên bản 7,5 mm, do đó có khả năng chống uốn dưới tải trọng lớn tốt hơn hẳn. Trong các môi trường dễ bị rung động — như tủ điều khiển máy móc trong nhà máy, các tấm panel bên trong thiết bị đang vận hành — TS35 × 15 là lựa chọn tiêu chuẩn.

Khi nào nên sử dụng TS35 × 15 thay vì TS35 × 7,5:

• Lắp đặt các bộ nguồn công suất lớn (từ 200W trở lên)
• Công tắc tơ và bộ khởi động động cơ cỡ lớn
• Bất kỳ bộ phận nào có trọng lượng riêng vượt quá 2–3 kg
• Môi trường có rung động cơ học liên tục
• Khi khoảng cách giữa các vít lắp đặt vượt quá 400 mm: thanh định hình có chiều sâu lớn hơn có thể nối các nhịp dài hơn mà không bị võng

Một nguyên tắc thực tế: nếu bạn cảm nhận được trọng lượng của linh kiện khi cầm nó lên bằng một tay, hãy lắp nó vào TS35 × 15.

TS15 — Đường ray thu nhỏ dành cho không gian hẹp

TS15 là phiên bản thu nhỏ. Có cùng hình dạng mũ cao, nhưng rộng 15 mm và cao chỉ 5,5 mm.

Kích thước chính xác:

• Chiều rộng: 15 mm (±0,15 mm — dung sai chặt hơn so với TS35)
• Chiều cao: 5,5 mm (±0,1 mm)
• Độ dày vật liệu: 1,0 mm
• Trọng lượng: khoảng 0,14 kg mỗi mét
• Tiêu chuẩn áp dụng: EN 50045 (không phải EN 50022)

TS15 được sử dụng cho các hộp nối nhỏ gọn, bộ điều khiển tự động hóa tòa nhà và các mô-đun rơ-le thu nhỏ – những ứng dụng mà việc sử dụng thanh ray 35 mm đầy đủ sẽ làm lãng phí không gian quý giá bên trong vỏ thiết bị. Sản phẩm này cũng thường được sử dụng trong các tủ điều khiển hệ thống HVAC và hệ thống điều khiển chiếu sáng.

Lưu ý quan trọng về tính tương thích: Các linh kiện lắp trên thanh TS15 không thể lắp trực tiếp vào thanh TS35. Nếu bạn cần lắp đặt kết hợp các thiết bị TS15 và TS35 trong cùng một bảng điều khiển, bạn sẽ cần sử dụng giá đỡ chuyển đổi hoặc các đoạn thanh riêng biệt.

TS32 (Phần G) — Đường ray chịu tải nặng truyền thống

TS32 là mẫu cấu hình lâu đời nhất vẫn đang được sử dụng, có nguồn gốc từ thời kỳ trước khi IEC ra đời. Khác với hình dạng mũ cao đối xứng, TS32 có mặt cắt ngang không đối xứng hình chữ G.

Kích thước chính xác:

• Chiều rộng: 32 mm
• Chiều cao: 15 mm
• Độ dày vật liệu: 1,5 mm
• Tiêu chuẩn áp dụng: EN 50035

Hình dạng chữ G không đối xứng mang lại một lợi ích bất ngờ: các linh kiện chỉ có thể được lắp vào từ một hướng, tạo ra cơ chế bảo vệ cực tính tự nhiên. Về mặt vật lý, bạn không thể lắp thiết bị ngược. Điều này đã khiến TS32 trở nên phổ biến trong các hệ thống điện cũ ở châu Âu, đặc biệt là đối với các rơle công suất lớn, máy biến áp cỡ lớn và bộ khởi động động cơ.

Hiện nay, hầu hết các ứng dụng sử dụng TS32 đã chuyển sang TS35 × 15. Tuy nhiên, TS32 vẫn được sử dụng trong các dự án nâng cấp thiết bị cũ, đặc biệt là tại Đức, Áo và Đông Âu. Ngoài ra, còn có biến thể dạng chữ C (C20, C30, C40, C50 — được đặt tên theo chiều cao tính bằng mm), chủ yếu xuất hiện tại các thị trường chịu ảnh hưởng của tiêu chuẩn Úc AS 2756-1997.

Đối với các thiết kế mới, TS35 × 15 là sản phẩm thay thế được khuyến nghị cho TS32 trong hầu hết các trường hợp.

So sánh kích thước thanh DIN trong nháy mắt

Nếu bạn cần một nguồn tham khảo duy nhất để xác nhận kích thước của thanh DIN, thì đây chính là tài liệu đó.

Đơn vị tương đương inch (đối với các thị trường quy định sử dụng đơn vị đo lường hệ Anh):

• 35 mm = 1,378″
• 15 mm = 0,591″
• 7,5 mm = 0,295 inch
• 5,5 mm = 0,217 inch
• 32 mm = 1,260″

Mẫu lỗ lắp tiêu chuẩn (thanh có lỗ): Các khe hình bầu dục kích thước 6,2 mm × 15 mm, khoảng cách giữa các tâm là 25 mm.

Chiều dài cung cấp tiêu chuẩn: 1 mét và 2 mét. Hầu hết các nhà sản xuất và nhà phân phối đều cung cấp các chiều dài theo yêu cầu.

Lưu ý: Tiêu chuẩn IEC 60715 cũng quy định một kiểu dáng TH 75-25 (rộng 75 mm × cao 25 mm), nhưng biến thể này hầu như không được sử dụng trong thương mại và do đó không được đưa vào so sánh ở trên.

Hãy lưu lại hoặc chụp ảnh màn hình bảng này. Bảng này bao gồm tất cả các kích thước thanh DIN tiêu chuẩn mà bạn có thể gặp phải trong thực tế.

Cách chọn kích thước thanh DIN phù hợp

Việc nắm rõ các kích thước là bước đầu tiên. Bước thứ hai là giúp khách hàng lựa chọn loại tấm phù hợp với ứng dụng của họ — và chính kiến thức này sẽ giúp bạn dự trữ những kích thước thực sự bán chạy. Có ba yếu tố quyết định việc lựa chọn: vật liệu được lắp đặt là gì, vị trí lắp đặt tấm và các tiêu chuẩn mà thị trường mục tiêu yêu cầu.

Theo trọng lượng tải và loại ứng dụng

Sai lầm phổ biến nhất khi lựa chọn thanh DIN — cho dù khách hàng của bạn đang lắp ráp tủ điện hay bạn đang nhập hàng để bán lại — là đánh giá thấp tổng trọng lượng của các linh kiện được lắp đặt.

Hướng dẫn chọn nhanh:

Để tham khảo thực tế: Loại TS35 × 7,5 được lắp trên các giá đỡ cách nhau 300 mm có thể chịu được tải trọng phân bố đều khoảng 8–15 kg trên mỗi mét trong điều kiện tĩnh. Trong môi trường có rung động, cần giảm tải theo tiêu chuẩn 50%. Với cùng khoảng cách giữa các giá đỡ, loại TS35 × 15 có tải trọng an toàn gấp ba lần.

Các chốt chặn đầu (kẹp đầu) là thiết bị bắt buộc đối với các hệ thống lắp đặt chịu tải nặng. Một kẹp đầu tiêu chuẩn cung cấp lực giữ ngang tối thiểu 20N, giúp ngăn chặn các bộ phận bị trượt dọc theo ray khi có rung động.

Theo loại vật liệu và điều kiện môi trường

Một sản phẩm có kích thước phù hợp nhưng làm từ chất liệu không phù hợp sẽ hỏng hóc không kém gì một sản phẩm có kích thước không phù hợp.

Sự khác biệt quan trọng giữa thép không gỉ 304 và 316: Loại 316 chứa 2–3% molypden, giúp tăng khả năng chống rỗ do clorua lên khoảng 3–5 lần so với loại 304. Nếu tấm panel của bạn nằm trong phạm vi 5 km tính từ bờ biển, hoặc tại bất kỳ cơ sở nào sử dụng chất tẩy rửa hóa học, thì loại 316 là lựa chọn an toàn hơn.

Thép mạ kẽm vẫn là lựa chọn mặc định cho phần lớn các ứng dụng công nghiệp trong nhà. Độ dày lớp mạ kẽm tiêu chuẩn tối thiểu là 6 micron (theo tiêu chuẩn DIN 50960, cấp độ mạ gal Zn 8c).

Theo các tiêu chuẩn tuân thủ và các yêu cầu khu vực

Đây là khía cạnh mà hầu hết các hướng dẫn thường bỏ qua. Đây cũng chính là khía cạnh gây ra những chi phí phát sinh bất ngờ lớn nhất trong các dự án xuất khẩu.

Thanh DIN bản thân nó không có dấu CE. Đây là một linh kiện, không phải là thiết bị hoàn chỉnh. Tuy nhiên, việc sử dụng thanh không đạt tiêu chuẩn có thể khiến toàn bộ cụm bảng điều khiển của bạn không đạt chứng nhận tại thị trường mục tiêu.

Tham chiếu các tiêu chuẩn theo từng thị trường:

Một lời khuyên thiết thực cho các dự án xuất khẩu: hãy ghi rõ “tuân thủ tiêu chuẩn IEC 60715” trong bảng kê vật liệu. Đây là tiêu chuẩn tham chiếu được chấp nhận rộng rãi nhất trên toàn cầu. Đối với các tủ điện ở Bắc Mỹ, hãy xác nhận rằng thanh ray có dấu chứng nhận “UL Recognized Component”. Yêu cầu này độc lập với việc tuân thủ tiêu chuẩn IEC và được kiểm tra trong quá trình kiểm định tủ điện theo tiêu chuẩn UL 508A.

Chọn mua thanh DIN: Những yếu tố cần lưu ý khi mua

Sau khi đã xác định rõ kích thước, chất liệu và các yêu cầu tuân thủ, giai đoạn mua sắm sẽ có danh sách kiểm tra riêng. Năm điểm sau đây sẽ giúp bạn tránh được những sai lầm thường gặp nhất trong quá trình tìm nguồn cung ứng.

1. Yêu cầu cung cấp tài liệu chứng minh tuân thủ tiêu chuẩn IEC 60715. Bất kỳ nhà cung cấp uy tín nào cũng phải cung cấp chứng chỉ vật liệu và báo cáo tuân thủ kích thước khi được yêu cầu. Nếu họ không thể xuất trình các tài liệu này, hãy từ chối hợp tác. Sự sai lệch kích thước dù chỉ 0,5 mm trên mép mặt bích cũng có thể khiến các bộ phận không lắp khít đúng cách.

2. Làm rõ các yêu cầu về đục lỗ ngay từ đầu. Thanh ray có lỗ (với các khe lắp đặt đã được đục sẵn) là loại mặc định cho hầu hết các ứng dụng. Nếu bạn cần thanh ray không có lỗ — ví dụ như khi bạn dự định khoan các lỗ lắp đặt theo yêu cầu — hãy ghi rõ yêu cầu này trước khi đặt hàng. Hãy xác nhận kích thước lỗ (6,2 × 15 mm là tiêu chuẩn) và khoảng cách tâm đến tâm (25 mm).

3. Kiểm tra các thông số kỹ thuật của vật liệu và lớp phủ. Không nên chấp nhận “thép” làm mô tả vật liệu. Yêu cầu cấp loại cụ thể (DC01 theo tiêu chuẩn EN 10130 là tiêu chuẩn cho thép cán nguội), độ dày lớp mạ kẽm (tối thiểu 6 µm) và quy trình xử lý thụ động. Đối với đơn hàng thép không gỉ, chứng chỉ nhà máy phải ghi rõ cấp loại chính xác: 1.4301 cho loại 304, 1.4401/1.4404 cho loại 316.

4. Xác nhận chiều dài sản phẩm và số lượng đặt hàng tối thiểu. Chiều dài tiêu chuẩn là 1 m và 2 m. Nếu thiết kế của bạn yêu cầu chiều dài không theo tiêu chuẩn, hãy xác nhận xem dịch vụ cắt đã được bao gồm trong giá hay sẽ được tính phí riêng. Số lượng đặt hàng tối thiểu thông thường đối với thanh DIN công nghiệp dao động từ 100 đến 500 mét, tùy thuộc vào nhà cung cấp và thông số kỹ thuật.

5. Kiểm tra bao bì và các biện pháp bảo vệ trong quá trình vận chuyển. Thanh DIN có hình dáng dài, mảnh và dễ bị uốn cong trong quá trình vận chuyển. Hãy đảm bảo rằng nhà cung cấp sử dụng bao bì cứng cáp — tốt nhất là thùng gỗ hoặc ống các-tông gia cố đối với các thanh có chiều dài trên 1 m. Một thanh DIN bị uốn cong mà trông vẫn bình thường khi quan sát bằng mắt thường có thể gây ra sự cố khi lắp đặt sau khi các linh kiện được lắp vào.

Đây là thực tế của ngành phân phối công nghiệp: Thanh DIN bản thân nó là một mặt hàng có biên lợi nhuận thấp. Tuy nhiên, chi phí thời gian khi phải tìm nguồn cung ứng thanh DIN từ một nhà cung cấp, khối đầu cuối từ một nhà cung cấp khác, rơle từ một nhà cung cấp thứ ba và bộ nguồn từ một nhà cung cấp thứ tư sẽ nhanh chóng làm hao mòn biên lợi nhuận của bạn. Những nhà phân phối thành công là những người thực hiện hợp nhất — chỉ cần một mối quan hệ với nhà cung cấp duy nhất để bao quát cả thanh DIN và mọi linh kiện được lắp đặt trên đó. Khách hàng của bạn sẽ nhận được một lô hàng, một hóa đơn, và bạn chỉ cần quản lý một nhà cung cấp thay vì bốn.

Đối với các nhà phân phối đang đánh giá các đối tác cung ứng, OMCH duy trì một danh mục sản phẩm bao gồm hơn 30 danh mục và hơn 3.000 mã hàng (SKU) — bao quát các linh kiện tương thích với thanh DIN, từ bộ nguồn và cầu dao tự động (MCB) đến rơle và đầu nối. Điều này có nghĩa là quý vị sẽ phải quản lý ít mối quan hệ với nhà cung cấp hơn và có được biên lợi nhuận cao hơn trong các giao dịch của mình. Khám phá toàn bộ danh mục sản phẩm tại www.omch.com.