Lexikon Hutschiene

Was ist eine Hutschiene?

Für die Stromversorgung und Steuerung von Maschinen und Anlagen sind je nach Anwendung, Aufbau und Umgebungsbedingungen oft eine Vielzahl von elektrischen Betriebsmitteln, wie Stromversorgungen, Relais, Schaltnetzteile, Wandler, USV-Systeme, Industrie-PCs und viele weitere Geräte in Schaltschrank, Schaltkasten und an anderen Stellen anzubringen. Zur schnellen Montage und zum übersichtlichen Aufbau hat sich die Hutschiene durchgesetzt. Die Hutschiene gehört zur Gruppe der Tragschienen. Sie ist von der C-Schiene zu unterscheiden. Die Tragschiene wird alternativ als DIN-Schiene bezeichnet. Hutschiene und C-Schiene gemeinsam ist, dass ihre Querschnittsform der Namensgebung entspricht. Die Hutschiene hat einen Hut-förmigen Querschnitt. In manchen Quellen wird die Hutschiene als Normschiene bezeichnet.

Was ist ein Hutschienen-Netzteil?

Das Hutschienen-Netzteil ist in vielen Anwendungen als Schaltnetzteil ausgeführt. Diese Bauart hat Vorteile gegenüber klassisch aufgebauten Transformatoren. Ein Hutschienen-Netzteil ist leichter und kleiner gebaut als ein konventionelles Netzteil. Es verbraucht weniger Platz im Schaltschrank und hat einen höheren Wirkungsgrad. Ein Hutschienen-Netzteil kann für einen weiten Bereich bei der Eingangsspannung ausgelegt sein. Nachteilig ist das EMV-Verhalten durch die hohen Frequenzen. Die gegenüber konventionellen Netzteilen aufwändigere Schaltung kann zu einer höheren Ausfallrate führen. Das Hutschienen-Netzteil ist in Ausführungen für die verbreiteten Ausgangsspannungen von 5V, 12V, 24V und 48V verfügbar.

Die Hutschiene in der Norm

Tragschienen sind in DIN EN 60715 VDE 0660-520:2018-07 mit ihrer Untergruppe, den Ausführungen der Hutschiene, genormt. Die Hutschiene existiert in vier genormten Varianten. TH 15-5,5 bezeichnet die kleinste Hutschiene mit einer Breite von 15 mm und einer Höhe der Krempen von 5,5 mm. Analog ergeben sich die Maße der Hutschiene TH 35-7,5 mit einer Breite von 35 mm und einer Höhe von 7,5 mm. Die Hutschiene TH 35-15 unterscheidet sich davon nur in der Höhe der Krempen mit 15 mm. Die Norm nennt die jeweiligen Grenzabweichungen. Hutschienen werden überwiegend aus Stahl produziert. Es gibt auch Ausführungen in Kupfer und Aluminium.

Die Abmessungen der Geräte, die auf der Hutschiene zu befestigen sind, sind ebenfalls einer Normung unterworfen. DIN 43880:1988-12 gibt hierfür die Hüllmaße und Einbaumaße an. Zu beachten ist, dass manche Geräte, wie Schaltnetzteile, zu ihrer Kühlung auf die Konvektion innerhalb des Schaltschrankes angewiesen sind. Dies ist bei der konstruktiven Auslegung des Schaltschrankes zu berücksichtigen.

Rastmechanismen in unterschiedlicher Ausführung

Bauteile, die für die Befestigung auf der Hutschiene ausgelegt sind, können unterschiedliche Mechanismen für das Einrasten aufweisen. Besteht das Gehäuse aus Kunststoff, kann eine der beiden Krallen, die hinter die Krempe der Hutschiene fassen, konstruktiv mit einer gewissen Flexibilität ausgestattet sein, sodass sie beim Einrasten federnd nachgibt. Zum Lösen des Gehäuses von der Hutschiene wird die federnde Kralle mit einem einfachen Werkzeug aufgehebelt. Eine weitere konstruktive Variante ist die Anbringung einer beweglich geführten unteren Kralle, die gegen eine Federkraft bewegt werden muss, um die Verbindung freizugeben.

Produktfamilien für die Hutschiene

Viele Hersteller legen ganze Produktfamilien mit identischem Gehäuseprofil aus, um die Produkte aus einer Familie nebeneinander anordnen und mit Brücken oder Schalthebeln verbinden zu können. Eine Produktfamilie kann in Gehäusegeometrie und Funktion so ausgelegt sein, dass die einzelnen Bausteine auf der Hutschiene zu funktionellen Einheiten zusammengefügt werden. Ein Beispiel ist ein Leistungsschalter für den Motorschutz, zu dem Zubehörkomponenten, wie Hilfsschalter, Spannungsauslöser, Meldeschalter und Trennerbausteine für die Montage an den Seiten des Leistungsschalters vorgesehen sind. Die Montage auf der Hutschiene ermöglicht einen sicheren und schnellen Montageablauf. Mechanische Elemente, wie Hilfsauslöser, die durch die Gehäusewand in den benachbarten Baustein greifen, können die Hilfsschalter betätigen. Hutschienengehäuse werden von verschiedenen Herstellern als Leergehäuse angeboten. Sie können individuell mit Platinen, Bauelementen und Steckverbindern ausgerüstet werden.