接线端子是常用的连接器,旨在安全有效地接合两个不同电路。由于接线端子通常输送由电线导体承载的较大电源发出的电能,因此它们通常出现在工业和电源管理电子装置中,例如变频驱动器、电机保护继电器、功率计和电表、电源和转换器、HVAC 和交通控制装置、可编程逻辑控制器以及许多其他装置。电力通常通过电线输送,因此始终可以选择将这些电线直接连接到组件,而不使用仅适合某些产品的昂贵适配器。电工和其他安装人员可以快速使用这种简单的设备安装和电气集成形式。
伊顿提供馈通式接线端子和/或阻隔带,期望电线通过端子背后的外壳来管理导电路径。产品组合中有不同的电压额定值和电流额定值。本文将评述电线馈通式接线端子、不同元器件、常用术语、同义词,以及在选择要集成到装置或系统中的接线端子时需考虑的事项。
伊顿产品组合中的所有接线端子都有多个常见元器件,它们具有不同的形式。这些元器件虽然形状和尺寸有所不同,但执行相同的基本功能。不同的形式允许整个产品具有不同的适合度、形状和功能。以下是这些元器件的类型和定义:
端子 - 电线通过外壳接触并输送电流的电路路径。通常由铜合金制成。
外壳 - 将导电路径与外部和相邻电路隔离的材料。通常由塑料制成。
紧固件 - 施加力或确保电线连接到端子的机件。由各种金属合金制成。
端子、外壳和紧固件的特征也是确定产品电气和机械规格的一个因素。
这些规格在伊顿产品线中很常见,也有助于定义接线端子的适合度、形状和功能。
极数:接线端子中包含的单个电路或相邻端子的数量。
节距:一极与下一极之间的距离。测量的是从一个特征到相邻极上的相同特征之间的距离,此距离通常对所有极都相同。这也称为中心到中心的距离。
电压额定值:所设计的接线端子在安装时不能超过的最大系统电压。通常,此电气规格是节距和外壳介电强度的函数。有关这方面的更详细信息,请参阅有关接线端子标准的附录。
电流额定值:这是接线端子计划用于的每极的最大标称电流额定值。通常,此电气规格是以下几项的函数:截面面积、端子导电率、额定电流下产生的发热量(根据 UL1059)或额定电流下耗散的功率(根据 IEC 60947-7)。
配线范围:接线端子额定可接受的最小和最大电线尺寸。
扭矩额定值:在将处于配线范围规格内的电线紧固到端子并且不变形时,硬件在设计上可承受的最大扭矩。
既然已定义了规格,并且可以评估/比较不同的选项,那么,在为应用场合选择合适的接线端子时需要考虑一些事项。与大多数电子电路一样,要评估的第一项是应用场合的电路参数,包括标称电流、系统电压和所需的电路数量。接线端子的电流和电压额定值需要高于标称电流额定值和系统电压。
当可能会出现临时电压浪涌或浪涌电流时,应格外小心。这些临时过压和过流发生的频率越高,接线端子的尺寸越应过大,以满足应用场合的需求。电路数量将与接线端子上所需的极数直接相关。
下一个事项对于接线端子非常重要,即端子配置。设备设计者必须评估如何在连接的“穿过”侧完成电路路径。IEC 式接线端子通常是适合波峰焊的所有短 PCB 焊接连接。阻隔带也具有短 PCB 焊接连接,但还可以具有公快速连接、更长的焊脚、手工连线(以便手工焊接)、螺纹、焊台等等。阻隔带的选项将因根据节距而符合逻辑的事项有所不同。边缘连接器通常通过机械方式连接,并提供与端子的无焊接连接,从而在 PCB 迹线上提供弹簧力。
有时候,整体占用空间和进线被视为间距或整体宽度的函数,但必须考虑所有三个维度。最常见的阻隔带在同一塑料底座中提供许多末端,但可以允许用环形或叉形端子、母快速连接和焊接端子来取代标准裸线端子。阻隔带上接受的环形端子示例见图 1。由于结构类型不同,IEC 式端子在同一节距中提供许多不同的进线方向,导致不同的物理占用空间(包括节省空间的分层选项)。另外还有不同的紧固选项,包括笼式弹簧夹、弹簧夹和无螺钉夹。边缘连接器在占用空间和进线方面具有独特性,并且可根据组件提供最佳组合。所有这些占用空间和进线考虑因素都旨在使集成到某件设备或组件中的工作变得更轻松。它们还应允许最终用户轻松连接电线,并对它们适合放在组件周围的哪个位置进行管理。
最后,在管理上述问题后,始终有机会提供额外的功能。这些额外的功能可通过极编号或自定义标记确保 OEM 正确装配和最终用户正确安装。可选的硬件可为某些不承载电流的元器件提供更好的耐腐蚀性,从而改善美观性。接线端子盖可为普通民众提供更好的防震保护,但在普通工业环境中也能提供更好的环境保护。
图 5 显示了对阻隔带的自定义。此阻隔带具有不同的 3/16” 宽公快速连接(从接线端子的紧固侧延伸过来)。这允许母快速连接卡在公片上,以实现快速装配。这只是可通过接线端子提供的自定义形式之一。图 6 中的阻隔带显示了适用于不同应用场合的自定义标记功能。这些在工厂执行的额外标记可帮助最终用户将正确的电线连接到每个端子,从而减少产品集成中的接线错误。
请联系伊顿,了解自定义产品的可用性和配置。
伊顿的电子接线端子完全符合 UL 1059 和 CSA 22.2 No. 158 接线端子标准,并具有 UL 94 V-0 自熄灭可燃性分类。这些端子通过 UL 文件编号 E62622 识别。额定值高于所列出的值是可能的,并且可能会有所变化(取决于应用场合),另外,必须由制造商根据具体情况单独评估。
UL 1059 和 CSA 22.2 No. 158 电压额定值
接线端子的电压额定值基于导电部件之间的最小间距和最小耐受电压。间距在两个条件下测量:1) 通过空气,具体定义为电弧通过从一个导电部件到接地表面的空气路径必须穿过的最短距离;2) 在表面上,具体定义为电弧在沿着绝缘材料的表面从一个导电部件移动到另一个极性相反的导电部件,或者从一个导电部件移动到接地表面时,必须穿过的最短距离。耐受电压在术语上称为介电耐压,具体取决于电压额定值。此值为 1000 V 加上一分钟额定电压的两倍;此电压在上述两个条件下测试。
表 A 提供了 UL 1059 和 CSA 22.2 No. 158 间距要求,单位为英寸。表 B 描述了根据 UL 1059 中说明的最小间距要求和应用环境,每个伊顿接线端子系列的电压额定值是多少。
IEC 合规性
伊顿的电子接线端子符合 IEC 出版物 60947-7-1(铜导体接线端子)中的要求。这些端子在 UL 分类计划下同时得到认可和认证。IEC 评级系统的详细信息见下页。除非指明,否则额定值与 UL 1059 一致。
CE
1998 年,伊顿所有产品都获得了 CE 认证。对于接线端子,CE 是适用于已符合欧盟 (EU) 安全和性能要求的产品的自我认证标志。在欧洲市场上自由流通产品需要此标志。
IEC 60947-7-1
与 UL1059 类别相似,IEC 60947-7-1 是指 IEC60947-1,它概述了低压开关装置和控制装置的一般规则,并根据污染级别定义了爬电和间隙限制。污染级别是指设备计划用于的环境条件。
爬电距离或间隙的微环境而不是设备的环境决定着对绝缘的影响。微环境可能比设备的环境更好或更差。它包含影响到绝缘的所有因素,如气候和电磁条件、污染的产生等。因此,对于计划在外壳内使用或配有一体化外壳的设备,外壳中的环境污染级别适用。
为了评估间隙和爬电距离,已制定了以下四种微环境污染级别:
除非相关产品标准另有说明,否则污染级别 3 是工业应用的标准污染级别。但是,根据特定应用或微环境,其他污染级别可被视为适用。
脉冲耐受电压 - 规定形式和极性的脉冲电压最高峰值,在指定的测试条件下不会导致击穿。
相比起痕指数 (CTI) - 材料承受 50 滴测试溶液而不起痕的最大电压的数值,以伏特为单位(IEC 60112 第 2.3 条)
均匀场:在电极之间具有基本恒定的电压梯度的电场,例如两个球体之间的电场,每个球体的半径均大于它们之间的距离。
不均匀场:在电极之间没有基本恒定的电压梯度的电场。
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