推入式连接技术的广泛应用

文章来源:MM《现代制造》 点击数:333 发布时间:2018-10-19
推入式连接技术(Push-in-Technik)在电气技术中得到了普遍应用。在使用保险丝保护电路时,人们没有必要放弃采用推入式连接技术。 采用推入式连接技术,电路的设置方和设备的运行方均可降低生产成本。
推入式连接技术的广泛应用

机器和设备电路方面的故障会快速导致设备停机,一个精心思考的保险丝方案可提高机器和设备的可用性
机器和设备电路方面的故障会快速导致设备停机,一个精心思考的保险丝方案可提高机器和设备的可用性

从机器制造到流程技术,每个设备生产厂家都须研究“电路保险”这个议题。无论是过载保护或是短路保护,均是保险丝保护着设备和电路不受损坏。近年来,常用的保险丝熔断元件几乎没有发生过什么变化。那么,想要节省开支,在电路布线时,就应采用带有推入式连接技术(Push-in-Technik)的保险丝接线端子。

在电气技术的历史中,发明家埃迪森(Thomas Alva Edison)于1880年用一个预定的突破点来保护电路的新发明申请了专利。在过载时,利用电路中的电源横截面的狭窄处将电流集中到一个定义的位置。今天,几乎所有的保险丝元件都采用的是这个原理。

保险丝的作用是保护装置、设备和电线不出现故障。例如,一个装置的电路出现了短路,在设备未受到损坏前,短时间的过电流便将熔断元件熔断。在此的标准是,该熔断元件既是熔断元件,也是一个合适的保险丝载体,又是保险丝接线端子,在应用中这是完美配合。

图2 无论是热设备保护开关还是传统的汽车的保险丝:采用推入式连接保险丝接线端子均应能很好的保护设备
图2 无论是热设备保护开关还是传统的汽车的保险丝:采用推入式连接保险丝接线端子均应能很好的保护设备

近年来,在机器和设备制造中出现了外形尺寸为5×20 mm和6.3×32 mm的G型细保险丝,当在机器和设备制造中需要一个可靠且精密的保险丝时,通常使用该型细保险丝。G型保险丝可供使用的类型很多,有可快速熔断的灵敏型的,也有缓型的,还有装满砂子的或是安装在玻璃或金属陶瓷外壳里的G型保险丝,这些G型保险丝甚至能够在各种振动和各种要求的情况下使用。G型保险丝的外形尺寸符合国际标准,自DIN 41571对此首次作出定义后的70多年来,该国际标准几乎没有发生过变化。

采推入式连接技术的保险丝接线端子

而现在有的保险丝载体完全不同。为了降低成本和实现产品小型化,Phoenix Contact公司逐步扩充其产品,研发出了其它的保险丝载体。该公司研发的产品中有G型保险丝接线端子,该保险丝接线端子是外形尺寸为4 mm2的多层保险丝接线端子,其熔断元件的外形尺寸为5×20 mm。该公司研发的另一种产品是结构紧凑型的G型保险丝接线端子,其外形尺寸为6.3×32 mm,其熔断元件的外形尺寸为5×20 mm。所有该系列的产品均为通用型产品,外形相同,为刀分离端子,且分离端子也是元件插拔连接器。该系列产品可在所有应用领域使用(图1)。

图1 带有连接式技术的保险丝接线端子的优点是简单和可靠布线缆,且结构紧凑,并具有通用性
图1 带有连接式技术的保险丝接线端子的优点是简单和可靠布线缆,且结构紧凑,并具有通用性

此外,这些保险丝接线端子采用推入式连接技术(Push-in-Technik)。与其它类型的连接技术相比,推入式连接技术(Push-in-Technik)具有很多优势。该推入式连接技术的工作原理是压力弹簧原理:导体可直接进行插接,不需要夹紧部位预先打开。采用这种经过周密考虑的压力弹簧原理,且采用高质量合金钢弹簧,导体挤入通电的梁式构架,这样,安装导体的力最多可减少50%。由此,可大大缩短布线缆的时间,并能够为设备安装方以及设备用户节约成本。

在传统的传感器和执行器的布线缆中,供电和可分离的信道是分开在并排的端子上进行接线的,这样,Phoenix Contact公司研发的该型多层接线端子结构尺寸微小,则具有很多节省成本的潜力。除此之外,导线绝缘子的接地也需占位。这样,为保持与开关盒之间的较大距离,要求导线的横截面较大。为了满足此要求,人们设计出了系列终端:PT 4-PE/L-HESI系列终端。以前,为了满足此类要求,至少要5个夹紧元件,而现在只需要一个端子对,一个多层保险丝接线端子和一个轮廓相同的刀分离端子。当接合面宽度为6.2 mm时,最多可将PT 4-PE/L-HESI系列终端的占位缩小至18.6 mm。而通常PT 4-PE/L-HESI系列终端的为占位31 mm,也就是占位面积可节省66%。此外,借助于Clipline Complete接线盒装置的全面的附件项目,Phoenix Contact公司研发的多层接线端子便可一览无余。 此外,由于每层有两个桥式插孔,这样,Phoenix Contact公司研发的多层接线端子便可简单分配保险丝接线潜力(图3)。

图3 带有连接式技术的多层接线端子可保护如传感器和执行器这样的现场设备,与传统的布线缆相比,占用面积最多可节省66%
图3 带有连接式技术的多层接线端子可保护如传感器和执行器这样的现场设备,与传统的布线缆相比,占用面积最多可节省66%

制造业使用的扁平保险丝

保险丝接线端子的连接件不仅需要简单且直观,在应用中还必须要能够在短时间内更换一个故障的熔断元件。当此时时间成为一个主导的因素,那么须使用扁平保险丝,如在汽车制造业、机器和设备制造业便是如此。为了达到该目的,Phoenix Contact公司研发了一种保险丝接线端子,这种保险丝接线端子是符合ISO 8820- 3以及DIN 72581-3规定的结构紧凑的C型保险丝。

保险丝按照使用电流强度的要求用颜色进行编号,在世界范围内可供使用。熔断式保险丝仅适合于最大为48 V的低电压情况下使用,而符合标准的保险丝载体可在最大为250 V较高电压情况下使用。标准的扁平保险丝也被称作热断路器,缩写为TCP,该热断路器在一个断路器中用作保险丝接线端子。热设备断路器除了适合在较高额定电压情况下使用外,还具有其它优势。热设备断路器可重新接通自动装置,并可借助于控制元件打开电流通路。反之,保险丝是不能恢复功能的,在一次触发后必须进行更换。