用于電源、保護和可靠性的工業(yè)連接器

來源：?作者：線束世界?2025-01-08 10:03

安全可靠的配電在工業(yè)、儲能、可再生能源、運輸和農(nóng)業(yè)設(shè)備中至關(guān)重要。在眾多好的連接器選擇中進行選擇可能具有挑戰(zhàn)性。

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配電系統(tǒng)的設(shè)計人員在選擇工業(yè)連接器時，必須考慮電壓、電流、工作溫度以及基本沖擊和振動需求等基本規(guī)格，還要考慮侵入防護（IP）等級、鎖定機制、耐化學(xué)性和耐腐蝕性以及熱插拔性等因素。

工業(yè)連接器的 IP 等級旨在確保在特定環(huán)境條件下可靠運行。它們由兩個數(shù)字組成。第一個表示防止固體物體和灰塵進入連接器的保護級別，第二個表示防止液體進入內(nèi)部的保護程度。任一位置的“0”表示沒有保護。

標準 IP 等級中的最高等級為 IP69。IP69 級設(shè)備防塵，可承受高壓液體和蒸汽清潔。再下一層是 IP68，它適用于防塵設(shè)備，可以承受浸入深達 1.5 米的水中長達 30 分鐘。

具有 IP68 防護等級的連接器示例包括 Anderson Power Products 的 Samtec ACR-16 和 SBSX-75A 密封防水連接器。ACR-16 是一款額定電流為 11.6 A 的 10 位連接器，SBSX-75A 具有兩個額定電流高達 135 A 的電源引腳和多達四個信號引腳。兩種連接器也包括鎖定機構(gòu)，但鎖定機構(gòu)的樣式不同（圖 1）。

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圖 1：ACR-16（左）和 SBSX-75A（右）連接器具有 IP68 環(huán)境等級和鎖定機制（不按比例縮放）。（圖片：Sager）

鎖定機構(gòu)

鎖定或鎖定連接器旨在防止意外斷開并提供安全可靠的連接。它們廣泛用于汽車、儲能、工業(yè)、醫(yī)療和其他應(yīng)用。例如：

ACR-16 系列是卡口式連接器，在配接和扭曲時可鎖定。它們可以通過 1/3 圈進行插拔。

SBSX-75A 系列使用閂鎖，側(cè)面有不銹鋼彈簧閂鎖，可牢固地卡入到位。

提供各種其他鎖定/鎖定機構(gòu)，包括：

杠桿鎖定是工業(yè)連接器上非常常見的機制。它可以防止連接器打開并增加連接的緊密度。Hirose 推拉式鎖定使用插頭中的內(nèi)部閂鎖，當(dāng)兩半壓在一起時，這些閂鎖會縮回，并插入插座內(nèi)部的匹配凹槽中。斷開連接需要擠壓連接器主體，同時將連接器的兩半拉開。

螺釘鎖定使用螺紋聯(lián)軸器來提高沖擊和振動性能。螺釘鎖定用于矩形連接器和圓形連接器。

耐化學(xué)性和耐腐蝕性

即使對于鎖定和密封的連接器，暴露于運輸、工業(yè)和移動應(yīng)用中的碳氫化合物和溶劑也會降低標準外殼材料的降解。對于這些應(yīng)用，連接器外殼可采用耐化學(xué)腐蝕材料。

聚碳酸酯（PC）對稀酸、中性鹽溶液、油脂、油和洗滌劑具有良好的耐化學(xué)性。

聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）適用于預(yù)期會暴露于有機溶劑、汽油和油中的應(yīng)用。

PC/PBT 共混物結(jié)合了兩種聚合物的最佳性能，具有高耐化學(xué)性、高沖擊性能和優(yōu)異的耐候性。

Anderson Power Products 的 SB 連接器系列提供使用 PC/PBT 混合物的耐化學(xué)腐蝕外殼。這些連接器的額定電流高達 280 A，具有 -40 °C 至 105 °C 的擴展工作溫度范圍，環(huán)境等級為 IP64（圖 2）。

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圖 2：該電源連接器的外殼由 PC/PBT 混合物制成，具有高耐化學(xué)性。（圖片：Anderson Power Products）)

熱插拔

模塊化系統(tǒng)可以通過使用熱插拔連接器來提高可靠性。在其他情況下，需要維修插頭連接器（也稱為冷插頭連接器）來斷開電路并確保高壓區(qū)域工人的安全。

熱插拔支持帶電連接器的插入和拔出，以實現(xiàn)最大的系統(tǒng)可用性。有兩種熱插拔配置：

Premating 或 make-first/break-last 對觸點進行排序，以便它們在主電源觸點之前接合。預(yù)配接用于防止過電流、短路和接地故障。

后插接或后接/先斷開，對用于信號或輔助電源位置的觸點進行排序，以確保在電源觸點完全接合之前不會啟動通信或打開電源電路。

Anderson Power Products 的 Powerpole 連接器的額定電壓為 600 V，電流高達 350 A，并具有預(yù)連接功能。平面擦拭接觸系統(tǒng)具有較大的法向力和較大的導(dǎo)電面積，以最大限度地減少接觸電阻。犧牲尖端在負載下插接或斷裂時將損壞限制在非導(dǎo)電表面。插接時，無論是否在負載下，擦拭設(shè)計都會清潔插接表面。

冷插拔

高壓應(yīng)用（1,500 V+）通常更關(guān)注操作員的安全，而不是系統(tǒng)正常運行時間。在這些情況下，可以使用服務(wù)插頭進行冷插拔，以手動斷開電源并保護操作員免受高壓的影響。

Hirose EM30MSD 服務(wù)插頭包括額定電壓為 1,500 V 和 200 A 的電源端子以及額定電壓為 250 V 和 1 A 的信號線，當(dāng)卡口鎖定機構(gòu)旋轉(zhuǎn)斷開時，這些信號線會中斷以防止熱插拔。接合時，鎖定系統(tǒng)還提供抗沖擊性，以最大限度地減少意外斷開的可能性（圖 3）。

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