เทอร์มินัลบล็อก - สิ่งที่คุณต้องรู้

ในฐานะที่เป็นอุปกรณ์ในกล่องเครื่องมือจัดเก็บคอนเน็กเตอร์ของวิศวกรที่ได้รับการยอมรับเป็นอย่างดี บล็อกเทอร์มินัลได้ถูกนำมาใช้ในการเชื่อมต่อสายไฟแบบกึ่งถาวรและปลอดภัยในแอปพลิเคชันต่าง ๆ มาเป็นเวลาหลายปี เทอร์มินัลบล็อก หรือที่เรียกว่าเทอร์มินัลการเชื่อมต่อ ขั้วต่อเทอร์มินัล หรือขั้วสกรู ประกอบด้วยตัวเรือนแบบแยกส่วนและตัวฉนวนที่เชื่อมต่อสายไฟตั้งแต่สองสายขึ้นไปเข้าด้วยกัน ด้วยลักษณะการเชื่อมต่อแบบกึ่งถาวร ทำให้เทอร์มินัลบล็อกช่วยลดความซับซ้อนของกระบวนการตรวจสอบและซ่อมแซมในภาคสนามได้ แม้ว่าจะเป็นส่วนประกอบที่ค่อนข้างเรียบง่าย แต่ก็ยังมีประโยชน์ที่จะมีความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับเทอร์มินัลบล็อกและข้อมูลจำเพาะก่อนที่จะเลือก บทความนี้จะกล่าวถึงหัวข้อต่าง ๆ รวมถึงประเภทของเทอร์มินัลบล็อกทั่วไป การพิจารณาทางไฟฟ้าและกลไกที่สำคัญ และรายละเอียดเพิ่มเติมเพื่อช่วยวิศวกรในกระบวนการนี้

การกำหนดค่าทั่วไป

การติดตั้ง PCB แถบกั้น และการป้อนผ่านเป็นเทอร์มินัลบล็อกที่พบมากที่สุดสามประเภทที่ใช้ในการออกแบบ ตารางต่อไปนี้สรุปประเภทที่แตกต่างกันสามประเภทรวมถึงหลักการพื้นฐานรูปแบบการติดตั้งและการกำหนดค่า

ข้อกำหนดทางไฟฟ้าที่สำคัญ

เมื่อครอบคลุมประเภทของเทอร์มินัลบล็อกทั่วไปแล้วจึงมีข้อกำหนดทางไฟฟ้าที่สำคัญหลายประการที่ต้องพิจารณาในระหว่างขั้นตอนการออกแบบ ได้แก่:

พิกัดกระแสไฟฟ้า: โดยทั่วไป ข้อกำหนดที่สำคัญที่สุดที่ควรทราบในการออกแบบเทอร์มินัลบล็อกคือพิกัดกระแสไฟฟ้า สิ่งนี้สร้างขึ้นจากสามส่วน: การนำไฟฟ้าของขั้ว, พื้นที่หน้าตัดและอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นที่สอดคล้องกัน เมื่อทำการเลือกเทอร์มินัลบล็อก ขอแนะนำให้โมดูลสามารถรองรับพิกัดกระแสไฟฟ้าที่อย่างน้อย 150% ของกระแสไฟฟ้าสูงสุดที่ระบบคาดการณ์ไว้ หากแผงขั้วต่อไม่ได้รับการจัดอันดับอย่างเหมาะสมและใช้งานที่กระแสไฟสูงเกินไปความร้อนสูงเกินไปและความเสียหายต่อแผงขั้วต่ออาจทำให้เกิดปัญหาด้านความปลอดภัยที่สำคัญ

พิกัดแรงดันไฟฟ้า: พิกัดแรงดันไฟฟ้าของเทอร์มินัลบล็อกได้รับอิทธิพลบางส่วนจากระยะห่างและความเป็นฉนวนของตัวเครื่อง ตามแนวเดียวกันกับพิกัดกระแส พิกัดแรงดันไฟฟ้าของเทอร์มินัลบล็อกจะต้องมากกว่าแรงดันไฟฟ้าสูงสุดของระบบขณะเดียวกันก็พิจารณาแรงดันไฟกระชากที่อาจทำให้การเชื่อมต่อเสียหาย

จำนวนขั้ว: การนับขั้วเป็นวิธีทั่วไปในการแสดงจำนวนของวงจรแต่ละตัวที่อยู่ในแผงขั้วต่อ ข้อกำหนดนี้โดยทั่วไปจะมีตั้งแต่เสาเดียวไปจนถึงมากถึง 24 ขั้ว

Pitch: กำหนดให้เป็นระยะกึ่งกลางจากเสาที่อยู่ติดกันระยะพิทช์จะถูกกำหนดโดยการจัดอันดับโดยรวมของเทอร์มินัลบล็อกซึ่งเกี่ยวข้องกับปัจจัยต่าง ๆ เช่นการคืบหน้าแรงดันไฟฟ้า/กระแสและระยะห่าง ตัวอย่างของระยะห่างทั่วไป ได้แก่ ค่าต่าง ๆ เช่น 2.54 มม. 3.81 มม. 5.0 มม. และอื่น ๆ

ขนาดสายไฟ/ประเภท: ระบุไว้ในหน่วยของ American wire gauge (AWG) ในอเมริกาเหนือแผงขั้วต่อจะแสดงขนาดหรือมาตรวัดของสายไฟที่โมดูลสามารถยอมรับได้เพื่อให้แน่ใจว่าสายไฟจะพอดีกับตัวเรือน โชคดีที่เทอร์มินัลบล็อกส่วนใหญ่มีความอดทนพอสมควรด้วยความสามารถในการรองรับขนาดสายไฟต่าง ๆ เช่น 18~4 หรือ 24~12 AWG นอกจากเกจสายแล้วควรพิจารณาประเภทของสายไฟโดยขึ้นอยู่กับประเภทโมดูลที่เลือก แบบเกลียวหรือแบบมัลติคอร์เหมาะอย่างยิ่งสำหรับขั้วสกรูในขณะที่สายแกนเดี่ยวมักจับคู่กับเทอร์มินัลบล็อกแบบกดเข้า

ข้อกำหนดทางกลที่สำคัญ

ถัดไปในรายการคือข้อกำหนดเชิงกลซึ่งเกี่ยวข้องกับขนาดของเทอร์มินัลบล็อกการวางแนวและความสามารถในการเข้าถึงการเชื่อมต่อภายในการออกแบบ ปัจจัยทางกลที่สำคัญได้แก่:

มุมในการเข้าสาย: แนวนอน (90°) แนวตั้ง (180°) และ 45° เป็นทิศทางของเทอร์มินัลบล็อกที่พบมากที่สุดสามแบบ การตัดสินใจนี้จะขึ้นอยู่กับเค้าโครงของการออกแบบและการวางแนวแบบใดทำให้เกิดความพอดีและเข้าถึงการเชื่อมต่อได้มากที่สุด

รูปที่ 1: การวางแนวของเทอร์มินัลบล็อกทั่วไป (แหล่งรูปภาพ: Same Sky)

วิธีการรักษาความปลอดภัยของไฟฟ้า: เช่นเดียวกับการวางแนว มีวิธีการรักษาความปลอดภัยสายไฟทั่วไปสามวิธีสำหรับแผงขั้วต่อ:ขั้วต่อสกรู -ปุ่มกด หรือดันเข้าไป - ทั้งสามประเภทค่อนข้างตรงกับชื่อของพวกเขา ขั้วต่อสกรู หรือเทอร์มินัลบล็อกประเภทสกรู มีสกรูที่เมื่อขันแล้วให้ปิดแคลมป์เพื่อยึดสายกับตัวนำ ปุ่มกดทำงานง่าย ๆ เพียงแค่กดปุ่มที่เปิดแคลมป์เพื่อให้สอดสายเข้าไปแล้วปิดแคลมป์ที่สายเมื่อปล่อยปุ่ม ด้วยแผงขั้วต่อแบบกดเข้าคุณสามารถเสียบสายไฟเข้ากับตัวเครื่องได้โดยตรงโดยสร้างการเชื่อมต่อโดยไม่ต้องใช้สกรูหรือปุ่มเพื่อเปิดแคลมป์

รูปที่ 2: วิธีการยึดสายไฟโดยทั่วไป (แหล่งรูปภาพ: โดยทั่วไปจะมีจำหน่ายในรุ่น 2 หรือ 3 ขั้วบล็อกเทอร์มินัลที่เชื่อมต่อกันทำให้วิศวกรสามารถนับจำนวนเสาที่แตกต่างกันได้อย่างรวดเร็วหรือเชื่อมต่อสีต่างๆของโมดูลประเภทเดียวกันเข้าด้วยกัน เทอร์มินัลบล็อกชิ้นเดียวไม่น่าแปลกใจที่จะมีเสาทั้งหมดในโมดูลเดียวทำให้มีความแข็งแกร่งและทนทานมากขึ้นขึ้นอยู่กับข้อกำหนดในการออกแบบ ภาพของการเชื่อมต่อกับเทอร์มินัลบล็อกชิ้นเดียว Same Sky)

แบบเชื่อมต่อกัน vs. แบบเดี่ยว: สามารถสร้างเทอร์มินัลบล็อกในตัวกล่องปะเภท interlocking หรือแบบเดี่ยว โดยทั่วไปบล็อกเทอร์มินัลจะมีจำหน่ายในรุ่น 2 หรือ 3 ขั้ว บล็อกเทอร์มินัลที่เชื่อมต่อกันทำให้วิศวกรสามารถนับจำนวนขั้วที่แตกต่างกันได้อย่างรวดเร็วหรือเชื่อมต่อสีต่าง ๆ ของโมดูลประเภทเดียวกันเข้าด้วยกัน ขั้วต่อราง DIN บล็อกทำงานในลักษณะเดียวกันโดยการเลื่อนแต่ละยูนิตเข้าด้วยกันบนรางโลหะ จากนั้นปิดท้ายด้วยฝาปิดที่เข้ากันได้เพื่อปกป้องตัวเครื่องที่ยูนิตส่วนใหญ่ด้านนอก เมื่อได้การกำหนดค่าและจำนวนขั้วที่ต้องการแล้ว จึงไม่น่าแปลกใจที่เทอร์มินัลบล็อกแบบเดี่ยวจะมีเสาทั้งหมดในโมดูลเดียว ทำให้มีความแข็งแกร่งและทนทานมากขึ้นขึ้นอยู่กับข้อกำหนดในการออกแบบ

รูปที่ 3: เทอร์มินัลบล็อกแบบ Interlocking vs. แบบเดี่ยว (แหล่งรูปภาพ: Same Sky)

วิธีการต่อสายไฟไปยังกล่อง: เมื่อจำเป็นต้องเชื่อมต่อและถอดการเชื่อมต่อหลักบ่อย ๆ เทอร์มินัลบล็อก แบบเสียบได้ ก็เป็นทางเลือกที่ดี เหล่านี้ทำงานโดยการเสียบสายไฟเข้ากับปลั๊กแบบโมดูลาร์ซึ่งเชื่อมต่อกับเต้ารับคงที่บน PCB ทำให้ง่ายต่อการถอดการเชื่อมต่อโดยไม่ต้องจัดการกับสายไฟแต่ละเส้น

รูปที่ 4: ภาพปลั๊กและเต้ารับของแผงขั้วต่อแบบเสียบได้ของเทอร์มินัลบล็อกแบบเสียบได้ Same Sky)

คะแนนความปลอดภัยและข้อควรพิจารณาเพิ่มเติม

UL และ IEC เป็นหน่วยงานด้านความปลอดภัยหลักที่ใช้ในการรับรองเทอร์มินัลบล็อก เมื่อดูที่แผ่นข้อมูลเทอร์มินัลบล็อกมาตรฐานความปลอดภัยของ UL และ/หรือ IEC จะถูกระบุไว้โดยส่วนใหญ่มักมีค่าที่แตกต่างกัน เนื่องจากแต่ละหน่วยงานใช้มาตรฐานการทดสอบที่แตกต่างกันดังนั้นวิศวกรจึงควรทราบข้อกำหนดด้านความปลอดภัยของระบบโดยรวมเพื่อเลือกเทอร์มินัลบล็อกที่สอดคล้องกับข้อกำหนด

แม้ว่าจะมีการออกแบบหลาย ๆ แบบในภายหลัง แต่การปรับแต่งสีของตัวเรือนหรือปุ่มของแผงขั้วต่อเทอร์มินัลอาจเป็นประโยชน์ ในการเลือกสีที่ไม่ซ้ำกันสำหรับเทอร์มินัลบล็อก วิศวกรสามารถเชื่อมจุดเชื่อมต่อในระบบที่ซับซ้อนได้ง่ายขึ้นและหลีกเลี่ยงการเชื่อมต่อที่ไม่เหมาะสม

ท้ายสุด เทอร์มินัลบล็อกพร้อม พิกัดอุณหภูมิที่สูงกว่า ยังเป็นตัวเลือกในสภาพแวดล้อมหรือการใช้งานที่ต้องเผชิญกับอุณหภูมิที่สูงเกินไป

สรุป

ด้วยความเข้าใจเกี่ยวกับข้อกำหนดทางไฟฟ้าและกลไกที่สำคัญรวมถึงโมดูลประเภทต่างๆวิศวกรจึงสามารถติดตั้งอุปกรณ์ต่าง ๆ ได้ดีขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการของการเชื่อมต่อระบบไฟฟ้าที่หลากหลาย Same Sky ประเภท เทอร์มินัลบล็อก สายผลิตภัณฑ์นำเสนอตัวเลือกสีและการกำหนดค่าต่าง ๆ ให้วิศวกร เพื่อลดความซับซ้อนของกระบวนการเลือกนี้