بلوک های ترمینال برای اتصال ایمن

بلوک های ترمینال، از یک محفظه مدولار و یک بدنه عایق تشکیل شده اند. که برای ایمن سازی دو یا چند سیم در سیستم های الکتریکی که به اتصالات ایمن نیاز دارند، استفاده می شوند. بلوک های ترمینال همچنین به عنوان پایانه های پیچ، اتصالات ترمینال یا پایانه های اتصال نیز شناخته می شوند. در این سری از مقالات برنا پایش به طور کامل بلوک های ترمینال برای اتصال ایمن را برای شما تفسیر میکنیم همراه ما باشید.

آشنایی با بلوک های ترمینال برای اتصال ایمن 

بلوک های ترمینال، از یک محفظه مدولار و یک بدنه عایق تشکیل شده اند. که برای ایمن سازی دو یا چند سیم در سیستم های الکتریکی که به اتصالات ایمن نیاز دارند، استفاده می شوند. بلوک های ترمینال همچنین به عنوان پایانه های پیچ، اتصالات ترمینال یا پایانه های اتصال نیز شناخته می شوند. این قطعات، اتصالات نیمه دائمی را دراختیار مهندسان قرار میدهند. که باعث تسهیل در بررسی و تعمیر سیم ها می شود.

بلوک ترمینال به عنوان یک جز اساسی در بسیاری از کارها مورد استفاده قرار میگیرد. بنابراین، داشتن درک اساسی از انواع و مشخصات بلوک های ترمینال قبل از انتخاب بسیار مهم است. این مقاله موضوعاتی از جمله ملاحظات مکانیکی، الکتریکی، رتبه بندی ایمنی و موارد دیگر را با جزئیات در اختیار شما قرار خواهد داد.

انواع متداول بلوک ترمینال

سه نوع از متداول ترین بلوک های ترمینال که در طراحی ها استفاده می شوند شامل PCB Mount , Barrier Strip و feed-through هستند.

بلوک های ترمینال PCB Mount

این بلوک ها با قرار دادن سیم های برهنه در ماژول، جایی که گیره سیم را در محفظه محکم می کند، کار می کنند. این محفظه سپس به یک PCB لحیم می شود. به همین دلیل است که آنها را بلوک های ترمینال سیم به صفحه (wire-to-board terminal blocks) می نامند. این نوع از ترمینال بلاک ها را می توان در انواع مختلف تکی، دوتایی یا چند تایی پیدا کرد.

بلوک های ترمینال barrier strip

این نوع ترمینال ها اغلب در جاهایی که لرزش یک عامل موثراست، استفاده می شود. آنها دارای یک ترمینال پیچدار هستند. که می توانند علاوه بر سیم های لخت ، سیم هایی را که به انتهای آنها یک حلقه متصل شده است را به خود متصل کنند. سیم به راحتی روی پیچ قرار می گیرد. و به راحتی در محفظه محکم میشود. تا اتصالی امن را به ارمغان آورد. این ترمینال ها در پیکربندی های مختلف تک ردیفی یا دوردیفی وجود دارند.

بلوک های ترمینال feed-through

این بلوک های ترمینال حاوی یک ورودی و یک خروجی هستند. که در آن دو سیم جداگانه در دو طرف مخالف محفظه قرار میگیرند تا دو سیم را به یکدیگر متصل کنند. بلوک های ترمینال feed-through، مشابه انواع  PCB Mount، در ماژول های تک، دو یا چند ردیف موجود است.

مشخصات الکتریکی ترمینال ها

معمولا مهندسان هنگام استفاده از ترمینال از ولتاژ و جریان آنها مطلع هستند. اما فاکتور های دیگری نیز وجود دارد که توجه به آنها در مرحله طراحی بسیار مهم است. این فاکتورها شامل :

• محدوده جریان: مهمترین مشخصات در نظر گرفته شده در طراحی بلوک های ترمینال، درجه بندی جریان بر اساس سه عامل است. هدایت ترمینال ها ، سطح مقطع و افزایش حرارت مربوطه. افزایش دمای بالا و آسیب به بلوک های ترمینال زمانی که جریان زیادی در ترمینال جاری می شود، رخ می دهد. که می تواند نگرانی های زیادی را در مورد ایمنی به وجود آورد. توصیه می شود یک بلوک ترمینال با درجه جریان حداقل 150٪ از حداکثر جریان مورد انتظار سیستم انتخاب کنید.

نکته

افزایش دمای بالا و آسیب به بلوک های ترمینال زمانی که جریان زیادی در ترمینال جاری می شود رخ می دهد. که می           تواند نگرانی های زیادی را به وجود آورد. توصیه می شود که یک بلوک ترمینال با یک و نیم برابر بیشتر از ماکزیمم جریان انتخاب کنید.

• محدوده ولتاژ: مانند محدوده جریان، ولتاژ بلوک ترمینال باید بیشتر از ماکزیمم تحمل سیستم باشد. و همینطور باید هر ولتاژ خروجی که ممکن است در سیستم نهایی تولید شود را در نظر گرفت.
• تعداد قطب ها: از تعداد قطب ها می توان تعداد مدار هایی که در کاربرد مدنظر قرار است به بلوک ترمینال وصل شوند را تشخیص داد.بلوک های ترمینال معمولا تعداد قطب ها را از 1 تا 24 قطب ارائه می دهند.
• گام(Pitch):گام به معنی فاصله مرکز یک قطب تا قطب دیگر تعریف می شود، گام در مقادیری مانند 2.54 , 3.81 , 5.0میلی متر قرار دارند.
• سایز و انواع سیم ها: برای اطمینان حاصل کردن از اینکه سیم ها از نظر فیزیکی در محفظه بلوک قرار می گیرند. بلوک های ترمینال مقادیر تعریف شده ای از سایز سیم ها را پشتیبانی می کنند. که در واحد سیم سنجی آمریکایی (AWG ) در آمریکای شمالی مشخص شده است. هر ترمینال می تواند طیف گسترده ای از اندازه سیم را بپذیرد برای مثال 12~26 AWG. به علاوه شما باید نوع سیم را مطابق با ترمینال مناسب انتخاب کنید. سیم تک هسته ای معمولاً با بلوک های ترمینال به سبک فشار جفت می شود. در حالی که رشته یا چند هسته ای برای ترمینال های پیچ ایده آل است.

مشخصات مکانیکی کلیدی

در کنار مشخصات الکتریکی، چند فاکتور مهم مکانیکی نیز وجود دارد. که می تواند بر روی انتخاب ترمینال تاثیر بگذارد. این مشخصات شامل موارد زیر می باشند:

• جهت ورود به سیم: سه جهت متداول برای ترمینال ها عبارتند از: افقی، عمودی و 45 درجه افقی و عمودی را نیز می توان به ترتیب 90 و 180 درجه در نظر گرفت. انتخاب یک جهت گیری مناسب در نهایت به نیاز های کلی طراحی و این که کدام گزینه بهترین تناسب را فراهم می کند، بر می گردد.
• روش ایمن سازی سیم: مانند جهت گیری ها 3 نوع روش اصلی اتصال سیم برای بلوک های ترمینال وجود دارد . ترمینال پیچ (Screw Terminal)، کلید فشاری (Push Button) و Push In. همان طور که از نام آنها مشخص است  Screw Terminal از یک پیچ برای محکم کردن سیم در محل خود استفاده می کند. انواع فشاری هنگام فشار دادن دکمه اجازه ورود سیم را به داخل ترمینال می دهند. و با رها کردن باعث چفت شدن سیم در ترمینال می شوند. ترمینال های Push In، از وارد کردن مستقیم سیم ها بدون نیاز به پیچ یا دکمه برای باز کردن نقطه اتصال پشتیبانی می کنند.

  

• Interlocking در مقایسه با single-piece : ترمینال ها را می توان به دو روش ساخت. ترمینال های پیوسته اساسا با تعداد قطب های 2 یا 3 عدد تولید می شوند. که به  طراحان امکان دستیابی به تعداد قطب های متنوع و یا مخلوط کردن رنگ های مختلف از همان نوع ماژول را می دهد؛ مثلا به راحتی می توانید واحدها را مانند بلوک های ساختمانی به هم بریزید.اما ماژول های تک قطعه ای شامل همه ی قطب ها در یک محفظه می شوند. این باعث می شود کمی صلبیت و ناهمواری بیشتری در طراحی های با جریان بالاتر یا دمای بالاتر ایجاد شود.

 

• روش اتصال سیم به محفظه: همانطور که در این مقاله توضیح دادیم ، متداولترین اتصالات ترمینال ها سیمهایی را به طور مستقیم در محفظه خود قرار میدهند. ترمینال ها پلاگین یک گزینه جایگزین برای طراحی هایی است که در آن اتصال اصلی به طور مکرر قطع و وصل میشود. ترمینال های قابل انعطاف با قرار دادن سیم ها در یک محفظه پلاگین مدولار کار می کنند و سپس به یک محفظه ثابت در PCB متصل می شوند. با این روش هربار که نیاز به قطع شدن باشد ، دیگر نیازی به کار با سیم های جداگانه نیست.

• ایمنی: اکثر ترمینال ها با استاندارد های ایمنی UL و یا  IEC تایید شده و یا طراحی می شوند. هر آژانس از استاندارد متفاوتی استفاده می کند. که هر ترمینال باید از آن تبعیت کنند. بسیار مهم است که مهندسان از الزامات کلی سیستم خود برای انتخاب ترمینال متناسب آگاه باشند.

در نتیجه

بلوک های ترمینال در هر شکل و اندازه ای برای رفع نیاز های انواع سیستم ها وجود دارند. توجه به مشخصات مکانیکی و الکتریکی و همچنین انواع مختلف ماژول ها می تواند به شما امکان انتخاب گزینه مناسب را بدهد.