산업용 커넥터 선택 가이드: IP 등급, 잠금 메커니즘 및 내 화학성

산업용 커넥터를 선택할 때 배전 시스템 설계자는 전압, 전류, 작동 온도, 기본 충격 및 진동 저항 요구 사항과 같은 기본 사양을 고려해야 합니다.또한 IP (Ingress Protection) 등급, 잠금 메커니즘, 내화학성 및 내식성, 핫플러그 가능성과 같은 요소도 고려해야 합니다.

산업용 커넥터의 IP 등급은 특정 환경 조건에서 안정적인 작동을 보장하도록 설계되었습니다.두 자리 숫자로 구성됩니다.첫 번째 숫자는 커넥터에 고체 물체 및 먼지가 들어가는 것을 방지하는 수준을 나타내고, 두 번째 숫자는 액체가 내부로 유입되는 것을 방지하는 수준을 나타냅니다.어느 위치에서든 “0"은 보호 기능이 없음을 의미합니다.

표준 IP 등급에서 가장 높은 등급은 IP69입니다.IP69 등급 장비는 방진 기능이 있으며 고압 액체 및 스팀 세척을 견딜 수 있습니다.다음 등급은 IP68로 방진 장비에 적합하며 최대 1.5m 깊이의 물에 최대 30분 동안 담가도 견딜 수 있습니다.

IP68 보호 등급의 커넥터의 예로는 앤더슨 파워 프로덕츠의 Samtec ACR-16 및 SBSX-75A 밀폐 및 방수 커넥터가 있습니다.ACR-16 커넥터는 정격 전류가 11.6A인 10핀 커넥터이고, SBSX-75A 커넥터에는 정격 전류가 최대 135A인 전원 핀 2개와 신호 핀 최대 4개가 있습니다.잠금 메커니즘의 스타일은 다르지만 두 커넥터 모두 잠금 메커니즘을 포함합니다 (그림 1).

그림 1: ACR-16 (왼쪽) 및 SBSX-75A (오른쪽) 커넥터에는 IP68 환경 등급 및 잠금 메커니즘 (크기 조정 불가) 이 있습니다.(이미지: Sager)

잠금 메커니즘

잠금식 또는 잠금식 커넥터는 우발적인 분리를 방지하고 안전하고 안정적인 연결을 제공하도록 설계되었습니다.자동차, 에너지 저장, 산업, 의료 및 기타 응용 분야에서 널리 사용됩니다.예:

ACR-16 시리즈는 결합 및 비틀었을 때 잠기는 베이요넷 커넥터입니다.1/3 회전으로 플러그를 꽂거나 뺄 수 있습니다.

SBSX-75A 시리즈는 측면에 스테인리스 스틸 스프링 래치가 있어 제자리에 단단히 고정되는 래치를 사용합니다.

다음과 같은 다양한 기타 잠금/잠금 메커니즘을 사용할 수 있습니다.

레버 잠금은 산업용 커넥터의 매우 일반적인 메커니즘입니다.커넥터가 열리는 것을 방지하고 연결의 견고성을 높일 수 있습니다.Hirose 푸시풀 잠금은 플러그의 내부 래치를 사용합니다.두 개의 반쪽을 함께 누르면 이 래치가 접혀 소켓 내부의 해당 홈에 삽입됩니다.연결을 끊으려면 커넥터 본체를 꽉 쥐고 커넥터의 두 반쪽을 당겨야 합니다.

나사 잠금은 나사 커플링을 사용하여 충격 및 진동 성능을 개선합니다.나사 잠금은 직사각형 커넥터와 원형 커넥터 모두에 사용됩니다.

내화학성 및 내식성

잠겨 있거나 밀봉된 커넥터의 경우에도 운송, 산업 및 모바일 애플리케이션에서 탄화수소 및 용제에 노출되면 표준 하우징 재료의 품질 저하를 줄일 수 있습니다.이러한 용도의 경우 커넥터 하우징은 화학적 내식성이 있는 재료로 만들 수 있습니다.

폴리카보네이트 (PC) 는 묽은 산, 중성 염 용액, 그리스, 오일 및 세제에 대한 내화학성이 우수합니다.

폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT) 는 유기 용제, 가솔린 및 오일에 대한 노출이 예상되는 용도에 적합합니다.

PC/PBT 블렌드는 높은 내화학성, 높은 충격 성능 및 우수한 내후성과 함께 두 폴리머의 최상의 특성을 결합합니다.

앤더슨 파워 프로덕츠의 SB 커넥터 시리즈는 PC/PBT 혼합물을 사용하는 내화학성 하우징을 제공합니다.이 커넥터는 최대 280A의 정격 전류, -40°C ~ 105°C의 확장된 작동 온도 범위, IP64의 환경 등급을 제공합니다 (그림 2).

그림 2: 이 전원 커넥터의 하우징은 PC/PBT 혼합물로 만들어졌으며 내화학성이 높습니다.(이미지: 앤더슨 파워 프로덕트)

핫 플러그 기능

모듈식 시스템은 핫플러그 가능 커넥터를 사용하여 안정성을 개선할 수 있습니다.다른 경우에는 회로를 차단하고 고전압 영역에서 작업자의 안전을 보장하기 위해 서비스 플러그 커넥터 (콜드 플러그 커넥터라고도 함) 가 필요합니다.

핫 플러그 기능은 라이브 커넥터의 삽입 및 제거를 지원하여 시스템 가용성을 극대화합니다.핫플러그 구성에는 두 가지가 있습니다.

접점이 주 전원 접점보다 먼저 맞물리도록 접점을 프리메이트 또는 메이크 퍼스트/브레이크 라스트 시퀀싱합니다.프리메이팅은 과전류, 합선 및 접지 결함을 방지하는 데 사용됩니다.

신호 또는 보조 전원 위치에 사용되는 접점을 포스트메이팅 또는 메이크 라스트/브레이크 퍼스트 시퀀싱하여 전원 접점이 완전히 연결될 때까지 통신이 시작되지 않거나 전원 회로가 켜지지 않도록 합니다.

앤더슨 파워 프로덕츠의 파워폴 커넥터는 정격 600V, 최대 350A의 전류를 공급하며 사전 연결 기능을 갖추고 있습니다.플랫 와이핑 접촉 시스템은 수직력이 크고 전도성 면적이 넓어 접촉 저항을 최소화합니다.희생식 팁은 막히거나 하중을 받아 파손될 때 비전도성 표면의 손상을 제한합니다.플러그를 꽂으면 와이핑 디자인이 하중을 받든 그렇지 않든 관계없이 결합 표면을 청소합니다.

콜드 플러그 기능

고전압 애플리케이션 (1,500V+) 은 일반적으로 시스템 가동 시간보다 작업자 안전에 더 관심이 있습니다.이러한 경우 콜드 플러그 기능을 위해 서비스 플러그를 사용하여 수동으로 전원을 차단하고 작업자를 고전압으로부터 보호할 수 있습니다.

Hirose EM30MSD 서비스 플러그에는 1,500V 및 200A 정격 전원 단자와 250V 및 1A 정격 신호선이 포함되어 있습니다. 이러한 신호선은 베이요넷 잠금 메커니즘을 돌려 연결을 끊을 때 핫 플러깅이 불가능하도록 차단됩니다.또한 잠금 시스템은 결합할 때 충격 방지 기능을 제공하여 실수로 연결이 끊어질 가능성을 최소화합니다 (그림 3).

그림 3: EM30MSD 콜드 플러그 커넥터를 분리하면 전원 및 신호선이 모두 열려 작업자를 보호합니다.(이미지: 히로세)

다점 접점 설계는 접촉 저항을 줄입니다.EM30MSD 서비스 플러그의 PBT 하우징은 내화학성이 있고 결합 시 IP68 보호 등급을 받으며 환경 보호에 적합합니다.

플러그를 뽑으면 소켓 부분에 IPX2 손가락 보호 기능이 있어 작업자의 감전 위험을 줄일 수 있습니다.IPX2 설계는 지름이 12.5mm를 초과하고 길이가 80mm를 초과하는 고체 물체 (예: 손가락) 가 들어가는 것을 방지합니다.

맞춤형 케이블 컨피규레이터

커넥터 선택은 중요한 작업입니다.이러한 커넥터를 사용하여 케이블 어셈블리를 설계하는 것도 마찬가지입니다.몰렉스의 맞춤형 케이블 컨피규레이터는 이 프로세스를 단순화합니다.

설계자는 이 온라인 도구를 사용하여 맞춤형 케이블 어셈블리를 신속하게 설계할 수 있습니다.설계가 완료되면 이 도구는 Sager Electronics의 개념 도면, 3D 모델, 샘플 및 견적을 제공합니다.특징 및 기능은 다음과 같습니다.

전원 및 신호 커넥터 선택

UL 등급 와이어 옵션

듀얼 엔드 및 싱글 엔드 설계 지원

액세서리 및 맞춤형 라벨을 번들링하기 위한 옵션

고급 기능에는 핀아웃 컨피규레이터와 자동으로 생성된 도면 및 3D 모델이 포함됩니다.

전력, 보호 및 신뢰성을 제공할 수 있는 산업용 커넥터를 선택하고 케이블 어셈블리를 설계하는 것은 세부 프로세스입니다.여기에는 커넥터 IP 등급, 래치/잠금 메커니즘, 내화학성 및 내식성에 대한 고려가 포함됩니다.