工業連接器選擇指南：IP 等級，鎖定機構和耐化學性

在選擇工業連接器時，配電系統的設計師必須考慮基本規格，例如電壓、電流、工作溫度以及基本耐衝擊和抗振動的要求。它們還需要考慮入侵防護 (IP) 等級、鎖定機構、耐化學和耐腐蝕性以及熱插拔性等因素。

工業連接器的 IP 等級旨在確保在特定環境條件下可靠運行。它們由兩個數字組成。第一個數字表示防止固體物和灰塵進入連接器的保護程度，第二位數代表防止液體進入內部的保護程度。任一位置中的「0」表示沒有保護。

標準 IP 等級中的最高等級為 IP69。IP69 級設備防塵，可承受高壓液體和蒸汽清洗。下一個級別是 IP68，適用於防塵設備，可承受水深達 1.5 米的水中，長達 30 分鐘。

具有 IP68 防護等級的連接器範例包括安德森電源產品的 Samtec ACR-16 和 SBSX-75A 密封和防水連接器。ACR-16 是一個 10 針連接器，額定電流為 11.6 A，SBSX-75A 具有兩個電源引腳，額定電流高達 135 A，最多四個信號引腳。這兩個連接器也包含鎖定機構，儘管鎖定機構的樣式不同（圖 1）。

圖 1：ACR-16（左）和 SBSX-75A（右）連接器具有 IP68 環境等級和鎖定機制（不可縮放）。（圖片：薩格）

鎖定機構

鎖定或鎖定的連接器旨在防止意外斷開連接並提供安全可靠的連接。它們廣泛應用於汽車，儲能，工業，醫療等應用。例如：

ACR-16 系列是卡口連接器，可在配對和扭轉時鎖住。它們可以在 1/3 回轉時插入和拔除電源。

SBSX-75A 系列採用鎖扣，側面有不銹鋼彈簧鎖，可牢固地固定在位置。

提供多種其他鎖定/鎖定機制，包括：

槓桿鎖定是工業連接器上非常常見的機制。它可以防止連接器打開並增加連接的密度。Hirose 推拉鎖採用插頭內部鎖扣。將兩個半部壓在一起時，這些鎖扣會拉回並插入插槽內的匹配槽中。要斷開連接器，必須在拉開連接器的兩半部分的同時擠壓連接器本體。

螺絲鎖定使用螺紋聯軸器來提高衝擊和振動性能。螺絲鎖定用於矩形和圓形連接器。

耐化學性和耐腐蝕性

即使對於鎖定和密封的連接器，在運輸、工業和移動應用中暴露在碳氫化合物和溶劑中也可以減少標準外殼材料的降解。對於這些應用，連接器外殼可以由具有耐化學腐蝕性的材料製成。

聚碳酸酯（PC）對稀酸，中性鹽溶液，潤滑脂，油和洗滌劑具有良好的耐化學性。

聚丁二苯二甲酸酯（PBT）適用於預期接觸有機溶劑，汽油和油的應用。

PC/PBT 混合物結合了兩種聚合物的最佳性能，具有高耐化學性，高衝擊性能和優異的耐候性。

安德森電源產品的 SB 連接器系列提供使用 PC/PBT 混合物的耐化學外殼。這些連接器的額定電流高達 280 A，工作溫度範圍從 -40°C 到 105°C 的延伸，且環境等級為 IP64（圖 2）。

圖 2：此電源連接器的外殼由 PC/PBT 混合物製成，具有高耐化學性。（圖片：安德森電力產品）

熱插拔性

模組化系統可使用熱插拔連接器來提高可靠性。在其他情況下，需要服務插頭連接器（也稱為冷插頭連接器）來斷開電路並確保高壓區域的工人的安全。

熱插拔功能支援插入和移除即時連接器，以最大限度地提高系統可用性。有兩種熱插拔配置：

前置或建立第一次/最後斷開連接點排序，以便它們在主電源接點之前接合。預接用於防止過電流、短路和接地故障。

配接後或最終/斷開始序列用於信號或輔助電源位置的觸點，以確保通訊不會啟動或電源電路直到電源觸點完全開啟。

安德森電源產品的 Powerpole 連接器的額定值為 600 V，電流高達 350 A，並具有預連接功能。平面擦拭觸點系統具有大的正向力和大導電面積，以最大程度地減少接觸電阻。犧牲頭可限制在負載下塞或斷裂時對非導電表面的損壞。插入時，擦拭設計無論是否在負載下，擦拭設計都可清潔配接曲面。

冷插拔性

高壓應用（1,500 V +）通常比系統正常更關注操作員安全。在這些情況下，可以使用維修插頭以進行冷插拔，以手動斷開電源並保護操作員免受高電壓的影響。

Hirose EM30MSD 服務插頭包括額定為 1,500 V 和 200 A 的電源端子，以及額定為 250 V 和 1 A 的信號線路，這些信號線會在旋轉卡口鎖定機構時中斷，以防止熱插拔性。配對時，鎖定系統還提供防震功能，以最大限度地減少意外斷開連接的可能性（圖 3）。

圖 3：拔出 EM30MSD 冷插拔連接器時，電源線和信號線都會打開以保護操作員。（圖片：廣瀨）

多點接觸設計可降低接觸電阻。EM30MSD 服務插頭的 PBT 外殼具有耐化學性，配對時具有 IP68 防護等級，適合環保。

拔除插頭時，插座部分具有 IPX2 手指保護功能，降低操作員電擊的風險。IPX2 設計可防止直徑大於 12.5 mm 和長度超過 80 mm 的實體物體 (例如手指) 進入。

自訂電纜配置器

選擇連接器是一項重要的任務。使用這些連接器設計電纜組件也是如此。Molex 的自訂電纜配置器簡化了這個過程。

設計師可以使用此線上工具快速設計客製化的電纜組件。設計完成後，該工具提供了 Sager Electronics 的概念圖，3D 模型，樣品和報價。特點和功能包括：

電源和信號連接器的選擇

UL 級配線選項

支援雙端和單端設計

包裝配件和定制標籤的選項

進階功能包括引腳配置器以及自動產生的圖面和 3D 模型。

選擇工業連接器並設計能夠提供電源、保護和可靠性的電纜組件是一個詳細的過程。它涉及連接器 IP 等級，鎖/鎖定機制以及化學性和耐腐蝕性的考慮。