【技术干货】接线端子的类型与设计选择

在工业自动化等应用中，许多设备都需要稳定与安全的配线系统，其中可采用接线端子来进行线路的连结，以加快线路的连接效率与整体系统的安全性。接线端子由模块化外壳和一个绝缘体组成，可将两根或多根电线固定在一起。接线端子也称为端子连接器、连接端子或螺钉端子，广泛用于需要安全连接电气系统的应用中。它们非常适合需要安全、组织良好的半永久性电线连接的设计，并且可以轻松更换以进行现场检查或维修。

接线端子的类型相当多样，可以依据应用的需求来进行选择。在设计中可以使用多种类型的接线端子，包括PCB安装、隔离带、馈通／DIN导轨等类型。

PCB安装接线端子通常被称为Eurostyle或线对板接线端子，其工作原理是将裸线插入模块，然后用夹子将电线固定在外壳中，然后将外壳焊接到具有常见外型尺寸的PCB上，PCB安装的接线端子可以是单层、双层或多层模块。

隔离带这种接线端子则具有旋入式端子，其中环形端子或铲形端子连接到电线，然后插入螺钉并拧紧到外壳中，隔离带通常用于需要考虑振动的地方。此外，另一种馈通／DIN导轨式的接线端子，是用于将两根电线连接在一起以进行线对线连接，这种接线端子类型具有一个输入和一个输出触点，其中两根不同的电线馈入外壳的相对侧。与PCB安装版本一样，这些模块也可以是单层、双层或多层模块。馈通式最常见于DIN导轨安装配置中，DIN导轨接线端子通常作为用于线对线连接的馈通型或接地型提供，其在视觉上看起来与馈通型相同，但不是连接引入的电线，而是将它们接地到DIN导轨或面板。

在设计将使用接线端子的系统时，您需要了解整个系统的电压和电流要求，以及极数、间距、电线尺寸／类型等其他因素。

首先，额定电流通常是接线端子设计中需要考虑的最重要参数，额定电流基于端子的电导率、横截面积和相应的热升等因素。在过高电流下工作可能会导致接线端子过热和损坏，从而导致重大安全问题，最佳实践是使用额定电流至少为系统预期最大电流150%的接线端子。

在额定电压部分则取决于接线端子外壳的介电强度和间距，应用的最大系统电压必须小于额定电压，在选择接线端子时还应评估系统中的任何电压浪涌。此外，接线端子内单独电路的数量也称为极数，可根据具体应用中需要多少个单独的电路，可以少至单极，多至24极甚至更多。

接线端子的间距定义为从一极到下一极的中心距离，连接器的间距通常由接线端子的总体额定值决定，其中考虑了电压／电流、爬电距离和间隙等因素。常见的工业间距包括但不限于2.54 mm、3.81 mm、5.0 mm和7.62 mm。

接线端子可接受的最小和最大电线尺寸是电压／电流额定值的相对应函数，除了确保所使用的电线在物理上适合接线端子外，还应考虑电线的类型。绞合或多芯线通常用于螺钉端子，单芯线通常用于推入式接线端子。在北美，电线尺寸以美国线规（AWG）为指定的单位，电线尺寸也可以指定为mm²。

除了系统电气因素外，接线端子设计中还需要考虑机械约束和限制。要考虑的关键特征是外壳上的任何机械限制，这些限制可能会影响连接的整体占地面积、方向和可访问性。外壳的机械变化包括进线方向、电线固定方法、模块类型、线对外壳方法等多种方式。

接线端子有三种常见进线方向，包括水平、垂直和45°，水平和垂直也分别称为 90° 和 180°。导线方向通常可以通过整体设计中的物理限制来确定，来判断到底哪一种选择比另一种更可行。

将电线固定在接线端子外壳中的方法通常通过螺钉端子、按钮式端子或推入式端子等三种主要类型来实现。螺钉端子或螺钉型接线端子通过拧紧闭合夹子的螺钉将电线固定在接线端子中的导体上。此外，按钮式接线端子通过弹簧夹将电线固定在导体上，按下按钮即可打开弹簧夹，放开按钮则可将弹簧夹在电线上。推入式端子则与带有弹簧夹的按钮类似，推入式接线端子允许将电线直接压入外壳，而无需使用按钮来打开弹簧。

接线端子模块则可以构建为彼此互锁的部件，也可以构建为单个外壳。联锁接线端子模块通常采用2极和3极版本构造。通过这两种尺寸，设计人员只需将模块卡在一起即可实现所需的任何极数。DIN导轨接线端子的操作方式大致相同，即在金属导轨上将各个单元滑动到一起，一旦达到所需的配置和极数，就会用兼容的端盖来完成，以保护最外部单元的外壳。

单件式接线端子的构造方式是将所有极都包含在单个外壳中，这些是可插拔外壳的典型特征，在这种情况下不可能有多件形式，其他用途包括高电流或高温版本，采用单个外壳将会更坚固。

虽然大多数接线端子连接器的电线可直接插入外壳，但也有一些变体使用可插在一起的配合对。这些可插拔接线端子仍然可将电线插入外壳中，但具有模块化外壳的额外优点，可以直接插入PCB上的固定外壳中，这些简化适合需要频繁断开主连接的设计，而无需断开所有单独电线。

安全等级对于接线端子的规格相当重要，接线端子通常会经过UL和／或IEC安全标准认证和／或设计，并且由易燃性等级符合UL94V-0的材料组成。UL和IEC评级可以不同的值出现在数据表上。这是因为每个机构使用不同的标准，且接线端子必须满足其要求，在选择接线端子时，您需要了解整体系统安全要求，并确保接线端子额定值符合这些要求。

为了使用户更容易组装或维护，可以修改外壳颜色或特殊标记以帮助区分各种接线端子连接，这对于使用集中位置的多个布线和电路的复杂系统特别有用。此外，在选择接线端子时还需要考虑终端系统的工作温度，以了解是否需要高温额定接线端子。

Same Sky是接线端子的重要供应商，其推出的接线端子提供可插拔、免螺丝、螺丝式和DIN导轨配置，具有多达 24 极数、多种颜色选项，以及 28 至 4 AWG 线规。Same Sky 的接线端子连接器还具有各种UL和 IEC 电流和电压额定值，以及 -40 至 105℃ 的工作温度范围，还可提供工作温度高达 130℃ 的高温接线端子。

虽然设计整个系统时需要考虑许多因素，但接线端子是复杂电气系统连接的最佳解决方案。在选择接线端子时，理解不同类型端子的特性和功能至关重要。正确的选择接线端子不仅会影响到电气系统的稳定性与安全性，还关系到系统的维护便利性与长期使用寿命。通过考虑具体应用需求、操作环境、材料选择及安装便利性，设计者可以选出最适合的接线端子，从而提升整体系统的性能与可靠性。Same Sky的接线端子具有多种颜色选项和配置，将可提供一系列选项来满足您的设计挑战。