تماسی که در ساعت 2 بامداد دریافت میکنید و هرگز نمیخواهید آن را دریافت کنید.
شما هفتهها را صرف طراحی یک تابلوی کنترل کردهاید. هر استارتر موتور، هر رله، هر سنسور—بهدقت مشخص شده و دوباره بررسی شده است. راهاندازی بهآرامی پیش رفت. مشتری شما تأیید کرد. شما به پروژه بعدی رفتید.
سپس، در ساعت 2 بامداد یک شنبه، تلفن شما زنگ میخورد. تولید متوقف شده است. سرپرست شیفت شب سراسیمه است. هنگامی که تکنسین تعمیر و نگهداری محفظه را باز کرد، یک بلوک ترمینال ذوبشده پیدا کرد، محفظه آن سیاه شده بود، سه مدار کاملاً از کار افتاده بودند. سیستم با دقت طراحیشده شما فقط 50,000 دلار به مشتری شما ضرر وارد کرده است و اکنون از شما سؤالی پرسیده میشود که هر مهندسی از آن میترسد: “چگونه این از بازرسی عبور کرد؟”
این حقیقت ناخوشایند است: خرابی بلوکهای ترمینال در میدان تقریباً هرگز به نقصهای تولید برنمیگردد. آنها به اشتباهات انتخابی که در مرحله مشخصاتنویسی انجام شده است، برمیگردند. رتبهبندی جریان اشتباه. نوع اتصال اشتباه برای یک کاربرد با ارتعاش بالا. رتبهبندی IP اشتباه برای یک محیط مرطوب. تصمیمات کوچکی که به خرابیهای فاجعهبار تبدیل میشوند.
بنابراین چگونه یک بلوک ترمینال را انتخاب میکنید که ذوب نشود، شل نشود و دچار خوردگی نشود—مهم نیست که سیستم شما چه چیزی را به سمت آن پرتاب میکند؟
چرا بلوکهای ترمینال خراب میشوند: سه قاتل خاموش
قبل از اینکه به راهحل بپردازیم، باید درک کنید که چرا بلوکهای ترمینال خراب میشوند، زیرا “چرا” دقیقاً نشان میدهد که هنگام انتخاب آنها به دنبال چه چیزی باشید.
تنش حرارتی ناشی از کماندازهگیری قاتل شماره یک است. هنگامی که یک بلوک ترمینال جریان را فراتر از ظرفیت نامی خود حمل میکند—حتی برای دورههای کوتاه در طول راهاندازی موتور یا رویدادهای هجومی—مقاومت تماس گرما را سریعتر از آنچه محفظه میتواند آن را پراکنده کند، تولید میکند. پلاستیک نرم میشود. اتصال شل میشود. مقاومت بیشتر افزایش مییابد. حلقه بازخورد تسریع میشود تا زمانی که چیزی ذوب شود یا آتش بگیرد. این فرار حرارتی است و با مهندسی شروع میشود که یک ترمینال 10 آمپری را برای مداری که به 12 آمپر میرسد، مشخص کرده است.
خرابی مکانیکی ناشی از ارتعاش قاتل دوم است و موذی است زیرا به آرامی اتفاق میافتد. ترمینالهای پیچی برای حفظ تماس با مقاومت کم به نیروی گیره ثابت متکی هستند. اما در تجهیزات ارتعاشی—پمپها، نوار نقالهها، ماشینآلات موتوردار—آن پیچ به تدریج شل میشود. هر ارتعاش کوچک سیم را کسری از میلیمتر جابجا میکند. در طول ماهها، اتصال تخریب میشود تا زمانی که خطاهای متناوب ظاهر شوند. تا زمانی که عیبیابی کنید، روزهای کارکرد را از دست دادهاید.
تخریب محیطی خوردگی.
قاتل سوم است. یک بلوک ترمینال که برای محفظههای تمیز و با کنترل آب و هوا طراحی شده است، به سرعت در معرض مه خنککننده، اسپری نمک یا حتی رطوبت بالا دچار خوردگی میشود. خوردگی مقاومت تماس را افزایش میدهد. مقاومت گرما تولید میکند. شما به فرار حرارتی بازگشتهاید—فقط با یک علت ریشهای متفاوت.
خبر خوب؟ هر سه حالت خرابی کاملاً قابل پیشگیری هستند اگر یک فرآیند انتخاب منظم را دنبال کنید. و این دقیقاً همان چیزی است که روش 3 مرحلهای به شما میدهد.
روش انتخاب بلوک ترمینال 3 مرحلهای.
این جادوی اختصاصی نیست. این رویکرد آزمایششده در نبرد است که توسط سازندگان پانل باتجربه و مهندسان اتوماسیون استفاده میشود که—اغلب به سختی—یاد گرفتهاند که میانبرها در انتخاب بلوک ترمینال همیشه به سراغ شما میآیند. این روش شما را مجبور میکند تا به طور سیستماتیک به الزامات الکتریکی، محدودیتهای مکانیکی و اعتبارسنجی ایمنی به ترتیب صحیح رسیدگی کنید، بنابراین هیچ چیز از بین نمیرود.
مرحله 1: الزامات الکتریکی خود را قفل کنید (پایه).
همه چیز از اینجا شروع میشود. مشخصات الکتریکی خود را اشتباه دریافت کنید، و هیچ چیز دیگری مهم نیست—بلوک ترمینال شما صرف نظر از اینکه چقدر هوشمندانه آن را نصب کنید یا چقدر کد رنگی زیبا به نظر برسد، خراب میشود.
جریان بار حداکثر واقعی خود را محاسبه کنید.
فقط FLA (آمپر بار کامل) پلاک موتور را کپی نکنید و آن را تمامشده اعلام نکنید. شما باید جریان هجومی در طول راهاندازی را در نظر بگیرید، که میتواند 5-7 برابر جریان در حال کار برای موتورها باشد. اگر بارهای القایی مانند سلونوئیدها یا ترانسفورماتورها را سوئیچ میکنید، ویژگیهای موجی آنها را نیز در نظر بگیرید. برای مدارهای کنترلی با چندین دستگاه، بار همزمان بدترین حالت را جمع کنید—نه بار متوسط.
هنگامی که جریان حداکثر واقعی خود را دارید، در اینجا قانونی وجود دارد که شما را از فجایع حرارتی نجات میدهد:
⚡ نکته حرفهای: قانون 150% غیرقابل مذاکره است.
همیشه بلوکهای ترمینال را با رتبهبندی حداقل 1.5 برابر حداکثر جریان بار مورد انتظار خود مشخص کنید. اگر مدار شما در اوج 10 آمپر میکشد، به حداقل یک ترمینال 15 آمپری نیاز دارید. این مهندسی بیش از حد محتاطانه نیست—این بیمه شما در برابر فرار حرارتی است. برخی از مهندسان از حاشیه 120% استفاده میکنند، اما این خیلی نزدیک است. فضای اضافی تغییرات دمای محیط، اثرات پیری و هارمونیکهای جریانی را که پیشبینی نکردهاید، در نظر میگیرد.
سازگاری گیج سیم را تأیید کنید (جزئیاتی که پروژهها را از بین میبرد).
در اینجا جایی است که مهندسان معمولاً شکست میخورند: آنها یک بلوک ترمینال با رتبهبندی جریان مناسب انتخاب میکنند اما فراموش میکنند سازگاری گیج سیم را تأیید کنند. نتیجه؟ آنها سعی میکنند یک سیم 12 AWG را به یک ترمینال طراحیشده برای 14-18 AWG وارد کنند، و یک اتصال شل و با مقاومت بالا ایجاد میکنند که بیش از حد گرم میشود.
🔥 نکته حرفهای: عدم تطابق گیج سیم یک قاتل خاموش است.
سیمی که برای ترمینال خیلی ضخیم است، یک "نقطه داغ" با مقاومت بالا ایجاد میکند زیرا مکانیزم گیره نمیتواند به تماس کامل دست یابد. سیمی که خیلی نازک است، تحت ارتعاش شل میشود. همیشه قبل از سفارش، هم محدوده گیج سیم و هم قطر سوراخ ورودی واقعی را در برگه داده بررسی کنید. اگر از سیم رشتهای استفاده میکنید، تأیید کنید که ترمینال برای هادیهای رشتهای رتبهبندی شده است—برخی از انواع فشاری فقط سیم جامد یا حلقههای فلزی را میپذیرند.
| مرجع سریع برای تطبیق اندازه سیم با رتبهبندی جریان ترمینال: | جریان مدار | حداقل گیج سیم (AWG) |
|---|---|---|
| 5A | 18-16 | حداقل رتبهبندی جریان ترمینال |
| 10A | 16-14 | 15A |
| 20A | 14-12 | 30A |
| 30A | 12-10 | 8A (با حاشیه 150%) |
| 50A | 10-8 | 45A |
75A
رتبهبندی ولتاژ را تأیید کنید (از جمله ظرفیت موج).
رتبهبندی ولتاژ بلوک ترمینال شما باید از ولتاژ سیستم شما با حاشیه کافی برای تحمل موجهای گذرا بیشتر باشد. برای سیستمهای کنترل 24 VDC، یک ترمینال با رتبهبندی 300 ولت فضای زیادی را فراهم میکند. برای مدارهای موتور 480 VAC، به ترمینالهایی با رتبهبندی حداقل 600 ولت نیاز دارید. فراموش نکنید: رتبهبندی ولتاژ و گام (فاصله ترمینال) به هم مرتبط هستند. ترمینالهای با گام کوچکتر به دلیل اینکه فاصلههای خزش و ترخیص محکمتر هستند، رتبهبندی ولتاژ پایینتری دارند.
مرحله 2: محدودیتهای مکانیکی و محیطی را مطابقت دهید (بررسی واقعیت).
اکنون که پایه الکتریکی شما محکم است، زمان آن رسیده است که با دنیای واقعی روبرو شوید: ارتعاش، محدودیتهای فضا، دسترسی و محیطی که این بلوک ترمینال در آن زندگی میکند.
روش اتصال مناسب را برای برنامه خود انتخاب کنید.
پایانههای پیچی اینجاست که بحث پیچ در مقابل فنر در مقابل فشاری مهم است و پاسخ کاملاً به تنشهای مکانیکی و الزامات تعمیر و نگهداری برنامه شما بستگی دارد.
ترمینالهای پیچی اسب بارکش هستند—به طور گسترده در دسترس هستند، طیف وسیعی از اندازههای سیم را میپذیرند و نیروی گیره قابل تنظیم را فراهم میکنند. اما آنها یک ضعف مرگبار در تجهیزات ارتعاشی دارند: آن پیچ با گذشت زمان شل میشود. شما به بازرسی و گشتاور مجدد دورهای نیاز دارید، که به معنای زمان خرابی و هزینههای نیروی کار است. اگر در طول نصب بیش از حد گشتاور وارد کنید، به سیم آسیب میرسانید. اگر گشتاور کمتری وارد کنید، اتصال شل شروع میشود.
ترمینالهای فشاری ترمینالهای گیره فنری.
حدس و گمان گشتاور را از بین میبرند زیرا فنر نیروی گیره ثابت و کالیبرهشده را فراهم میکند. نصب آنها 80% سریعتر از انواع پیچی است و در برابر ارتعاش بسیار بهتر مقاومت میکنند. اما هزینه اولیه آنها بیشتر است.
ترمینالهای فشاری.
سریعترین گزینه هستند—بدون نیاز به ابزار، فقط لخت کنید و فشار دهید. آنها برای برنامههایی با تغییرات یا تعمیرات مکرر ایدهآل هستند. اکثر آنها سیم جامد و سیم رشتهای با نوک حلقه فلزی را میپذیرند، اما قبل از تعهد، سازگاری را تأیید کنید.
⚙️ نکته حرفهای: ارتعاش ترمینالهای پیچی را از بین میبرد نصب ریل DIN اگر تجهیزات شما حرکت میکنند، میلرزند یا 24/7 در یک محیط صنعتی کار میکنند، ترمینالهای گیره فنری یا فشاری یک تجمل نیستند—آنها یک ضرورت هستند. یک ترمینال پیچی شل در یک تابلوی کنترل نوار نقاله از کار میافتد. این "اگر" نیست، "چه زمانی" است. مقاومت در برابر ارتعاش و عملکرد بدون نیاز به تعمیر و نگهداری هزینه اولیه بالاتر را در سال اول جبران میکند.
سبک نصب را برای فضای خود انتخاب کنید بلوک های ترمینال نصب شده روی PCB اکثر تابلوهای کنترل صنعتی از ریل DIN.
استفاده میکنند زیرا مدولار، کمجا و امکان تعویض سریع بدون جدا کردن کل پانل را فراهم میکند. فقط بلوک ترمینال را روی ریل 35 میلیمتری بچسبانید و تمام. برای بردهای مدار چاپی، از بلوکهای ترمینال PCB.
استفاده کنید که مستقیماً به برد لحیم میشوند. اینها در دستگاههای جمع و جور، خوشههای ابزار و هر برنامهای که بلوک ترمینال بخشی از یک مجموعه تولیدی است تا سیمکشی میدانی، رایج هستند.
نوارهای مانع (بلوکهای ترمینال نصبشده روی پانل) برای محیطهای با ارتعاش بالا که ترمینال نیاز به پیچ شدن مستقیم به یک سطح محکم دارد، مناسب هستند. آنها حجیمتر از انواع ریل DIN هستند اما از نظر مکانیکی در هنگام نگرانی از شوک فیزیکی برتر هستند.
تعداد قطب، گام و جهت ورود سیم را تعیین کنید تعداد قطب.
به سادگی تعداد اتصالات سیمی است که به آن نیاز دارید. بلوکهای ترمینال چند سطحی میتوانند دو یا سه سطح را در همان ردپا روی هم قرار دهند، که برای پانلهای محدود به فضا عالی است. یک بلوک سه سطحی با گام 3.5 میلیمتری میتواند 60 اتصال را فقط در 3.5 سانتیمتر عرض ریل جای دهد.گام.
(فاصله بین ترمینالها) یک عمل متعادلکننده است. گام کوچکتر (3.5 میلیمتر، 5 میلیمتر) فضا را ذخیره میکند اما به دلیل فاصلههای محکمتر، رتبهبندی ولتاژ را کاهش میدهد. گام بزرگتر (7.5 میلیمتر، 10 میلیمتر) از ولتاژهای بالاتر پشتیبانی میکند و سیمکشی را آسانتر میکند اما فضای ریل بیشتری را مصرف میکند.
جهت ورود سیم.
—افقی (90 درجه)، عمودی (180 درجه) یا زاویهدار (45 درجه)—بر طرحبندی پانل و قابلیت سرویسدهی تأثیر میگذارد. ورود افقی برای سیمکشی کنار هم رایج است. ورود عمودی به خوبی در پانلهای دو طرفه یا جایی که سیمها را از بالا/پایین مسیریابی میکنید، کار میکند. همیشه حلقههای شل را در نقاط ورودی بگذارید تا از فشار روی اتصالات جلوگیری شود.
عوامل محیطی را ارزیابی کنید و رتبهبندی IP صحیح را مشخص کنید.
همچنین در نظر بگیرید:
– دمای محیط: محیطهای با دمای بالا (نزدیک اجاقها، کورهها یا در محفظههای موتور) به ترمینالهایی با پلاستیکهای مقاوم در برابر حرارت بالا مانند پلیآمید تقویتشده با الیاف شیشه یا سرامیکهای فنی نیاز دارند.
– قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی: روغنها، حلالها و خنککنندهها میتوانند پلاستیکهای استاندارد را تخریب کنند. سازگاری مواد را بررسی کنید.
– قرار گرفتن در معرض فضای باز/اشعه ماوراء بنفش: محفظههای مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش از شکنندگی و ترک خوردگی در طول زمان جلوگیری میکنند.
مرحله 3: تأیید ایمنی و انطباق (بیمهنامه)
شما مشخصات الکتریکی را به خوبی درک کردهاید و الزامات مکانیکی را برآورده کردهاید. اکنون زمان آن است که اطمینان حاصل کنید که انتخاب شما مشکلات مسئولیتی ایجاد نمیکند یا قوانین را نقض نمیکند—و اینکه میتواند با پروژه شما رشد کند.
گواهینامههای ایمنی را برای منطقه و کاربرد خود تأیید کنید
هرگز تصور نکنید که یک بلوک ترمینال فقط به این دلیل که از یک تولید کننده بزرگ است “ایمن” است. تأییدیههای مربوطه را بررسی کنید:
- UL، CSA، IEC گواهینامهها برای استفاده عمومی صنعتی در آمریکای شمالی و بینالمللی
- ATEX و IECEx برای مکانهای خطرناک (جو انفجاری)—کاملاً غیرقابل مذاکره در کارخانههای شیمیایی، پالایشگاهها یا تأسیسات حمل و نقل غلات
- سی سی سی (گواهی اجباری چین) اگر به چین صادرات دارید
- گواهینامههای دریایی (DNV، ABS) برای نصب در کشتی
برچسبهای گواهینامه فقط بررسی جعبه بوروکراتیک نیستند. آنها تأیید میکنند که بلوک ترمینال آزمایشهای دقیقی را برای حفاظت در برابر اتصال کوتاه، اشتعالپذیری، افزایش دما و قرار گرفتن در معرض محیطی پشت سر گذاشته است. یک ترمینال دارای لیست UL به گونهای شکنجه شده است که نمونه اولیه نیمکتی شما هرگز نخواهد بود.
مواد عایق و درجهبندیهای شعله را تأیید کنید
جنس محفظه تعیین میکند که بلوک ترمینال شما تحت تنش حرارتی چگونه عمل میکند و آیا در هنگام خطا به یک شتابدهنده آتش تبدیل میشود یا خیر. به دنبال موارد زیر باشید:
- پلیآمید (PA66) یا پلیآمید تقویتشده با الیاف شیشه برای اکثر کاربردهای صنعتی—استحکام دی الکتریک بالا، بدون هالوژن، خود خاموش شونده (رتبه UL 94 V-0)
- پلی کربنات برای الزامات عایق بالاتر
- سرامیکهای فنی برای دماهای شدید (تا 250 درجه سانتیگراد) یا کاربردهای مقاوم در برابر جرقه
برگه اطلاعات را برای موارد زیر بررسی کنید:
– درجهبندی اشتعالپذیری (UL 94 V-0 استاندارد طلایی است—خود خاموش شونده در عرض 10 ثانیه)
– مقاومت ردیابی (CTI) برای محیطهای آلوده (بالاتر بهتر است؛ 600 عالی است)
– حداکثر دمای کارکرد برای اطمینان از اینکه در بدترین شرایط شما نرم نمیشود
موانع فیزیکی را برای کاربردهای ولتاژ بالا تأیید کنید
اگر با مدارهای ولتاژ بالا (بالای 300 ولت) کار میکنید، موانع فیزیکی بین ترمینالها اختیاری نیستند—آنها یک الزام ایمنی هستند. بلوکهای ترمینال مانع شامل تقسیمکنندههای داخلی هستند که از تماس تصادفی یا قوس الکتریکی بین مدارهای مجاور جلوگیری میکنند. این امر به ویژه در مراکز کنترل موتور بسیار مهم است، جایی که یک خطای واحد میتواند در چندین مدار بدون جداسازی مناسب گسترش یابد.
برای توسعه آینده برنامهریزی کنید (تصمیمی که خود آیندهتان از شما تشکر خواهد کرد)
در اینجا سوالی وجود دارد که شما را از غم و اندوه نجات میدهد: “وقتی این پروژه سال آینده به سه نقطه ورودی/خروجی بیشتر نیاز داشته باشد چه اتفاقی میافتد؟”
اگر پانل خود را با بلوکهای ترمینال ثابت با حداکثر تراکم بستهاید، گیر کردهاید. اما اگر از بلوکهای ریلی DIN مدولار استفاده کردهاید، فقط قطبهای اضافی را وصل میکنید. ترمینالهای چند سطحی به شما فضای توسعه عمودی میدهند. گذاشتن چند اسلات خالی روی ریل شما فضای هدر رفته نیست—این یک بیمه ارزان در برابر اصلاحات پرهزینه پانل در آینده است.
همچنین در نظر بگیرید:
– طرحهای مدولار که به شما امکان میدهد بدون سیمکشی مجدد کل پانل، قطبها را اضافه یا حذف کنید
– بلوکهای کدگذاری شده با رنگ که انواع مدار (برق، کنترل، سیگنالهای آنالوگ) را به صورت بصری جدا میکنند و عیبیابی را تسریع میکنند
– نقاط تست داخلی که به شما امکان میدهد ولتاژها را بدون قطع کردن سیمها اندازهگیری کنید
– برچسبهای دائمی و قابل خواندن توسط ماشین برای شناسایی مدار—به ویژه در پانلهای پیچیده مهم است
نتیجه: چرا این روش از خرابیها جلوگیری میکند
وقتی این فرآیند 3 مرحلهای را به طور جدی دنبال میکنید، این چیزی است که حذف میکنید:
- ✅ خرابیهای حرارتی زیرا شما حاشیه ایمنی 150% را اعمال کردهاید و سازگاری گیج سیم را تأیید کردهاید
- ✅ خرابیهای مکانیکی زیرا نوع اتصال را با مشخصات ارتعاش خود مطابقت دادهاید
- ✅ خرابیهای محیطی زیرا درجه IP و مواد محفظه صحیح را مشخص کردهاید
- ✅ نقض قوانین زیرا گواهینامهها را از قبل تأیید کردهاید
- ✅ طراحیهای مجدد آینده زیرا برای توسعه با اجزای مدولار برنامهریزی کردهاید
مهمتر از آن، شما یک فرآیند انتخاب ایجاد کردهاید که قابل تکرار و قابل دفاع است. وقتی یک مشتری یا یک سرپرست میپرسد، “چرا این بلوک ترمینال را انتخاب کردید؟” شما در هر نقطه تصمیمگیری یک پاسخ مستند دارید. این مهندسی حرفهای است—نه حدس و گمان.
مراحل بعدی شما: این روش را در پروژه بعدی خود اعمال کنید
در اینجا برنامه اقدام شما آمده است:
- برگه مشخصات پروژه فعلی خود را باز کنید و انتخابهای بلوک ترمینال خود را در برابر مرحله 1 (الزامات الکتریکی) ممیزی کنید. آیا از حاشیه ایمنی 150% استفاده میکنید؟ آیا سازگاری گیج سیم را تأیید کردهاید؟
- محیط مکانیکی خود را بررسی کنید (مرحله 2). اگر ارتعاش وجود دارد، از ترمینالهای پیچی به ترمینالهای گیره فنری تغییر دهید. اگر رطوبت یا گرد و غبار وجود دارد، بلوکها را به درجه IP65 یا IP67 ارتقا دهید.
- Check your certifications (Step 3). Do you have the required UL/IEC/ATEX approvals for your installation? Is your housing material rated for your operating temperature?
- Build this into your standard specs. Create a terminal block selection worksheet based on these three steps and use it on every project. Consistency eliminates errors.
The engineers who master terminal block selection aren’t the ones who memorize every product datasheet. They’re the ones who follow a disciplined process that addresses electrical requirements, mechanical constraints, and safety validation in the correct order—every single time.
Your control panels will be more reliable. Your maintenance costs will drop. And you’ll never get that 2 AM call about a melted terminal block again. 🔧
Need help selecting terminal blocks for a specific application? Drop your requirements in the comments—voltage, current, environment, and mounting constraints—and I’ll walk through the selection process using this exact method.
