คำตอบสั้นๆ: วิธีการเลือกเทอร์มินอลบล็อกที่เหมาะสมทำอย่างไร?
เลือกเทอร์มินอลบล็อกโดยพิจารณาจาก ฟังก์ชันการทำงานของวงจร, วิธีการเชื่อมต่อ, กระแสไฟฟ้าที่กำหนด, แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด (Rated voltage), ขนาดของสายไฟ, ประเภทของตัวนำไฟฟ้า, วัสดุของตัวเรือน (Housing), วิธีการติดตั้ง, และ มาตรฐานที่กำหนด. การเลือกใช้เทอร์มินอลบล็อกไม่ได้พิจารณาเพียงแค่ว่าสายไฟสามารถสอดเข้าไปในช่องได้เท่านั้น แต่จะต้องรักษาแรงกดสัมผัสที่มั่นคง ความต้านทานหน้าสัมผัสต่ำ ระยะห่างตามผิวฉนวนและระยะห่างในอากาศที่เพียงพอ อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอย่างปลอดภัย และการจัดวางสายไฟที่สะดวกต่อการใช้งานภายใต้สภาวะจริงของตู้ควบคุมหรืออุปกรณ์.
สำหรับตู้ควบคุมอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ ลำดับขั้นตอนที่เหมาะสมคือ:
- กำหนดฟังก์ชันของวงจร: กำลังไฟฟ้า, การควบคุม, สัญญาณ, สายดินป้องกัน, ฟิวส์, การตัดตอน, การทดสอบ หรือการจ่ายไฟ.
- ยืนยันขนาดตัวนำในหน่วย ตารางมิลลิเมตร (mm²) หรือ AWG, ประเภทของตัวนำ เส้นผ่านศูนย์กลางฉนวน และข้อกำหนดในการใช้ปลอกหุ้มปลายสาย (ferrule).
- ตรวจสอบพิกัดกระแส พิกัดแรงดันไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าทนต่อแรงดันกระชาก (Impulse withstand voltage) ช่วงขนาดตัวนำ และข้อมูลการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิจากเอกสารข้อมูลทางเทคนิค.
- เลือกเทคโนโลยีการเชื่อมต่อ: แบบสกรู, แบบสปริงแคลมป์, แบบกด (Push-in), แบบแผงกั้น (Barrier), แบบติดตั้งบนแผงวงจร (PCB), แบบสตั๊ด หรือแบบฉนวนตัดสายไฟ (Insulation displacement connection).
- ตรวจสอบมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง เช่น IEC 60947-7-1, มอก.60947-7-2, ม.ล.1059, และข้อกำหนดระดับตู้ควบคุม เช่น UL 508A ตามความเหมาะสม.
- ตรวจสอบอุปกรณ์เสริม: จัมเปอร์, บริดจ์, ป้ายระบุ, แผ่นปิดท้าย, แผ่นกั้น, ปลั๊กทดสอบ และตัวหยุดปลายราง.
หากใช้เทอร์มินอลบล็อกภายในตู้ควบคุม ให้ถือว่าเป็นส่วนหนึ่งของระบบเดินสายไฟมากกว่าจะเป็นเพียงอุปกรณ์เสริมขนาดเล็ก ความล้มเหลวในการใช้งานจริงหลายครั้งที่ถูกกล่าวโทษว่าเกิดจาก “การเดินสายไฟที่ไม่ดี” มักเริ่มต้นจากการเลือกเทอร์มินอลบล็อกผิดประเภท การเตรียมตัวนำไม่ถูกต้อง หรือความไม่สอดคล้องกันระหว่างพิกัดของเทอร์มินอลกับสภาพการติดตั้งจริง.
ตารางการเลือกเทอร์มินอลบล็อก
| ปัจจัยการเลือก | สิ่งที่ต้องตรวจสอบ | ทำไมถึงสำคัญ |
|---|---|---|
| ประเภทของเทอร์มินอลบล็อก | แบบผ่านตลอด (Feed-through), สายดิน (PE/ground), ฟิวส์, ตัดวงจร (disconnect), ทดสอบ (test), แผ่นกั้น (barrier), แผงวงจรพิมพ์ (PCB), จ่ายไฟ (distribution), หลายระดับ (multi-level) | กำหนดฟังก์ชันของวงจรและรูปแบบการเดินสายไฟ |
| วิธีการเชื่อมต่อ | สกรู, สปริงแคลมป์, แบบกด (push-in), สตัด/โบลต์, IDC | มีผลต่อความเร็วในการเดินสายไฟ, ความทนทานต่อแรงสั่นสะเทือน, การบำรุงรักษา และการเตรียมตัวนำไฟฟ้า |
| กระแสไฟฟ้าที่กำหนด | พิกัดตามเอกสารข้อมูลภายใต้เงื่อนไขการทดสอบที่ระบุ | ป้องกันการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่สูงเกินไป |
| แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด | แรงดันไฟฟ้าใช้งาน, แรงดันไฟฟ้าฉนวน, แรงดันไฟฟ้าทนต่อแรงกระชาก | ป้องกันการเสื่อมสภาพของฉนวนและการเกิดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรข้ามส่วน (Flashover) |
| ระยะห่างตามผิวฉนวนและระยะห่างในอากาศ | ระยะห่าง, ระดับมลภาวะ, กลุ่มวัสดุ | กำหนดความเหมาะสมของฉนวนสำหรับสภาพแวดล้อมการใช้งาน |
| ช่วงขนาดของสายไฟ | ช่วงขนาด mm²/AWG, ความสามารถในการรองรับสายแบบแกนเดี่ยว/สายตีเกลียว/สายอ่อน | ช่วยให้มั่นใจว่าตัวนำไฟฟ้าถูกยึดอย่างถูกต้อง |
| ข้อกำหนดในการใช้ปลอกหุ้มปลายสาย (Ferrule) | โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับตัวนำไฟฟ้าแบบสายฝอยละเอียดและสายอ่อน | ป้องกันความเสียหายของเส้นลวดและการเสียบสายที่ไม่สมบูรณ์ |
| วัสดุตัวเรือน | PA66, PBT, PC, เซรามิก, เทอร์โมเซต หรือวัสดุพิเศษ | ส่งผลต่อความทนทานต่อความร้อน พฤติกรรมการลามไฟ ฉนวน และความเหมาะสมต่อสภาพแวดล้อม |
| ชิ้นส่วนโลหะ | โลหะผสมทองแดง, ทองเหลือง, การชุบผิว, รูปทรงของแคลมป์ | ส่งผลต่อการนำไฟฟ้า ความต้านทานการกัดกร่อน และความเสถียรของการสัมผัส |
| วิธีการติดตั้ง | ราง DIN, แผงวงจรพิมพ์ (PCB), แผงควบคุม, ฐานรอง, บัสบาร์, การยึดด้วยสกรู | กำหนดการติดตั้งทางกลและความสามารถในการซ่อมบำรุง |
| มาตรฐานและการรับรอง | IEC, UL, CSA, ATEX/IECEx เมื่อจำเป็น | ลดความเสี่ยงในการตรวจสอบและการปฏิบัติตามมาตรฐาน |
สำหรับข้อมูลอ้างอิงผลิตภัณฑ์ในวงกว้าง โปรดดูที่ VIOX เทอร์มินัลบล็อค กลุ่มผลิตภัณฑ์ สำหรับการเลือกใช้งานเฉพาะกับราง DIN ให้ใช้คู่มือที่มีรายละเอียดมากขึ้นในเรื่อง วิธีการเลือกเทอร์มินอลบล็อกแบบติดตั้งบนราง DIN.
เทอร์มินอลบล็อกคืออะไร?
เทอร์มินอลบล็อกคืออุปกรณ์เชื่อมต่อทางไฟฟ้าที่มีฉนวนหุ้ม ใช้สำหรับต่อปลายสาย เชื่อมต่อ กระจาย หรือจัดระเบียบตัวนำไฟฟ้า แทนการพันสายไฟเข้าด้วยกันหรือการต่อสายแบบถาวร ตัวนำแต่ละเส้นจะถูกสอดเข้าไปในโครงสร้างการยึดที่กำหนดไว้ เทอร์มินอลบล็อกช่วยให้เกิดการยึดทางกล ความต่อเนื่องทางไฟฟ้า ฉนวนระหว่างวงจร และจุดเดินสายที่ชัดเจนสำหรับการตรวจสอบหรือการบำรุงรักษา.
โดยทั่วไปเทอร์มินอลบล็อกจะมีส่วนประกอบหลัก 3 ส่วน:
| ส่วนประกอบ | การทำงาน |
|---|---|
| ตัวเรือนฉนวน | แยกวงจรที่อยู่ติดกันและรองรับโครงสร้างตัวนำไฟฟ้า |
| ชิ้นส่วนนำกระแสไฟฟ้า | เป็นเส้นทางเชื่อมต่อทางไฟฟ้าให้กับตัวนำ |
| กลไกการหนีบ | ยึดตัวนำให้สัมผัสกับชิ้นส่วนนำไฟฟ้าด้วยแรงกดที่มั่นคง |
ในตู้ควบคุมไฟฟ้า เทอร์มินัลบล็อกทำหน้าที่เป็นจุดเชื่อมต่อระหว่างสายไฟจากภายนอกและสายไฟภายในตู้ ช่วยให้ช่างเทคนิคสามารถระบุวงจร แยกสัญญาณ ทดสอบการเชื่อมต่อ กระจายศักย์ไฟฟ้า และบำรุงรักษาสายไฟได้โดยไม่กระทบต่อส่วนประกอบทั้งหมด.
ประเภทของเทอร์มินัลบล็อกแบ่งตามฟังก์ชันการใช้งาน
เทอร์มินอลบล็อกแบบฟีดทรู
เทอร์มินัลบล็อกแบบทางผ่าน (Feed-through) ทำหน้าที่เชื่อมต่อตัวนำจากด้านหนึ่งไปยังอีกด้านหนึ่ง เป็นประเภทที่พบได้บ่อยที่สุดในตู้ควบคุม เครื่องจักร และอุปกรณ์ระบบอัตโนมัติในอาคาร.
ใช้สำหรับ:
- การเชื่อมต่อสายไฟภาคสนามเข้ากับสายไฟควบคุมภายใน
- วงจรสัญญาณและวงจรเซนเซอร์
- การกระจายแรงดันไฟฟ้าควบคุม
- เทอร์มินอลบล็อกมาตรฐานสำหรับจุดรวมสาย (Marshalling Terminals)
- จุดเชื่อมต่อสายไฟทั่วไปแบบสายต่อสาย
มีความเรียบง่าย กะทัดรัด และติดป้ายระบุได้ง่าย ประเด็นหลักในการเลือกคือ ขนาดของตัวนำ, พิกัดกระแสไฟฟ้า, พิกัดแรงดันไฟฟ้า, ความกว้างของเทอร์มินอล, ความเข้ากันได้ของจัมเปอร์ และระบบการทำเครื่องหมาย.
เทอร์มินอลบล็อกสำหรับสายดินและสายป้องกัน (Ground and Protective Earth Terminal Blocks)
เทอร์มินอลบล็อกสายดิน (Ground terminal blocks) ทำหน้าที่เชื่อมต่อตัวนำป้องกันเข้ากับราง DIN หรือระบบสายดิน ในทางเทคนิคตามมาตรฐาน IEC เทอร์มินอลบล็อกสำหรับตัวนำป้องกันจะถูกแยกประเภทออกจากเทอร์มินอลบล็อกแบบผ่านปกติ (feed-through blocks) โดยทั่วไปจะอยู่ภายใต้หัวข้อ มอก.60947-7-2.
ใช้ในกรณีดังต่อไปนี้:
- ตัวนำสายดินของอุปกรณ์ต้องถูกเชื่อมต่อเข้ากับสายดินของตู้ควบคุม
- วงจร PE จำเป็นต้องมีการระบุที่ชัดเจน
- ความต่อเนื่องของสายดินต้องมีความน่าเชื่อถือทางกล
- จำเป็นต้องมีการระบุตัวนำป้องกันด้วยสีเขียว/เหลือง
ห้ามใช้เทอร์มินอลบล็อกแบบผ่านปกติแทนเทอร์มินอลบล็อกสายดิน (PE) เว้นแต่ผลิตภัณฑ์นั้นจะได้รับการออกแบบและระบุเครื่องหมายสำหรับฟังก์ชันดังกล่าวโดยเฉพาะ.
เทอร์มินอลบล็อกฟิวส์
เทอร์มินอลบล็อกแบบฟิวส์ (Fuse terminal blocks) เป็นการรวมตัวยึดฟิวส์เข้ากับตัวเทอร์มินอล มักใช้สำหรับวงจรควบคุม, การป้องกันสัญญาณ, วงจรไฟฟ้าขนาดเล็ก และการป้องกันวงจรย่อยภายในตู้ควบคุม.
ตรวจสอบ:
- รูปแบบฟิวส์และพิกัดกระแสของฟิวส์
- พิกัดกระแสและแรงดันไฟฟ้าของเทอร์มินอลบล็อก
- การระบายความร้อนเมื่อติดตั้งเทอร์มินอลบล็อกฟิวส์หลายตัวเรียงกัน
- แรงดันไฟฟ้าของหลอดไฟแสดงสถานะ หากมีฟังก์ชันแสดงสถานะฟิวส์ขาดรวมอยู่ด้วย
- การเข้าถึงเพื่อเปลี่ยนฟิวส์หลังจากเดินสายไฟในตู้ควบคุมแล้ว
เทอร์มินอลบล็อกฟิวส์ไม่ควรถูกใช้งานเสมือนเป็นเทอร์มินอลบล็อกแบบผ่านทั่วไป โดยฟิวส์ เทอร์มินอล การเดินสายไฟ และอุปกรณ์ป้องกันต้นทางจะต้องทำงานร่วมกันอย่างเหมาะสม.
เทอร์มินอลบล็อกแบบตัดวงจรและแบบทดสอบ
เทอร์มินอลบล็อกแบบตัดวงจร แบบมีดคัตเอาท์ และแบบทดสอบ ช่วยให้สามารถแยกวงจรหรือวัดค่าได้โดยไม่ต้องถอดตัวนำไฟฟ้าออก ซึ่งมีประโยชน์ในงานเครื่องมือวัด วงจรหม้อแปลงกระแส ลูปสัญญาณ และจุดทดสอบระบบก่อนใช้งานจริง.
ใช้ในกรณีที่ช่างเทคนิคจำเป็นต้อง:
- แยกสัญญาณเพื่อทำการทดสอบ
- ติดตั้งมิเตอร์หรือปลั๊กทดสอบ
- ทดสอบระบบลูป (Commission a loop) โดยไม่ต้องเดินสายไฟใหม่
- แยกสายไฟภาคสนามออกจากวงจรภายใน
การเลือกใช้งานไม่ได้พิจารณาเพียงแค่พิกัดกระแสเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความเข้ากันได้กับอุปกรณ์เสริมสำหรับการทดสอบ วิธีการแยกวงจรอย่างปลอดภัย การติดฉลาก และการเข้าถึงเพื่อบำรุงรักษา.
บล็อกเทอร์มินัลหลายระดับ
เทอร์มินอลบล็อกแบบหลายชั้น (Multi-level terminal blocks) ช่วยให้สามารถวางวงจรที่เป็นอิสระต่อกันตั้งแต่สองวงจรขึ้นไปซ้อนกันในแนวตั้งภายในตัวเทอร์มินอลเดียว ซึ่งมีประโยชน์เมื่อพื้นที่ในตู้ควบคุมมีจำกัด หรือเมื่อต้องการจัดกลุ่มวงจรที่เกี่ยวข้องเข้าด้วยกัน.
การใช้งานทั่วไปประกอบด้วย:
- การเดินสายเซนเซอร์ที่มีทั้งสายจ่ายไฟ สายสัญญาณ และสายกราวด์ (Return)
- การเดินสาย PLC ขนาดกะทัดรัด
- วงจรควบคุมแบบจับคู่
- การเข้าหัวสายเคเบิลภาคสนามแบบหลายตัวนำ
ความเสี่ยงอยู่ที่ความสามารถในการซ่อมบำรุง การจัดวางเทอร์มินัลที่หนาแน่นช่วยประหยัดพื้นที่บนราง DIN แต่ยังคงต้องเหลือพื้นที่สำหรับการดัดสาย การระบุตำแหน่ง การวัดค่า และการเปลี่ยนอุปกรณ์.
แผงขั้วต่อแบบแผงกั้น
เทอร์มินัลบล็อกแบบมีแผงกั้น (Barrier terminal blocks) ใช้ฉนวนกั้นที่ยกสูงขึ้นระหว่างตำแหน่งเทอร์มินัล และมักติดตั้งโดยตรงกับแผงควบคุมหรือฐานอุปกรณ์ โดยมักใช้ในงานที่ต้องการการแยกส่วนที่ชัดเจน สกรูขนาดใหญ่ และการเข้าถึงเพื่อซ่อมบำรุงที่ง่าย มากกว่าการเน้นความหนาแน่นแบบราง DIN.
ใช้สำหรับ:
- อุปกรณ์ HVAC
- จุดเชื่อมต่อของอุปกรณ์
- การเปลี่ยนแผงควบคุมรุ่นเก่า
- การเดินสายไฟในจุดที่ไม่ได้ใช้ราง DIN
- การใช้งานที่ต้องการการแยกส่วนที่มองเห็นได้ชัดเจน
แผงกั้น (Barrier blocks) ไม่ได้ดีกว่าเสมอไปสำหรับการใช้งานแรงดันไฟฟ้าสูงหรือกระแสไฟฟ้าสูง ความเหมาะสมที่แท้จริงขึ้นอยู่กับพิกัดของผลิตภัณฑ์ ระยะห่าง วัสดุฉนวน การออกแบบจุดต่อสาย และการรับรองมาตรฐาน.
เทอร์มินัลบล็อก PCB
เทอร์มินอลบล็อกสำหรับแผงวงจรพิมพ์ (PCB terminal blocks) ใช้สำหรับเชื่อมต่อสายไฟภายนอกเข้ากับแผงวงจรพิมพ์ โดยการเลือกใช้งานจะพิจารณาจากระยะพิทช์ (pitch) พิกัดกระแส พิกัดแรงดัน วิธีการบัดกรี ขนาดตัวนำที่รองรับ การออกแบบแบบเสียบปลั๊ก และข้อจำกัดทางกลในระดับแผงวงจร.
ใช้สำหรับ:
- แหล่งจ่ายไฟ
- บอร์ดควบคุม
- อินเทอร์เฟซเซนเซอร์
- โมดูลอินพุต/เอาต์พุต (I/O modules)
- อุปกรณ์อัตโนมัติขนาดเล็ก
การเลือกใช้เทอร์มินอลบล็อกสำหรับ PCB ไม่ควรใช้วิธีเดียวกับการเลือกเทอร์มินอลบล็อกสำหรับตู้ควบคุม โดยต้องคำนึงถึงความหนาของทองแดงบนแผงวงจร ความกว้างของลายวงจร ความเค้นที่จุดบัดกรี ระยะห่างตามผิวฉนวน (creepage) ระยะห่างในอากาศ (clearance) และแรงดึงทางกลประกอบอยู่ในการออกแบบด้วย สำหรับการตัดสินใจเรื่องระยะห่างของ PCB โปรดดูคู่มือของ VIOX เกี่ยวกับ ระยะพิทช์ของเทอร์มินอลบล็อกตั้งแต่ 2.54 มม. ถึง 10 มม. เป็นอุปกรณ์เสริมที่มีประโยชน์.
บล็อกจ่ายไฟ
บล็อกกระจายกำลังไฟฟ้า (Power distribution blocks) ทำหน้าที่แยกตัวนำขาเข้าหนึ่งเส้นออกเป็นตัวนำขาออกหลายเส้น อุปกรณ์ชนิดนี้มีความเกี่ยวข้องกับเทอร์มินัลบล็อก แต่ไม่ได้ถูกประเมินหรือนำไปใช้งานในลักษณะเดียวกันเสมอไป.
ควรใช้บล็อกกระจายกำลังไฟฟ้าเมื่อการออกแบบต้องการ:
- การกระจายไฟจากแหล่งจ่ายหนึ่งไปยังวงจรย่อยหลายวงจร
- การกระจายกระแสไฟฟ้าที่สูงขึ้น
- การใช้ขนาดตัวนำขาออกที่หลากหลาย
- การจัดระเบียบระหว่างแหล่งจ่ายและวงจรย่อยที่ชัดเจน
ควรใช้เทอร์มินัลบล็อกเมื่อมีจุดประสงค์เพื่อการต่อสายแบบวงจรต่อวงจร การติดป้ายระบุ การรวมสาย หรือการเดินสายควบคุมแบบโมดูลาร์ สำหรับความแตกต่างเพิ่มเติม โปรดดูคู่มือของ VIOX เกี่ยวกับ บล็อกกระจายกำลังไฟฟ้า.
ประเภทของเทอร์มินอลบล็อกแบ่งตามวิธีการเชื่อมต่อ
บล็อกขั้วต่อสกรู
เทอร์มินอลบล็อกแบบสกรูใช้กลไกแคลมป์หรือแผ่นกดที่ขับเคลื่อนด้วยสกรูเพื่อยึดตัวนำไฟฟ้าให้แน่น ยังคงมีการใช้งานอย่างแพร่หลายเนื่องจากเป็นที่คุ้นเคย คุ้มค่า และเหมาะสมกับวงจรไฟฟ้าและวงจรควบคุมหลายประเภท.
เหมาะสมสำหรับการใช้งานเมื่อ:
- ผู้ติดตั้งสามารถใช้แรงบิด (Torque) ได้ตามค่าที่กำหนด
- ไม่มีการเปลี่ยนแปลงการเดินสายไฟบ่อยครั้ง
- งานที่ต้องการระบบการยึดที่แข็งแรงและสามารถมองเห็นได้ชัดเจน
- งานที่เกี่ยวข้องกับตัวนำไฟฟ้าขนาดใหญ่หรือวงจรไฟฟ้ากำลัง
ความเสี่ยงสำคัญไม่ได้อยู่ที่ตัวสกรู แต่อยู่ที่การใช้แรงบิดไม่ถูกต้อง, การทำให้เส้นลวดเสียหาย, การใช้ปลอกหุ้มปลายสาย (Ferrule) ไม่เหมาะสม, การหนีบโดนฉนวนสายไฟ หรือการขันซ้ำตามความเคยชินแทนที่จะปฏิบัติตามคำแนะนำของผู้ผลิต.
แผงขั้วต่อแบบสปริงแคลมป์
เทอร์มินอลบล็อกแบบสปริงแคลมป์ (Spring clamp terminal blocks) ใช้แรงจากสปริงในการรักษาแรงกดบนตัวนำไฟฟ้า มักเป็นที่นิยมในงานที่มีการสั่นสะเทือนสูง เนื่องจากสปริงสามารถรักษาแรงกดสัมผัสให้คงที่ได้แม้ตัวนำจะมีการขยับตัวหรือเกิดการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ.
เหมาะสำหรับการใช้งานในกรณีต่อไปนี้:
- เครื่องมือกล
- อุปกรณ์ขนส่ง
- ตู้ควบคุมไฟฟ้าที่มีการสั่นสะเทือน
- งานที่การเข้าถึงเพื่อบำรุงรักษาทำได้จำกัด
- ตู้คอนโทรลที่ต้องการคุณภาพการเชื่อมต่อที่สม่ำเสมอ
การออกแบบแบบสปริงแคลมป์ช่วยลดการพึ่งพาแรงบิดของสกรู แต่ยังคงต้องมีการเตรียมตัวนำไฟฟ้าและความลึกในการเสียบที่ถูกต้อง.
บล็อกเทอร์มินัลแบบกดเข้า
เทอร์มินอลบล็อกแบบพุชอิน (Push-in terminal blocks) ช่วยให้สามารถเสียบตัวนำไฟฟ้าแบบแกนเดี่ยวหรือแบบฝอยที่เข้าหัวเฟอร์รูลเข้าสู่เทอร์มินอลได้โดยตรง เป็นที่นิยมในการผลิตตู้คอนโทรลแบบ OEM เนื่องจากช่วยลดเวลาในการเดินสายไฟและรองรับการจัดวางอุปกรณ์ในตู้ที่มีความหนาแน่นสูง.
เหมาะสำหรับการใช้งานในกรณีต่อไปนี้:
- ชุดสายไฟสำเร็จรูป (Prefabricated wiring harnesses)
- การเดินสาย PLC และ I/O
- การประกอบตู้ควบคุมไฟฟ้าปริมาณมาก
- การเดินสายไฟสำหรับเครื่องจักรขนาดกะทัดรัด
- การผลิตซ้ำที่ต้องมีการเตรียมสายไฟตามมาตรฐาน
สำหรับตัวนำแบบฝอยละเอียด มักจำเป็นต้องใช้หรือแนะนำให้ใช้ปลอกหุ้มปลายสาย (ferrules) ขึ้นอยู่กับการออกแบบของขั้วต่อ ควรตรวจสอบเอกสารข้อมูลทางเทคนิคเสมอ ก่อนที่จะสรุปว่าสามารถใช้ตัวนำแบบอ่อนเปลือยได้.
ขั้วต่อแบบสตั๊ด แบบโบลต์ และแบบกระแสสูง
ขั้วต่อแบบสตั๊ดหรือแบบโบลต์ใช้ในกรณีที่ต้องการตัวนำขนาดใหญ่ หางปลา หรือการเชื่อมต่อกำลังไฟฟ้า ซึ่งพบได้ทั่วไปในระบบจ่ายไฟฟ้า ระบบสายดิน ระบบแบตเตอรี่ และการเชื่อมต่ออุปกรณ์ที่มีกระแสไฟฟ้าสูง.
ตรวจสอบ:
- ความเข้ากันได้ระหว่างขนาดของสตั๊ดและรูของหางปลา
- วัสดุและการชุบผิวของขั้วต่อสายไฟ
- แรงบิดในการขันที่ผู้ผลิตกำหนด
- ข้อกำหนดด้านฝาครอบฉนวนหรือการป้องกันการสัมผัส
- ระยะห่างรอบจุดเชื่อมต่อหลังจากการเดินสาย
เทอร์มินอลบล็อกแบบ IDC
เทอร์มินอลแบบ Insulation Displacement Connection (IDC) จะทำการเจาะฉนวนและสัมผัสกับตัวนำโดยไม่ต้องปอกสายไฟแบบทั่วไป ส่วนใหญ่ใช้ในระบบสัญญาณกระแสต่ำ ระบบโทรคมนาคม หรือระบบคอนเนคเตอร์เฉพาะทาง.
ไม่ควรใช้เทอร์มินอลแบบ IDC สำหรับการเดินสายไฟกำลังทั่วไป เว้นแต่ผลิตภัณฑ์จะได้รับการออกแบบและกำหนดพิกัดมาเพื่อวัตถุประสงค์นั้นโดยเฉพาะ.
การเปรียบเทียบวิธีการเชื่อมต่อ
| วิธีการเชื่อมต่อ | ข้อได้เปรียบหลัก | ความเสี่ยงหลัก | การใช้งานที่เหมาะสมที่สุด |
|---|---|---|---|
| เทอร์มินัลบล็อกแบบสกรู (Screw clamp) | คุ้นเคย แข็งแรงทนทาน รองรับขนาดตัวนำไฟฟ้าได้หลากหลาย | ขึ้นอยู่กับแรงบิดที่ถูกต้องและการเตรียมสายไฟ | วงจรกำลัง, การเดินสายภาคสนาม, ตู้ควบคุมทั่วไป |
| เทอร์มินัลบล็อกแบบสปริง (Spring clamp) | แรงยึดจับคงที่ภายใต้สภาวะแรงสั่นสะเทือน | ต้องมีการเสียบใช้งานที่ถูกต้องและใช้เครื่องมือที่เหมาะสมในกรณีที่จำเป็น | เครื่องจักร ระบบขนส่ง และตู้ควบคุมที่มีการสั่นสะเทือน |
| แบบกด | การเดินสายไฟที่รวดเร็วและความหนาแน่นสูง | มักจำเป็นต้องใช้ปลอกหุ้มปลายสาย (ferrule) สำหรับสายไฟอ่อน | ตู้ควบคุมแบบ OEM, การเดินสาย PLC, และชุดสายไฟสำเร็จรูป |
| สตัด/โบลต์ | การเชื่อมต่อทางกลที่แข็งแรงสำหรับสายกำลัง | ต้องใช้หัวต่อสาย (lug) และค่าแรงบิด (torque) ที่เข้ากันได้ | การจ่ายไฟฟ้า แบตเตอรี่ ระบบสายดิน และสายป้อน |
| ศูนย์ข้อมูล (IDC) | การเข้าหัวสายกระแสต่ำที่รวดเร็วมาก | ช่วงขนาดตัวนำและการใช้งานที่จำกัด | การเดินสายสัญญาณและการสื่อสาร |
สำหรับการตัดสินใจในทางปฏิบัติ: ให้ใช้ขั้วต่อแบบสกรูเมื่อต้องการแรงบิดที่ควบคุมได้และความคุ้นเคยในการใช้งานภาคสนามที่กว้างขวาง ใช้ขั้วต่อแบบสปริงแคลมป์เมื่อต้องการความมั่นคงต่อแรงสั่นสะเทือนและการบำรุงรักษา และใช้ขั้วต่อแบบกดเสียบ (Push-in) เมื่อต้องการความรวดเร็วในการเดินสายตู้ควบคุมจำนวนมาก.
พิกัดที่สำคัญในการเลือกใช้เทอร์มินอลบล็อก
กระแสไฟฟ้าที่ได้รับการจัดอันดับ
พิกัดกระแสไฟฟ้าจะบอกให้ทราบว่าเทอร์มินอลบล็อกสามารถรองรับกระแสได้เท่าใดภายใต้เงื่อนไขการทดสอบและการติดตั้งที่กำหนดไว้ ซึ่งไม่ใช่การรับประกันแบบครอบคลุมสำหรับทุกรูปแบบการจัดวางตู้ควบคุม อุณหภูมิโดยรอบ ขนาดตัวนำ การจัดกลุ่ม จัมเปอร์ ความร้อนภายในตู้ และอุปกรณ์ที่สร้างความร้อนข้างเคียง ล้วนส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานจริงได้ทั้งสิ้น.
สำหรับวงจรไฟฟ้า ให้ตรวจสอบ:
- พิกัดกระแสของเทอร์มินอลบล็อก
- ขนาดตัวนำที่ใช้ในการทดสอบพิกัด
- จำนวนของเทอร์มินอลที่อยู่ติดกันซึ่งมีโหลด
- หมายเหตุเกี่ยวกับการลดพิกัด (Derating) ในเอกสารข้อมูลทางเทคนิค
- จัมเปอร์หรือบริดจ์ส่งผลให้กระแสที่อนุญาตลดลงหรือไม่
- ข้อมูลการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ (ถ้ามี)
หากเทอร์มินอลตัวใดตัวหนึ่งมีความร้อนสูงกว่าเทอร์มินอลข้างเคียงภายใต้โหลดที่ใกล้เคียงกัน ปัญหามักเกิดจากความต้านทานหน้าสัมผัส การเตรียมตัวนำ หรือการใช้โหลดเกินเฉพาะจุด มากกว่าที่จะเป็นเพียงแค่พิกัดกระแสตามชื่อเรียกเท่านั้น คู่มือของ VIOX สำหรับ ความร้อนสูงเกินที่เทอร์มินอลบล็อกในตู้ควบคุม อธิบายรูปแบบความล้มเหลวนี้โดยละเอียด.
แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด
พิกัดแรงดันไฟฟ้ามีความสัมพันธ์กับการออกแบบฉนวน ระยะห่างตามผิวฉนวน (Creepage distance) ระยะห่างในอากาศ (Clearance distance) ความต้านทานการเกิดรอยทางไฟฟ้าของวัสดุ และสภาพแวดล้อมในการติดตั้ง เทอร์มินัลบล็อกที่ปลอดภัยในระดับแรงดันหนึ่งเมื่ออยู่ในตู้ควบคุมที่สะอาด อาจไม่เหมาะสมหากนำไปใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีมลภาวะ มีความชื้นสูง หรือในพื้นที่จำกัดที่มีแรงดันไฟฟ้าสูง.
ตรวจสอบ:
- แรงดันฉนวนที่กำหนด
- แรงดันไฟฟ้าใช้งานที่กำหนด (Rated operating voltage)
- แรงดันไฟฟ้าทนต่อแรงกระตุ้นที่กำหนด (Rated impulse withstand voltage)
- ข้อกำหนดด้านระยะห่างตามผิวฉนวนและระยะห่างในอากาศ
- ระดับมลพิษ
- ประเภทแรงดันไฟฟ้าเกิน
- การเชื่อมต่อเทอร์มินัลที่อยู่ติดกันและอุปกรณ์เสริม
อย่าเลือกอุปกรณ์โดยพิจารณาจากฉลากแรงดันไฟฟ้าเพียงอย่างเดียว ในตู้ควบคุมที่มีพื้นที่จำกัด ระยะห่างและอุปกรณ์เสริมอาจมีความสำคัญไม่น้อยไปกว่าค่าพิกัดแรงดันไฟฟ้าที่ระบุไว้.
แรงดันไฟฟ้าทนแรงกระตุ้นที่กำหนด
แรงดันไฟฟ้าทนต่อแรงกระตุ้นที่กำหนด อธิบายถึงความสามารถของเทอร์มินัลบล็อกในการทนต่อแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วขณะสั้นๆ ซึ่งมีความสำคัญในตู้ควบคุมที่เชื่อมต่อกับระบบจำหน่ายไฟฟ้า สายเคเบิลยาว โหลดประเภทอินดักทีฟ หรือสภาพแวดล้อมที่อาจเกิดแรงดันกระชากจากการสวิตชิ่งได้.
ระดับแรงดันกระชากที่ทนได้ (Impulse withstand level) ที่ต้องการ ขึ้นอยู่กับหมวดหมู่การติดตั้ง แรงดันไฟฟ้าของระบบ และมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง สำหรับข้อกำหนดที่สามารถเผยแพร่ได้ ห้ามคาดเดาค่านี้ ให้ใช้ข้อมูลจากเอกสารข้อมูลของเทอร์มินัลบล็อกและมาตรฐานของโครงการ.
ระยะห่างตามผิวฉนวนและระยะห่างในอากาศ (Creepage and Clearance)
ระยะห่าง คือระยะห่างที่สั้นที่สุดผ่านอากาศระหว่างส่วนที่มีกระแสไฟฟ้า ซึ่งช่วยป้องกันการเกิดอาร์ค (Arc-over).
ระยะตามผิวฉนวน (Creepage) คือระยะห่างที่สั้นที่สุดตามพื้นผิวของวัสดุฉนวนระหว่างส่วนที่มีกระแสไฟฟ้า ซึ่งช่วยป้องกันการเกิดรอยไหม้ (Tracking) บนพื้นผิวที่ปนเปื้อนหรือชื้น.
ระยะห่างทั้งสองประเภทได้รับผลกระทบจากปัจจัยดังต่อไปนี้:
- แรงดันไฟฟ้าที่ใช้งาน
- แรงดันกระชาก (Impulse voltage)
- ระดับมลพิษ
- กลุ่มของวัสดุหรือค่าดัชนีการทนต่อการเกิดรอยไหม้ (Comparative Tracking Index - CTI)
- ระดับความสูงจากระดับน้ำทะเลในกรณีที่เกี่ยวข้อง
- อุปกรณ์เสริม เช่น จัมเปอร์ ฝาครอบ และแผ่นกั้น
เทอร์มินอลบล็อกขนาดกะทัดรัดอาจมีระยะห่างที่เพียงพอสำหรับสภาพแวดล้อมหนึ่ง แต่อาจไม่เพียงพอสำหรับอีกสภาพแวดล้อมหนึ่ง นี่คือเหตุผลว่าทำไมระดับมลภาวะและสภาพแวดล้อมในการติดตั้งจึงมีความสำคัญ.
ระดับมลพิษ
ระดับมลภาวะอธิบายถึงผลกระทบของสิ่งปนเปื้อนที่มีต่อประสิทธิภาพของฉนวน แนวคิดนี้ถูกใช้ในการประสานฉนวนตามมาตรฐาน IEC และมีความสำคัญเมื่อต้องประเมินระยะห่างตามผิวฉนวน (Creepage) และระยะห่างในอากาศ (Clearance).
| ระดับมลพิษ | สภาวะทั่วไป | การตีความเชิงปฏิบัติ |
|---|---|---|
| PD1 | ไม่มีมลภาวะหรือมีเพียงมลภาวะแห้งที่ไม่นำไฟฟ้าเท่านั้น | อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สะอาดและปิดผนึก |
| PD2 | มลภาวะที่ไม่นำไฟฟ้า อาจเกิดการควบแน่นของความชื้นได้ในบางครั้ง | ตู้ควบคุมภายในอาคารทั่วไป |
| PD3 | มลภาวะที่นำไฟฟ้าได้ หรือมลภาวะที่กลายเป็นตัวนำไฟฟ้าเมื่อเกิดการควบแน่น | สภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรม, ตู้ติดตั้งภายนอกอาคาร, สภาพแวดล้อมทางทะเล, พื้นที่ที่มีฝุ่นละออง หรือความชื้นสูง |
| PD4 | มลภาวะที่นำไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่อง | สภาพแวดล้อมแบบเปิดหรือสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ซึ่งมักต้องการการออกแบบเป็นพิเศษ |
ตู้ควบคุมส่วนใหญ่ไม่ได้มีความสะอาดเหมือนในห้องปฏิบัติการ หากตู้ถูกติดตั้งในบริเวณที่มีการควบแน่น ฝุ่นละออง ละอองเกลือ หรือการปนเปื้อนจากกระบวนการผลิตที่นำไฟฟ้าได้ จำเป็นต้องให้ความสำคัญกับระยะห่างของเทอร์มินอลบล็อกและการเลือกวัสดุมากกว่าการติดตั้งในตู้ภายในอาคารที่สะอาด.
ช่วงขนาดของสายไฟ
ขนาดสายไฟของเทอร์มินอลบล็อกมักระบุเป็นช่วงของพื้นที่หน้าตัดตัวนำในหน่วย มม² และ/หรือ AWG. ช่วงที่ระบุอาจแตกต่างกันไปสำหรับตัวนำแบบแข็ง แบบตีเกลียว แบบตีเกลียวละเอียด และแบบเข้าหัวเฟอร์รูล.
ตรวจสอบ:
- พื้นที่หน้าตัดตัวนำต่ำสุดและสูงสุด
- การรับรองตัวนำแบบแข็งเทียบกับแบบตีเกลียว
- ความเข้ากันได้ของตัวนำแบบตีเกลียวละเอียด
- ขนาดของเฟอร์รูลและความพอดีของปลอกฉนวน
- จำนวนตัวนำที่อนุญาตต่อจุดยึดสาย
- ข้อกำหนดความยาวในการปอกฉนวน
- เส้นผ่านศูนย์กลางของฉนวน
อย่าทึกทักเอาเองว่าสามารถเสียบตัวนำสองเส้นเข้าในช่องต่อสายเดียวได้เพียงเพราะมันใส่เข้าไปได้พอดี เทอร์มินัลบล็อกส่วนใหญ่ถูกกำหนดให้ใช้ตัวนำหนึ่งเส้นต่อหนึ่งจุดยึด เว้นแต่ในเอกสารข้อมูลทางเทคนิคจะระบุไว้อย่างชัดเจนว่าสามารถใช้ตัวนำหลายเส้นได้.
แรงบิดสำหรับเทอร์มินัลแบบสกรู
สำหรับเทอร์มินัลแบบสกรู แรงบิดเป็นค่าเฉพาะที่ผู้ผลิตกำหนด ไม่ใช่ค่ามาตรฐานสากล การขันแน่นน้อยเกินไปอาจทำให้เกิดความต้านทานหน้าสัมผัสสูง ส่วนการขันแน่นมากเกินไปอาจทำให้สกรู ตัวหนีบ ตัวนำ หรือตัวเรือนพลาสติกเสียหายได้.
บันทึกหน้างาน: ความล้มเหลวของเทอร์มินัลที่ทำให้เข้าใจผิดได้ง่ายที่สุดอย่างหนึ่งคือ การเชื่อมต่อที่ดูเหมือนแน่นหนาแต่แท้จริงแล้วเป็นการหนีบโดนฉนวน สายไฟฝอยเสียหาย หรือปลอกหุ้มปลายสาย (ferrule) เข้าที่ได้ไม่ดี แผงควบคุมอาจผ่านการตรวจสอบด้วยสายตาเบื้องต้นได้ แต่การเชื่อมต่อจะเกิดความร้อนเมื่อมีโหลดและเกิดปัญหาติดๆ ดับๆ หลังจากผ่านการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ.
ใช้ไขควงวัดแรงบิดที่ผ่านการสอบเทียบเมื่อจำเป็น และปฏิบัติตามเอกสารข้อมูลของเทอร์มินัลบล็อกแทนการใช้ค่าแรงบิดทั่วไป.
อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น
การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิคือผลต่างระหว่างอุณหภูมิขณะทำงานของเทอร์มินัลกับอุณหภูมิโดยรอบภายใต้สภาวะที่มีโหลด ซึ่งได้รับอิทธิพลจากการออกแบบเทอร์มินัล ขนาดของตัวนำ ความต้านทานหน้าสัมผัส การระบายอากาศในตู้ การจัดกลุ่ม และจัมเปอร์.
เมื่อเลือกใช้เทอร์มินัลบล็อกสำหรับตู้ควบคุมที่มีความหนาแน่นสูง:
- หลีกเลี่ยงการวางเทอร์มินัลที่มีกระแสไฟฟ้าสูงไว้ติดกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ควบคุมที่ไวต่อความร้อนโดยตรง.
- ตรวจสอบว่าจัมเปอร์ (jumpers) รองรับกระแสไฟฟ้าได้เท่ากับเทอร์มินัลหรือไม่.
- ป้องกันไม่ให้รางเก็บสายไฟและฝาครอบกักเก็บความร้อนไว้รอบเทอร์มินัลที่มีโหลดสูง.
- เปรียบเทียบเทอร์มินัลที่เทียบเท่ากันภายใต้โหลดที่ใกล้เคียงกันในระหว่างการทดสอบเดินเครื่อง เมื่อสามารถทำการตรวจสอบทางความร้อนได้.
- ใช้กราฟการลดพิกัด (derating curves) ของผู้ผลิตแทนการพึ่งพาค่าเผื่อความปลอดภัยแบบคงที่.
บริบทของไฟฟ้าลัดวงจรและค่า SCCR ของตู้ควบคุม
เทอร์มินัลบล็อกที่ใช้ในตู้ควบคุมอุตสาหกรรมอาจเป็นส่วนหนึ่งของ พิกัดกระแสไฟฟ้าลัดวงจร (SCCR) การประเมินตู้ควบคุม ในบริบทของตู้ควบคุมในอเมริกาเหนือ ค่า SCCR ของตู้ควบคุมอาจถูกจำกัดโดยอุปกรณ์ในวงจรกำลัง รวมถึงเทอร์มินัลบล็อกและบล็อกจ่ายไฟ ขึ้นอยู่กับการออกแบบและวิธีการรับรองมาตรฐาน.
สิ่งนี้ไม่ได้หมายความว่าเทอร์มินัลควบคุมทุกจุดจำเป็นต้องมีค่า SCCR สูง แต่หมายความว่าอุปกรณ์ในวงจรกำลังจะต้องได้รับการพิจารณาเป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบตู้ควบคุม สำหรับแนวคิดในภาพรวม โปรดดูคู่มือของ VIOX เกี่ยวกับ การคำนวณค่า SCCR และการติดฉลากตู้ควบคุมไฟฟ้า.
ขนาดสายไฟและความเข้ากันได้ของตัวนำไฟฟ้า
การเลือกเทอร์มินอลบล็อกควรเริ่มจากตัวนำไฟฟ้า ไม่ใช่เริ่มจากหน้าแคตตาล็อกของเทอร์มินอล วัสดุของตัวนำ ประเภทของเกลียว พื้นที่หน้าตัด เส้นผ่านศูนย์กลางฉนวน ปลอกหุ้มปลายสาย และพื้นที่ในการดัดสาย เป็นตัวกำหนดว่าการเชื่อมต่อจะสามารถทำได้อย่างถูกต้องหรือไม่.
| รายละเอียดการเดินสายไฟ | สิ่งที่ต้องตรวจสอบ |
|---|---|
| พื้นที่หน้าตัดของตัวนำ | เทอร์มินอลรองรับขนาดพื้นที่หน้าตัดจริงในหน่วย mm²/AWG |
| ประเภทของตัวนำไฟฟ้า | แบบแกนเดี่ยว (Solid), แบบตีเกลียว (Stranded), แบบตีเกลียวละเอียด (Fine-stranded), แบบอ่อน (Flexible) หรือแบบใส่ปลอกหุ้มปลายสาย (Ferruled) |
| การใส่ปลอกหุ้มปลายสาย (Ferrule) | ปลอกหุ้มปลายสายและส่วนที่เป็นพลาสติกต้องพอดีกับช่องเสียบของเทอร์มินอล |
| ความยาวแถบ | ตรงตามข้อกำหนดในเอกสารข้อมูลทางเทคนิค (Datasheet) |
| เส้นผ่านศูนย์กลางของฉนวน | ไม่ขัดขวางการเสียบตัวนำไฟฟ้าเข้าไปจนสุด |
| จำนวนของสายไฟ | ใช้สายไฟเส้นเดียวหรือหลายเส้นได้เฉพาะในกรณีที่อนุญาตเท่านั้น |
| ทองแดงหรืออลูมิเนียม | ใช้เฉพาะในกรณีที่เทอร์มินอลได้รับการรับรองให้ใช้กับวัสดุตัวนำนั้นๆ เท่านั้น |
| รัศมีการดัดโค้งของสายไฟ | มีพื้นที่ว่างในตู้คอนโทรลเพียงพอหลังจากการเดินสาย |
AWG และ mm² ไม่ใช่ค่าที่เทียบเท่ากันโดยตรง
ขนาดตัวนำแบบ AWG และแบบเมตริกไม่สามารถแปลงเป็นตัวเลขกลมๆ ได้ ขั้วต่อที่ระบุขนาดเมตริกไว้ไม่ควรถูกอนุมานโดยอัตโนมัติว่าจะรองรับขนาด AWG ที่ใกล้เคียงที่สุด และในทางกลับกันก็เช่นกัน ประเด็นในทางปฏิบัติไม่ได้มีเพียงแค่พื้นที่หน้าตัดของทองแดงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวนำ โครงสร้างของเส้นฝอย เส้นผ่านศูนย์กลางของฉนวน รูปทรงของปลอกหุ้มปลายสาย (ferrule) และรูปทรงเรขาคณิตของการยึดจับด้วย.
เมื่อโครงการมีการใช้เอกสารผสมกันระหว่างมาตรฐาน IEC และมาตรฐานอเมริกาเหนือ ให้ตรวจสอบดังนี้:
- พื้นที่หน้าตัดจริงของตัวนำ
- ช่วงขนาด AWG และ mm² ที่ระบุไว้ของขั้วต่อ
- ขั้วต่อนั้นรองรับตัวนำที่ใส่ปลอกหุ้มปลายสาย (ferrule) ในขนาดนั้นหรือไม่
- รหัสโครงการหรือมาตรฐานตู้ควบคุมเป็นตัวกำหนดขนาดตัวนำไฟฟ้าขั้นสุดท้าย
ตัวนำแบบแกนเดี่ยว แบบตีเกลียว และแบบตีเกลียวละเอียด
ตัวนำแบบแกนเดี่ยว แบบตีเกลียว และแบบตีเกลียวละเอียดมีความแตกต่างกันในการใช้งานกับจุดต่อสาย โดยตัวนำที่มีขนาดหน้าตัดระบุเท่ากันอาจมีพฤติกรรมทางกลและลักษณะการเสียบเข้ากับจุดต่อที่แตกต่างกัน.
สำหรับตัวนำแบบตีเกลียวละเอียด:
- ใช้ปลอกหุ้มปลายสาย (ferrule) ในกรณีที่จำเป็นหรือตามที่ผู้ผลิตจุดต่อสายแนะนำ.
- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าความยาวของปลอกหุ้มปลายสายพอดีกับพื้นที่การยึดจับ.
- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าฉนวนของปลอกหุ้มปลายสายไม่ขัดขวางการเสียบสายจนสุด.
- ใช้เครื่องมือย้ำสายและแม่พิมพ์ที่เหมาะสม.
ปลอกหุ้มปลายสาย (Ferrules) ไม่ได้ทำให้สายไฟทุกชนิดใช้งานได้เสมอไป ขั้วต่อสายต้องได้รับการรับรองสำหรับตัวนำที่ใส่ปลอกหุ้มในขนาดนั้นๆ และต้องทำการย้ำหัว (Crimp) อย่างถูกต้อง การย้ำหัวที่ไม่ดีอาจทำให้เกิดความเสี่ยงต่อความร้อนสูงเกินเช่นเดียวกับการเลือกขั้วต่อสายที่ไม่เหมาะสม.
ตัวนำทองแดงเทียบกับตัวนำอลูมิเนียม
เทอร์มินอลบล็อกสำหรับตู้ควบคุมส่วนใหญ่ถูกออกแบบมาเพื่อใช้กับตัวนำทองแดง ตัวนำอลูมิเนียมจำเป็นต้องใช้ขั้วต่อที่ระบุว่าใช้สำหรับอลูมิเนียมหรือทองแดง/อลูมิเนียมโดยเฉพาะ พร้อมทั้งต้องมีการเตรียมสายและการป้องกันการเกิดออกซิเดชันตามความเหมาะสม.
ห้ามต่อตัวนำอลูมิเนียมเข้ากับขั้วต่อที่ระบุว่าใช้สำหรับทองแดงเท่านั้น เพียงเพราะดูเหมือนว่าใส่กันได้พอดี ความแตกต่างในพฤติกรรมของวัสดุ การเกิดออกไซด์ และการขยายตัวจากความร้อน อาจก่อให้เกิดปัญหาความน่าเชื่อถือในระยะยาว.
วัสดุของเทอร์มินอลบล็อก
การเลือกวัสดุมีผลต่อประสิทธิภาพของฉนวน ความแข็งแรงทางกล พฤติกรรมการลามไฟ ความทนทานต่อความร้อน ความทนทานต่อสารเคมี ความเสถียรของขนาด และการเสื่อมสภาพในระยะยาว.
วัสดุตัวเรือน
| วัสดุ | บทบาททั่วไป | ข้อควรพิจารณาในการเลือกใช้งาน |
|---|---|---|
| PA66 / โพลีเอไมด์ | โครงเทอร์มินอลบล็อกสำหรับงานอุตสาหกรรมทั่วไป | มีความสมดุลที่ดีระหว่างความเป็นฉนวน ความเหนียว และความสามารถในการขึ้นรูป ควรตรวจสอบค่าอัตราการลามไฟ ค่า CTI และข้อมูลอุณหภูมิ |
| พีบีที | ความเสถียรของมิติและคุณสมบัติความเป็นฉนวนไฟฟ้า | เหมาะสำหรับงานที่ต้องการความเสถียรต่อความชื้น ความแม่นยำ หรือความต้านทานต่อการเกิดรอยไหม้บนผิวฉนวน (Tracking Resistance) |
| พีซี / โพลีคาร์บอเนต | ฝาครอบ ชิ้นส่วนโปร่งใส และโครงอุปกรณ์บางประเภท | เหมาะสำหรับงานที่ต้องการความโปร่งใสหรือความทนทานต่อแรงกระแทก ควรตรวจสอบความทนทานต่อความร้อนและสารเคมี |
| เซรามิก | เทอร์มินอลที่ทนต่ออุณหภูมิสูงและความร้อนได้ดี | ใช้ในกรณีที่ตัวเรือนโพลิเมอร์อาจไม่เหมาะสม |
| วัสดุเทอร์โมเซต | การใช้งานที่ต้องการความทนทานต่อความร้อนสูงและความเสถียรของมิติ | ใช้ในการออกแบบระบบไฟฟ้าบางประเภทหรือในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง |
PA66 เป็นวัสดุที่นิยมใช้ในเทอร์มินอลบล็อกสำหรับงานอุตสาหกรรม แต่เกรดของวัสดุมีความสำคัญ การเติมใยแก้ว, ระบบหน่วงการติดไฟ, ค่า CTI, พฤติกรรมต่อความชื้น และคุณภาพการขึ้นรูปสามารถส่งผลต่อประสิทธิภาพได้ PBT อาจเป็นตัวเลือกที่ดีกว่าในกรณีที่ความเสถียรของมิติหรือพฤติกรรมต่อความชื้นมีความสำคัญ ส่วนเซรามิกมักใช้สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงซึ่งตัวเรือนโพลิเมอร์ไม่เหมาะสม.
สำหรับการเดินสายไฟในอุณหภูมิสูง ควรพิจารณาเทอร์มินอลบล็อกแบบเซรามิกแยกต่างหาก VIOX มีคู่มือเฉพาะสำหรับ วิธีการเลือกเทอร์มินอลบล็อกแบบเซรามิกที่เหมาะสม.
ชิ้นส่วนนำไฟฟ้า
เส้นทางนำไฟฟ้าอาจใช้โลหะผสมทองแดง ทองเหลือง ทองแดง หรือวัสดุนำไฟฟ้าอื่นๆ ที่มีการชุบผิวอย่างเหมาะสม วัสดุและการปรับสภาพพื้นผิวที่แน่นอนจะส่งผลต่อการนำไฟฟ้า พฤติกรรมการกัดกร่อน ความเสถียรของหน้าสัมผัส และความสามารถในการผลิต.
| วัสดุหรือการปรับสภาพ | ทำไมถึงสำคัญ |
|---|---|
| โลหะผสมทองแดงหรือทองเหลือง | ความสมดุลทั่วไปของการนำไฟฟ้า ความแข็งแรงทางกล และความสามารถในการผลิต |
| ชิ้นส่วนบัสบาร์ทองแดง | มีประโยชน์ในกรณีที่ต้องการความต้านทานต่ำและความสามารถในการรองรับกระแสไฟฟ้าสูง |
| การชุบดีบุก | การปรับสภาพพื้นผิวทั่วไปเพื่อต้านทานการเกิดออกซิเดชันและพฤติกรรมหน้าสัมผัสที่เสถียร |
| นิกเกิลหรือการชุบผิวอื่นๆ | สามารถใช้ในจุดที่ความต้านทานต่อการกัดกร่อนมีความสำคัญ |
| ฮาร์ดแวร์สแตนเลส | อาจมีความเกี่ยวข้องกับสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนหรือสภาพแวดล้อมทางทะเล |
อย่าใช้ความเงางามของโลหะเป็นเครื่องพิสูจน์ประสิทธิภาพ รูปทรงของจุดสัมผัส แรงยึด คุณภาพการชุบ พฤติกรรมการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ และความต้านทานต่อการกัดกร่อน มักมีความสำคัญมากกว่ารูปลักษณ์ภายนอก.
สิ่งที่ผู้ซื้อควรสอบถาม
สำหรับการประเมินทางวิศวกรรมหรือการจัดซื้อ โปรดขอข้อมูลดังนี้:
- ข้อมูลพิกัดกระแสและแรงดันไฟฟ้า
- ช่วงขนาดตัวนำสำหรับตัวนำแต่ละประเภท
- ข้อมูลความเข้ากันได้กับปลอกหุ้มปลายสาย (Ferrule)
- ข้อมูลวัสดุตัวเรือนและคุณสมบัติการลามไฟ
- ข้อมูล CTI หรือกลุ่มวัสดุที่เกี่ยวข้อง
- ข้อมูลการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ (ถ้ามี)
- เอกสารรับรองหรือรายงานผลการทดสอบที่จำเป็นสำหรับโครงการ
- พิกัดกระแสไฟฟ้าของจัมเปอร์และอุปกรณ์เสริม
มาตรฐานและการปฏิบัติตามข้อกำหนด
มาตรฐานของเทอร์มินอลบล็อกขึ้นอยู่กับประเภทผลิตภัณฑ์ ตลาด และบริบทของการติดตั้ง โดยมาตรฐานต่อไปนี้เป็นมาตรฐานที่พบได้ทั่วไป แต่ข้อกำหนดที่แน่ชัดจะขึ้นอยู่กับแต่ละโครงการ.
| มาตรฐานหรือข้อกำหนด | กรณีที่เกี่ยวข้อง |
|---|---|
| IEC 60947-7-1 | เทอร์มินอลบล็อกสำหรับตัวนำทองแดงในบริบทของตู้สวิตช์บอร์ดและอุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าต่ำ |
| มอก.60947-7-2 | เทอร์มินัลบล็อกสำหรับตัวนำป้องกัน (Protective conductor terminal blocks) |
| มาตรฐาน IEC 60947-7-3 | เทอร์มินัลบล็อกแบบฟิวส์ในส่วนที่เกี่ยวข้อง |
| ม.ล.1059 | เทอร์มินัลบล็อกในบริบทการประเมินผลิตภัณฑ์สำหรับตลาดอเมริกาเหนือ |
| UL 508A | บริบทการสร้างตู้ควบคุมไฟฟ้าในงานอุตสาหกรรมในสหรัฐอเมริกา |
| EN 60715 | ขนาดโปรไฟล์ของราง DIN |
| มาตรฐาน CSA | ข้อกำหนดสำหรับตลาดแคนาดา |
| ATEX / IECEx | การใช้งานในสภาพแวดล้อมที่เป็นอันตรายหรือเสี่ยงต่อการระเบิด |
| ระดับการลามไฟตามมาตรฐาน UL 94 | ข้อมูลอ้างอิงการลามไฟของวัสดุสำหรับชิ้นส่วนพลาสติก |
ประเด็นสำคัญไม่ใช่การระบุมาตรฐานให้ได้มากที่สุด แต่คือการเลือกเทอร์มินอลบล็อกให้เหมาะสมกับตู้ควบคุม เครื่องจักร ตลาด และข้อกำหนดในการตรวจสอบจริง เทอร์มินอลบล็อกอาจมีคุณภาพทางเทคนิคที่ดีเยี่ยม แต่อาจไม่เหมาะสมหากขาดเอกสารรับรองที่โครงการต้องการ.
สำหรับข้อผิดพลาดทั่วไปในการขอการรับรอง โปรดดูคู่มือของ VIOX เรื่อง การรับรองเทอร์มินอลบล็อกและข้อผิดพลาดในการเลือกใช้งาน.
การเลือกเทอร์มินอลบล็อกให้เหมาะสมกับการใช้งาน
แผงควบคุมอุตสาหกรรม
ตู้ควบคุมไฟฟ้าสำหรับงานอุตสาหกรรมมักต้องการเทอร์มินอลบล็อกแบบติดตั้งบนราง DIN, การทำเครื่องหมายที่ชัดเจน, ความสามารถในการใช้จัมเปอร์ร่วมกัน, การแยกวงจรไฟฟ้ากำลังและวงจรควบคุมออกจากกัน และการเข้าถึงสายไฟภาคสนามที่เชื่อถือได้.
เหมาะสมที่สุด:
- เทอร์มินอลแบบ Feed-through สำหรับการเดินสายภาคสนาม
- เทอร์มินอล PE สำหรับการต่อลงดิน
- เทอร์มินอลแบบฟิวส์และแบบตัดวงจรสำหรับวงจรควบคุม
- เทอร์มินอลแบบสปริงหรือแบบกด (Push-in) สำหรับตู้ควบคุม OEM ที่มีความหนาแน่นสูง
- เทอร์มินอลแบบสกรูหรือแบบกำลังไฟฟ้า ในกรณีที่ต้องการกระแสไฟฟ้าสูงและเน้นความคุ้นเคยของผู้ติดตั้ง
การเดินสายไฟเครื่องจักร
การเดินสายไฟเครื่องจักรมักต้องเผชิญกับแรงสั่นสะเทือน การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ และข้อจำกัดในการเข้าถึงเพื่อซ่อมบำรุง เทคโนโลยีแบบสปริงแคลมป์หรือแบบกด (Push-in) อาจช่วยลดความแปรปรวนในการเดินสายไฟ ในขณะที่เทอร์มินอลแบบสกรูอาจยังคงเหมาะสมหากมีการควบคุมแรงบิดอย่างถูกต้อง.
การเลือกขั้วต่อสายไฟควรสอดคล้องกับสภาพการใช้งานของเครื่องจักร ไม่ใช่เพียงแค่ความสะดวกในการเดินสายไฟภายในโรงงานเท่านั้น.
ระบบปรับอากาศและอุปกรณ์ประกอบอาคาร
อุปกรณ์ HVAC อาจใช้แผงต่อสายไฟแบบกั้น (Barrier blocks), ขั้วต่อสายไฟแบบติดตั้งบนราง DIN, ขั้วต่อสายไฟแบบติดตั้งบนแผงวงจร (PCB terminals) หรือบล็อกจ่ายไฟ ขึ้นอยู่กับการออกแบบของอุปกรณ์นั้นๆ.
ตรวจสอบ:
- การแยกแรงดันไฟฟ้าควบคุมและแรงดันไฟฟ้ากำลัง
- กระแสไฟฟ้าในวงจรคอมเพรสเซอร์และพัดลม
- ความสะดวกในการเข้าถึงเพื่อซ่อมบำรุงหน้างาน
- ความชัดเจนของเครื่องหมายบนผลิตภัณฑ์
- ความร้อนภายในตู้ควบคุม
วงจร PLC, เซนเซอร์ และวงจรสัญญาณ
วงจรสัญญาณให้ความสำคัญกับความหนาแน่น การติดฉลาก การป้องกันสัญญาณรบกวน และความสะดวกในการซ่อมบำรุง เทอร์มินอลแบบหลายชั้น เทอร์มินอลสำหรับเซนเซอร์ เทอร์มินอลแบบตัดวงจร และเทอร์มินอลสำหรับการทดสอบ สามารถช่วยลดพื้นที่ในตู้ควบคุมและทำให้การแก้ไขปัญหาทำได้ง่ายขึ้น.
สำหรับสัญญาณอนาล็อกและวงจรระดับแรงดันต่ำ ควรคำนึงถึงการเดินสาย การป้องกันสัญญาณรบกวน การต่อลงดิน และการแยกออกจากวงจรไฟฟ้าที่มีสัญญาณรบกวนสูง.
พลังงานหมุนเวียนและระบบไฟฟ้ากระแสตรง (DC)
ตู้รวมสายโซลาร์เซลล์ (Solar Combiner Boxes) ระบบแบตเตอรี่ และอุปกรณ์ควบคุมไฟฟ้ากระแสตรง อาจจำเป็นต้องใช้เทอร์มินอลบล็อกที่มีพิกัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่เหมาะสม ระยะห่างของฉนวน คุณสมบัติของวัสดุ และความทนทานต่อสภาพแวดล้อม ระบบไฟฟ้ากระแสตรงยังต้องการความใส่ใจเป็นพิเศษในเรื่องขั้วไฟฟ้า การประสานฉนวน ความร้อน และการเข้าถึงเพื่อซ่อมบำรุง.
อย่าทึกทักเอาเองว่าการจัดวางเทอร์มินอลที่รองรับไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) จะเหมาะสมกับชุดอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงกว่าโดยอัตโนมัติ โปรดตรวจสอบเอกสารข้อมูลของเทอร์มินอลบล็อกและการออกแบบตู้ควบคุมโดยรวม.
งานทางทะเล การขนส่ง และสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
การใช้งานทางทะเลและระบบขนส่งมักต้องเผชิญกับแรงสั่นสะเทือน การกัดกร่อน ความชื้น การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ และข้อกำหนดด้านเอกสารที่เข้มงวด เทอร์มินอลแบบสปริงแคลมป์ การเคลือบผิวเพื่อป้องกันการกัดกร่อน และการออกแบบตู้ควบคุมที่เหมาะสม อาจมีความสำคัญมากกว่าการเลือกส่วนประกอบที่มีราคาถูกที่สุด.
สำหรับปัญหาการเชื่อมต่อเฉพาะทางในงานทางทะเล โปรดดูคู่มือของ VIOX เกี่ยวกับ เทอร์มินอลบล็อกสำหรับงานทางทะเลที่มีจุดเชื่อมต่อป้องกันการกัดกร่อน.
ระบบจำหน่ายไฟฟ้า
การจ่ายกำลังไฟฟ้าต้องการตัวนำที่มีขนาดใหญ่ขึ้น ระยะห่างที่เหมาะสม ประสิทธิภาพทางความร้อน และอาจต้องมีการประเมินค่า SCCR อย่าฝืนใช้เทอร์มินอลบล็อกขนาดเล็กในงานจ่ายไฟหลักเมื่อจำเป็นต้องใช้บล็อกจ่ายไฟหรือระบบบัสบาร์ที่เหมาะสม.
สำหรับการตัดสินใจในระดับสถาปัตยกรรม บทความ VIOX เรื่อง บัสบาร์เทียบกับแผงขั้วต่อ ช่วยให้เข้าใจขอบเขตได้ชัดเจนยิ่งขึ้น.
การใช้งานที่อุณหภูมิสูง
การใช้งานในอุณหภูมิสูงอาจต้องใช้เทอร์มินอลบล็อกแบบเซรามิกหรือแบบพิเศษ ตัวอย่างทั่วไปได้แก่ อุปกรณ์ทำความร้อน เตาอบ ฮีตเตอร์อุตสาหกรรม และสภาพแวดล้อมที่ตัวเรือนโพลิเมอร์อาจเสื่อมสภาพเร็ว.
การเลือกใช้งานควรตรวจสอบอุณหภูมิฉนวนของตัวนำ วัสดุตัวเรือนเทอร์มินอล ระยะห่างตามผิวฉนวน/ระยะห่างในอากาศ และสภาพแวดล้อมในการติดตั้งควบคู่กันไป.
ข้อผิดพลาดทั่วไปในการเลือกเทอร์มินอลบล็อก
1. การเลือกโดยพิจารณาจากพิกัดกระแสไฟฟ้าเพียงอย่างเดียว
พิกัดกระแสไฟฟ้าที่ปราศจากข้อมูลแรงดันไฟฟ้า ขนาดสายไฟ ความกว้างของเทอร์มินัล สภาวะการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ และบริบทการติดตั้งถือว่าไม่สมบูรณ์ เทอร์มินัลบล็อกที่ดูเหมาะสมในทางทฤษฎีอาจเกิดความร้อนสูงเกินไปได้หากใช้ตัวนำที่มีขนาดเล็กเกินไป จัมเปอร์รับภาระเกินพิกัด หรือตู้ควบคุมมีการระบายความร้อนที่ไม่ดี.
การละเลยระยะห่างตามผิวฉนวน (Creepage) ระยะห่างในอากาศ (Clearance) และระดับมลภาวะ (Pollution Degree)
เทอร์มินัลบล็อกที่ใช้ในตู้ควบคุมภายในอาคารที่สะอาดและเทอร์มินัลบล็อกที่ใช้ในตู้ควบคุมในโรงงานที่มีความชื้นอาจต้องการข้อกำหนดด้านฉนวนที่แตกต่างกัน การควบแน่นของหยดน้ำ ฝุ่นละออง ละอองเกลือ หรือมลภาวะที่นำไฟฟ้าอาจทำให้ค่าเผื่อความปลอดภัยในการออกแบบกลายเป็นความเสี่ยงต่อการเกิดกระแสรั่วไหลตามผิวฉนวน (Tracking).
การละเลยการเตรียมสายไฟ
ความล้มเหลวของเทอร์มินัลจำนวนมากมีสาเหตุมาก่อนที่จะมีการเสียบสายไฟ การปอกสายไฟที่ไม่เหมาะสม การตัดเส้นลวดทองแดงขาด ปลอกหุ้มปลายสาย (Ferrules) ที่หลวม การย้ำหัวสายแน่นเกินไป การมีฉนวนติดเข้าไปในจุดยึด หรือเส้นลวดที่แตกฝอยออกมา ล้วนสามารถสร้างปัญหาที่ปรากฏให้เห็นในภายหลังในรูปแบบของความร้อนหรือความผิดปกติแบบติดๆ ดับๆ.
การใช้เทคโนโลยีการเชื่อมต่อที่ไม่ถูกต้อง
เทอร์มินัลแบบสกรู แบบสปริง และแบบเสียบ (Push-in) ต่างก็ใช้งานได้ดี แต่ไม่สามารถใช้ทดแทนกันได้ในทุกการใช้งาน เครื่องจักรที่มีแรงสั่นสะเทือนสูง ตู้ควบคุม PLC ที่มีความหนาแน่นสูง และจุดต่อสายไฟทั่วไป อาจต้องการตรรกะในการเชื่อมต่อที่แตกต่างกัน.
การปฏิบัติกับเทอร์มินัลกราวด์เหมือนกับเทอร์มินัลทั่วไป
ขั้วต่อสายดิน (Protective earth terminals) มีหน้าที่ด้านความปลอดภัย ต้องได้รับการคัดเลือก ติดตั้ง และระบุว่าเป็นอุปกรณ์สำหรับต่อลงดินโดยเฉพาะ ห้ามนำขั้วต่อสายไฟทั่วไปมาดัดแปลงใช้งาน.
6. การลืมติดตั้งจัมเปอร์และอุปกรณ์เสริม
จัมเปอร์, บริดจ์, แผ่นปิดข้าง, แผ่นกั้น, ป้ายระบุ, ปลั๊กทดสอบ และตัวยึดปลายราง เป็นส่วนประกอบของระบบเทอร์มินอลบล็อก แม้ตัวเทอร์มินอลจะถูกต้อง แต่การติดตั้งอาจล้มเหลวได้หากกระแสไฟฟ้าของจัมเปอร์ ระยะห่าง หรือความเข้ากันได้ของอุปกรณ์เสริมไม่ถูกต้อง.
7. การผสมผสานผลิตภัณฑ์ต่างตระกูลโดยไม่ตรวจสอบความเข้ากันได้
เทอร์มินอลบล็อก, จัมเปอร์, ป้ายระบุ, แผ่นปิดข้าง และบริดจ์ มักถูกออกแบบมาเฉพาะระบบ การนำชิ้นส่วนที่ดูคล้ายกันจากต่างตระกูลมาใช้ร่วมกันอาจทำให้การประกอบทางกลไม่แน่นหนา มีส่วนนำไฟฟ้าโผล่ออกมา หรือการเชื่อมต่อไฟฟ้าไม่เสถียร.
8. การใช้เทอร์มินอลบล็อกสำหรับแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ในงานจ่ายไฟระดับตู้ควบคุม
เทอร์มินอลบล็อกสำหรับ PCB ถูกออกแบบมาภายใต้ข้อจำกัดระดับแผงวงจร ไม่ควรนำมาใช้แทนเทอร์มินอลสำหรับจ่ายไฟหรือบล็อกกระจายไฟที่ติดตั้งในตู้ควบคุม เว้นแต่การออกแบบแผงวงจรและตู้ควบคุมทั้งหมดจะรองรับการใช้งานดังกล่าว.
วิธีการเลือกใช้เทอร์มินอลบล็อกทีละขั้นตอน
ขั้นตอนที่ 1: กำหนดหน้าที่ของวงจร
ระบุว่าวงจรเป็นวงจรไฟฟ้ากำลัง, วงจรควบคุม, วงจรสัญญาณ, สายดิน (PE), วงจรทดสอบ, ฟิวส์, อุปกรณ์ตัดตอน, เซนเซอร์ หรือวงจรจ่ายไฟ โดยประเภทของเทอร์มินัลจะขึ้นอยู่กับหน้าที่ของวงจรนั้นๆ.
ขั้นตอนที่ 2: ยืนยันพิกัดทางไฟฟ้า
ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าขณะใช้งาน, กระแสไฟฟ้า, แรงดันไฟฟ้าทนต่อแรงดันกระชาก (Impulse withstand voltage), ข้อกำหนดด้านฉนวน และบริบทของกระแสลัดวงจรหรือค่า SCCR ตามความเหมาะสม.
ขั้นตอนที่ 3: ยืนยันรายละเอียดของตัวนำ
ตรวจสอบขนาดของตัวนำ, ประเภทของตัวนำ, ความเข้ากันได้กับทองแดงหรืออลูมิเนียม, ข้อกำหนดในการใช้ปลอกหุ้มปลายสาย (Ferrule), ความยาวในการปอกฉนวน และจำนวนตัวนำต่อจุดเชื่อมต่อ.
ขั้นตอนที่ 4: เลือกเทคโนโลยีการเชื่อมต่อ
เลือกการเชื่อมต่อแบบสกรู, สปริง, แบบกด (Push-in), แบบสตั๊ด, IDC หรือการเชื่อมต่อแบบ PCB ให้เหมาะสมกับกระบวนการติดตั้ง, ระดับการสั่นสะเทือน, แผนการบำรุงรักษา และประเภทของตัวนำ.
ขั้นตอนที่ 5: ตรวจสอบวัสดุและสภาพแวดล้อม
ตรวจสอบความร้อน ความชื้น การควบแน่น การสัมผัสสารเคมี การสัมผัสรังสี UV การกัดกร่อน แรงสั่นสะเทือน และระดับมลภาวะ.
ขั้นตอนที่ 6: ตรวจสอบมาตรฐานและเอกสารประกอบ
ยืนยันข้อมูลทางเทคนิค เอกสารรับรอง และข้อกำหนดของโครงการ ห้ามอ้างอิงเพียงแค่รูปลักษณ์จากแคตตาล็อกหรือคำกล่าวอ้างทั่วไป.
ขั้นตอนที่ 7: ยืนยันอุปกรณ์เสริมและการจัดวาง
ตรวจสอบจัมเปอร์ ป้ายระบุ ฝาปิดท้าย แผ่นกั้น ตัวล็อกราง ปลั๊กทดสอบ พื้นที่สำหรับการดัดสายไฟ และช่องทางสำหรับการบำรุงรักษา.
รายการตรวจสอบการเลือกเทอร์มินอลบล็อก
ใช้รายการตรวจสอบนี้ก่อนที่จะอนุมัติการออกแบบตู้ควบคุมหรือสั่งซื้อเทอร์มินอลบล็อกสำหรับการผลิต.
| รายการตรวจสอบ | เงื่อนไขผ่านการตรวจสอบ |
|---|---|
| ฟังก์ชันของวงจร | ประเภทของขั้วต่อต้องสอดคล้องกับฟังก์ชันของกำลังไฟฟ้า, การควบคุม, สายดิน (PE), ฟิวส์, การตัดวงจร, การทดสอบ หรือสัญญาณ |
| คะแนนปัจจุบัน | พิกัดกระแสไฟฟ้ามีความเหมาะสมภายใต้สภาวะการเดินสายจริง การจัดกลุ่ม และสภาพของตู้ควบคุม |
| พิกัดแรงดันไฟฟ้า | พิกัดแรงดันไฟฟ้าและค่าแรงดันกระชากสอดคล้องกับวงจรและสภาพแวดล้อม |
| ระยะห่างตามผิวฉนวน/ระยะห่างในอากาศ | ระยะห่างสอดคล้องกับแรงดันไฟฟ้า ระดับมลภาวะ และคุณสมบัติของวัสดุที่กำหนดไว้ |
| ขนาดของสายไฟ | ขั้วต่อสามารถรองรับขนาดและประเภทของตัวนำไฟฟ้าได้อย่างถูกต้องแม่นยำ |
| ปลอกหุ้มสายไฟ | การใช้ปลอกหุ้มปลายสาย (Ferrule) ต้องเป็นไปตามเอกสารข้อมูลทางเทคนิคของเทอร์มินอล |
| วัสดุ | ตัวเรือนและชิ้นส่วนนำไฟฟ้าต้องผ่านข้อกำหนดด้านความร้อน การสั่นสะเทือน การกัดกร่อน และการลามไฟ |
| การติดตั้ง | การติดตั้งแบบราง DIN, แผงวงจร (PCB), แผงควบคุม หรือฐานยึด ต้องเหมาะสมกับรูปแบบการจัดวางอุปกรณ์ |
| เครื่องประดับ | จัมเปอร์ ฝาปิดท้าย ป้ายระบุ และอุปกรณ์เสริมสำหรับการทดสอบต้องสามารถใช้งานร่วมกันได้ |
| มาตรฐาน | ได้รับการตรวจสอบการรับรองตามมาตรฐาน IEC, UL, CSA หรือข้อกำหนดของโครงการที่เกี่ยวข้องแล้ว |
| การซ่อมบำรุง | เทอร์มินอลต้องสามารถติดป้ายระบุ ทดสอบ ตรวจสอบ และเปลี่ยนทดแทนได้เมื่อจำเป็น |
คำถามที่พบบ่อย
ฉันจะเลือกขนาดของเทอร์มินอลบล็อกได้อย่างไร?
เลือกขนาดเทอร์มินอลบล็อกโดยพิจารณาจากพื้นที่หน้าตัดของตัวนำ กระแสไฟฟ้าที่กำหนด แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด ความกว้างของเทอร์มินอล พื้นที่ในการติดตั้ง และความต้องการอุปกรณ์เสริม อย่าเลือกเพียงแค่ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของสายไฟเท่านั้น เทอร์มินอลต้องสอดคล้องกับประเภทของตัวนำ การใช้ปลอกหุ้มปลายสาย ระยะห่างของฉนวน และสภาพแวดล้อมของแผงควบคุมด้วย.
ค่าพิกัดใดสำคัญที่สุดสำหรับเทอร์มินอลบล็อก (Terminal Block)?
ค่าพิกัดที่สำคัญที่สุดขึ้นอยู่กับลักษณะของวงจร สำหรับวงจรกำลัง ค่าพิกัดกระแสไฟฟ้า ค่าพิกัดแรงดันไฟฟ้า ขนาดตัวนำไฟฟ้า การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ และระยะห่างของฉนวนถือเป็นสิ่งสำคัญ สำหรับวงจรสายดินเพื่อความปลอดภัย ฟังก์ชันการต่อลงดินและการปฏิบัติตามมาตรฐานถือเป็นสิ่งสำคัญ สำหรับเทอร์มินอลบนแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ระยะพิทช์ (Pitch) การจัดวางบนบอร์ด และขีดจำกัดของจุดบัดกรีจะมีความสำคัญ.
เทอร์มินอลบล็อกแบบสกรูดีกว่าแบบสปริงหรือไม่?
ไม่มีแบบใดดีกว่ากันในทุกกรณี เทอร์มินอลแบบสกรูเป็นที่คุ้นเคยและมีความแข็งแรงเมื่อติดตั้งด้วยแรงบิดที่ถูกต้อง ส่วนเทอร์มินอลแบบสปริงมีความแข็งแรงในการใช้งานที่มีแรงสั่นสะเทือนสูง เนื่องจากสามารถรักษาแรงกดไว้ได้โดยไม่ต้องใช้แรงบิดจากสกรู การเลือกแบบที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับกระแสไฟฟ้า ประเภทของตัวนำไฟฟ้า แรงสั่นสะเทือน การบำรุงรักษา และกระบวนการติดตั้ง.
สายไฟแบบฝอยจำเป็นต้องใช้ปลอกหุ้มปลายสาย (Ferrules) ในเทอร์มินอลบล็อกหรือไม่?
สายไฟแบบฝอยละเอียดและสายอ่อนมักจะได้ประโยชน์จากการใช้ปลอกหุ้มปลายสาย และเทอร์มินอลแบบเสียบ (Push-in) หลายรุ่นจำเป็นต้องใช้ปลอกหุ้มปลายสายสำหรับตัวนำแบบฝอย ควรตรวจสอบเอกสารข้อมูลทางเทคนิค (Datasheet) ของเทอร์มินอล เนื่องจากกฎการใช้ปลอกหุ้มปลายสายจะแตกต่างกันไปตามการออกแบบของเทอร์มินอลและประเภทของตัวนำไฟฟ้า.
ฉันสามารถใส่สายไฟสองเส้นลงในช่องของเทอร์มินอลบล็อกช่องเดียวได้หรือไม่?
ทำได้เฉพาะในกรณีที่เทอร์มินอลบล็อกนั้นได้รับการระบุพิกัดมาโดยเฉพาะว่าสามารถรองรับตัวนำไฟฟ้าสองเส้นในจุดยึดนั้นได้ หากเอกสารข้อมูลทางเทคนิคไม่อนุญาต ให้ใช้จัมเปอร์ (Jumper) เทอร์มินอลสำหรับกระจายสาย หรือบล็อกกระจายกำลังไฟฟ้าแทน.
วัสดุชนิดใดดีที่สุดสำหรับเทอร์มินอลบล็อก (Terminal Block)?
ไม่มีวัสดุชนิดใดที่ดีที่สุดเพียงชนิดเดียว โดยทั่วไป PA66 และพลาสติกวิศวกรรมที่คล้ายคลึงกันมักใช้สำหรับเทอร์มินอลบล็อกในงานอุตสาหกรรม ส่วน PBT อาจมีประโยชน์ในกรณีที่ต้องการความเสถียรของขนาด และเซรามิกจะถูกนำมาใช้สำหรับงานที่ต้องทนอุณหภูมิสูง การเลือกวัสดุควรพิจารณาให้เหมาะสมกับอุณหภูมิ ฉนวน พฤติกรรมการลามไฟ ความแข็งแรงทางกล และสภาพแวดล้อมที่ใช้งาน.
เทอร์มินอลบล็อกและพาวเวอร์ดิสทริบิวชั่นบล็อก (Power Distribution Block) แตกต่างกันอย่างไร?
เทอร์มินอลบล็อกทำหน้าที่หลักในการจัดระเบียบการต่อสายไฟและการเชื่อมต่อวงจร ส่วนพาวเวอร์ดิสทริบิวชั่นบล็อกถูกออกแบบมาเพื่อแยกสายไฟขาเข้าหนึ่งเส้นออกเป็นสายไฟขาออกหลายเส้น แม้จะมีลักษณะภายนอกที่คล้ายคลึงกัน แต่อาจไม่สามารถใช้แทนกันได้เสมอไปเนื่องจากข้อกำหนดด้านพิกัด การรับรองมาตรฐาน หรือการออกแบบตู้ควบคุม.
มาตรฐานใดบ้างที่ใช้กับเทอร์มินอลบล็อก?
มาตรฐานที่ใช้อ้างอิงทั่วไป ได้แก่ IEC 60947-7-1 สำหรับเทอร์มินอลบล็อกที่ใช้กับตัวนำทองแดง, IEC 60947-7-2 สำหรับเทอร์มินอลบล็อกสายดิน, IEC 60947-7-3 สำหรับเทอร์มินอลบล็อกแบบฟิวส์ (หากเกี่ยวข้อง) และ UL 1059 สำหรับบริบทในอเมริกาเหนือ นอกจากนี้ ตู้ควบคุมในงานอุตสาหกรรมอาจต้องพิจารณาข้อกำหนดในระดับตู้ควบคุม เช่น UL 508A ด้วย.
สรุป
การเลือกเทอร์มินอลบล็อกควรพิจารณาให้เป็นส่วนหนึ่งของระบบไฟฟ้า ไม่ใช่เป็นเพียงอุปกรณ์เสริมชิ้นเล็กๆ ที่เลือกเมื่อจบโครงการ การเลือกที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับหน้าที่ของวงจร วิธีการเชื่อมต่อ กระแสไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้า ขนาดสายไฟ ประเภทของตัวนำ ระยะห่างของฉนวน วัสดุ วิธีการติดตั้ง มาตรฐาน และความต้องการในการบำรุงรักษา.
สำหรับลูกค้าของ VIOX แนวทางปฏิบัติที่ปลอดภัยที่สุดคือการกำหนดหน้าที่การใช้งานของสายไฟก่อน จากนั้นจึงตรวจสอบพิกัดและเอกสารประกอบ แล้วจึงค่อยเปรียบเทียบความเร็วในการติดตั้ง ต้นทุน และอุปกรณ์เสริม ลำดับขั้นตอนนี้จะช่วยป้องกันปัญหาที่พบบ่อยที่สุดเกี่ยวกับเทอร์มินอลบล็อก เช่น การเชื่อมต่อที่เกิดความร้อนสูง การยึดสายไฟที่ไม่แน่นหนา การไม่ผ่านการตรวจสอบ และความยุ่งยากในการบำรุงรักษาตู้ควบคุม.
