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連接器是連接電氣線路的機電元件。因此連接器自身的電氣參數(shù)是選擇連接器首先要考慮的問題。正確選擇和使用電連接器是保證電路可靠性的一個重要方面。 電連接器的機械壽命是指插拔壽命,通常規(guī)定為 500 ~ 1000 次。在達到此規(guī)定的機械壽命時,電連接器的接觸電阻,絕緣電阻和耐壓等指標不應超過規(guī)定的值。嚴格的說,現(xiàn)在的機械壽命是一種模糊的概念。機械壽命應該與時間有一定的關系, 10 年用完 500 次與 1 年用完 500 次,顯然其情況是不一樣的。只不過目前還沒有一種更經濟,更科學的方法來衡量。 接觸對數(shù)目和針孔性 首選可根據(jù)電路的需要來選擇接觸對的數(shù)目,同時要考慮電連接器的體積和總分離力的大小。接觸對數(shù)目多,當然其體積就大,總分離力相對也大。在某些可靠性要求高、而體積又允許的情況下,可采用兩對接觸對并聯(lián)的方法來提高連接的可靠性。 電連接器的插頭、插座中,插針(陽接觸件)和插孔(陰接觸件)一般都能互換裝配。實際使用時,可根據(jù)插頭和插座兩端的帶電情況來選擇。如插座需常帶電,可選擇裝插孔的插座,因為裝插孔的插座,其帶電接觸件埋在絕緣體中,人體不易觸摸到帶電接觸件,相對來說比較安全。 振動、沖擊、碰撞 主要考慮電連接器在規(guī)定頻率和加速度條件下振動、沖擊、碰撞時的接觸對的電連續(xù)性。接觸對在此動態(tài)應力情況下會發(fā)生瞬時斷路的現(xiàn)象。規(guī)定的瞬斷時間一般有 1μs 、 10μs 、 100μs 、 1ms 和 10ms 。要注意的是如何判斷接觸對發(fā)生瞬斷故障,F(xiàn)在一般認為,當閉合接觸對(觸點)兩端電壓降超過電源電動勢的 50% 時,可判定閉合接觸對(觸點)發(fā)生故障。也就是說判斷是否發(fā)生瞬斷有兩個條件:持續(xù)時間和電壓降,兩者缺一不可。 連接方式 電連接器一般由插頭和插座組成,其中插頭也稱自由端電連接器,插座也稱固定電連接器。通過插頭、插座和插合和分離來實現(xiàn)電路的連接和斷開,因此就產生了插頭和插座的各種連接方式。對圓形電連接器來說,主要有螺紋式連接,卡口式連接和彈子式連接三種方式。其中螺紋式連接最常見,它具有加工工藝簡單、制造成本低、適用范圍廣等優(yōu)點,但連接速度較慢不適宜于需頻繁插拔和快速接連的場合?ǹ谑竭B接由于其三條卡口槽的導程較長,因此連接的速度較快,但它制造較復雜,成本也就較高。彈子式連接是三種連接方式中連接速度最快的一種,它不需進行旋轉運動,只需進行直線運動就能實現(xiàn)連接、分離和鎖緊的功能。由于它屬于直推拉式連接方式,所以僅適用于總分離力不大的電連接器。一般在小型電連接器中較常見。 安裝方式和外形 電連接器的安裝有前安裝和后安裝,安裝固定方式有鉚釘、螺釘、卡圈或連接器本身卡銷快速鎖定等。也有一種插頭和插座是均是自由端電連接器,即所謂中繼連接器。 連接器的外形千變萬化,用戶主要是從直形、彎形、電線或電纜的外徑及與外殼的固定要求、體積、重量、是否需連接金屬軟管等方面加以選擇,對在面板上使用的電連接器還要從美觀、造型、顏色等方面加以選擇。 環(huán)境參數(shù) 環(huán)境參數(shù)主要有環(huán)境溫度、濕度、溫度急變、大氣壓力和腐蝕環(huán)境等。電連接器在使用和保管、運輸過程中所處的環(huán)境對其性能有顯著的影響,所以必須根據(jù)實際的環(huán)境條件選用相應的電連接器。 環(huán)境溫度 電連接器的金屬材料和絕緣材料決定著電連接器的工作環(huán)境溫度。高溫會破壞緣材料,引起絕緣電阻和耐壓性能降低;對金屬而言高溫可使接觸對失去彈性,加速氧化和發(fā)生鍍層變質。通常的環(huán)境溫度為 -55~100 ℃ 特殊場合下可能要求更高。 潮濕 相對濕度大于 80% ,是引起電擊穿的要原因。潮濕環(huán)境引起水蒸氣在絕緣體表面的吸收和擴散,容易使絕緣電阻降低到 MΩ 級以下,長期處在高濕環(huán)境下,會引起物理變形,分解、逸出生成物,產生呼吸效應及電解、腐蝕和裂紋。特別是在設備外部的電連接器,常常要考慮潮濕、水滲和污染的環(huán)境條件,這種情況下應選用密封電連接器。對于水密、塵密型電連接器一般采用 GB4208 的外殼防護等級來表示。 溫度急變 濕度急變試驗是模擬使用電連接器設備在寒冷的環(huán)境轉入溫暖環(huán)境的實際使用情況,或者模擬空間飛行器、探測器環(huán)境溫度急劇變化的情況。溫度急變可能使絕緣材料裂紋或起層。 大氣壓力 在空氣稀薄的高空,塑料放出氣體污染接觸對,并使電暈產生的趨勢增加,耐壓性能下降,使電路產生短路故障。在高空達到某一定值時,塑料性能變差。因此在高空使用非密封電連接器時,必須降額使用。在低氣壓下推薦的電壓降額系數(shù)見表 2 。 腐蝕環(huán)境 根據(jù)電連接器的不同使用腐蝕環(huán)境,選用相應金屬、塑料、鍍層結構的電連接器,像在鹽霧環(huán)境下使用的電連接器,如果沒有防腐的金屬表面,會使性能迅速惡化。在含有相當濃度的 SO2 環(huán)境中,不宜使用鍍銀接觸對的電連接器。在潮熱地區(qū),霉菌也是重要問題。 端接方式 端接方式是指電連接器的接觸對與電線或電纜的連接方式。合理選擇端接方式和正確使用端接技術,也是使用和選擇電連接器的一個重要方面。 焊接 焊接最常見的是錫焊。錫焊連接最重要的是焊錫料與被焊接表面之間應形成金屬的連續(xù)性。因此對電連接器來說,重要的是可焊性。電連接器焊接端最常見的鍍層是錫合金、銀和金;善浇佑|對常見的焊接端有焊片式、沖眼焊片式和缺口焊片式:針孔式接觸對常見焊接端有鉆孔圓弧缺口式。 壓接 壓接是為使金屬在規(guī)定的限度內壓縮和位移并將導線連接到接觸對上的一種技術。好的壓接連接能產生金屬互熔流動,使導線和接觸對材料對稱變形。這種連接類似于冷焊連接,能得到較好的機械強度和電連續(xù)性,它能承受更惡劣的環(huán)境條件。目前普遍認為采用正確的壓接連接比錫焊好,特別是在大電流場合必須使用壓接。壓接時須采用專用壓接鉗或自動、半自動壓接機。應根據(jù)導線截面,正確選用接觸對的導線筒。要注意的是壓接連接是永久性連接,只能使用一次。 繞接 繞接是將導線直接纏繞在帶棱角的接觸件繞接柱上。繞接時,導線在張力受到控制的情況下進行纏繞,壓入并固定在接觸件繞接柱的棱角處,以形成氣密性接觸。繞接導線有幾個要求:導線直徑的標稱值應在 0.25mm~1.0mm 范圍內;導線直徑不大于 0.5mm 時,導體材料的延伸率不小于 15% ;導線直徑大于 0.5mm 時,導體材料的延伸率不小于 20% 。繞接的工具包括繞槍和固定式繞接機。 刺破接連 刺破連接又稱絕緣位移連接,是由美國在 60 年代發(fā)明的一種新穎端技術,具有可靠性高、成本低、使用方便等特點,目前已廣泛應用于各種印制板用電連接器中。它適用于帶狀電纜的連接。連接時不需要剝去電纜的絕緣層,依靠電連接器的 “U” 字形接觸簧片的尖端刺入絕緣層中,使電纜的導體滑進接觸簧片的槽中并被夾持住,從而使電纜導體和電連接器簧片之間形成緊密的電氣連接性。它僅需簡單的工具,但必須選用規(guī)定線規(guī)的電纜。 螺釘連接 螺釘連接是采用螺釘式接線端子的連接方式,要注意允許連接導線的最大和最小截面和不同規(guī)格螺釘允許的最大擰緊力矩。 | |
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