工业插头由外壳、插销、插销座、插销盖、电缆架、电缆护套以及螺钉等零部件组成。
插头是一种用手操作的电器附件,所以有这几点要求:一是尺寸必须符合国家标准,安全可靠;二是安装和接线应方便;三是手把适合握紧便于用力;四是造型美观,结构合理。
下面就对工业插头的结构逐一介绍。
一、外壳
外壳的作用是装载和保护插头的内部零件,其外形适合用手操作
外壳的尺寸,包括直径、定位键和保持块的尺寸等,必须符合GB/T 11919--2001标准的规定。
外壳的手把表面设计很有讲究,通常会设计成多条纹或者多圆菱,增加摩擦力,使手易握紧方便插拔用力。
插头外壳的装配结构可以有不同形式,常见的有两种:
整体式外壳。
两段式外壳。
两段式外壳的前段设计成外壳兼插销座,后段则为手把。两段之间用自攻螺钉连接固定。接口结构常用插槽和定位齿,确保定位准确连接牢固,并能达到IP44防护等级。
随着快速安装技术的发展,现在很多两段式的外壳和手把可采用快速连接结构,不再用螺钉固定。
外壳表面通常印有标志,包括商标、型号、规格、认证符号等。
外壳通常用热塑性塑料制造。材料必须保证其机械性能和电气性能,包括耐冲击、耐老化、耐热、耐燃、绝缘性等符合标准要求。目前,多数外壳采用聚酞胺(也叫尼龙,简称PA)或聚碳酸醋(简称PC)材料。对于环境
恶劣或高温的生产场地,也有采用其他专门研制的工程塑料或轻金属材料—铝合金制造。
二、插销
插销是插头中的导电部件,又称为触头。
插销为圆形实芯导体,应符合GB/T 11919-2001标准规定的I径和长度。插销表面粗糙度会影响插接时的接触导电面积,也必须符合要求。
两种基本形式:
整体式插销。
分体式插销。
额定电压大于50V的插头应有地极插销,其直径较粗也比较长,能承受额定工作电流。而相极、中线极插销直径和长度都比地极短。这样能做到插接时地极先接通,拔出时地极最后才离开,保证安全接地。
额定电流为63A和125A的插头还有辅助极插销。辅助极比其他极短,目的是在插头插人过程中,只有当其他各极接通后,辅助极才会接通,表示插头已经插接到位。辅助极用于监测通电状况,或者用于通信、控制线路。
额定电压小于等于50V的低压插头只有相极插销,没有地极和中线极插销。
插销用的材料必须具有良好的导电和机械性能,包括经受正常操作的机械应力、电应力、热应力,不易磨损或影响使用。同时,材料还必须有良好的切削机械加工性能,通常选用含铜58%以上的黄铜。为了提高插销防
锈和防机械损伤,可在其表面镀保护层,一般是镀镍。
三、接线端子
接线端子用于与插销连接导线。有接线孔、螺钉孔和螺钉。接线孔必须符合可插入性规定,所要求的标准截面的导线见附表《可拆线插头和连接器用软电缆表》。接线端子既要能夹紧,又不会损坏导线,并能经受拉力试验。
为了防止端子螺钉松脱,除了螺钉加弹簧垫圈的方法之外,常用结构形式还有:
螺牙防松脱结构。所示
防松螺钉适用于端子是黄铜的一体化插销。它是在前端螺牙的适当位置上冲一个斜印,使局部螺纹沟有一点变形。因为钢螺钉比黄铜插销的螺孔硬,螺钉可以旋入,在沟的变形处摩擦阻力大,螺钉旋入后就被卡紧,不易松脱。
自锁式防松结构。
是一种USK系列压线框端子。在拧紧螺钉的过程中,压线框上部带螺纹的舌片向上弹起,由此产生对螺钉的反作用力,在压线框与螺钉之间形成自锁。因此,导线一旦压紧,能长时间可靠锁定。
是另一种UKJ系列压线框端子。自锁是通过升降筒上部的“UREADY',间隙来实现的。在拧紧螺钉的过程中,增大扭矩使升降筒发生弹性形变,在压线框与螺钉之间自动步进自锁使得螺纹摩擦力逐步增大,由此产生一个对螺钉的反作用力,并持久地作用在连接的导线上,形成自锁。
对于自锁式防松结构,温度造成导线直径的改变由压线框本身的弹性作用来抵消,因此无须再次拧紧螺钉。
上述这两种端子都具有自锁、抗震、防松功能。
端子应具有足够的机械强度、导电性和耐腐蚀性。一体化端子的材料与插销相同,用含铜58%以上的黄铜。UKJ系列的端子框用铜合金。USK系列的端子框是用淬火硬化的钢制成,能承受大力矩的钢螺钉压紧导线。
钢螺钉和压线框应有防腐蚀保护层,一般采用镀镍。
随着技术进步,又出现了各种快速安装的端子。端子不再用螺钉连接,更节省时间。