針對應用需求搭配工業電源連接器

無論是廠區、建築工地、資料中心的工業設備，都需要符合特定安裝需求的纜線連接器為其供電，才能確保安全、可靠、長久的連接。某些安裝可能需要防水或防工業化學物，以及防塵或抗紫外線。連接器必須能承受重複連接和斷開的機械應力，其觸點還可能暴露在污染中。同時，還必須確保使用者和設備的安全。

設計人員主要的挑戰在於需瞭解在不同情況下對各種要求的細微差別，並找到可信賴的連接器貨源，以確實因應這些問題。

本文概述設計人員在工業應用中可能需面對的連接挑戰。接著介紹 Amphenol Sine Systems 的引腳和套筒工業插頭和插槽，展示其如何為工業設備促成安全可靠的連接和斷開。

電源連接器的環境

電源連接器的使用環境有極大差異，從陰涼乾燥的資料中心到炎熱潮濕的廠區，甚至是潮濕的食品加工廠。連接器可能需要承載單相交流電壓、星形或三角形配置的三相交流電壓，或一系列交流和直流電源。此外，還需要連接器，將電力從壁掛式電源插座傳輸到面板安裝式機器連接器 (圖 1)。可能還需要直列式插頭和插槽對，以滿足電源配置要求，例如相位反轉或纜線延長。

圖 1：工業環境中的各種連接器應用配置，包括直列式、面板式、壁掛式連接器。(圖片來源：Amphenol Sine Systems)

電源連接器需要三到五條導線，提供不同極性。例如，單相交流電源和接地線需要三條導線的連接器。三角形配置的三相電源需要四條導線，包括三相訊號及一條接地線。星形配置的三相電源的每相各需要一條導線，再加上中性線和接地線，總共為五條。導線和連接器的尺寸會依其處理的電流額定值而有所不同。

依照預期用途，選擇連接器類型。電源接入點一般需要一個壁掛式連接器，而受電裝置通常需要一個面板式連接器。直列式連接器則連接兩個固定端之間的纜線，用以插入延長線、反相器或其他中途連接。

防止錯誤連接

設計人員還應考量到大多數安裝涉及多台機器，因此會有較多電源線，也更容易造成錯誤連接。IEC 60309-2 和 UL/CSA 等國際標準依據連接器承載的電源類型指定其電線／極點佈局 (圖 2)，能大幅降低錯誤連接。

圖 2：IEC 60309-2 或 UL/CSA「時鐘」圖標明連接器內接地引腳的位置，以規範連接器的配置及其額定電壓。(圖片來源：Amphenol Sine Systems)

接地引腳相對於連接器本體內鍵槽的位置，決定連接器的配置。接地引腳可以位於以 30° 為間隔的 12 個任一位置之一，詳見「時鐘」圖。使用基於連接器額定電壓的顏色代碼來辨識三 (2P+E 或 2P-3W)、四 (3P+E 或 3P-4W)、五(3P+N+E 或 4P-5W) 纜線連接器。因此，導線和連接器直徑與額定負載電流相符。

工業電源連接器範例

Amphenol Sine Systems 提供完整的工業插頭和插槽電源連接器，專為需要高達 100 A 和 690 V 的應用所設計。

例如，Amphenol Sine Systems 的 2CMA104446R1000 直列式電源連接器插頭適用於三相星形連接應用，含五條導線：三相各一條、中性線一條、接地線一條。其額定電壓為 200 至 415 V，電流為 32 A (最大值)。其接地引腳與連接器鍵槽位於同樣的 6 點鐘位置。圖中位於位置 6 的外環 (用於五引腳連接器) 以紅色編碼，表示電壓範圍，在本例中為 200 V 至 415 V。

連接器結構

Amphenol Sine Systems 的連接器採用現代、堅固的設計 (圖 3)。連接器主體由一種熱塑性聚酯：聚對苯二甲酸丁二酯 (PBT) 製成。PBT 具有優異的電絕緣性、高強度、尺寸穩定性，以及耐熱和耐化學物的特性。還具有出色的耐磨性，吸收極少水分，並且容易加工。

圖 3：圖示為五引腳、200 V 至 415 V 插頭的主要特點；連接器主體由 PBT 製成。(圖片來源：Amphenol Sine Systems，由 Art Pini 修改)

紅色護罩表示連接器的額定電壓為 200 V 至 415 V，如時鐘圖所示。接地引腳的直徑比其他引腳大，依據此連接器的電壓規格，其接地引腳位於底部 (6 點鐘位置)。此外，也比其他引腳稍長，因此會先進行接觸。此觸點引腳由黃銅製成，配接至對應的插座時可自我清潔。觸點皆經過校準，可長期保持準確的接觸壓力，確保達到高品質和效能。由兩個不鏽鋼螺絲，將電線固定至各引腳。插頭引腳周圍的保護套筒可防塵及防潮。連接器內部的接觸區塊上壓印有清晰的端子標記，標明相位 (L1、L2、L3)、中性線 (N)、線路 (L/+)、接地線 (G)，能減少組裝過程中出錯。

纜線透過雙夾固定在連接器主體內部：一個外部夾位於後端及一個內部夾。夾具之間有一個水密索環，將纜線入口密封，防止液體從纜線進入連接器主體。依據型號，連接器的侵入防護等級為 IP44 (防潑水) 或 IP67 (防塵及防水)。

插座連接器有類似的結構，使用插槽作為觸點 (圖 4)。

圖 4：直列式插槽連接器插座的剖面圖，其結構與插頭類似，以維持接線的完整性。(圖片來源：Amphenol Sine Systems)

插槽版本的連接器採用相同類型的密封件和墊片，以保護內部免受灰塵和濕氣的影響。觸點也由黃銅製成，並配有雙鎖定螺絲以固定電線。此外，連接器開口由彩色編碼的塑膠蓋保護，避免連接器未配接時遭受污染。

Amphenol Sine Systems 的 2CMA166618R1000 是一款五觸點插座連接器，與 2CMA104446R1000 插頭具有相同的 32 A 電流和 200 V 至 415 V 額定值。在該電壓額定值下，其接地引腳位於 6 點鐘位置，並搭配紅色蓋帽。請注意，此系列的所有連接器均符合 IEC 60309-1、2、4，並獲得 UL 和 CSA 認證。

機器或其他裝置中的電源線接收端，通常透過面板安裝連接器連接，例如 Amphenol Sine Systems 的 2CMA193146R1000 (圖 5) 雙極三線插座。

圖 5：2CMA193146R1000 是雙極三線面板安裝電源插座。(圖片來源：Amphenol Sine Systems)

此插座設計為使用安裝凸緣安裝在裝置外部。其額定電壓為 200 V 至 250 V，單相，電流為 16 A。請參考時鐘圖，此三線配置 (內環) 使用 6 點鐘設置，搭配藍色蓋帽。面板安裝連接器提供直式或折角設計。

電源連接器通常為壁掛式。2CMA178699R1000 (圖 6) 壁掛式電源連接器為 4 極、5 線插座。

圖 6：2CMA178699R1000 壁掛式工業電源插座。(圖片來源：Amphenol Sine Systems)

此嵌入式牆壁插座的額定電壓為 380 V 至 415 V，額定電流為 16 A。位在時鐘圖的 6 點鐘位置，並有有紅色識別色環圍繞接觸區塊。其防護等級為 IP44，表示防潑水。與所有插槽連接器一樣，具有彈簧蓋，可在連接器未配接時保護插槽觸點。

結論

工業設備需要符合特定安裝需求的電源連接器為其供電，才能達到安全、可靠、長久的連接。Amphenol Sine System 的工業插頭和插槽連接器提供各種電壓、電流、實體配置，可滿足現代製造、基礎設施、資料中心設施中各種環境條件的特定要求。