W celu doprowadzenia/wyprowadzenia z układu elektronicznego zasilania lub sygnałów, należy „po prostu” podłączyć przewody. Mało kto zastanawia się w jaki sposób można to zrobić najefektywniej. Najczęściej  stosuje się używane w poprzednich projektach, sprawdzone złącze. A możliwości jest kilka – warto rozważyć, która opcja może się okazać najlepsza dla danej aplikacji.

Ważny wybór na początek

Przede wszystkim należy się zdecydować czy wykorzystamy terminale przyłączeniowe czy system gniazdo-wtyk. Te pierwsze stosujemy w przypadku małej ilości podłączanych przewodów lub braku konieczności częstego rozłączania układu. Druga opcja zazwyczaj stosowana jest jeśli producent urządzenia chce zapewnić klientowi/instalatorowi łatwość montażu lub ewentualnego serwisu – rozłączenie układu polega na wypięciu wtyków z gniazd, bez konieczności żmudnego rozszywania wiązki. Gwarantuje to także uniknięcie pomyłek podczas ponownego montażu.

W obu opcjach możemy wybierać między różnymi sposobami przyłączania przewodów za pomocą:

• śruby
• sprężyny
• zaciskania lub nacinania izolacji

Przedstawię po krótce specyfikę dostępnych rozwiązań.

Przyłącze śrubowe

Jest to najczęściej stosowany sposób przyłączania przewodów. Główną przyczyną ciągłej popularności jest przyzwyczajenie instalatorów do tego typu rozwiązania (jest ono tak intuicyjne, że każdy jest w stanie sobie z nim poradzić) a także przekonanie, że mocne dokręcenie śruby zapewni właściwy styk gwarantując niską rezystancję połączenia.

Warto tu rozróżnić dwa systemy:

• z prostym blaszanym ochronnikiem przewodu
• z klatką windową

Rozwiązania bez blaszki ochronnej moim zdaniem należy od razu wykluczyć, gdyż dokręcanie śruby w złączu bezpośrednio do żyły przewodu powoduje jej ewidentne uszkodzenie. Takie proste przyłącze może być stosowane w mniej odpowiedzialnych aplikacjach. Rozglądając się w ofercie różnych producentów warto zwrócić uwagę na kształt komory przewodu – jeśli jest okrągła to przy pierwszym przykręceniu żyły o małym przekroju ochronnik na pewno ulegnie odkształceniu utrudniając wyjęcie przewodu i stwarzając problemy przy ponownym jego podłączeniu.

Do aplikacji, gdzie niezawodność systemu jest krytyczna warto wybrać rozwiązanie z klatką windową. Złącza z oferty Phoenix Contact posiadają komorę przyłączeniową, która poprzez zasadę Reak-Dyn zapewnia odporność na wibracje oraz zwalnia z okresowej kontroli i dokręcania śruby złącza. Uzyskano to, poprzez specjalny kształt elementu, który zapewnia automatyczne zaciskanie się gwintu na śrubie. Dodatkowo zapewniona jest szeroka tolerancja przekrojów przyłączanych przewodów oraz skuteczna ochrona przed ich uszkodzeniem.

Przyłącze sprężynowe

Coraz częściej projektanci urządzeń decydują się na przyłącze sprężynowe znacznie przyspieszające montaż. Konstrukcje sprężyn dociskowych w złączach opracowanych w Phoenix Contact gwarantują niską rezystancję połączenia a także odporność na wibracje.

Do niedawna dostępność wielu wariantów podczas doboru komponentów mogła przyprawić konstruktora o ból głowy. Aktualnie najpopularniejsze są złącza ze sprężyną typu push-in i przyciskiem. Niedrogie, intuicyjne w obsłudze, zapewniające szybkość instalacji Przewód w postaci linki z zaciśniętą tulejką kablową lub drutu po prostu wciskamy w komorę przyłączeniową. Do zwolnienia używamy przycisku. Możemy go też użyć jeśli musimy wpiąć przewód giętki bez tulejki.

Ostatnio wielu producentów wprowadza dodatkowe udoskonalenia, jak np. dźwigienki (zarówno na terminalach przyłączeniowych jak i wtykach). Tego typu elementy mając w środku zaszytą sprężynę push-in, zamiast przycisku posiadają małą dźwignię.

Okazuje się, że jest to jeszcze bardziej intuicyjne rozwiązanie, często poszukiwane przez projektantów urządzeń. Dodatkową zaletą jest możliwość zablokowania komory przyłączeniowej w stanie otwartym bez konieczności operowania drugą ręką w celu przytrzymywania przycisku.

Przyłącze zaciskane

Tam, gdzie w grę wchodzi produkcja dużych ilości kabli (np. u producentów wiązek kablowych) preferowane są połączenia zaciskane – pozwalają one na szybki i pewny montaż za pomocą maszyn, które w takich firmach są w standardowym użyciu.

Po zdjęciu izolacji z przewodu i nałożeniu na niego elementu stykowego, ulega on zaprasowaniu tworząc doskonałe połączenie elektryczne. Następnie element stykowy wraz z kablem jest zatrzaskiwany w komorze złącza.

Innym stosowanym i sprawdzonym sposobem przyłączenia przewodu jest styk nacinający (lub przebijający) izolację. Jest on o tyle wygodny, że nie wymaga wstępnej obróbki przewodu (zdjęcia izolacji, zaciśnięcia tulejki kablowej) co znacznie przyspiesza proces montażu.

W przypadku terminali przyłączeniowych oraz wtyków, żyłę przewodu wprowadza się w otwór złącza a następnie palcami (dla małych przekrojów), szczypcami (dla złącz wielobiegunowych) lub wykorzystując wkrętak jako dźwignię (dla większych przekrojów) wsuwa się żyłę pomiędzy noże przecinające izolację. Miejsce styku żyły z nożem, który jest jednocześnie elementem stykowym, jest ściśle otoczone tworzywem izolacji zapewniając gazoszczelność połączenia (co przekłada się na wysoką odporność na ewentualną korozję).

Należy jednak trzymać się zaleceń z kart katalogowych odnośnie dopuszczalnego przekroju żył (gwarantując tym właściwy docisk elementów w miejscu styku), zakresu temperatur (-25…50°C) oraz rodzaju izolacji (najpopularniej stosowane PCW i PE). Temperatura instalacji jest istotna, ponieważ w jej niższych wartościach izolacja jest zbyt twarda a w wyższych zbyt plastyczna, co może spowodować niecałkowite jej przecięcie. Inny materiał izolacji można zastosować, ale wymaga to przeprojektowania konstrukcji styku nożowego – jeśli brany pod uwagę jest duży wolumen produkcji należy takową opcję rozważyć wspólnie z producentem złącza.

Jeszcze innym przykładem są zaawansowane przyłącza przewodów o dużych przekrojach (do 95 mm ²), gdzie konieczność ogromnych sił dociskających kable do belek prądowych, komplikuje montaż jak i naraża urządzenie na zbędny stres mechaniczny podczas łączenia. Tu sprawdza się rewolucyjny system T-LOX, który jest konstrukcyjnie zaawansowanym zespołem przekładni – robimy wkrętakiem dłuższy lewarek i przykładając mały nacisk, silnie ryglujemy przewód w odpowiednim miejscu.

Szeroka gama złącz do druku firmy Phoenix Contact pozwala także na wybór terminalu lub wtyku z odejściem przewodu w konkretnym kierunku, co pozwala na swobodną aranżację przyłączy do dowolnego urządzenia.
Dzięki takiej mnogości dostępnych opcji konstruktor ma możliwość swobodnego projektowania, bez konieczności kompromisu pomiędzy wygodą a jakością połączenia oraz dostosowaniem do warunków w jakich przyjdzie pracować jego urządzeniom.

Autor

Piotr Andrzejewski – Menadżer Segmentu przyłączy do Urządzeń

email: pandrzejewski@phoenixcontact.pl