在布線發(fā)展早期,單套銅線應(yīng)用于家庭和建筑物墻壁或天花板內(nèi),配置絕緣瓷鈕或柔性布套,通過扭曲或焊接兩根不同的電線連接在一起。這些連接是用橡膠絕緣膠帶連接在一起,有時(shí)也裸露在接線盒內(nèi)。旋鈕和管布線有許多優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),在20世紀(jì)30年代的一些老建筑中還可以看到。
早期的電氣連接在當(dāng)今的一些老建筑里還存在 (圖片由Laura Scudder提供)
在第二次世界大戰(zhàn)之前,隨著包覆電線護(hù)套的橡膠織物、金屬導(dǎo)管和新型電線連接器的出現(xiàn),電纜和電線工業(yè)實(shí)現(xiàn)了巨大的飛躍。橡膠織物允許熱電線和中性電線一起使用,但沒有地線。通過穿過金屬管拉出一組電線,可以作為接地方法。這種管道可以穿過木材和金屬框架以及其它區(qū)域,而不會(huì)讓人接觸到帶電的電線。
扭接線連接器,是由電氣承包商William Marr在1933年左右開始在美國開始使用的一種連接方法,也稱為線螺母連接器。直到該公司引入更可靠的連接方法,如杠桿或推入連接器之前,一直很常見。
今天,盡管PVC管道可能更適用于惡劣環(huán)境應(yīng)用,柔性金屬管道仍然被使用。此外,電線現(xiàn)在通常包覆主要由塑料制成的非金屬護(hù)套。與這些電線一起使用的連接器也發(fā)生了相當(dāng)大的變化,更新杠桿或推入連接器已經(jīng)被大量使用。
老的連接和新連接器的比較
然而,這些舊的電線拼接連接方法并沒有完全消失,因?yàn)樗鼈內(nèi)匀挥袃?yōu)勢。例如,焊接電線仍然是一個(gè)容易處理的操作,有些已采用自動(dòng)化。
即使焊接已經(jīng)存在了幾個(gè)世紀(jì),它仍然有缺點(diǎn)。工作場所環(huán)境、溫度波動(dòng)、材料質(zhì)量和用戶技能的不同會(huì)對焊接的一致性產(chǎn)生負(fù)面影響。有些焊料不能在高溫情況下使用,接頭的強(qiáng)度往往保持在較低的水平。手工焊接是一門耗時(shí)而不精確的工藝,使用熔融金屬和鉛基焊料會(huì)帶來危險(xiǎn)。許多國家已授權(quán)轉(zhuǎn)向無鉛或由鉛和錫制成的復(fù)合焊料,這使得一些連接變得較弱。
為了減少安裝時(shí)間,使連接更容易安裝到更小空間,扭接線連接器誕生了。如果你在許多家庭中打開接線盒,你會(huì)看到大量彩色連接器與多根電線,提供許多不同的電氣應(yīng)用。當(dāng)Marr 開發(fā)扭接線連接時(shí),他也在尋找一種更快、更安全的方法來進(jìn)行電氣連接。作為一名電氣承包商,Marr常常由于焊接時(shí)熔化的焊料而苦惱,對他而言尋找一種低風(fēng)險(xiǎn)的連接電線方法就很重要,最后他成功發(fā)展出了一種新的連接。在這種連接中,電線通過螺絲擰在一起,用手就可以將連接器和線組裝起來。電線最初封裝在陶瓷中,后來封裝在塑料中。
扭接線連接器
扭接線連接器節(jié)省了安裝時(shí)間,操作空間減少,成本降低。然而,有利有弊。 大多數(shù)扭接線連接在很大程度上取決于安裝人員的技能,因此,可靠的一致性很難保證。當(dāng)發(fā)生振動(dòng)、應(yīng)力變化、溫度波動(dòng)或腐蝕時(shí),有可能失效。
帽子的顏色編碼、所需的數(shù)字和每個(gè)應(yīng)該使用的線規(guī)可能令人混亂,發(fā)生潛在的危險(xiǎn)。與所有舊的連接一樣,必須將正確的電線與適當(dāng)大小的蓋子配合,才能形成一個(gè)正確的連接。
后來開發(fā)出了終端模塊,為安裝人員提供模塊化的絕緣終端,確保多根電線連接在一起。通過端子確保電線的安全連接,通常成是排連接到地面或開關(guān)和插座。終端模塊在住宅布線中越來越常見,但在相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)一直是工業(yè)部門中應(yīng)用。今天,這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)擴(kuò)展到推入和杠桿連接器,免除安裝工具的需要,并確保強(qiáng)大的電氣連接。
WAGO的CAGE CLAMP 連接技術(shù)
WAGO的CAGE CLAMP連接技術(shù)發(fā)明于1977年,已成為電氣互連技術(shù)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。彈簧壓力技術(shù)提供更短的布線時(shí)間,更快的調(diào)試,免維護(hù)連接,以及高可靠性。
雖然許多住宅安裝人員仍然使用扭接電線帽進(jìn)行電氣連接,但已經(jīng)邁出了新的一步。作為一家為商業(yè)零售商生產(chǎn)冷卻器、冰柜和制冷系統(tǒng)的公司,Zero Zone從扭曲的電線帽和螺絲式終端模塊過渡到WAGO的222系列,使連接更安全有效、節(jié)省成本。Zero Zone高級電氣工程師Matthew Planning表示:“CAGE CLAMP彈簧連接器提供了比扭帽更高可見性、更安全、更緊密的連接。”他還表示:“這是一個(gè)可重復(fù)的連接器,性能優(yōu)越,但我相信它仍然被低估了。”
經(jīng)過多年的發(fā)展,Zero Zone將新的221系列升級成LEVERNUTS拼接連接器。提供了適用溫度范圍廣的連接器,這是在極端溫度下工作的關(guān)鍵,但這只是產(chǎn)品發(fā)展的一部分。當(dāng)然我們?nèi)匀豢梢允褂媚砭€帽,這種方式更快,更容易重復(fù)。
WAGO的221 系列LEVER NUT 插接連接器
WAGO的221系列還被認(rèn)定符合ATEX和IECEx(Ex)標(biāo)準(zhǔn),可應(yīng)用于高揮發(fā)性環(huán)境,包括石油和天然氣應(yīng)用。
在歐盟,所有危險(xiǎn)環(huán)境中的電氣裝置都需要ATEX認(rèn)證,而技術(shù)上相同的IECEx認(rèn)證則在全球范圍內(nèi)被接受,因此大多數(shù)公司都按照這兩種標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證他們的產(chǎn)品。具備這些認(rèn)證的的連接器性能優(yōu)越,可防止火花或爆炸,廣泛用于接線盒、照明系統(tǒng)、終端盒和電子設(shè)備等。
未來發(fā)展
目前還不清楚未來電線連接的創(chuàng)新類型,連接器設(shè)計(jì)師仍然在繼續(xù)設(shè)計(jì)更快、更強(qiáng)、更耐用、更堅(jiān)固和更能應(yīng)對惡劣環(huán)境的解決方案。舊的拼接方法可能永遠(yuǎn)不會(huì)完全消失,但連接器制造商將繼續(xù)發(fā)展創(chuàng)新,設(shè)計(jì)制造出更新的和更令人興奮的產(chǎn)品。
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