? ? ? ?接線端子就是用于實現(xiàn)電氣連接的一種配件產品，工業(yè)上劃分為連接器的范疇。 隨著工業(yè)自動化程度越來越高和工業(yè)控制要求越來越嚴格、精確，接線端子的用量逐漸上漲。隨著電子行業(yè)的發(fā)展，接線端子的使用范圍越來越多，而且種類也越來越多。目前用得普遍的除了PCB板端子外，還有五金端子，螺帽端子，彈簧端子等等。

? ? ? ?1928年，菲尼克斯電氣發(fā)明了世界上第一片組合式接線端子，這就是現(xiàn)代端子的雛形，也是菲尼克斯電氣申請并獲得的第一個發(fā)明專利。此后，菲尼克斯電氣激情創(chuàng)新，致力于各種連接技術的開發(fā)，形成了完善的電氣接口技術體系，其中很多產品系列已經成為 行業(yè)的應用標準。

? ? ? ?接線端子是為了方便導線的連接而應用的，它其實就是一段封在絕緣塑料里面的金屬片，兩端都有孔可以插入導線，有螺絲用于緊固或者松開，比如兩根導線，有時需要連接，有時又需要斷開，這時就可以用端子把它們連接起來，并且可以隨時斷開，而不必把它們焊接起來或者纏繞在一起，很方便快捷。而且適合大量的導線互聯(lián)，在電力行業(yè)就有專門的端子排，端子箱，上面全是接線端子，單層的、雙層的，電流的，電壓的，普通的，可斷的等等。一定的壓接面積是為了保證可靠接觸，以及保證能通過足夠的電流。

? ? ? ?接線端子可以分為 WUK接線端子、歐式接線端子系列、 插拔式接線端子系列、變壓器接線端子、建筑物布線端子、柵欄式接線端子系列、彈簧式接線端子系列、軌道式接線端子系列、穿墻式接線端子系列，光電耦合型接線端子系列、110端子、205端子、250端子、187端子、OD2.2圓環(huán)端子、2.5圓環(huán)端子、3.2圓環(huán)端子、4.2圓環(huán)端子、2圓環(huán)端子、6.4圓環(huán)端子、8.4圓環(huán)端子、11圓環(huán)端子、13圓環(huán)端子旗型系列端子和護套系列、各類環(huán)形端子、管形端子、接線端子、銅帶鐵帶(2-03、4-03、4-04、6-03、6-04)等。

接線端子的分類——

一、插拔式

? ? ? ?由兩部分插拔連接而成，一部分將線壓緊，然后插到另一部分，這部分在焊接到PCB板上。 此接底部機械原理，此防振動設計確保了產品長期的氣密連接和成品的使用可靠性。插座兩端可加裝配耳，裝配耳在很大程度上可以保護接片并且可以防止接片排列位置不佳，同時這種插座設計可以保證插座可以正確的插進母體。插座也可以有裝配扣位和鎖定扣位。裝配扣位可以起到更加穩(wěn)固地固定到PCB板上，鎖定扣位可以在安裝完成后鎖定母體和插座。各種各樣的插座設計可以搭配不同母體的插入方法，比如說：水平、垂直或傾斜向印刷電路板等，可以根據客戶的要求選擇不同的方式。既可以選擇公制線規(guī)也可以選擇標準線規(guī)，是市場上熱銷的端子類型。

二、柵欄式

? ? ? ?是能夠實現(xiàn)安全、可靠、有效的連接，特別是在大電流，高電壓的使用環(huán)境中應用比較普遍。

三、軌道安裝

? ? ? ?采用了可靠的螺紋連接技術、電子熔斷技術和電連接技術，普遍用于電力電子、通訊、電氣控制和電源等領域。

四、軌道式

? ? ? ?采用壓線和獨特的螺紋自鎖設計，使得接線連接可靠、安全。該系列接線端子外觀設計美觀大方，可配用多種附件，如短路片、標識條、擋板等。

五、穿墻式

? ? ? ?采用螺釘連接線技術，絕緣材料為PA66(阻燃等級：UL94，V-0），連接器采用優(yōu)質的高導電金屬材料。H型穿墻式接線端子可并排安裝在為1mm到10mm等厚度的面板上，可自動補償調整面板厚度的距離，組成任意極數的端子排，而且可以使用隔離板來增加空氣間隙和爬電距離。不需要任何工具便可將穿墻式接線端子牢固的安裝在面板上矩形預留孔里，安裝極其方便。

? ? ? ?H型穿墻式接線端子普遍應用于一些需要穿墻解決方案的場合：電源、濾波器、電氣控制柜等電子設備。絕緣性能好，防護等級高，用戶只需要直接在外部接線后即可進行工作，省去了許多不必要的接線步驟。WUK系列接線端子的絕緣材料用改性的尼龍（PA66），可接4mm2導線電壓為800V電流為41A的電器連接產品

六、WMSTB

? ? ? ?PCB接線端子的絕緣材料用改性的進口尼龍（PA66），具有良好的電氣性能和機械性能，不論您需要硬導線與硬導線連接，還是硬導線與多股導線連接，還是多股導線與多股導線連接

七、保險端子

? ? ? ?絕緣材料用改性的尼龍（PA66），具有良好的電氣性能和機械性能。螺絲用高強度的銅合金制成，導電體用電解銅制成，壓線框用抗應力裂縫腐蝕的合金銅制成，這些金屬表面還鍍錫或鍍鎳加以保護。全銅接線端子可避免鋼制金屬件和銅導線在潮濕的環(huán)境下的電池效應。端子中間有連接孔，可中心連接也可用邊插式連接件連接；可接4mm2導線電壓為800V電流為41A的電器產品

八、試驗端子

? ? ? ?起開關作用的滑動金屬件能通過端子壓線框能承受極限的工作電流，切換時用螺絲刀松開螺絲，移動滑塊就行，開關位置就一目了然；其兩端設有測試插座，配用相應的測試端頭就可以進行連接測試，測量電流時可不中斷操作。可接電壓為660V電流為57A的控制回路。

九、通用型

? ? ? ?顏色為灰色端子

? ? ? ?厚:6.2導線截面:0.2-4:32A:500V可安裝在U型或G型軌上，雙層型接線端子具有通用型端子在相同的位置上兩倍的接線容量，其上下兩層在設計上錯開了2.5mm的空間，不僅在視覺上條理分明，同時在上層接線的情況下，螺絲刀能在下層區(qū)域內很方便的接線作業(yè)，且標識清晰。

? ? ? ?特點

? ? ? ?利用現(xiàn)有軌道式接線端子 WUK 連接技術，并加裝了電子元器件組成的電路，實現(xiàn)了光電過程的傳輸耦合。

? ? ? ?自動控制的核心是控制單元必須與各傳感器和執(zhí)行器可靠地隔離開，以免干擾，三門灣WUKG2光隔端子能夠很好地完成這一功能，并保證現(xiàn)場信號與電子控制裝置所要求的低電壓相匹配，還可以作過程控制的外圍設備與控制，信號和調節(jié)器裝置之間的接口元件，且適用于不同的電壓和功率范圍。

? ? ? ?光隔端子具有控制端信號損耗下、切換頻率高、無機械觸點抖動、無磨損切換、絕緣電壓高、不怕振動、不受位置影響且壽命長等優(yōu)點，因此在自動控制領域得到普遍應用。

? ? ? ? 接線端子做為連接器的一種，是電氣行業(yè)中的一個重要組件，起著不可替代、不可忽視的作用，因工程技術人員在檢修時首先也是從接口檢查，也就是端子入手，因此接線端子的設計尤為重要。

? ? ? ? 產品的設計是集于：產品標準、材料、結構、電鍍、認證、模具、及制造工藝的一種綜合性設計，端子也不例外。

? ? （一）產品標準起著總的指導思想，幾乎考慮都以它為依據，我們端子設計標準首先以UL和CSA為準，不過在有些電氣參數方面也可以以其他標準為依據，如高低溫試驗。

? ? （二）材料的選擇直接影響到整個產品的性能，是設計的關鍵，以塑膠材料為例：如果是以UL94，V-0的阻燃為設計依據就要認真審核各家材料物性表的技術參數是否能滿足產品的標準，如沖擊耐電壓和耐老化試驗是否能過，在五金材料方面主要是TP的壓片材料選擇尤其重要，因為此壓片既要滿足一定的導電率（電流）又要有一定的彈性,在選擇材料方面給我們的工程師帶來了困難，而恰恰在此方面正是連接器廠商在彈性元器件所追求的趨勢，許多生產五金材料的廠家正在這方面努力，導電率直接影響到溫升和接觸電阻，彈性的好壞與材料的化學元素、彈性模量、硬度、抗拉強度有關，彈性模量選擇用材料力學的第四強度理論公式進行計算。材料的導電率越大接觸電阻就越小溫升就越低，插拔力與接觸電阻成二次曲線的關系，接觸電阻主要分：壓縮電阻、膜層電阻、體積電阻（導體本身的電阻）。其中膜層電阻占總電阻的70～80%，也是影響連接器壽命的主要因素，應給予充分重視，就以端子鍍金和鍍銀來比，雖然銀的導電率比金要高，但是其化學穩(wěn)定性沒有金好，所引起的膜層電阻遠遠大于鍍金，所以搞清以上之間的關系對于我們選擇材料就有指導意義，是產品設計的前提條件。

? ? （三）產品結構的設計也是至關重要的，這完全是經驗方面的東西，無捷徑可走，在這方面各個系列各有特點，如：螺釘防掉、拼接的產品前后呈弧形，長位數變形等，壁厚不均勻造成的縮水變形等，螺釘的防掉主要有以下幾種：三條筋防掉、箍口防掉，頸口防掉，沖壓防掉，因受技術工藝的影響頸口防掉采用不多，而大多數采用頸口防掉，以上結構的實現(xiàn)是以塑膠材為PA66為前提條件，在這里需要對頸口防掉進行說明，以螺釘為M3為例，M3的螺釘實際外徑是φ2.90mm，所以外殼頸口的尺寸應設計在:φ2.5～φ2.6，外殼頸口的厚度應在0.4～0.5mm，且螺釘頭部下應有一段小于外殼頸口的光桿，這樣才能保證螺釘可以順利旋進螺紋里面，在生產工藝也應該做相應的調整，下面就對我公司各系列產品在結構方面出現(xiàn)的問題做一個統(tǒng)計和解決的方案。

? ? 1、拼接產品組合成長位數的變形問題，產生的主要原因也是因結構不合理導致兩拼接隼在前后上下左右受力不平衡，所示在結構設計時要考慮其拼接隼的受力和變形方向。

? ? 2、螺釘防掉的問題，在這方面我建議盡量用頸口防掉，因為它與箍口防掉相比避免了螺釘光桿和箍口處公差精度所帶來的煩惱。而且結構可靠公差容易控制。

? ? 3、螺釘及帶螺紋鋼件在電鍍后鹽霧試驗的問題，因按2012年公司螺紋電鍍的標準（鍍層是受到限制，但多大的螺紋對應鍍層厚度我認為還有待進一步確定），解決此問題在電鍍工藝正常的情況下有兩種方法，選擇正確的封孔劑和采用鍍層分多次電鍍，這兩種方法都是要覆蓋螺釘產生的用肉眼所看不到的孔隙。采用鍍層分多次電鍍成本較高，所以建議用第一種方法，而此方法的關鍵是在于封孔劑配方的研究。

? ? 4、插拔力的問題，此方面所涉及到的內容較多，它與材料、電鍍、結構和所應用的行業(yè)都有關系，是連接器行業(yè)一項重要的機械性能要求，插拔式端子更是如此，材料的選擇就插拔力而言受導電率（電流）和接觸電阻及溫升的限制。在這里就不再做詳細的說明了，電鍍主要是受鍍層的種類和是否預鍍的影響。

? ? ? ?一般而言，在相同材料和結構下預鍍后壓片要比先沖壓再電鍍的壓片在插拔力方面要穩(wěn)定，因為在后電鍍工藝過程中無形之中是對五金材料做了硬化處理，而在先沖壓就正好消除了這種現(xiàn)象。結構方面主要考慮是壓片與引針的接觸，引針與壓片的接觸大都是線接觸，這就造成在配合時出現(xiàn)在插的一瞬間突然很大，而后又突然變小，給客戶在使用的過程中有極不穩(wěn)定的感覺，影響其壽命，如果把壓片與引針的接觸在結構方面改成面接觸，那么就既解決了插拔力的問題又減小了接觸電阻和溫升。

? ? （四）產品的應用：主要應用在照明，通訊，安防等行業(yè)。而插拔式端子的應用行業(yè)是為主泛的，如變頻，防暴，數控面板，門禁控制器，傳感器，PLC，儀器儀表，電源，伺服驅動，以上這些應用行業(yè)對插拔式端子的共同的要求是：插拔力要平穩(wěn)，接觸電阻要小，要能滿足一定的壽命和疲勞度，所以對五金彈片材料的要求較高。這就要求產品設計師對結構和選材具有一定的經驗。對于柵欄式端子主要應用在：電源，繼電器（特別是雙層端子），變頻器，電梯行業(yè)（較少），空調。

? ?（五）隨著我國3C認證制的開始，政府對電器產品的安全，電磁兼容的要求提出了更高的要求，與之相關的標準有：GB16836-2003《量度繼電器保護裝置安全設計的一般要求》、GB/T14598.3-1993《電氣繼電器的絕緣試驗》、JB/T 9568-2000《電力系統(tǒng)繼電器、保護及自動裝置通用技術條件》、國際標準IEC60255-27（CD：2002）《量度繼電器和保護裝置的產品安全要求》、其中GB16836-2003涉及到的安全項目主要包括：機械結構、外殼防護、絕緣配合、發(fā)熱、著火試驗、防觸電、安全標志及安全說明書。

? ? 1、機械結構安全要求端子在化學方面和結構材料方面及帶電的運動部件要保證人身安全，如外殼的棱角，五金方面的毛刺，及各零部件的連接強度，甚至在運動等條件下產品的穩(wěn)定性，以上都是電力行業(yè)中機械結構對端子的要求。

? ? 2、外殼的防護要求主要是JB/T 9568-2000對防護等級的規(guī)定，它主要分兩種，一種是固體異物的防護等級，一種是水對設備和產品造成的危害。

? ? 3、絕緣配合要求主要是根據所用材料、工作電壓及環(huán)境污染等級，來合選取電氣間隙和爬電距離、從而保護工作人員和產品工作的安全，同時也使產品在過電壓不會發(fā)生絕緣損壞。

? ? 4、漏電起痕指數的要求，產品在使用過程中因固體絕緣材料表面在電場和電解液的作用下，形成導電通路，從而使外殼絕緣材料的絕緣性能下降，影響產品的安全。如果在相同絕緣電壓等級條件下，漏電起痕指數高時，產品的爬電距離可以減小，如果產品進入電力行業(yè)請研發(fā)在這方面充分重視。

? ? 5、熱塑性材料在工作中對變形要求，它主要對端子在工作中產生的溫升和接觸電阻，它引起的高溫使外殼變形變軟，從而使電短路，造成嚴重事故，所以對端子的載流部件材料的選擇顯的很重要。

? ? 6、防觸電要求，在結構方面操作元件不應帶電，與內部連接的端子不應是可以觸及到的，這方面主要是對螺釘扭力可靠性的要求，應防止與可觸及的端子的螺釘，導線意外松動而短路。如接地端子的要求：Ⅰ類安全產品的接地電阻不應大于0.5Ω。

? ?（六）模具方面，至少在連接器行業(yè)幾乎視為重要的零部件都是通過模具來實現(xiàn)在，效率高，精度好，維護方便，端子主面主要以塑膠模和五金連續(xù)模為主，塑膠模方面：主要在于設計，首先對產品分模面的選擇是很重要的，他決定模具自身結構的設計，還有側抽芯（多的可以是四面）進膠口及方向的設計，模具次卻系統(tǒng)也是一個很重要的一項，至于有些結構的設計會受塑膠料類型的影響，絕緣外殼結構的均勻對模具的影響，前模和后模上的鑲件要避免對插現(xiàn)象，作為產品設計工程師如果只考慮產品的功能和標準方面會導致模具的正常生產和外觀現(xiàn)象，要兼顧模具制造加工工藝，另外是注塑機的成形工藝，這方面的影響也是很重要的：注塑溫度、成形時間，鎖模力、注塑速度等。

? ? （七）其他制造工藝，端子所用到其他的零件的制造工藝還有：儀表、鑄造、熱處理等。對以上工藝不光只是了解，更重要的是要積累經驗，及時總結，循序漸進。所以在研發(fā)方面大大提升產品項目工程師素質和加大項目工程師負責管理制是實現(xiàn)完成產品開發(fā)的關鍵。

十、常見故障

? ? ? ?接線端子的塑料絕緣材料和導電部件直接關系到端子的質量，它們分別決定了端子的絕緣性能和導電性能。任何一個接線端子失效都將導致整個系統(tǒng)工程的失敗。這方面國內外發(fā)生的慘痛教訓是十分深刻的。

? ? ? ?預防是目的，分析是基礎。從某種意義上講，預防失效比分析失效更重要。它對保證接線端子的質量和可靠性具有更現(xiàn)實的意義。

? ? ? ?接線端子從使用角度講，應該達到的功能是：接觸部位該導通的地方必須導通，接觸可靠。絕緣部位不該導通的地方必須絕緣可靠。接線端子常見的致命故障形式有以下三種：

? ? ?1. 接觸不良

? ? ? ?接線端子內部的金屬導體是端子的核心零件，它將來自外部電線或電纜的電壓，電流或信號傳遞到與其相配的連接器對應的接觸件上。故接觸件必須具備優(yōu)良的結構，穩(wěn)定可靠的接觸保持力和良好的導電性能。由于接觸件結構設計不合理，材料選用錯誤，模具不穩(wěn)定，加工尺寸超差，表面粗糙，熱處理電鍍等表面處理工藝不合理，組裝不當，貯存使用環(huán)境惡劣和操作使用不當，都會在接觸件的接觸部位和配合部位造成接觸不良。

? ? ?2. 絕緣不良

? ? ? ?絕緣體的作用是使接觸件保持正確的位置排列，并使接觸件與接觸件之間，接觸件與殼體之間相互絕緣。故絕緣件必須具備優(yōu)良的電氣性能，機械性能和工藝成型性能。特別是隨著高密度，小型化接線端子的普遍使用，絕緣體的有效壁厚越來越薄。這對絕緣材料，注塑模具精度和成型工藝等提出了更苛嚴的要求。由于絕緣體表面或內部存在金屬多余物，表面塵埃，焊劑等污染受潮，有機材料析出物及有害氣體吸附膜與表面水膜融合形成離子性導電通道，吸潮，長霉，絕緣材料老化等原因，都會造成短路，漏電，擊穿，絕緣電阻低等絕緣不良現(xiàn)象。

? ? ?3. 固定不良

? ? ? ?絕緣體不僅起絕緣作用，通常也為伸出的接觸件提供精確的對中和保護，同時還具有安裝定位，鎖緊固定在設備上的功能。固定不良，輕者影響接觸可靠造成瞬間斷電，嚴重的就是產品解體。解體是指接線端子在插合狀態(tài)下，由于材料，設計，工藝等原因導致結構不可靠造成的插頭與插座之間，插針與插孔之間的不正常分離，將造成控制系統(tǒng)電能傳輸和信號控制中斷的嚴重后果。由于設計不可靠，選材錯誤，成型工藝選擇不當，熱處理，模具，裝配，熔接等工藝質量差，裝配不到位等都會造成固定不良。

? ? ? ?此外，由于鍍層起皮，腐蝕，碰傷，塑殼飛邊，破裂，接觸件加工粗糙，變形等原因造成的外觀不良，由于定位鎖緊配合尺寸超差，加工質量一致性差，總分離力過大等原因造成的互換不良，也是常見病，多發(fā)病。這幾種故障一般都能在檢驗及使用過程中及時發(fā)現(xiàn)剔除。

? ? ? ?沒有可靠的接線端子，就沒有可靠的系統(tǒng)工程。失效與可靠是相對應又相互聯(lián)系的一個矛盾體的兩個方面。通過接線端子可靠性篩選發(fā)現(xiàn)各種失效模式和失效機理，可引出大量經驗教訓和排除各種隱患，為改進設計、工藝、檢驗和使用提供科學依據，它也是修訂和制訂接線端子技術條件的重要依據。尋找預防失效的措施，實現(xiàn)由失效變?yōu)榭煽康霓D化，是失效分析的目的。

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