گزینه‌های قطع سریع-قطع اتصالات الکتریکی در صفحات گرمایش قابل جابجایی چیست؟

اتصالات برقی با سیم سخت در موقعیت‌های تولیدی که صفحات گرمایش اغلب برای اندازه‌های مختلف قطعات یا تعمیر و نگهداری تعویض می‌شوند، می‌توانند باعث خرابی و مشکلات ایمنی شوند. سیستم‌های قطع سریع-به این معنی است که صفحات ممکن است در عرض چند دقیقه بدون نیاز به برقکار تعویض شوند. انتخاب اتصالات برقی صفحه گرمایش سریع بر اساس رتبه بندی فعلی، دمای عملیاتی، چرخه های جفت گیری و ویژگی های ایمنی است. این مقاله گزینه‌های ممکن را پوشش می‌دهد و اصول طراحی را برای جداسازی مطمئن و لمسی{4}}ایمن ارائه می‌کند.

چرا باید اتصالات{0}سریع را در صفحات گرمایش قابل جابجایی خود قطع کنید
صفحات گرمایش در ماشین‌های ترموفرمینگ، لمینیت یا بسته‌بندی معمولاً برای تعویض سریع- طراحی شده‌اند. هر صفحه دارای عناصر گرمایش الکتریکی (کارتریج، لوله ای یا فویل حکاکی شده) است. صفحه ممکن است دارای ترموکوپل یا سنسور خطای زمین باشد. اگر آن را سخت سیم کشی کنید، به یک برقکار نیاز دارید تا جعبه اتصال را باز کند، مهره های سیم یا پیچ های ترمینال را بردارید و صفحه جدید را دوباره وصل کنید، فرآیندی که می تواند 30 دقیقه یا بیشتر طول بکشد. با سیستم‌های قطع سریع-این زمان به کمتر از پنج دقیقه کاهش می‌یابد. اینها همچنین دارای مزایای افزایش ایمنی با خاموش کردن{8}}قبل از قطع برق و عدم وجود ایراد در سیم کشی هستند.

یک سیستم{0}}اتصال سریع قوی در تولید انعطاف پذیر دارای سه جزء اصلی است:

کانکتور چند-پین یا تک پین- با درجه بندی برای ولتاژ و جریان بخاری.

اینترلاک ایمنی برای جلوگیری از قطع اتصال تحت بار.

تسکین فشار برای محافظت از کابل و اتصال در برابر استرس مکانیکی.

سریع-گزینه‌های قطع اتصال برای صفحات گرمایش - یک نگاه
در زیر جدولی وجود دارد که محبوب ترین انواع اتصال دهنده برای صفحات گرمایش قابل جابجایی را مقایسه می کند.

نوع رابط رتبه‌بندی فعلی (در هر مخاطب) چرخه‌های جفت‌گیری (رتبه‌بندی شده) حداکثر درجه حرارت رتبه‌بندی هزینه نسبی استفاده بهینه
صفحه‌های دایره‌ای{0}}درجه حرارت بالا (مانند آمفنول، هارتینگ، ویم) 10-150 A 150-250 درجه (بستگی به مواد درج شده دارد) 500-1000 صفحه‌های دمای بالا-جریان بالا، بالا{10}} با ترموکوپل
بلوک های ترمینال با گیره های اهرمی (در جعبه اتصال) 20-100 A (در هر بلوک) 80-120 درجه (محفظه پلاستیکی) 100 (سیکل های درج سیم) تنظیمات فرکانس پایین، بدون ابزار اما واقعاً قابل اتصال نیست
کانکتورهای قطب برق / تک قطبی (مثلاً اندرسون، سری SB) 50–350 105-150 درجه (محفظه) 500-10000 متوسط ​​فقط برق بخاری جریان بالا (بدون سیگنال کنترل)
اتصالات مستطیلی هیبریدی (مثلاً Wieland، Phoenix Contact) 10-50 A 100-125 درجه 500-2000 متوسط ​​صفحه هایی که نیاز به برق دارند + چندین ترموکوپل + اینترلاک
1. اتصالات دایره ای برای صنعتی با دمای بالا
صفحات گرمایش قابل جابجایی به بهترین وجه توسط اتصالات دایره ای چند پین-، که انعطاف پذیرترین راه حل هستند، استفاده می شوند. آنها در انواع تعداد پین (2 تا 61 پین) و رتبه بندی فعلی (10 A تا 150 A در هر پایه) ارائه می شوند. آمفنول (Amphe{7}}سری Lite)، هارتینگ (سری هان) و Veam (سری CIR) از تولیدکنندگان اصلی هستند.

جوانب مثبت:

عمر بالای چرخه جفت گیری (500-1000 روش).

در صورت اتصال به IP65 یا IP67 مهر و موم شده است.

با درج های درجه حرارت بالا (PTFE، PEEK و غیره) با درجه بندی 200-250 درجه موجود است.

پایه زمین را می توان برای اولین-ساخت، آخرین-شکست تنظیم کرد.

محدودیت ها:

گران تر از اتصال دهنده های ساده

به جفت جفت نیاز دارد (پریز کابل بخاری، پریز روی تجهیزات).

اندازه فیزیکی بزرگ برای پین های جریان بالا.

نکات کاربردی:
برای یک صفحه گرمایش معمولی شما قدرت ( 3 فاز، بنابراین 4 پین: L1، L2، L3، زمین) و سپس دو ترموکوپل (2 پایه) دارید. یک رابط دایره ای با 7 یا 9 پین به خوبی جا می شود. کانکتور باید روی شاسی تجهیزات نصب شود و دارای یک سرب پرنده به صفحه گرمایش باشد. یک کابل روی پوسته پشتی کانکتور باعث کاهش فشار می شود. کانکتور باید برای حداکثر دمای صفحه با مقداری حاشیه ایمنی درجه بندی شود. اگر صفحه در دمای 200 درجه سانتیگراد باشد، از کانکتوری با درجه حرارت 150 درجه سانتیگراد برای محفظه استفاده نمی کنید. انتقال حرارت رسانا به کابل بسیار زیاد خواهد بود.

2. بلوک های ترمینال گیره اهرمی (ابزار-اتصال رایگان)
بلوک‌های ترمینال-اهرم باردار فنری{{1} (مثلاً سری WAGO 221 یا Phoenix Contact Push-) اجازه وارد کردن و برداشتن سیم‌ها را بدون ابزار می‌دهند. صفحه گرمایش دارای یک کابل کوتاه با فرول ها یا سیم های جدا شده در انتهای آن است. این تجهیزات دارای یک جعبه اتصال با بلوک ترمینال گیره اهرمی است. برای تعویض صفحه، درب جعبه اتصال را باز کرده و هر اهرم را بلند کنید تا سیم ها جدا شوند.

مزایا:

ارزان و به راحتی به دست می آید.

اتصال جفت گیری خاصی مورد نیاز نیست.

محفظه شفاف به شما امکان می دهد ببینید که آیا سیم ها وارد شده اند یا خیر.

اندازه سیم استاندارد پذیرفته شده است (تا 10 AWG برای 50 A).

محدودیت ها:

یک "قطع سریع اتصال" واقعی نیست - باید جعبه اتصال را باز کند و با سیم های جداگانه سروکار داشته باشد.

سیم ها باید برچسب گذاری شوند یا خطر اتصال مجدد اشتباه زیاد باشد.

بدون اینترلاک ایمنی، مدار قبل از باز کردن باید به صورت دستی خاموش شود.

تعداد محدودی از چرخه های جفت گیری (تنش بهار پس از 100 بار درج کاهش می یابد).

نکات کاربردی:
این گزینه برای صفحاتی مناسب است که به ندرت (مثلاً یک بار در ماه) و فقط توسط کارکنان آموزش دیده تعویض می شوند. همه سیم ها باید به وضوح برچسب گذاری شوند (به عنوان مثال "H1"، "H2"، "TC+"، "TC-"). روش Lockout/tagout باید قبل از باز کردن جعبه اتصال دنبال شود.

3. اتصال قطب برق / تک قطبی
کانکتورهای قطب برق (مانند Anderson Power Products سری SB) کانکتورهای تک قطبی و بدون جنسیت هستند که در مجموعه‌های چند-قطبی به هم متصل می‌شوند. آنها اغلب در تجهیزات{2}}باطری و برنامه‌های DC جریان بالا استفاده می‌شوند. دو یا سه قطب برای چندین فاز برای صفحات گرمایش با هم قرار گرفته اند.

جوانب مثبت:

جریان بسیار بالا (50 تا 350 A) در بسته بندی فشرده.

عمر چرخه جفت گیری طولانی ({0}} رویه).

مقاومت تماسی بسیار کم (<0.5mΩ/pole).

طراحی ثابت{0}}لمس (مخاطبین در حالت بدون جفت فرو رفته اند).

محدودیت ها:

معمولاً فقط به دمای خانه 105-150 درجه داده می شود.

برای سیگنال های ترموکوپل سطح پایین (تغییر مقاومت تماس) مناسب نیست

به یک کانکتور جداگانه برای سیگنال های کنترل نیاز دارد.

توجه برنامه:
کانکتورهای قطب برق برای صفحات گرمایش با توان بالا (10 کیلو وات و بیشتر) مناسب هستند که فقط برق بخاری باید قطع شود. سیم های ترموکوپل باید از طریق یک کانکتور دایره ای ولتاژ پایین جداگانه اجرا شوند. شما باید مطمئن شوید که قطب زمین (ارت) ابتدا وصل می شود و آخرین قطع می شود. این کار با ساختن پین زمین کمی بلندتر یا یک پایه زمین جداگانه و اختصاصی با طول پلکانی انجام می شود.

4. اتصالات مستطیلی هیبریدی
کانکتورهای هیبریدی تماس های قدرت و سیگنال را در یک محفظه مستطیلی ترکیب می کنند. به عنوان مثال، Wieland Revos، Phoenix Contact Heavycon و Harting Han-Modular هستند. این کانکتورها می‌توانند ترکیبی از پایه‌های جریان بالا (تا 100 A)، پین‌های سیگنال جریان کم (1-10 A) و حتی کنتاکت‌های پنوماتیک یا فیبر نوری باشند.

مزایا:

یک کانکتور برای برق، ترموکوپل و اینترلاک ایمنی.

پین های طرح مدولار - را می توان در صورت نیاز اضافه یا جایگزین کرد.

گزینه های دمای بالا (تا 200 درجه با درج های خاص).

مکانیزم های قفل یکپارچه که می توانند با منبع تغذیه در هم قفل شوند.

محدودیت ها:

گرانتر از اتصالات دایره ای ساده.

ردپای بزرگتر از کانکتور دایره ای چند پین.

نکات کاربردی:
یک کانکتور هیبریدی با 6 پایه برق و 8 پین سیگنال راه حلی عالی برای صفحه گرمایشی است که به چندین سنسور دما (مانند 4 ترموکوپل) علاوه بر برق سه- و زمین نیاز دارد. پوشش کانکتور باید فلزی باشد نه پلاستیکی برای اتلاف گرما و استحکام مکانیکی.

سریع-ملاحظات ایمنی سیستم‌ها را قطع کنید
-طراحی ایمن (IP2X) را لمس کنید
کانکتور کناری تجهیزات باید در حالی که جفت نیست، قابل لمس باشد - هیچ قطعه زنده قابل دسترسی به یک انگشت تست استاندارد (IP2X یا بالاتر) نیست. این از شوک ناخواسته هنگام برداشتن صفحه گرمایش جلوگیری می کند. این کار با استفاده از کانکتورهایی که دارای کنتاکت های مادگی (سوکت) فرورفته در سمت تجهیزات و پین های نر در سمت کابل گرمایش هستند، انجام می شود. آرایش معکوس (پین های در معرض دید تجهیزات) خطرناک است و هرگز نباید استفاده شود.

اینترلاک ایمنی که قبل از قطع شدن خاموش می شود
یک سیستم اتصال سریع ناهموار- دارای قفلی است که قبل از اینکه کانکتور متصل نشود، برق را قطع می‌کند. دو روش محبوب:

کنتاکت خلبان کمکی کانکتور حاوی یک-پایه پایلوت ولتاژ پایین است که کوتاهتر از پایه های برق است. اگر کانکتور تا حدی جفت نشده باشد، ابتدا کنتاکت خلبان باز می شود و به یک رله ایمنی سیگنال می دهد که از کنتاکتور اصلی خارج می شود. بدون بارگیری، پین های برق قطع می شوند.

کانکتور اینترلاک جداگانه - یک کانکتور کمکی کوچک (به عنوان مثال، 2-کانکتور میکرو پین) در کنار کانکتور اصلی برق قرار داده شده است. مدار کمکی به صورت سری با سیم پیچ کنتاکتور متصل می شود. اگر کانکتور کمکی قبل از کانکتور اصلی قطع شود، مدار قطع می شود.

اینترلاک از کار افتاد-ایمن است. اگر مدار پایلوت مختل شود برق قطع می شود و تا زمانی که کانکتور دوباره به طور کامل جفت نشود قابل بازیابی نیست.

اولین-ساخت، آخرین-شکن زمین
هنگام جفت گیری، پین محافظ زمین (زمین) باید قبل از هر پایه پاور فعال تماس برقرار کند و هنگام جفت نشدن، باید بعد از همه پایه های پاور بشکند. این کار با ارائه یک اتصال دهنده با یک پایه زمین بلندتر یا یک قطب زمین مخصوص با طول پلکانی انجام می شود. اینترلاک همچنین ممکن است مدار بررسی زمین (تداوم بین شاسی صفحه و زمین تجهیزات) داشته باشد.

کاهش دما برای دمای محیط بالا
سازندگان معمولاً رتبه بندی اتصالات را در دمای محیطی 20 تا 25 درجه گزارش می کنند. در کاربردهایی با صفحات گرمایش، کانکتور ممکن است در معرض گرمای تابش شده از صفحه یا انتقال از طریق کابل قرار گیرد. یک عامل کاهش دهنده باید اعمال شود:

جریان نامی را 15 تا 20 درصد در دمای محیط 50 تا 80 درجه کاهش دهید.

کاهش 30-40٪ برای 80-120 درجه.

بالای 120 درجه از اتصال درج با دمای بالا (PTFE یا سرامیک) استفاده کنید

به عنوان یک قانون سرانگشتی دمای محفظه کانکتور نباید بیش از 10 درجه از حداکثر دمای نامی آن تجاوز کند. تصویربرداری حرارتی را می توان برای تأیید دمای عملیاتی در طول آزمایش نمونه اولیه استفاده کرد.

مثال اجرا: صفحه ترموفرمینگ جداشدنی
پرس ترموفرمینگ با صفحات گرمایش قابل تعویض در آلومینیوم (400 میلی متر در 400 میلی متر) در 200 درجه. هر صفحه شامل شش بخاری کارتریجی 500 واتی (مجموع 3000 وات، 240 ولت تک فاز، 12.5 A) و دو ترموکوپل نوع J است. پلاک دو بار در هر شیفت تعویض می شود.

راه حل انتخاب شده:

رابط دایره‌ای با دمای بالا (سری Amphenol CIR، 12 پین، IP67).

تخصیص پین: 2 پایه برای گرمکن برقی و خنثی (هر کدام دارای امتیاز 25 A)، 1 پایه برای زمین (طولانی‌تر، اولین-ساخت)، 4 پایه برای دو ترموکوپل (2 در هر TC)، 1 پایه برای پایلوت اینترلاک (کوتاه‌ترین، آخرین-ساخت).

محفظه رابط دارای درجه بندی 200 درجه با درج های PTFE.

سمت تجهیزات: سوکت مادگی (توکار). سمت کابل بخاری: پین نر.

اینترلاک: پین خلبان به یک رله ایمنی که یک کنتاکتور 25 A را کنترل می کند، سیم می شود. هنگامی که کانکتور جفت نشده است، ابتدا پیلوت باز می شود و قبل از جدا شدن پین های برق، کنتاکتور را رها می کند.

تسکین فشار: پوسته پشتی 90 درجه با کابل کابل در سمت صفحه بخاری.

نتیجه: زمان تعویض صفحه از 25 دقیقه (با یک برقکار) به 3 دقیقه (اپراتور- انجام شد) کاهش یافت. هیچ خطایی در سیم کشی در 18 ماه کار رخ نداده است.

خلاصه ای از دستورالعمل های انتخاب
سناریوی کاربردی نوع رابط توصیه شده
فقط{0}}گرمکن جریان بالا (بدون سنسور)، تغییرات مکرر قطب برق (سری اندرسون SB)
ترموکوپل برق بخاری + 1-2، دمای بالا (200 درجه ) دایره ای با دمای بالا- (آمفنول/هارتینگ با درج PTFE)
قدرت بخاری + چندین ترموکوپل + اینترلاک، دمای متوسط ​​(<125°C) Hybrid rectangular (Harting Han-Modular)
تغییرات نادر، بودجه محدود، برق آموزش دیده بلوک های پایانه با گیره های اهرمی (WAGO) در داخل جعبه اتصال قابل قفل شدن
Very high current (>150 الف) تیر برق یا گذرگاه سفارشی با قطع اتصال پیچ (بدون ابزار-رایگان)
نتیجه گیری
قطع سریع اتصالات الکتریکی انعطاف پذیری عملیاتی را بهبود می بخشد و زمان نگهداری صفحات گرمایش قابل جابجایی را کاهش می دهد. رابط‌های دایره‌ای با دمای بالا راه‌حل‌های قوی، لمسی-ایمن و قفل-قابلیت برای محیط‌های گرمایی سخت ارائه می‌دهند. کانکتورهای قطب برق، کنترل شدید جریان را با عمر چرخه جفت گیری بالا ارائه می دهند. بلوک‌های پایانه با گیره‌های اهرمی، برنامه‌های کاربردی-کم یا کم‌تغییر- را ارائه می‌کنند. یک سیستم قطع اتصال سریع{11}}به خوبی{10}}طراحی شده شامل یک قفل ایمنی است که مدار را قبل از قطع شدن برق می‌دهد، یک پایه زمین که اول و آخر می‌شکند، و کاهش جریان مناسب برای دماهای بالا. هنگام تعیین اتصالات الکتریکی صفحه گرمایش قطع سریع، انتخاب باید بر اساس درجه بندی جریان، قرار گرفتن در معرض دما، فرکانس جفت گیری و تعداد سیگنال مورد نیاز باشد. یکپارچه‌سازی الکتریکی متفکرانه، قابلیت استفاده کلی از تجهیزات را افزایش می‌دهد و خطر خطای سیم‌کشی یا خطرات شوک در طول تعویض صفحه را کاهش می‌دهد.