Mitä vaihtoehtoja on irrotettavien lämmityslevyjen{0}}sähköliitäntöjen nopeaan katkaisemiseen?

Kiinteät sähköliitännät tuotantotilanteissa, joissa lämmityslevyjä vaihdetaan usein erikokoisiin osiin tai huoltoon, voivat aiheuttaa seisokkeja ja turvallisuusongelmia. Pika-irrotusjärjestelmä tarkoittaa, että levyt voidaan vaihtaa muutamassa minuutissa ilman sähköasentajaa. Pikakatkaisulämmityslevyn sähköliittimien valinta perustuu virran nimellisarvoon, käyttölämpötilaan, kytkentäjaksoihin ja turvaominaisuuksiin. Tämä artikkeli kattaa mahdolliset vaihtoehdot ja tarjoaa suunnitteluperiaatteet luotettavalle, kosketus{4}}turvalliselle erottamiselle.

Miksi irrotettavien lämmityslevyjen pikaliitännät- pitäisi katkaista
Lämpömuovaus-, laminointi- tai pakkauskoneiden lämmityslevyt on yleensä suunniteltu nopeaan vaihtoon-. Jokaisessa levyssä on sähköiset lämmityselementit (patruuna, putkimainen tai syövytetty kalvo). Levyssä voi olla termoelementtejä tai maasulkuantureita. Jos kytket sen kiinteästi, tarvitset sähköasentajan avaamaan kytkentärasian, poistamaan johtomutterit tai liitinruuvit ja liittämään uuden levyn uudelleen. Tämä prosessi voi kestää 30 minuuttia tai enemmän. Tämä lyhenee alle viiteen minuuttiin nopealla-katkaisujärjestelmillä . Niillä on myös paremman turvallisuuden etuja, koska ne katkaisevat virran ennen katkaisua, eivätkä ne aiheuta johtovikoja.

Joustavan valmistuksen vahvassa{0}}pikaliitäntäjärjestelmässä on kolme pääosaa:

moninastainen-nasta tai yksi-nastainen liitin, jonka luokitus vastaa lämmittimen jännitettä ja virtaa.

Turvalukitus estää irrottamisen kuormituksen alaisena.

Vedonpoistaja suojaa kaapelia ja liitäntää mekaaniselta rasitukselta.

Pika-lämmityslevyjen irrotusvaihtoehdot – katso
Alla on taulukko, jossa verrataan irrotettavien lämmityslevyjen suosituimpia liitintyyppejä.

Liittimen tyyppi Nykyinen nimellisarvo (kosketinta kohden) Yhdistelmäjaksot (nimellisarvo) Maksimilämpötila Suhteellinen kustannus Optimaalinen käyttö
Korkean-lämpötilojen pyöreä (esim. Amphenol, Harting, Veam) 10–150 A 150–250 astetta (riippuu sisäkemateriaalista) 500–1000 Korkea Korkea-virta, korkean lämpötilan levyt termopareilla
Liitinrimat vipukiinnikkeillä (liitäntärasiassa) 20-100 A (per lohko) 80-120 astetta (muovikotelo) 100 (langan asennusjaksot) Matalat matalataajuiset säädöt, työkaluvapaa, mutta ei todella kytkettävä
Virtanapa- / yksinapaiset liittimet (esim. Anderson, SB-sarja) 50–350 105-150 astetta (kotelo) 500–10 000 Keskitasoinen Suurivirtainen vain lämmittimen teho (ei ohjaussignaaleja)
Hybridi suorakaiteen muotoiset liitännät (esim. Wieland, Phoenix Contact) 10–50 A 100–125 astetta 500–2000 Keskitasoiset Levyt, jotka vaativat tehoa + useita lämpöpareja + lukitus
1. Pyöreät liittimet korkean lämpötilan{1}}teollisuudelle
Irrotettavat lämmityslevyt toimivat parhaiten moninastaisilla pyöreillä liittimillä, jotka ovat kestävimmät ratkaisut. Niitä on saatavana erilaisina pinnimäärinä (2 - 61 nastaa) ja virtaluokituksina (10 A - 150 A per nasta). Amphenol (Amphe{7}}Lite-sarja), Harting (Han-sarja) ja Veam (CIR-sarja) ovat suurimpia valmistajia.

Plussat:

Pitkä paritusjaksojen käyttöikä (500-1000 toimenpidettä).

Tiivistetty IP65- tai IP67-luokitukseen liimattaessa.

Saatavana korkeissa lämpötiloissa (PTFE, PEEK jne.), joiden mitoitus on 200-250 astetta.

Maadoitustappi voidaan asettaa ensimmäiselle-tekevälle-taukolle.

Rajoitukset:

Kalliimpia kuin yksinkertaiset liittimet.

Vaatii liitäntäparin (pistoke lämmittimen kaapelissa, pistorasia laitteessa).

Suuri fyysinen koko suurivirtaisia ​​nastoja varten.

Sovelluksen huomautukset:
Normaalille lämmityslevylle sinulla on teho (3 vaihetta, eli 4 nastaa: L1, L2, L3, maadoitus) ja sitten kaksi termoparia (2 nastaa). Pyöreä liitin, jossa on 7 tai 9 nastaa, sopisi hyvin. Liitin asennetaan laitteen runkoon ja siinä on lentävä johto lämmityslevyyn. Liittimen takakuoressa oleva kaapeliläpivienti vähentää jännitystä. Liitin on mitoitettu levyn maksimilämpötilalle tietyllä turvamarginaalilla. Jos levyn lämpötila on 200 C, et käyttäisi kotelossa liitintä, joka on mitoitettu 150 C:een. Johtava lämmönsiirto ylös kaapelissa on liian korkea.

2. Vipupuristimen liitinlohkot (työkalu-vapaa liitäntä)
Jousikuormitetut-vipu--tyyppiset riviliittimet (esim. WAGO 221 -sarja tai Phoenix Contact Push-in) mahdollistavat johtojen asettamisen ja poistamisen ilman työkaluja. Lämmityslevyssä on lyhyt kaapeli, jonka päässä on holkit tai kuoritut johdot. Laitteessa on kytkentärasia, jossa on vivun kiinnitysliitin. Vaihda levy avaamalla kytkentärasian kansi ja poistamalla johdot nostamalla kutakin vipua.

Edut:

Edullinen ja helposti hankittava.

Erityistä liitintä ei tarvita.

Kirkkaasta kotelosta näet, onko johdot kytketty.

Hyväksytyt vakiojohtimien koot (jopa 10 AWG 50 A:lla).

Rajoitukset:

Ei todellisen "pikakatkaisun" - täytyy avata kytkentärasia ja käsitellä yksittäisiä johtoja.

Johdot on varustettava merkinnällä tai väärän uudelleenliittämisen vaara.

Ei turvalukitusta, virtapiiri on kytkettävä manuaalisesti- pois päältä ennen avaamista.

Rajoitettu määrä paritusjaksoja (jousen jännitys laskee ~100 lisäyksen jälkeen).

Huomautuksia sovelluksista:
Tämä vaihtoehto sopii levyille, joita vaihdetaan harvoin (esimerkiksi kerran kuukaudessa) ja vain koulutetun henkilöstön toimesta. Kaikki johdot tulee merkitä selkeästi (esim. "H1", "H2", "TC+", "TC-"). Lockout/tagout -menetelmää tulee noudattaa ennen kytkentärasian avaamista.

3. Virtanapa / yksinapainen liitin
Virtanapaliittimet (kuten Anderson Power Products SB -sarja) ovat yksinapaisia ​​ja sukupuolettomia liittimiä, jotka napsahtavat yhteen moninapaisiksi kokoonpanoiksi. Niitä käytetään usein akku-käyttöisissä laitteissa ja korkean-virtavirtasovelluksissa. Kaksi tai kolme napaa on liitetty yhteen lukuisia vaiheita varten levyjen lämmitystä varten.

Plussat:

Erittäin suuri teho (50 - 350 A) kompaktissa pakkauksessa.

Pitkä paritussyklin käyttöikä (5000+ menettelyä).

Erittäin alhainen kosketusvastus (<0.5mΩ/pole).

Kosketussuojattu-muotoilu (koskettimet upotetut koskettamattomassa kunnossa).

Rajoitukset:

Yleensä vain mitoitettu 105-150 asteen kotelon lämpötilaan.

Ei sovellu matalan tason termoparisignaaleille (kosketusvastuksen muutokset)

Tarvitsee erillisen liittimen ohjaussignaaleille.

Sovellus Huomautus:
Virtanapaliittimet sopivat suuritehoisille lämmityslevyille (10 kW ja enemmän), joissa vain lämmittimen teho tulee katkaista. Lämpöparin johdot tulee viedä erillisen pienjännitteisen pyöreän liittimen läpi. Sinun on varmistettava, että maadoitusnapa kytkeytyy ensin ja irtoaa viimeisenä. Tämä tehdään tekemällä maadoitusnastasta hieman pidempi tai erillisestä maadoitusnapasta, jonka pituus on porrastettu.

4. Hybridisuorakulmaiset liittimet
Hybridiliittimet yhdistävät teho- ja signaalikoskettimet samassa suorakaiteen muotoisessa kotelossa. Esimerkkejä ovat Wieland Revos, Phoenix Contact Heavycon ja Harting Han{1}}Modular. Nämä liittimet voivat olla räätälöity sekoitus suurvirtanastaa (jopa 100 A), matalavirtasignaalinastoja (1-10 A) ja jopa pneumaattisia tai kuituoptisia koskettimia.

Edut:

Yksi liitin teholle, termoelementeille ja turvalukituksille.

Modulaarinen rakenne - nastat voidaan lisätä tai vaihtaa tarpeen mukaan.

Korkean lämpötilan vaihtoehdot (jopa 200 astetta erityisillä inserteillä).

Integroidut lukitusmekanismit, jotka voidaan lukita virtalähteeseen.

Rajoitukset:

Kalliimpia kuin yksinkertaiset pyöreät liittimet.

Suurempi tilavuus kuin moninapainen pyöreä liitin.

Sovelluksen huomautukset:
Hybridiliitin, jossa on 6 teho- ja 8 signaalinastaa, on täydellinen ratkaisu lämmityslevylle, joka vaatii useita lämpötila-antureita (kuten 4 termoparia) kolmivaiheisen tehon ja maadoituksen lisäksi. Liittimen kotelon tulee olla metallia, ei muovia lämmönpoiston ja mekaanisen kestävyyden vuoksi.

Nopea-irrottaa järjestelmät turvallisuusnäkökohdat
Kosketa-Turvallinen suunnittelu (IP2X)
Laitteen puoleisen liittimen tulee olla kosketusturvallinen, kun sitä ei ole yhdistetty – standardinmukaisella testisormella (IP2X tai suurempi) ei pääse käsiksi jännitteisiin osiin. Näin vältetään tahattomat iskut lämmityslevyä irrotettaessa. Tämä saavutetaan käyttämällä liittimiä, joissa on upotetut naarasliittimet (pistorasiat) laitteen puolella ja urosnastat lämpökaapelin puolella. Käänteinen järjestely (nastat näkyvät laitteessa) on vaarallinen, eikä sitä saa koskaan käyttää.

Turvalukitus, joka sammuu ennen irrottamista
Kestävässä{0}}pikaliitäntäjärjestelmässä on lukitus, joka katkaisee virran ennen kuin liitin voidaan irrottaa. Kaksi suosittua menetelmää:

Apuohjauskosketin Liitin sisältää matalan{0}}jännitteen ohjausnastan, joka on lyhyempi kuin tehonastat. Jos liitin on osittain irrotettu, ohjauskosketin avautuu ensin, mikä merkitsee turvarelettä, joka putoaa pääkontaktorista. Kun kuormaa ei ole, virtanastat katkeavat.

Erillinen lukitusliitin - Pieni apuliitin (esim. 2-nastainen mikroliitin) on sijoitettu päävirtaliittimen viereen. Apupiiri on kytketty sarjaan kontaktorin kelan kanssa. Piiri on jännitteettömänä, jos apuliitin irrotetaan ennen pääliitintä.

Lukitus on viallinen{0}}. Virta katkeaa, jos pilottipiiri katkeaa, eikä sitä voida palauttaa ennen kuin liitin on liitetty kokonaan uudelleen.

Ensimmäinen-Make, Last-Break Ground Korva
liitettäessä suojamaadoitusnastan (maa) tulee muodostaa kosketus ennen aktiivisia tehonastoja, ja kun se irrotetaan, sen tulee katketa ​​kaikkien tehonastojen jälkeen. Tämä saadaan aikaan liittimellä, jossa on pidempi maadoitusnasta tai erityinen maadoitusnapa, jonka pituus on porrastettu. Lukituksessa voi myös olla maadoituspiiri (jatkuvuus levyrungon ja laitteen maadoituksen välillä).

Korkeiden ympäristön lämpötilojen vähentäminen
Valmistajat ilmoittavat yleensä liittimien arvot ympäristön lämpötilassa 20-25 astetta. Lämmityslevyillä varustetuissa sovelluksissa liitin voi altistua levystä säteilevälle tai kaapelin läpi kulkevalle lämmölle. On käytettävä vähennyskerrointa:

Vähennä nimellisvirtaa 15 – 20 % ympäristön lämpötilassa 50 – 80 C.

Alennus 30-40% 80-120 astetta.

Käytä yli 120 astetta korkean lämpötilan liitintä (PTFE tai keraaminen)

Nyrkkisääntönä on, että liittimen kotelon lämpötila ei saa ylittää sen maksiminimellislämpötilaa yli 10 astetta. Lämpökuvausta voidaan käyttää käyttölämpötilojen todentamiseen prototyyppitestauksen aikana.

Toteutusesimerkki: Irrotettava lämpömuovauslevy
Lämpömuovauspuristin, jossa on vaihdettavat alumiinilämmityslevyt (400 mm x 400 mm) 200 asteessa. Jokainen levy sisältää kuusi 500 W:n patruunalämmitintä (yhteensä 3000 W, 240 V yksivaiheinen, 12,5 A) ja kaksi J-tyypin lämpöparia. Levy vaihdetaan kaksi kertaa vuorossa.

Ratkaisu valittu:

Korkean-lämpötilojen pyöreä liitin (Amphenol CIR -sarja, 12-nastainen, IP67).

Nastan määritys: 2 nastaa jännitteelle ja neutraalille lämmittimelle (kukin nimellisarvo 25 A), 1 nasta maadoitukseen (pidempi, ensimmäinen-merkki), 4 nastaa kahdelle termoparille (2 per TC), 1 nasta lukituspilotille (lyhin, viimeinen-merkki).

Liitinkotelo on mitoitettu 200 astetta PTFE-sisäkkeillä.

Varustepuoli: naarasliittimet (upotetut). Lämmityskaapelin puoli: urosnastat.

Lukitus: ohjausnasta, joka on kytketty turvareleeseen, joka ohjaa 25 A kontaktoria. Kun liitin on irrotettu, pilotti avautuu ensin ja pudottaa kontaktorin ennen kuin virtanastat irtoavat.

Vedonpoisto: 90 asteen takakuori kaapeliläpiviennillä lämmityslevyn puolella.

Tulos: Levyn vaihtoaika lyheni 25 minuutista (sähköasentajan kanssa) 3 minuuttiin (operaattori-suoritettu). Yhtään johdotusvirhettä ei ole ilmennyt 18 käyttökuukauden aikana.

Yhteenveto valintaohjeista
Sovellusskenaarion suositeltu liitintyyppi
Vain korkea{0}}virtalämmitin (ei antureita), usein vaihdettu virtanapa (Anderson SB -sarja)
Lämmittimen teho + 1-2 termoparit, korkea lämpötila (200 astetta) Korkean lämpötilan -pyöreä (Amphenol/Harting PTFE-sisäkkeillä)
Lämmittimen teho + useita termopareja + lukitus, kohtalainen lämpötila (<125°C) Hybrid rectangular (Harting Han-Modular)
Harvinaiset muutokset, budjettirajoitettu, koulutettu sähköasentaja esittää liitinlohkoja vipupuristimilla (WAGO) lukittavassa kytkentärasiassa
Very high current (>150 A) Virtapylväs tai mukautettu virtakisko pulttiliittimellä (ei työkalu{1}}ilmainen)
Johtopäätös
Nopeat-sähköliitännät parantavat toiminnan joustavuutta ja lyhentävät irrotettavien lämpölevyjen huoltoaikaa. Korkean-lämpötilojen pyöreät liittimet tarjoavat kestäviä, kosketus-turvallisia ja lukituskykyisiä-ratkaisuja vaativiin lämpöympäristöihin. Virtanapaliittimet tarjoavat äärimmäisen virrankäsittelyn ja pitkän käyttöiän. Vipukiinnittimillä varustetut riviliittimet palvelevat pienen-budjetin tai harvoin{8}}muutossovelluksia. Hyvin -suunniteltu-pikairrotusjärjestelmä sisältää turvalukituksen, joka katkaisee virtapiirin ennen katkaisua, maadoitusnastan, joka tekee ensimmäisen ja katkeaa viimeisenä, sekä oikeanlaisen virran vähennyksen kohonneissa lämpötiloissa. Kun määritetään pikakatkaisulämmityslevyn sähköliitännät, valinnan tulee perustua virran arvoon, lämpötilaaltistukseen, liitäntätaajuuteen ja vaadittuun signaalien määrään. Harkittu sähköinen integrointi parantaa laitteiden yleistä käytettävyyttä ja vähentää johdotusvirheiden tai sähköiskuvaaran riskiä levynvaihdon aikana.