关于哪种连接方式更好,一直存在长期的争论。螺钉连接端子是否优于弹入式弹簧连接?以案例研究为例,考虑图1所示的Phoenix ContactRIFLINE继电器插座,包括2900930(螺钉式)和2900931(弹入式弹簧)。
本文是DigiKey工业自动化工厂指南的一部分
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最后更新 :2026年3月12日
图 1 :许多继电器(例如这些Phoenix Contact示例)既有传统(螺钉)端子,也有弹簧(弹入式)端子。
产品额定值
如图所示,图1中的两个继电器插座均配备2981192 DPDT继电器。该继电器的连续额定值为插入式8A。根据数据表,继电器插座的额定值为“取决于应用/组装”,螺钉式为15.5A,弹入式为13A。结果尚无定论,因为限制因素是继电器而非插座。
一项非正式分析表明,Phoenix Contact设备代表了广泛的工业控制组件,包括接线端子和可编程逻辑控制器(PLC)。总体而言,传统螺钉端子连接略占优势。然而,由于我们通常不会让设备在设计的最大值下运行,因此决策并非完全取决于设备的额定电流。
决定性因素
由于决策不一定局限于连接的额定电流,我们必须考虑其他因素:
冷压端头连接
继续以我们具有代表性的RIFLINE继电器为例,我们查阅数据表,确定两个继电器每个触点均可接受两根导线。弹入式触点有两个插槽,而传统继电器只有一个。可能的连接范围如图2所示:
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左侧:传统(螺钉式):端子11带双冷压端头,端子21带两根裸线。
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右侧:弹入式(弹簧):端子11对带两根单冷压端头导线,端子21对带两根裸线。
虽然连接导线数量相同,但在装配手感上存在巨大差异。
单线冷压端头
对于大型项目,使用单芯导线可能更有优势。自动化机器可用于剥线和安装管形端子。通常,这种自动化更倾向于单芯导线管形端子,这表明弹簧式连接更具优势。
双芯导线管形端子
控制柜的构建远不止将管形端子安装到导线上那么简单。在图纸和导线标识方面,使用双芯管形端子可能具有优势。采用单个双芯导线连接可以节省添加标签的额外费用和精力。
技术提示 :使用跳线可以部分解决双芯管形端子的争议。例如,大多数继电器系列都包含跳线,用于连接继电器的公共端子(常闭与常开触点对之间的公共端)。跳线也可用于将一系列继电器连接在一起。其中一种跳线是Phoenix Contact的RIFLINE 3030336。善用这些看似简单的附件,可以大大减少控制柜内的杂乱。
图 2 :传统接线方式(左)和弹簧式接线方式(右)每个端子均可接入两根导线。
理想与现实经验
之前我们提到,传统的螺钉连接可能略有优势。如果安装得当,接触电阻可能会更低。这里的“得当”意味着螺钉施加了正确的扭矩,使用了合适的压接工具安装管形端子,导线剥线长度和尺寸符合规格要求。同时,这些理想操作也需在设备长达十年的使用寿命中得以保持。
在我看来,这要求过于苛刻。
也许您也有同感,这种看法源于无数次凌晨两点的故障排查经历。在睡意朦胧、上级施压要求恢复设备运行的思维混沌中,情况远非理想。在这种高压环境下,需要考虑的远不止理想化的纸面规格。
螺钉扭矩
为达到最佳性能,传统连接器中的螺钉必须施加正确的扭矩。导致未能做到这一点的原因可能有很多。振动无疑是一个令人担忧的问题。事实上,当我在舰船上服役时,承包商通常会仔细检查整个控制面板,确保每颗螺丝都拧紧到规定扭矩,这是常见的做法。另一个潜在问题是凌晨两点的迷糊技术员,他可能不记得要正确拧紧螺丝。这包括拧得过松,或者在某些情况下,疲惫且过于积极的技术员可能拧得过紧,导致螺纹滑丝。无论哪种情况,接触电阻都无法达到尽可能低的水平。
弹簧张力
虽然出错空间较小,但弹簧端子也并非没有问题。不合适的线鼻子与导线、线鼻子与端子,或线鼻子与压接工具,都可能导致高电阻连接。最后,反复插拔导线可能会削弱弹簧的弹力。
在所有情况下,我们都能看到问题可能悄然潜入系统。当我们考虑设计寿命长达数十年的设备生命周期时,这一点尤其如此。维护和改造这类设备的过程涉及许多人员。
连接点的目视检查
通常,导线从侧面进入传统端子排,而弹簧连接则从顶部进入。这对弹簧端子来说可能是一个优势,因为可以目视检查导线或线鼻子。与此相关,顶部安装的弹簧端子进行“拉拔测试”也稍微容易一些。
孔位过多
弹簧插入式端子的一个潜在缺点是孔的数量。例如,考虑图3所示的4PDT继电器。在凌晨两点,很容易插错导线。真正的危险在于,这根导线可能与某个辅助功能相关,除非执行完整的机器调试程序,否则该功能不易察觉。
图 3 :在这个4PDT继电器的弹簧端子连接矩阵中,装配工或技术员很容易插错一根导线。传统端子继电器在这方面具有优势。
结论
回顾来看,对于传统螺丝连接与插入式弹簧端子连接,并没有明确的答案。我们常常能在同一家族中轻易找到每种类型的例子,这一事实本身就证明了这两种类型都是有效的。作为学生,识别并掌握这两种类型的正确电气连接至关重要。
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