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端子台は、すべてのエンジニアに共通の接続コンポーネントとして、さまざまな用途に半永久的に安全な配線を提供するために長年使用されてきました。端子台は、端子台、端子コネクタ、ねじ端子とも呼ばれ、モジュラー ハウジングと 2 本以上の電線を接続する絶縁体で構成されています。接続は半永久的であるため、端子台を使用すると現場での検査と修理のプロセスが簡素化されます。比較的単純な部品ですが、端子台とその仕様を選択する前に基本的な理解または理解が必要です。

この説明では、一般的な端子台のタイプ、主要な電気的および機械的考慮事項を取り上げ、エンジニアが選択する際に役立つ詳細を提供します。

共通構成

PCB マウント タイプ、フェンス タイプ、ストレート タイプの 3 つの最も一般的な端子台の設計タイプです。次の表に、3 つの異なるタイプとその根拠、インストール、構成を示します。

重要な電気仕様

一般的な端子台のタイプを含め、設計段階で考慮すべき主要な電気仕様が多数あります。具体的には次のものが挙げられます。

定格電流。一般に、接続箱の設計で最も注意が必要な仕様は定格電流です。これは、端子の導電率、断面積、および対応する温度上昇という 3 つの側面に基づいています。端子台を選択するときは、定格電流がシステムの予想最大電流の少なくとも 150% であることをお勧めします。端子台の定格電流が間違っていて動作電流が大きすぎると、端子台が過熱して破損し、安全上重大な問題が発生する可能性があります。
定格電圧：端子台の定格電圧部分は、ハウジングの間隔と絶縁耐力の影響を受けます。定格電流を選択するのと同じように、端子台の定格電圧は、接続を損傷する可能性のある電圧サージを考慮して、システムの最大電圧より大きくなければなりません。
極数: 極数は、端子台に含まれる独立した回路の数を表す一般的な方法です。この仕様は通常、単極から 24 まで変化します。
間隔: 間隔は隣接する極間の中心距離として定義され、端子台の全体の定格によって決まり、沿面距離、電圧/電流、クリアランスなどの要素が関係します。間隔の一般的な例には、2.54mm、3.81mm、5.0mm などがあります。
ワイヤ サイズ/タイプ: 北米では、端子台に許容されるワイヤはアメリカン ワイヤ ゲージ (AWG) で表されます。これは、ワイヤがハウジングに物理的に適合することを保証するために、モジュールに許容されるワイヤ サイズまたはゲージを指定します。幸いなことに、ほとんどの端子台には、18 ～ 4 または 24 ～ 12AWG などのさまざまなワイヤ サイズに対応できる公差があります。ワイヤゲージに加えて、選択したモジュールのタイプに応じてワイヤのタイプも考慮してください。ツイストまたは多芯ワイヤはねじ端子に最適ですが、単芯ワイヤは通常、プッシュイン端​​子台と組み合わせられます。
重要な機械仕様

次に機械仕様です。これは、端子台のサイズ、方向、設計における接続の扱いやすさに関連します。重要な機械的要因には次のようなものがあります。

配線方向: 水平 (90°)、垂直 (180°)、および 45° の 3 つの最も一般的な端子台方向です。この選択は、設計のレイアウトと、どの方向が配線に最適で便利であるかによって決まります。
図 1: 一般的な端子台の向き (画像提供元: CUI Devices)

ワイヤの固定: 方向と同様に、端子台のワイヤの固定には、ねじ端子、プッシュボタン、またはプッシュインの 3 つの一般的な方法があります。これら 3 つのカテゴリはすべて、その名にふさわしいものです。ネジ付き端子またはネジ式端子台にはネジが含まれており、締めるとクランプが閉じて導体を導体に固定します。ボタンの機能は非常に簡単で、ボタンを押してクリップを開いてワイヤーを挿入し、ボタンを放してクリップを閉じてワイヤーをクランプするだけです。プッシュイン端​​子台の場合、電線をハウジングに直接挿入することができ、クランプを開くネジやボタンを使用せずに接続を確立できます。
図 2: 一般的なワイヤ固定方法 (画像提供: CUI Devices)

インターロックタイプとシングルタイプ：端子台はインターロックタイプとシングルタイプのハウジングがあります。インターロック端子台は通常 2 極または 3 極バージョンで利用できるため、エンジニアはさまざまな極数を迅速に実現したり、同じモジュール タイプの異なる色のものを接続したりできます。モノマー端子台は、設計要件に従ってすべての極がモジュールに含まれているため、より高い剛性と堅牢性を備えています。
図 3: インターロック端子台とモノマー端子台 (出典: CUI Devices)

ワイヤ対シェル: プラグイン端子台は、主接続を頻繁に接続および切断する場合に適しています。これらは、ワイヤをモジュラー プラグに挿入し、プラグを PCB 上の固定ソケットに接続することによって行われるため、個々のワイヤを処理する必要がなく、簡単に切断できます。
図 4: プラグとプラグ端子台のプラグとソケットの接続 (画像提供: CUI Devices)

安全レベルとその他の考慮事項

UL および IEC は、端子台を認証するための主要な安全機関です。UL および/または IEC の安全規格は通常、端子台の仕様に記載されており、パラメータ値は異なることがよくあります。これは、各メカニズムが異なるテスト基準を使用するためであり、エンジニアはシステム全体の安全要件を理解して、適切な端子台を選択する必要があります。

多くの設計では一部の要素は後から考えられたものかもしれませんが、端子台のハウジングやボタンの色をカスタマイズすることは有益です。端子台に独自の色を選択することで、エンジニアは複雑なシステムのポイントを誤接続することなくより簡単に接続できます。

最後に、極端な温度を扱う環境や用途では、より高い温度グレードの端子台を選択することもできます。