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研究生:王木桐
研究生(外文):Mu-Tung Wang
論文名稱:電壓降法應用於端子台接點品質評估之研究
論文名稱(外文):Study of Voltage Drop Method Applied for Contact Quality Evaluation of a Terminal Block
指導教授:羅鈞壎陳財榮陳財榮引用關係
指導教授(外文):Jeen-Sheen RowTsair-Rong Chen
學位類別:碩士
校院名稱:國立彰化師範大學
系所名稱:電機工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:76
中文關鍵詞:端子台接觸電阻電壓降測試法
外文關鍵詞:terminal blockcontact resistancevoltage drop test method
相關次數:
  • 被引用被引用:2
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中 文 摘 要

端子台因機器設備運轉產生的振動,以及受大氣濕度、溫度及鹽害等影響會產生氧化及生鏽問題,此問題會導致端子台與電線之間的接觸電阻上升,因而產生接觸不良或電線鬆動現象,進而引起系統的誤動作或故障。因此,本研究針對端子台在振動及高濕度大氣環境下,進行環境模擬實驗,並以電壓降法實測端子台電壓,分析比較螺絲型與彈簧型端子台之接點品質。實驗結果發現,當2.5 mm²螺絲型端子台接點的螺絲扭力值介於3.4 kgf-cm至4.0 kgf-cm,在不同的環境下所測得端子台電壓降在0.89 mV至1.62 mV。而彈簧型端子台由於具有自動調整接點挾持力的特性,因此端子台的電壓降變化不明顯。此結果可供電線連接系統業者操作端子台的參考。

關鍵字:端子台、接觸電阻、電壓降測試法。
Abstract

The terminal block will be oxidizing or rusting by the vibration generated from mechanical equipment running, or under the humidity, temperature and salty environment. The oxidized or rusted condition will increase the contact resistance between the terminal block and wire, thus causing the contact failure or wire loose, which further results in the system malfunction or breakdown. Therefore, a study is made to analyze the contact quality between screw type and spring type terminal block. A simulation test has been done to measure the voltage-drop of terminal block under vibrating and high-humidity atmospheric environment. The test result shows that the voltage drop is within 0.89 mV - 1.62 mV for 2.5 mm² screw type terminal block, when its screw torque value for contact is within 3.4 kgf-cm to 4.0 kgf-cm. Whereas, the variation of voltage drop for the spring type terminal block is not obvious due to the self-adjusting ability for contact clamping force. This result can provided wire connection system users for reference on their operation of terminal blocks.

Keywords: terminal block, contact resistance, voltage drop test method.
目 錄

中文摘要 i
英文摘要 ii
謝誌 iii
目 錄 iv
圖目錄 vii
表目錄 xi

第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的及其重要性 2
1.3 論文架構 3
第二章 電壓降理論基礎 5
2.1 歐姆定律 5
2.2 電阻的種類 5
2.3 電壓降對電路的影響 7
2.4 接點承受壓力與挾持力之關係 9
第三章 端子台概況與操作方法 10
3.1 接線端子台概況 10
3.2 端子台材質探討 14
3.3 電線末端壓接方式與規格 16
3.4 端子台之額定規格 20
3.5 操作與連接方式之探討 24
3.6 端子台成本與特點比較分析 32
第四章 研究方法與設備架構 34
4.1 扭力測試方法 34
4.2 挾持力的測試方法與架構 36
4.3 電壓降測試方法與架構 38
4.4 端子台振動測試方法與架構 41
4.5 耐濕性環境測試方法與架構 48
第五章 實驗結果與分析討論 51
5.1 挾持力測試結果 51
5.2 挾持力之電壓降測試結果分析 53
5.3 振動測試之電壓降測試結果 58
5.4 振動測試結果討論與分析 60
5.5 耐濕性測試之電壓降測試結果 65
5.6 耐濕性大氣環境測試結果討論與分析 67
第六章 結論 74
6.1 總結 74
6.2 未來研究方向 74
參考文獻 75

圖2-1 通用迴路之電路圖 8
圖2-2 接點壓力與挾持力關係 9
圖3-1 日式螺絲型端子台 11
圖3-2 歐式螺絲型端子台 12
圖3-3 推線彈簧型端子台 13
圖3-4 簧片挾持型端子台 14
圖3-5 實心電線 16
圖3-6 多心細絞線 16
圖3-7 七心粗絞線 17
圖3-8 線頭黏合細絞線 17
圖3-9 針型端子 17
圖3-10 中空壓接套管 17
圖3-11 Y 型端子絞線 17
圖3-12 O 型端子絞線 17
圖3-13 日式螺絲型端子台單體外形 (20A) 24
圖3-14 歐式螺絲型端子台單體外形 (24A) 24
圖3-15 推線彈簧型端子台單體外形 (24 A) 25
圖3-16 簧片挾持型端子台單體外形 (24 A) 25
圖3-17 日式螺絲型端子台操作方式示意圖 26
圖3-18 日式端子台與電線(壓接端子)連接方式 26
圖3-19 歐式螺絲型端子台操作方式示意圖 27
圖3-20 歐式端子台與電線(壓接端子)連接方式 28
圖3-21 推線彈簧型端子台操作示意圖 29
圖3-22 推線彈簧型端子台與電線(裸銅線)連接方式 29
圖3-23 簧片挾持型端子台操作示意圖 30
圖3-24 簧片挾持型端子台與電線(裸銅線)連接方式 31
圖4-1 可設定型扭力螺絲起子 36
圖4-2 拉力計 36
圖4-3 端子台挾持力測試方法 38
圖4-4 電壓降測試方法 40
圖4-5 電壓降測試環境 40
圖4-6 測試電流為2.0 A 41
圖4-7 測試電流為2.4 A 41
圖4-8 振動測試架構 42
圖4-9 X 軸動態曲線 43
圖4-10 Y 軸動態曲線 44
圖4-11 Z 軸動態曲線 44
圖4-12 振動實驗後之電壓降測量 45
圖4-13 振動測試環境 46
圖4-14 X 軸測試安排 46
圖4-15 Y 軸測試安排 47
圖4-16 Z 軸測試安排 47
圖4-17 耐濕性大氣環境測試溫濕度顯示值 49
圖4-18 耐濕性大氣環境測試 49
圖4-19 耐濕性測試環設備 50
圖5-1 日式螺絲型端子台扭力與挾持力關係曲線圖 54
圖5-2 日式螺絲型端子台扭力與電壓降關係曲線圖 55
圖5-3 歐式螺絲型端子台扭力與挾持力關係曲線圖 56
圖5-4 歐式螺絲型端子台扭力與電壓降關係曲線圖 56
圖5-5 彈簧型端子台挾持力與電壓降關係曲線圖 57
圖5-6 振動測試前之電壓降值 58
圖5-7 振動測試後之電壓降值 58
圖5-8 耐濕性測試前之電壓降值 65
圖5-9 耐濕性測試後之電壓降值 65
圖5-10 日式螺絲型端子台氧化鏽蝕情形(沿海地區) 70
圖5-11 歐式螺絲型端子台氧化鏽蝕情形(變電所) 72
圖5-12 彈簧型端子台使用情形(鐵路系統) 73

表3-1 電線末端連接型式 18
表3-2 電線的截面積與額定電流 - IEC 19
表3-3 電線的截面積與額定電流 - CNS 19
表3-4 日式螺絲型端子台額定規格 20
表3-5 歐式螺絲型端子台額定規格 21
表3-6 推線彈簧型端子台與電線額定規格 22
表3-7 簧片挾持型端子台與電線額定規格 23
表3-8 端子台成本比較 32
表3-9 端子台特點比較 33
表4-1 螺絲扭力標準 35
表4-2 主要國家之挾持力測試標準規範 37
表4-3 電壓降測試之測試電流 39
表5-1 端子台挾持力實測值 52
表5-2 扭力與電壓降之實測值 53
表5-3 振動測試前實測電壓降 59
表5-4 振動測試後實測電壓降 60
表5-5 端子台振動測試前後之電壓降值 61
表5-6 耐濕性大氣測試前實測電壓降 66
表5-7 耐濕性大氣測試後實測電壓降 67
表5-8 耐濕性大氣環境測試前後之電壓降值 68
參考文獻

[1] WAGO W4 Volume 1 technical section.
[2] WAGO Product shortform PSF 2.0 material spec.
[3] Value of test current for voltage drop test acc. to IEC / EN 60947-7-1 Table4.
[4] Value of test current for voltage drop test acc. to CNS 10901 C3186 Table 1.
[5] HOPPY及SANHO日式端子台額定規格。
[6] CONTA-CLIP Screw connection systems.
[7] WAGO Product shortform PSF 3.3 rail-mounted terminal blocks with TOPJOBS.
[8] WAGO General catalogue W4 Volume 1 rail-mounted terminal block systems with CAGE CLAMP.
[9] Pull out test acc. to IEC / EN 60947-7-1,1991,clause 8.2.2.2。
[10] Vibration test acc. to IEC60068-2-6 1995-03 Environmental testing -
Part2:Test - Test Fc:Vibration(sinusoidal).
[11] Voltage drop test acc. to IEC / EN 60947-7-1,1991,clause 8.3.3.3。
[12] Testing in industrial atmosphere acc. to CNS 10901,C 3186,3.10.
[13] Tightening torque value of terminal screws acc. to IEC 947-7-1 Low voltage control devices, Part 7:Auxiliary devices.

[14] Pull out force values acc. to IEC 947-7-1 table 5、UL 486 E table 14.1 and VDE 0611 Part 1.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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