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PG16 金屬電纜密封接頭:技術尺寸選型指南

依 PG16 的 22.5 mm 引入螺紋、電纜外徑限值、橢圓度、面板堆疊與可用螺紋長度,並搭配選型範例,為金屬電纜密封接頭進行尺寸選擇。

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Henry Xu,倍拓電纜接頭的產品工程總監(金屬產品)

關於作者

Henry Xu

產品工程總監(金屬產品)

具 13 年以上精密金屬產品經驗,負責協調螺紋標準、加工可行性與黃銅及不鏽鋼零件的生產規劃。

作者文章Henry@bepto.com

PG16 金屬電纜密封接頭採用 PG16 外殼引入螺紋,其公稱大徑為 22.5 mm,螺距約 1.41 mm。電纜適用範圍則取決於接頭的密封件與嵌件。我會先確認引入口,再比較電纜完整的直徑範圍,以及面板與密封件安裝後剩餘的螺紋長度。

這三項檢查可縮小範圍,找出能實際安裝的零件。接著,金屬材質、密封件配方、電氣功能與使用條件會決定哪種完整接頭適用於該用途。

重點摘要

  • PG16 是螺紋標示;它不同於 M16,也不同於直徑 16 mm 的電纜。
  • 檢查密封範圍時,同時使用電纜允許的最小與最大外徑。
  • 橢圓電纜應保留長軸與短軸讀值;只取平均值可能掩蓋配合不良。
  • 檢查鎖緊螺帽旋合長度前,先從可用螺紋中扣除已安裝的面板與配件堆疊。
  • 完整接頭、引入口密封件與安裝方式都應符合所需的使用條件。

金屬電纜密封接頭上的 PG16 代表什麼?

PG16 是 Panzergewinde 螺紋系列中的一種尺寸,用於電纜密封接頭與外殼之間的連接。DIN 40430:1971-02 是鋼導管螺紋的尺寸標準。螺紋工具製造商 BAER 的技術表中,PG16 列值為大徑 22.5 mm、圓整後約 1.41 mm 的螺距,以及每英吋 18 牙。這些尺寸可用於識別;成品螺紋能否驗收,仍取決於規定的牙型與公差。

在外殼連接處,與公制螺紋的差異很重要。M16 × 1.5 螺紋的公稱大徑為 16 mm,螺距為 1.5 mm,與 PG16 的尺寸不同。尺寸相近的公制螺紋或管螺紋開口,也必須先另行確認,再選擇接頭。

我依照以下順序,將 PG16 標示轉化為完整的選型:

檢查項目 比較的數值或特徵 所需結果
引入口 PG16 外螺紋,以及配合的內螺紋或間隙孔配置 相容的安裝介面
電纜 完整外徑範圍、表面與電纜構造 正確的密封件、嵌件與穿線孔徑
安裝 可用螺紋長度、面板、已安裝密封件、鎖緊螺帽與操作空間 足夠的旋合長度與組裝空間
使用條件 金屬、表面處理、密封件配方、溫度與暴露情況 適用於該用途的完整接頭
電氣功能 必要時的等電位連結、鎧裝或屏蔽連接 規定的導電通路與接觸點

若引入口身分不明,PG、公制與 NPT 螺紋比較有助於區分螺紋系列。確認為 PG16 後,其餘檢查便可針對所選接頭與電纜進行。

工作檯上有金屬電纜密封接頭、電纜樣品、卡尺、螺距規、鎖緊螺帽、黑色環圈及帶圓孔的外殼板。
接頭、引入口板及螺紋量規用於比較引入口端;電纜與卡尺則用於比較電纜端。

讓電纜範圍符合實際密封件

密封範圍是針對特定接頭、密封件與嵌件組合所規定的電纜直徑區間。兩種 PG16 接頭可能因接觸電纜的零件不同而具有不同範圍。即使外殼螺紋相同,縮徑嵌件也可能再次改變適用範圍。

先取得電纜製造商列出的成品最小及最大外徑(OD)。導體截面積與芯數說明的是電纜內部構造,不能據此得知護套直徑。電纜外形也要納入檢查。圓形壓縮密封件需要沿整個周邊都有適當的接觸表面。扁平、波紋或帶有明顯肋紋的電纜,可能需要不同的嵌件或接頭設計。

以假設選型為例,取外徑範圍為 11.8–12.4 mm 的電纜,再比較兩種 PG16 款式,其標示範圍分別為 10–14 mm 與 12–16 mm。假設這兩種範圍均適用於同一種電纜,以及各自選定的密封件款式。

假設的 PG16 款式 低端範圍餘裕 高端範圍餘裕 尺寸判斷
A:10–14 mm 11.8 − 10 = 1.8 mm 14 − 12.4 = 1.6 mm 涵蓋電纜完整範圍
B:12–16 mm 11.8 − 12 = −0.2 mm 16 − 12.4 = 3.6 mm 電纜直徑可能低於密封件下限

我會將款式 A 納入安裝與材料檢查。款式 B 則需改用其他允許的嵌件或更換電纜;加大鎖緊力並不能擴大其標示範圍。這些是範例尺寸,不是型錄數值。

本比較採用電纜完整尺寸範圍,因此若在標稱外徑上增加百分比餘裕,反而會模糊實際限值。若電纜具有鎧裝層、墊層或屏蔽接觸,也應檢查這些介面。完整電纜密封接頭尺寸選型方法會說明其他所需量測。

在密封區域量測橢圓度

橢圓度表示電纜同一橫截面上的大徑與小徑差異。選擇密封件時,我會保留兩個讀值。平均值有助描述外形,但範圍檢查仍須以最大與最小尺寸為準。

使用乾淨、未受外力變形的電纜樣品,以及適用且經校正的量測儀器。在預定密封區域的多個角度與位置讀取數值。讓量爪輕觸柔軟護套,但不要將護套壓扁。檢查凸起標記、接縫、扁平處、損傷,以及密封位置的直徑變化。

NIST 計量溯源指南說明,量測結果透過具有明示不確定度的校正鏈,連結至參考標準。不確定度也必須足夠小,能支持所進行的比較。若讀值接近接頭範圍限值,應採用適用的量測與驗收規則,而不是將讀值四捨五入後納入範圍。

卡尺量爪夾在電纜護套周圍,護套上可見縱向接縫與凸起標記。
卡尺量爪間可見縱向接縫與凸起標記。請在密封區沿多個角度及位置檢查輪廓。

延續假設電纜的範例,同一橫截面上互相垂直的 12.4 mm 與 11.8 mm 讀值相差 0.6 mm,平均值為 12.1 mm。以直徑差除以平均值,橢圓度為:

O=Dmax⁡−Dmin⁡(Dmax⁡+Dmin⁡)/2×100%O = \frac{D_{\max}-D_{\min}}{(D_{\max}+D_{\min})/2}\times100\%

其中,Dmax⁡D_{\max} 與 Dmin⁡D_{\min} 分別是大徑與小徑的毫米讀值。四捨五入後結果為 4.96%。若電纜圖面或專案規格要求其他定義,請採用該定義;此範例未提供通用的允許橢圓度。

12.1 mm 的平均值落在兩種範例接頭的標示範圍內。然而,款式 B 的 11.8 mm 小徑讀值低於 12 mm 下限。因此,取平均值會掩蓋完整電纜範圍所揭示的同一項配合問題。款式 A 涵蓋兩個讀值,但仍須確認允許的電纜外形與密封性能適用於該用途。

工具電纜尺寸橢圓形電纜直徑計算器輸入同一電纜橫截面上的長軸與短軸讀值。本例的 12.4 mm 與 11.8 mm 讀值會得出 0.6 mm 的直徑差與 4.96% 橢圓度。檢查接頭密封範圍時,應保留兩個讀值;橢圓度定義與限值則採用電纜規格所列資料。Dmean = (Dmajor + Dminor) / 2; Deq = √(Dmajor × Dminor)長軸直徑短軸直徑開啟計算器

樣品只能確認該段電纜的狀況。選用替換電纜或後續批次時,仍須保留製造商列出的完整外徑限值。若護套、電纜供應商或密封嵌件改變,就應重新進行配合檢查。

選擇 PG16 金屬電纜密封接頭的四項配合條件 此垂直選型流程依序核對 PG16 引入口、電纜外徑、安裝後的面板堆疊及使用工況,四者相符後才接受一個確切料號。 四項 PG16 選型檢查 1. 外殼引入口 PG16 識別 牙頂名義直徑 22.5 mm 螺距 1.41 mm · 正確 PG 牙型 攻牙引入口或無螺紋通孔 2. 密封處的電纜 完整 OD 區間及輪廓 完整允許電纜外徑範圍 若為橢圓形,記錄長、短軸讀值 確切密封件及嵌件 3. 安裝後的面板堆疊 計入每一層後的可用螺紋 壁面 · 密封墊片 · 墊圈 · 鎖緊螺帽 密封件承靠 · 內部間隙 工具迴轉空間 · 電纜彎曲空間 4. 使用工況 完整接頭組件 本體 · 表面處理 · 密封件 · 護套 曝露條件 · 電氣功能 額定條件 · 安裝說明 選擇完整接頭 配合全部四個介面
引入口、電纜、面板堆疊及使用工況,都必須符合同一套完整的 PG16 電纜密封接頭配置。

檢查既有 PG16 引入口與可用螺紋長度

嘗試更換零件前,我會先依圖面或標示確認設備進線口的形式與規格。若要拆下既有接頭才能操作,應依現場安全作業程序隔離設備。以允許的方法清潔引入口,再檢查螺紋與密封面是否受損。

卡尺或測微器可協助檢查外螺紋牙頂直徑,螺距規可協助辨識螺距。讀值接近 22.5 mm 並且螺距符合 PG16,可用於識別,但不足以完整評估螺紋配合。

正式量規檢驗應採用指定的 PG 量規與驗收程序。DIN 40431-1 涵蓋通止螺紋環規;DIN 40431-2 涵蓋螺紋塞規。環規檢查外螺紋,塞規則檢查內螺紋。將量產接頭當作試塞使用,無法提供這些量規限值。

對外殼的攻牙孔引入口,請檢查完整且可用的螺紋深度。導入倒角、不完整牙段、受損牙紋與塗層堆積都可能縮短有效深度。確認接頭在端部抵底前能到達指定的貼合位置。內部也必須為本體、導體與電纜彎曲預留空間。

先以手旋入已確認相容的螺紋。若提早卡住,請停止並檢查對準、螺距與損傷。接頭本體尚未抵達密封面前,強行施力可能切削或變形螺紋牙側。

M20、M25、NPT 或 G 引入口需要使用適當轉接件,或採取允許的引入口變更。檢查轉接件兩端的旋合長度、密封件、材料與必要核准。螺紋轉接方法將兩端視為不同的接合處。

估算間隙孔與安裝堆疊

可用螺紋長度是指由產品圖面定義的基準位置起算,可供安裝堆疊與旋合使用的完整外螺紋長度。若總長尺寸包含不完整的導入牙段或收尾段,實際可用長度可能較短。

若接頭穿過面板安裝,孔徑與公差應依所選產品的安裝圖確認。孔洞必須容許外螺紋通過,同時保留規定的肩部、密封件與鎖緊螺帽支撐。螺紋的公稱直徑並不能決定通用的成品間隙孔或沉頭尺寸。

從兩側檢查成品孔洞。沖孔可能產生錐度或翻邊;鑽孔可能留下毛邊或偏心開口。依允許的方法去除銳邊,但不要切除密封承壓面。檢查孔距、與面板邊緣的距離,以及在本體與鎖緊螺帽周圍操作扳手的空間。

軸向堆疊需要另外計算。依已安裝順序,納入成品面板厚度及每個允許使用的密封件、墊圈、接地片或防轉零件。圖面有要求時,應採用壓縮後的密封件厚度。所有尺寸都必須使用一致的基準,避免同一層重複計算。

計算示例:必要墊圈會改變螺紋選擇

假設圖面列出 6.5 mm 的可用完整牙型外螺紋長度。2.0 mm 的面板與 1.0 mm 已安裝密封件共占 3.0 mm,因此留給鎖緊螺帽的長度為 3.5 mm。再假設這項安裝說明要求至少有 3.0 mm 的有效鎖緊螺帽旋合長度。

假設安裝配置 鎖緊螺帽前占用長度 可用完整牙型螺紋長度 高於假設 3.0 mm 要求的餘裕
6.5 mm 螺紋;只含面板與密封件 3.0 mm 3.5 mm +0.5 mm
相同螺紋;另加必要的 1.0 mm 墊圈 4.0 mm 2.5 mm −0.5 mm
8.5 mm 螺紋款式;保留墊圈 4.0 mm 4.5 mm +1.5 mm

第一種配置有足夠長度符合所述要求。加上必要墊圈後,短螺紋版本便不適用。我會檢查保留墊圈的長螺紋版本,包括其內部突出量與扳手操作空間。這樣既能保留配件功能,也能增加旋合長度。

這些數值假設鎖緊螺帽有足夠的內部可用螺紋,且能到達所述位置。3.0 mm 要求是示例輸入值,不是 PG16 的通用規則。較長的外螺紋也須與內部零件保持間隙;僅因長度較多,並不足以構成選用理由。

再假設兩種範例密封件款式都有兩種螺紋長度,且必要的 1.0 mm 墊圈必須使用。在此假設比較中,我找到尺寸相符的組合:10–14 mm 密封件搭配 8.5 mm 可用螺紋長度。該密封件涵蓋 11.8–12.4 mm 電纜範圍,且螺紋長度比假設的鎖緊螺帽要求多出 1.5 mm 餘裕。同一密封件若搭配較短本體,安裝檢查便不合格。12–16 mm 密封件即使搭配較長本體,也無法通過電纜尺寸檢查。因此,我會先比較電纜與面板尺寸,再選擇料號;一處介面改善無法補救另一處不匹配。接下來的選型則須考慮完整組件的材料、電氣功能、內部間隙與密封條件。

PG16 可用螺紋堆疊計算示例此限定情境的計算示例從 6.5 mm 可用完整牙型螺紋開始,扣除 3.0 mm 的完成面板及密封堆疊後,剩下 3.5 mm,供指定鎖緊螺帽及安裝說明判定。導入段及螺紋收尾段不列入計算。 PG16 螺紋堆疊計算示例僅計算可用的完整牙型螺紋。 導入段+螺紋收尾段不納入計算完成後面板密封堆疊螺帽可用螺紋 · 6.5 mm查看剖面圖• 可用的完整牙型長度• 不計入導入倒角與不完整牙段• 配件依指定順序安裝 軸向尺寸分配6.5 mm 可用完整牙型螺紋面板 + 密封件堆疊− 3.0 mm剩餘旋合長度= 3.5 mm規定的鎖緊螺帽旋合長度決定最小長度。 為完整螺紋長度預留空間計算旋合長度前,先排除螺紋收尾段及導入段。
示例分配 6.5 mm 的可用螺紋長度:面板與已安裝密封件占用 3.0 mm,留給鎖緊螺帽的長度為 3.5 mm。

面板圖面中的攻牙孔要求與間隙孔要求應分開處理。引入口孔徑尺寸方法說明這兩種安裝方式。

選擇金屬、密封件與電氣功能

尺寸相符後,我會比較實際暴露情況:水、鹽分、清潔劑、油品、溫度循環與振動。金屬等級與表面處理應和密封件配方、電纜護套一併檢查。鍍鎳黃銅或不鏽鋼本體,即使 PG16 尺寸相同,也可能搭配不同彈性體或配件組。

在潮濕安裝環境中,材料評估也要涵蓋接頭、鎖緊螺帽、墊圈與外殼之間的接觸。不同金屬透過濕氣相連時,可能形成腐蝕通路。清潔化學品的種類、濃度、接觸時間與溫度,也會影響暴露材料。鍍鎳黃銅與 316 不鏽鋼比較會進一步說明這些材料選擇。

保護等電位連結與屏蔽端接需要各自的實體通路。若接頭承擔保護等電位連結功能,請檢查指定接觸點、外殼介面與導體配置是否符合故障電流要求。需要 EMC 連接時,應依電纜選擇適當的屏蔽接觸結構與適用範圍。標準電纜密封件應密封指定的護套表面;只有在為外露編織屏蔽層設計的配置中,才能將其用於該處。

即使 PG16 螺紋與電纜範圍相符,這項檢查仍可能改變所選接頭。標準護套密封款式與屏蔽端接款式,可能需要不同的電纜準備方式、嵌件與安裝空間。

密封電纜與外殼介面

電纜側密封件會密封電纜護套周圍;引入口密封件則封閉電纜密封接頭本體與外殼之間的連接。兩者都必須在組裝後的引入口中發揮作用。

IEC 62444:2010 涵蓋完整電纜密封接頭的構造與性能。其直接螺紋範圍是 IEC 60423 公制引入口;對其他引入螺紋,則可作為指引。選用 PG16 產品時,應檢查實際標示的配置與試驗。IEC 60529 提供外殼 IP 分類架構。

我會將安裝情況與電纜密封接頭所述條件逐項比較:電纜類型與範圍、密封件配置、安裝表面、規定時的方向,以及鎖緊方法。浸沒用途也要納入所述深度或壓力及持續時間。請採用所選款式與組裝引入口的規定數值。

面板上的墊片或 O 形環,需要在指定貼合表面上以適當壓縮量安裝。毛邊、彎曲的承壓面、受損塗層或錯誤的配件順序,都可能留下洩漏通路。鎖緊電纜帽蓋不會改變這處面板接合。引入口螺紋密封檢查說明應在何處查看。

依序安裝本體與電纜密封件

組裝前,我會先將接頭、嵌件、密封件、引入口墊片與安裝配件依序排好。任何必要的等電位連結或屏蔽接觸零件,都應與其所屬接頭放在一起。

  1. 確認電纜範圍、構造與完好的密封區域,並預留彎曲空間及外部支撐。
  2. 檢查 PG16 螺紋或允許的間隙孔、密封承壓面、可用長度與工具操作空間。
  3. 依規定順序安裝本體與引入口密封件。先用手旋入螺紋,再用扳手在指定的扳手平面上反向固定以防轉動。
  4. 依指定方法讓壁面密封件貼合,避免扭轉、損傷或擠出。
  5. 將電纜護套安置於密封件內,依規定扭矩、尺寸、旋轉圈數或目視判準,完成電纜側接合。
  6. 檢查旋合長度、鎖緊螺帽固定狀況、電纜位置與密封表面。設備恢復使用前,完成必要的電氣與侵入防護檢查。

若本體在密封件貼合前就已抵底,應重新檢查螺紋長度與安裝幾何尺寸。若電纜超出密封範圍,請選用正確的密封件或接頭。增加扭矩無法解決這兩種尺寸不匹配,反而可能損壞原本可用的零件。

結論:使 PG16 與電纜及外殼相符

選擇 PG16 金屬電纜密封接頭時,我會綜合考量引入口身分、電纜配合、安裝長度與使用條件。PG16 標示只是起點;所選密封件、本體與配件才構成完整配置。比較時應保留電纜完整外徑(OD)範圍及長軸/短軸讀值,避免平均直徑掩蓋配合不良。

接著檢查已安裝的堆疊。必要墊圈可能占用組裝前原本可用的少量旋合餘裕。請選擇能容納完整堆疊,且仍與內部零件保持間隙的螺紋款式。最後,讓材料、電氣功能及兩處密封介面都符合實際安裝條件。這樣才能依 PG16 標示選出可用的接頭。

PG16 金屬電纜密封接頭常見問題

PG16 跟 M16 × 1.5 相同嗎?

PG16 與 M16 × 1.5 的尺寸不同。PG16 的公稱大徑為 22.5 mm,螺距約 1.41 mm;M16 × 1.5 則分別為 16 mm 與 1.5 mm。選擇接頭或適用轉接件前,應先確認完整的內螺紋標示。

PG16 金屬電纜密封接頭適用哪種電纜直徑?

使用所選電纜密封接頭、密封件與嵌件的密封範圍。PG16 表示外殼螺紋,因此兩種 PG16 款式可適用於不同電纜。我會將電纜從最小至最大的完整外徑(OD)範圍及外形與密封範圍比較,再檢查電纜構造與所需的固定能力。

PG16 電纜密封接頭需要多大的孔?

應從所選產品的安裝圖取得成品孔徑及公差。間隙孔必須能讓外螺紋穿過,同時支撐指定的肩部、密封件與鎖緊螺帽。攻牙孔則需具有正確的 PG16 螺紋及可用深度。22.5 mm 的公稱螺紋直徑並非通用的間隙孔尺寸指示。

鎖緊螺帽至少要保留多少螺紋?

依實際鎖緊螺帽與安裝配置的旋合要求判斷。從可用完整牙型的外螺紋長度中,扣除已安裝的面板及配件堆疊,再檢查螺帽內部可用螺紋與其位置。範例中,6.5 mm 扣除 3.0 mm 堆疊後,在增加另一個墊圈前,尚有 3.5 mm。

金屬 PG16 電纜密封接頭能提供所需的侵入防護嗎?

請檢查所選完整電纜密封接頭的 IP 性能及安裝條件。電纜範圍、護套表面、電纜密封、引入口墊片及外殼接合處都會影響已組裝的引入口。我會依工作用途讓這些零件與所述防水條件相符,再遵循指定的組裝及確認方法。

來源與技術參考資料

產品

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