一、引言
公元1920年6月，一个叫C.H.Jjasper的荷兰人为他的发明注册了——一种专门用于连接普通导线的小部件——导线连接器，其目的在于：告别“锡与火”的传统焊接方法，解决建筑物内低压配电线路中细导线(6mm²及一下线径)的接续问题，实现简单、可靠、安全的导线连接。
90年的时间与实践共同证明：这个小部件已经、正在、还将继续，默默地、而又深刻地影响我们的生活。以Jasper的发明为代表的导线连接方法，为降低建筑物电气火灾与电击事故，发挥了重要作用。
1892年3月，托马斯.爱迪生为他称之为“电线（Electric Conductor）”的发明注册了(图1)。之所以发明电线，是因为爱迪生清楚地意识到：如果想让他发明的电灯以及未来不断涌现的家用电器（表1.1）进入千家万户，建筑物必须预先敷设供电线路。
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图1
| 1900’s——1920’s出现的家电 | 1930’s——1960’s出现的家电 | 1970’s——2000’s出现的家电 | |||
| 1905 | 电熨斗 | 1930 | 加热灯 | 1972 | 蒸馏式咖啡机 |
| 1905 | 圣诞彩灯 | 1935 | 电风扇 | 1973 | 电动车库门 |
| 1907 | 电动留声机 | 1937 | 洗衣机 | 1975 | 电子游戏机 |
| 1909 | 吸尘器 | 1938 | 垃圾处理机 | 1978 | 电子计算机 |
| 1911 | 电烤面包机 | 1939 | 电视机 | 1982 | CD播放机 |
| 1921 | 电冰箱 | 1947 | 空调机 | 1984 | 电话应答机 |
| 1924 | 电动搅拌机 | 1951 | 电吹风 | 1997 | DVD播放机 |
| 1925 | 电动混合器 | 1956 | 电动开罐头器 | 1999 | 等离子电视 |
| 1927 | 电咖啡机 | 1959 | 带显示灯的电话机 | 2002 |
无线路由器 |
| 1927 | 电动缝纫机 | 1967 | 微波炉 | ... ... | ... ... |
因为深知“电”与“火”的关系及危险性，爱迪生在“电线”描述中明确指出：绝缘电线要能防水和防火，但当因事故造成电线变得红热时，其绝缘层（电线用棉线和橡胶做绝缘层）将齐活燃烧。爱迪生预见到：“电线”将把世界引入电气时代，给人类带来幸福，但同时也认识到：“电线”可能成为火灾的导火索。
进入21世纪以来的统计显示，过58%的建筑电气火灾，是由线路引起的，高居电气火灾成因首位。物理定律决定了，在诸多线路故障中，导线连接部分是容易出现问题的环节，必须处理！
二、导线连接器的历史与现状
实现导线连接的核心问题是：解决接触力（含机械强度）和便于检修的可靠防护。为实现这一目的的出现了转为截面积6mm²及以下细导线而设计的导线连接装置，统称为“导线连接器”。按施加接触力的方式主要分为：材料挤压式、螺纹挤压式、扭绞挤压式和簧片挤压式。
1、材料挤压式连接器
根据所要连接导线线径选择适当的“金属连接套管”（图1.1a）；利用带“止退”功能的压接工具（图1.2）对连接管进行挤压使其产生塑性变形（图1.1b），将导线紧固在一起；后套接与连接管匹配的绝缘套（图1.1c），完成连接。
图1.1材料挤压式导线连接器(IDEAL 2006S) 图1.2 带止退功能的压接工具（IDEAL C-24）
为提高工作效率，工程中还使用如图1.3a所示预绝缘连接器。在制造时已将金属连接管预置在韧性绝缘材料（如：尼龙材料）外壳内，连接时直接挤压绝缘外壳，实现连接和绝缘一次完成（图1.3b）。因为外形特点，人们俗称其为“奶嘴连接器”。
之所以要求压接工具带“止退”功能，是因为此类工具只有用力压接到位，工件才能从工具中取出，能在很大程度上消除操作时的认为因素，大限度的保证压接质量。
只要“金属连接套管”与压接工具选择正确，材料挤压式连接方式能达到相当好的连接效果。在有高可靠性要求的航空航天领域，航空插头与导线的连接就是采用这种方式，当然使用的材料与工艺要求不同，但原理是相同的。
材料挤压方式的连接器是一次性的，不能重复使用，也不便于拆卸检查，这是此类连接器的大缺点。
2、螺纹挤压式连接器
据说移民到加拿大的苏格兰电工——Bill P.Marr，在一次连接导线时，不小心碰翻了装有高温焊锡的坩埚。这场事故促使他决心改变“焊接+胶带”的导线连接方式，螺纹挤压式导线连接器不就应运而生，这就是被称为Marrette或Marr的连接器，其名称来自发明者在1914年注册的Marrette商标。根据所连接导线的线径，选择大小合适的金属套管（芯）（图2.1），通过拧紧一侧的螺钉产生压力，将多根导线挤压在连接器金属套管内，再通过安装绝缘罩（也采用螺纹连接）形成完整的电气连接
（图片为：IDEAL 30-210）
此类连接器的几大优点：节约时间、不用焊接、不用绝缘胶带、不用工具，一把普通螺丝刀就能完成所有任务（为了便于握持套筒拧紧或拧松螺钉，有时需要借助类似图2.2所示的辅助工具）。需要时绝缘罩和被连接导线可被方便地拆下，克服了“挤压式连接器”的缺点，给线路后期检修与检查带来方便。
(图片为:IDEAL K-2422)
此类连接器不仅一直延用至今，而且其连接原理也被国际电工委员会IEC60999-1（GB17464）定义为导线与设备端子典型连接方式。
3、螺纹挤压式端子排
如图3.1所示，端子排部件采用相同远离实现“线束连接”。相对Marr型连接器“并接”而言，这种螺纹挤压连接方式也可称为“对接”。
图3.1（图片为IDEAL 89-1203）
尽管都采用螺纹挤压方式，但与“并接”相比，使用“对接”端子排时必须考虑以下3个特点：
1.端子排通过2个螺丝连接导线，理论上增加了一个可能的故障点；
2.端子排的金属部分参与导电；
3.端子排罗斯部分考虑了方哭，但不是完全封闭的。
4、扭绞挤压式连接器
IEC60998-2-4（GB13140.3）将此类连接装置称为“拧上型连接器（twist-on connecting devices）”，或称为“扭接式连接器”，简称：TOCD。顾名思义，其使用方式类似拧螺母，只不过与之配合的不是螺丝而是导线（图4.1）被连接的导线无须进行预扭绞，随着连接器的旋转，导线自然形成扭绞的状态。
图4.1（图片为IDEAL 71B 72B 73B 74B 76B系列连接器）
类似原理的连接器早在20世纪初就被开始使用，当时直接采用陶瓷材料压铸烧结而成，被成为“陶瓷连接器”。荷兰人C.H.Jasper为了客服陶瓷材料硬度有余韧性不足的缺点，设计出具有现代意义的扭接式连接器，并于1920年6月在荷兰注册了（5024 Ned.）之后经不断改进设计，分别在1929年2月（US1700985）、1933年11月（US1933555）和1939年5月（US2024383）在美国注册了。
Jasper的核心设计思想是：在绝缘外壳内嵌入一段螺旋形钢丝（钢丝截面初设计的圆形改进为方形，并以棱线作为工作面；外形由初设计的圆柱形改进为圆锥形。）因钢的硬度大于导线材料（例如：铜或铝），旋转过程中，方截面钢丝的棱线会在导体表面形成细小的刻痕，同时螺旋圆锥形钢丝产生扩张趋势，逐渐将被连接导线紧固在一起并防止脱落。
表4.1.1是IEC60998-2-4（GB13140.3）规定的，不同导线截面积与相应扭接式连接器装配后的小抗拉力指标。
| 导线截面积（mm²） | 1.5 | 2.5 | 4 | 6 | 10 |
| 连接器小抗拉力（N） | 65 | 110 | 150 | 180 | 200 |
实验证明：同样连接2根2.5mm²铜导线，使用焊锡方式，连接点抗拉强度为25.8千克；使用扭接式连接器，抗拉强度达79.8千克。使用焊锡方式，连接点电阻为0.004Ω，使用扭接式连接器，连接点电阻为0.0031Ω（降低了22.5%）。
美国IDEAL公司购买了扭接式连接器的，并于1929年商用量产。1939年IDEAL公司为其扭接式连接器注册了一个形象的商标——“WIRE-NUT”（直译为“导线螺母”）。随着市场占有率的增加，WIRE-NUT逐渐成为此类连接器的代名词，甚至成为电气工程师使用的术语，被写入欧美职业培训的教科书，并深刻影响着欧美各国建筑电气工程施工规范与验收标准。由于外形与使用方式类似机械设备中的“帽形螺母”，因而中文称其为“接线帽”。自20世界60年代，IDEAL“接线帽”不再用酚醛树脂制造连接器外壳，而改用绝缘防火性能更好的阻燃尼龙或阻燃聚丙烯；金属内芯也由不锈钢丝代替普通钢丝。根据工程实际需求，先后出现了各种不同类型。
扭接式连接器的种类：在电气连续、机械强度、绝缘防护方面都优于焊接工艺，且完全徒手操作，不需要任何安装工具，施工极为方便和高效（如果使用辅助工具，功效更高）。在其90余年的发展历程中，逐渐形成满足不同需求的多种形式（图4.2.a、b、c、d、e）
a 带助力侧翼的连接器（IDEAL Wing-Nut系列）
b带助力侧翼和外六角棱（图片为IDEAL Twister系列） c内置抗氧化剂铜/铝导线连接器（图片为IDEAL 65型）
d 防水和直接地埋型连接器（IDEAL WeatherProof和UnderGround系列）
e 预置端子的旋接连接器（IDEAL Term-a-Nut系列）
以扭绞挤压方式到达高质量导线连接，连接器本身必须达到标准要求。市场上一些低端产品为了节约成本，虽然形式上与此类连接器相似，但存在不实用钢丝内芯，或仅使用圆截面钢丝内芯，以及不使用不锈钢材料等现象。显然这些做法达不到或削弱了装置本应具有的连接效果，甚至违反了连接器本身的设计初衷，无法满足IEC60998-2-4（GB13140.3）或美国UL486C对此类李娜节气的严格要求。
观察连接器内芯和UL标记（满足UL486C要求的产品，将被允许在产品上使用UL标记），是鉴别连接器优劣的简便方法。
5、簧片挤压式连接器
通过弹簧或金属簧片，对参与连接的导体施加外力，也能满足电气连接所需接触力的要求。国际电工委员会IEC60998-2-2（GB17464）将此类连接方式定义为导线与设备端子的连接方法（图5.1）。
图5.1 IEC60999-1（GB17464）定义的导线与设备端子的插接式连接方式
受材料和制造工艺的限制，直到20世纪50年代，才出现簧片挤压方式的“插接式”导线连接器（图5.2）。为满足连接不同数量导线的要求，插接式连接器有2孔~8孔等多种规格。
图5.1 插接式导线连接器（IDEAL In-Sure系列）
同螺纹挤压方式类似，除“并插”方式外，此类连接器还有更适合狭小空间使用的“对插”型连接器（图5.2）
图5.2 "对插"型导线连接器（IDEAL 42型）
2008版美国电气规范（NEC）对荧光灯镇流器用连接器增加了新要求，即：“410.130（G）（2）多导线分支线路。对于采用多导线连接的分支线路，分断措施应能同时断开对镇流器的所有供电导体，包括接地导体。（3）分断位置。分断措施应放置在人员维修维护镇流器时便于接近的位置。分断措施设置在照明设备的外部，因为单一装置，并应安装在照明装置上或在照明装置附近位置。”
条款中要求的“同时分断”与“单一装置”，促使IDEAL研发了荧光灯整流器插接式连接器（图5.3）。
图5.3 荧光灯镇流器插接式连接器（IDEAL Power-Plug）
