Kraus - Naimer C10开关产品案例分析

Kraus - Naimer C10开关产品案例分析

一、产品概述与技术背景

（一）与产品定位

Kraus & Naimer 于 1907 年创立，在漫长的发展历程中，始终坚定不移地专注于开关设备技术领域的创新。历经百余年的技术沉淀与市场深耕，该公司已在开关设备市场中占据重要地位，尤其在凸轮开关领域，更是成为议的市场。其产品凭借性能、可靠的质量以及广泛的适用性，畅销 62 个国家和地区 ，年产能高达 400 万个开关，充分彰显了其强大的市场影响力与生产实力。

C10 系列作为 Kraus & Naimer 的凸轮开关代表产品，基于先进的 IDC 和弹簧夹终端技术打造。这一技术的应用，不仅使 C10 系列在电路控制的稳定性与可靠性方面表现，更赋予了产品竞争优势，使其从众多同类产品中脱颖而出。在工业自动化领域，C10 系列能够精准地控制各种设备的启动、停止与运行状态，为生产线的高效稳定运行提供坚实保障；在电力保护领域，它能够迅速响应电路中的异常情况，及时切断电路，有效保护电力设备免受损坏，确保电力系统的安全稳定运行。通过凸轮机构实现电路通断控制，这一设计原理使得 C10 系列能够适应多种复杂的工作环境与工况要求，满足工业自动化、电力保护等多场景的开关需求。

（二）核心技术参数

C10 系列产品型号丰富多样，涵盖了 CA10A212、CA10A004 等多种型号。不同型号在额定电流、电压适应范围、防护等级等方面存在差异，以满足不同用户的多样化需求。在额定电流方面，C10 系列的范围为 10 - 25A，能够适配不同功率的电气设备；在电压适应能力上，它支持交流 / 直流电路，可在多种电气系统中稳定运行；防护等级方面，C10 系列满足工业环境要求，能够有效抵御灰尘、湿气、油污等外界因素的侵蚀，确保在恶劣的工业环境下仍能正常工作。

C10 系列的触点材料采用高导电金属合金，这种材料具有优异的导电性能与耐磨性能，能够有效降低触点电阻，减少电能损耗，同时延长触点的使用寿命。配合弹簧复位机构，C10 系列在通断动作时能够迅速、准确地响应，确保电路的稳定切换。无论是在频繁启动、停止的工作场景下，还是在长时间连续运行的工况中，C10 系列都能保持稳定的性能，为设备的可靠运行提供有力支持。

二、技术解析：结构原理与核心优势

（一）机械结构与工作原理

1.       核心组件构成：C10 系列凸轮开关主要由凸轮、触点、旋转轴、弹簧及基座组成。凸轮作为驱动部件，通过旋转运动推动触点闭合或断开；旋转轴连接操作旋钮与凸轮，传递机械动作；弹簧提供复位力，确保触点位置精准。这种结构设计使得 C10 系列在操作过程中能够实现稳定、可靠的电路控制，有效避免因机械故障导致的电路异常。在工业自动化生产线中，频繁的开关操作对开关的机械结构可靠性提出了的要求，C10 系列的机械结构能够承受长期、高强度的操作，确保生产线的稳定运行。

2. 电路控制机制：当旋钮旋转时，凸轮随轴转动，触点沿预设轨道移动，实现电路通断切换。支持左旋 / 右旋双向操作，部分型号具备定位功能，防止外部干扰导致的误动作。在电力系统中，电路的准确切换至关重要，C10 系列的电路控制机制能够确保在复杂的电磁环境下，仍能准确、可靠地实现电路的通断控制，为电力系统的安全运行提供保障。

（二）性能优势分析

1.       结构可靠性：采用模块化设计，触点与凸轮组件通过精密加工匹配，接触电阻低且稳定，减少电弧磨损。绝缘材料符合国际安全标准，有效隔离带电部件，降低短路风险。在冶金行业的高温、高粉尘环境中，C10 系列能够凭借其可靠的结构设计，抵御恶劣环境的侵蚀，保持稳定的性能，确保设备的正常运行。

2.         功能适应性：支持单刀单掷、单刀双掷及多掷配置，可通过更换凸轮模块调整触点组合，满足电源开关、信号切换、电机控制等多样化需求，兼容不同电压等级（AC/DC 50 - 600V）。在通信基站中，需要对多种设备进行电源开关控制和信号切换，C10 系列能够根据不同的需求，灵活配置触点组合，实现对各种设备的有效控制。

3. 维护便利性：端子采用防指设计，支持侧面或正面接线，螺丝固定方式便于线缆快速安装。故障时可整体更换模块，无需拆解复杂电路，降低停机维护成本。在数据中心等对设备运行连续性要求的场所，C10 系列的维护便利性能够大大缩短设备故障修复时间，提高设备的可用性，保障数据中心的稳定运行。

三、典型应用场景与实施案例

（一）工业自动化控制

1.       生产线设备控制：在自动化生产线中，C10 用于机器人工作站的模式切换，通过旋转旋钮实现 “手动 / 自动" 状态转换，同时控制传感器信号通断，确保多工位协同作业的逻辑准确性。某汽车装配线采用 CA10A004 型号，实现 200 + 工位的启停控制，年故障率低于 0.3%。

2.         动力系统保护：作为电机控制回路的隔离开关，当检测到过载或短路时，凸轮机构触发触点断开，配合继电器实现电路保护。某钢铁厂冷轧机系统中，C10 与断路器联动，将故障响应时间缩短至 50ms，避免设备损坏。

（二）电力与能源管理

1.       配电系统电源切换：在变电站低压配电柜中，C10 用于备用电源手动切换，通过旋转定位档位，实现主电源与应急电源的无冲击切换，确保关键负载持续供电。某数据中心采用 CA10A212 型号，支持 6 路信号输入，满足 N+1 冗余电源配置需求。

2.             可再生能源设备控制：在光伏逆变器中，作为直流侧隔离开关，支持高电压环境下的安全断开，配合防误操作设计，保障维护人员安全。某分布式光伏项目应用 C10 系列，实现 250V DC 电路的可靠通断，运行三年无接触不良记录。

四、安装与使用规范

（一）接线操作流程

1.       前期准备：在进行接线操作前，必须先断开电源，以确保操作人员的人身安全。仔细确认开关型号与电路参数是否匹配，包括电压、电流以及触点类型等关键参数，只有匹配无误才能保证开关正常工作。同时，准备好螺丝刀、万用表等必要的工具，这些工具将在后续的接线和测试过程中发挥重要作用。认真核对接线图标识的输入 / 输出端子，明确各端子的功能和连接方式，为准确接线做好准备。

2. 接线实施步骤：使用剥线工具小心地剥除导线绝缘层，注意不要损伤导线。按照端子标识，将电源线或信号线准确地连接到相应的端子上，确保连接正确无误。使用螺丝紧固端子，施加适当的扭矩，使导线与端子紧密接触，防止松动。对于多触点型号，在完成接线后，将旋转凸轮旋转至初始位置，使用万用表等工具检查各触点的通断状态是否符合设计要求，确保电路连接的正确性。

3. 功能测试：完成接线和初步检查后，接通电源，手动缓慢旋转旋钮，观察设备的响应情况，确认其是否与触点组合一致，动作是否准确、可靠。使用万用表测量触点间的电阻，根据电阻值判断触点的通断状态，验证通断逻辑的准确性。在测试过程中，详细记录测试数据，包括各触点的通断状态、电阻值等信息，这些数据将作为设备验收和后续维护的重要依据。

（二）环境适配与维护要点

1.       使用环境要求：C10 系列凸轮开关的工作温度范围为 - 20℃~+60℃，在此温度区间内，开关能够保持稳定的性能。湿度要求为≤85% RH（无冷凝），过高的湿度可能会导致电气性能下降，甚至引发短路等故障。应避免将开关安装于强磁场、粉尘或腐蚀性气体环境中，这些恶劣环境会对开关的内部结构和电气性能产生不良影响。如果需要在户外应用，必须配置 IP65 防护等级的外壳，以有效防止雨水侵入，确保开关在户外环境下正常工作。

2. 日常维护规范：每季度应对端子螺丝扭矩进行检查，推荐扭矩为 2.5N・m，确保端子连接牢固，避免因螺丝松动导致接触不良。定期清理触点表面的氧化层，氧化层会增加接触电阻，影响开关的性能，可使用专用的清洁剂和工具进行清理。根据使用频率，每年更换弹簧组件，频繁的操作会使弹簧疲劳，影响其复位性能。建立操作次数记录机制，当操作次数达到额定寿命（10 万次）前，应进行预防性更换，以避免因开关损坏导致设备故障，确保设备的稳定运行。

五、市场竞争力与行业价值

（一）产品差异化优势

在竞争激烈的凸轮开关市场中，Kraus & Naimer C10 系列展现出显著的差异化优势。与同类产品相比，C10 系列在多个关键性能指标上表现。在触点寿命方面，通过优化触点材料与结构设计，C10 系列的触点寿命相较于同类产品提升了 20%。这一提升使得 C10 系列在频繁操作的工作环境下，能够保持更长时间的稳定运行，减少因触点磨损导致的设备故障，降低维护成本与停机时间，为用户提供更高的使用价值。

在接线便利性上，C10 系列的端子采用防指设计，这种设计有效避免了操作人员意外接触带电端子，提高了操作安全性。同时，支持侧面或正面接线的方式，以及螺丝固定的紧固方式，使得线缆安装更加便捷高效，能够大大缩短安装时间，提高工作效率。在一些对安装速度要求较高的项目中，C10 系列的这一优势能够为项目的快速推进提供有力支持。

C10 系列还具有出色的环境适应性。其宽温工作范围为 - 20℃~+60℃，能够适应多种复杂的环境温度条件。无论是在寒冷的北方地区，还是在炎热的南方地区，C10 系列都能稳定工作。此外，在湿度、粉尘等环境因素方面，C10 系列也具备良好的耐受性，能够在恶劣的工业环境中可靠运行，为各种工业应用提供了可靠的保障。

C10 系列的模块化设计也是其重要的差异化优势之一。这种设计允许用户根据实际需求快速定制开关功能，通过更换凸轮模块等组件，即可调整触点组合，满足不同的电路控制需求。与传统的开关产品相比，C10 系列的交货周期较行业平均缩短了 30%，能够快速响应装备制造业等对产品交付及时性要求较高的行业需求，为用户节省时间成本，提高项目实施效率。

（二）行业影响与标准化

作为 IEC 60947-3 标准的积极践行者，Kraus & Naimer C10 系列在推动凸轮开关行业的规范化发展方面发挥了重要作用。在电机控制领域，C10 系列凭借其稳定可靠的性能，为电机的启动、停止、正反转等控制提供了精准、安全的开关解决方案，成为电机控制系统中关键部件。其规范的设计与制造标准，为其他同类产品在电机控制应用中的设计与使用提供了重要的参考依据，促进了整个行业在电机控制应用方面的规范化和标准化。

在电路保护领域，C10 系列的应用同样推动了行业的规范化发展。其能够在电路出现过载、短路等异常情况时，迅速切断电路，保护电气设备免受损坏。这种可靠的电路保护功能，以及其符合标准的设计与制造工艺，使得 C10 系列成为电路保护领域的重要参考产品，推动了整个行业在电路保护方面的规范化和标准化进程。

C10 系列所采用的弹簧夹终端技术，因其性能和可靠性，被纳入工业自动化设备设计手册，成为低压配电系统开关选型的重要参考。这不仅体现了 C10 系列在技术上的先进性和可靠性，也表明了其在行业内的广泛认可度和影响力。其他厂商在开发同类产品时，往往会参考 C10 系列的技术和设计理念，从而促进整个行业的技术进步和产品质量提升。

（三）典型客户评价

某德国机床制造商在使用 Kraus & Naimer C10 系列凸轮开关后反馈：“C10 的多档位切换精度满足我们高精度加工的需求。在实际生产中，我们需要对机床的各种加工模式进行精确切换，C10 系列能够准确无误地实现这一功能，确保了加工过程的稳定性和产品质量的一致性。其防误操作设计也发挥了重要作用，在调试阶段，有效降低了人为因素导致的故障，大大提高了调试效率。与前代产品相比，维护成本下降了 40%，这主要得益于其可靠的结构设计和易于维护的特点，减少了设备故障维修的频率和成本，为我们的生产运营带来了显著的经济效益。"

某国内新能源企业表示：“在我们的储能变流器中，C10 的高电压隔离性能通过了第三方认证，这让我们非常放心。储能变流器作为新能源系统中的关键设备，对安全性和可靠性要求。C10 系列在高电压环境下能够确保系统的安全稳定运行，有效隔离带电部件，防止电气事故的发生，为储能变流器的可靠运行提供了坚实保障。在实际运行过程中，C10 系列表现出色，从未出现过因电压隔离问题导致的故障，确保了整个新能源系统的安全性与可靠性。" 这些典型客户的评价，充分体现了 Kraus & Naimer C10 系列凸轮开关在实际应用中的性能和价值，也为其他潜在用户提供了有力的参考依据 。

六、结论与发展建议

（一）产品价值总结

Kraus & Naimer C10 系列通过机械结构创新与材料优化，实现了电路控制的高精度、高可靠性与高适应性，在工业自动化、电力保护等领域建立了成熟的应用范式，成为中开关设备的优选方案。

（二）改进方向与展望

建议针对新能源汽车高压系统开发耐振动、耐高温型号，增加数字化监测功能（如触点磨损传感器），适配智能化设备的远程监控需求。同时，优化端子设计以兼容更多接线方式（如快速插拔接头），进一步提升安装效率。

 Kraus & Naimer 主要产品型号

Kraus & Naimer 是奥地利的工业开关制造商，以生产高品质凸轮开关 (cam switches) 闻名，产品线涵盖工业控制和配电系统的各类开关设备。

1. 控制与负载开关系列（Catalog 100）

C 系列（经典凸轮开关）：

·         C10, C16, C20, C25, C32, C42, C80, C125, C180, C315, C316

·         特点：易访问的固定端子螺钉，水平或垂直安装，适用于大多数凸轮开关应用

CA 系列（C 系列变种）：

·         CA10, CA20, CA25, CA40/C26, CA50/C32, CA63/C42

·         新增型号：C26-6, C32-6（带环形端子）

CAD 系列：

·         CAD11, CAD12, CAD20

·         适用于精密控制和自动化系统

L 系列（大电流空载开关）：

·         L350, L351, L400, L630, L631, L1000, L1001, L2400

·         额定电流：350A-2400A，专为电阻性或低电感负载设计

2. 主开关与隔离开关系列

KA 系列（新一代全能型主开关）：

·         KA40, KA40T, KA40B, KA40BT, KA63, KA63T, KA63B, KA63BT

·         特点：集成 KG 和 KH 系列优势，高可靠性和灵活性，多种端子选择

KG/KH 系列（维护与安全开关）：

·         KG10B, KG20, KG32, KG41, KG64, KG80, KG100, KG100C, KG125, KG126, KG160, KG161, KG211, KG251, KG316, KG317

·         KH16, KH20, KH25, KH80

·         防护等级：IP66/67，高强度塑料或不锈钢外壳，带锁定功能

KF 系列（小型主开关）：

·         KF16, KF20, KF32

·         额定电流：高 32A

3. 特种功能开关系列

DH/D 系列（控制与信号开关，Catalog 130）：

·         DH10, DH10-1, DH11, DH11B, DH12, DHR10, DHR11, DHR12, DK10, DKR10

·         额定电流：20mA-25A，电压范围：30mV-690V

·         适用于信号电路和低电流控制

A 系列（紧凑型开关，Catalog 110）：

·         A11, A14, A11C, A14C, A20, A30

·         额定电流：6A-25A，每级 4 个双断点触点，超紧凑型设计

CG/CH/CHR 系列（控制开关，Catalog 120）：

·         CG8, CG10, CH10, CH10B, CH16, CH20, CH25, CHR10

·         额定电流：10A-25A，适用于机床和设备控制

4. 光伏与直流开关系列

G20/G20S 系列（直流刀开关）：

·         G20, G20S

·         专为直流应用设计，适用于光伏逆变器和储能系统

KGD 系列（光伏专用隔离开关）：

·         KGD40

·         专为光伏系统设计的直流隔离开关

5. 智能开关与附件

KN 系列（智能开关）：

·         KN11, KN12, KN13, KN14, KN15, KN18, KN21, KN23, KN25, KN27, KN32, KN33, KN34

·         集成智能控制功能，支持远程监控和诊断

按钮与指示灯系列（Catalog 302）：

·         圆形 (Ø22.5mm) 按钮和指示灯，多种颜色和功能

6. 型号命名规则（示例）

KA40B.T205/01.E

| | | | | |

| | | | | +- 功能代码

| | | | +--- 触点配置

| | | +----- 操作类型

| | +------- 电流规格(40A)

| +--------- 系列(KA)

+----------- (Kraus & Naimer)

产品应用领域

·         工业自动化：生产线控制、机器人系统

·         机械制造：机床主开关和维护开关

·         能源行业：光伏电站、风力发电设备

·         轨道交通：车辆控制和配电系统

·         船舶与海洋工程：高防护等级开关，适应恶劣环境

总结

Kraus & Naimer 产品线丰富，主要涵盖控制负载开关 (C/CA/CAD/L)、主开关 (KA/KG)、特种功能开关 (DH/D/A/CG/CH)、光伏直流开关 (G20/KGD)、智能开关 (KN) 和按钮指示灯等。每个系列针对不同应用场景优化，可通过模块化设计定制满足特定需求。完整型号可在 Catalog 100/110/120/130/150 中查询详细参数。

Kraus & Naimer 主要产品型号

Kraus & Naimer 是奥地利的工业开关制造商，以生产高品质凸轮开关 (cam switches) 闻名，产品线涵盖工业控制和配电系统的各类开关设备。

1. 控制与负载开关系列（Catalog 100）

C 系列（经典凸轮开关）：

·         C10, C16, C20, C25, C32, C42, C80, C125, C180, C315, C316

·         特点：易访问的固定端子螺钉，水平或垂直安装，适用于大多数凸轮开关应用

CA 系列（C 系列变种）：

·         CA10, CA20, CA25, CA40/C26, CA50/C32, CA63/C42

·         新增型号：C26-6, C32-6（带环形端子）

CAD 系列：

·         CAD11, CAD12, CAD20

·         适用于精密控制和自动化系统

L 系列（大电流空载开关）：

·         L350, L351, L400, L630, L631, L1000, L1001, L2400

·         额定电流：350A-2400A，专为电阻性或低电感负载设计

2. 主开关与隔离开关系列

KA 系列（新一代全能型主开关）：

·         KA40, KA40T, KA40B, KA40BT, KA63, KA63T, KA63B, KA63BT

·         特点：集成 KG 和 KH 系列优势，高可靠性和灵活性，多种端子选择

KG/KH 系列（维护与安全开关）：

·         KG10B, KG20, KG32, KG41, KG64, KG80, KG100, KG100C, KG125, KG126, KG160, KG161, KG211, KG251, KG316, KG317

·         KH16, KH20, KH25, KH80

·         防护等级：IP66/67，高强度塑料或不锈钢外壳，带锁定功能

KF 系列（小型主开关）：

·         KF16, KF20, KF32

·         额定电流：高 32A

3. 特种功能开关系列

DH/D 系列（控制与信号开关，Catalog 130）：

·         DH10, DH10-1, DH11, DH11B, DH12, DHR10, DHR11, DHR12, DK10, DKR10

·         额定电流：20mA-25A，电压范围：30mV-690V

·         适用于信号电路和低电流控制

A 系列（紧凑型开关，Catalog 110）：

·         A11, A14, A11C, A14C, A20, A30

·         额定电流：6A-25A，每级 4 个双断点触点，超紧凑型设计

CG/CH/CHR 系列（控制开关，Catalog 120）：

·         CG8, CG10, CH10, CH10B, CH16, CH20, CH25, CHR10

·         额定电流：10A-25A，适用于机床和设备控制

4. 光伏与直流开关系列

G20/G20S 系列（直流刀开关）：

·         G20, G20S

·         专为直流应用设计，适用于光伏逆变器和储能系统

KGD 系列（光伏专用隔离开关）：

·         KGD40

·         专为光伏系统设计的直流隔离开关

5. 智能开关与附件

KN 系列（智能开关）：

·         KN11, KN12, KN13, KN14, KN15, KN18, KN21, KN23, KN25, KN27, KN32, KN33, KN34

·         集成智能控制功能，支持远程监控和诊断

按钮与指示灯系列（Catalog 302）：

·         圆形 (Ø22.5mm) 按钮和指示灯，多种颜色和功能

6. 型号命名规则（示例）

KA40B.T205/01.E

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| | | | | +- 功能代码

| | | | +--- 触点配置

| | | +----- 操作类型

| | +------- 电流规格(40A)

| +--------- 系列(KA)

+----------- (Kraus & Naimer)

产品应用领域

·         工业自动化：生产线控制、机器人系统

·         机械制造：机床主开关和维护开关

·         能源行业：光伏电站、风力发电设备

·         轨道交通：车辆控制和配电系统

·         船舶与海洋工程：高防护等级开关，适应恶劣环境

总结

Kraus & Naimer 产品线丰富，主要涵盖控制负载开关 (C/CA/CAD/L)、主开关 (KA/KG)、特种功能开关 (DH/D/A/CG/CH)、光伏直流开关 (G20/KGD)、智能开关 (KN) 和按钮指示灯等。每个系列针对不同应用场景优化，可通过模块化设计定制满足特定需求。完整型号可在 Catalog 100/110/120/130/150 中查询详细参数。

Kraus - Naimer C10开关产品案例分析