Essais mécaniques pour blocs de jonction

Cet essai mécanique définit le raccordement des conducteurs usuels selon les consignes du fabricant. Les blocs de jonction doivent être conçus de manière à ce que les conducteurs
puissent être raccordés selon la section nominale documentée et avec la capacité nominale de raccordement. Les indications sont documentées par le fabricant en valeurs métriques (mm²) et anglo-américaines (AWG). Section nominale signifie : valeur de la plus grande section possible de tous les conducteurs raccordables (souples et à un ou plusieurs fils) soumis à des exigences thermiques, mécaniques et électriques. Capacité nominale de raccordement signifie : plage de la plus grande à la plus petite section raccordable (réduction d'au moins 2 niveaux) et nombre de conducteurs raccordables pour lequel le bloc de jonction a été conçu. Lors de l'essai, les blocs de jonction sont connectés selon la section nominale et la capacité nominale de raccordement. La section nominale peut également être vérifiée à l'aide de gabarits. (voir Fig.) Les conducteurs ou gabarits doivent pouvoir être insérés et raccordés dans le point de connexion ouvert sans entrave. Les blocs de jonction de Phoenix Contact disposent d'une section nominale nettement supérieure à celle demandée par la norme. Sur la base de cette conception, sur tous les blocs de jonction du système CLIPLINE complete, les sections nominales peuvent également être raccordées avec des embouts et des colliers isolants.

Les installations et dispositifs électriques doivent garantir une sécurité maximale pour les techniciens, même lors d'interventions de maintenance ou dans le cadre de tâches de mesure et de contrôle. La directive BGV A3 prescrit l'état hors tension des parties de système basse tension concernées jusqu'à 1 000 V AC et 1 500 V DC pour les travaux généraux à proximité des parties actives. Pour éviter tout risque de choc électrique, les éléments conducteurs doivent être protégés contre tout contact direct par un couvercle ou des barrières. Les blocs de jonction de Phoenix Contact offrent donc aux spécialistes et aux instructeurs en électricité une protection contre les contacts conformément à la norme EN 50274. Lors des essais conformément à la norme EN 50274, les sondes d'essai sont approchées de l'échantillon de test depuis le sens du mouvement. Il ne doit y avoir aucun contact électrique entre les sondes d'essai et les pièces conductrices. La sécurité contre les contacts est testée avec une force d'essai de 10 N et la protection contre les contacts accidentels avec le dos de la main à 50 N. Les blocs de jonction de Phoenix Contact sont principalement conçus selon la norme DIN EN 50274. Pour des informations plus détaillées, veuillez vous reporter à la documentation du produit.

Les blocs de jonction câblés correctement doivent offrir une grande sécurité mécanique. Cela implique notamment le serrage fiable du conducteur. Dans cette optique, les essais sont réalisés avec des fils rigides et souples et pour les sections suivantes : la plus petite section possible, la section nominale et la section maximale. Un bloc de jonction à fixation verticale est câblé avec un conducteur. À l'extrémité du conducteur est fixé un poids d'essai adapté à la section. Le conducteur est inséré dans l'ouverture centrale de 37,5 mm d'une rondelle rotative et déplacé 135 fois sur son propre axe. Aucun dommage ne doit apparaître sur le conducteur au niveau de la zone de serrage. Un essai d'extraction des conducteurs doit ensuite être réalisé. Les blocs de jonction de Phoenix Contact sont conçus de manière à préserver le conducteur dans la zone de serrage. Ainsi, les conducteurs et les positions de contact restent intacts et offrent les mêmes propriétés, même après plusieurs serrages.

L'essai de chute libre est un essai d'impact qui simule 50 chutes d'un échantillon de test d'une hauteur de 500 mm dans un tambour normé en rotation. Ce test est effectué sur des blocs de jonction individuels. Aucun défaut empêchant l'utilisation ultérieure du bloc de jonction ne doit survenir. Cela inclut tous les dommages qui ont un effet sur la fixation sur le rail DIN et les ébréchures et cassures qui affectent l'isolation ou les distances dans l'air et lignes de fuite. Dans le cas des blocs de jonction de Phoenix Contact, cet essai garantit également la fixation des pièces individuelles assemblées dans le boîtier, en tenant compte de distances de transport parfois longues des blocs de jonction emballés jusqu'à l'installation.

Dans la pratique, des forces de traction peuvent également s'exercer sur les points de connexion pendant le câblage ou le fonctionnement. C'est pourquoi les blocs de jonction câblés correctement doivent offrir une grande sécurité mécanique. Pour le contrôle de la charge de traction limite d'un point de connexion, le point de connexion doit résister plus de 60 s à une force de traction donnée correspondant à la section. Cet essai est effectué suite au contrôle de flexion. La séquence directe de contrôle doit être vue comme un renforcement des exigences. La force de traction permet de solliciter le conducteur au point de connexion. Le conducteur ne doit pas être endommagé. La force de traction AWG dépend de la section à tester (voir tableau). Les résultats de l'essai pour les blocs de jonction de Phoenix Contact dépassent les minima requis jusqu'à 150 %.

La résistance mécanique du point de connexion est testée lors d'un essai pratique. Pour cela, les points de connexion des blocs de jonction doivent pouvoir être connectés à plusieurs reprises sans perte qualitative dans le raccordement. Par conséquent, un bloc de jonction est connecté et déconnecté cinq fois selon les consignes du fabricant avec des conducteurs rigides de la section nominale. La commutation se fait sur le bloc de jonction central d'un bloc de cinq. Les blocs de jonction doivent avoir réussi un essai de chute de tension avant et après l'essai. Le point de connexion doit résister à la nouvelle connexion sans montrer de dommages manifestes. La chute de tension ne doit pas dépasser 3,2 mV avant l'essai. La chute de tension après l'essai ne doit pas dépasser 1,5 fois la valeur mesurée au départ. Les blocs de jonction de Phoenix Contact conviennent pour des connexions multiples sans perte de qualité décelable. La largeur de bande des connexions possibles peut atteindre, selon la technologie de raccordement, jusqu'à 5 000 cycles.

La norme CEI 62262 décrit une méthode d'essai pour déterminer un indice de protection (valeur IK) contre les contraintes mécaniques. Cet indice de protection est principalement déterminé en relation avec les boîtiers et les boîtes. Au cours de l'essai, un élément d'impact défini (marteau) frappe l'échantillon de test monté horizontalement cinq fois de suite en différents points d'une chute verticale avec une énergie déterminée avec précision. La zone d'impact de l'élément d'impact est semi-circulaire. Les éléments de frappe pour les différentes intensités sont répartis en six catégories. Les capots CLIPLINE complete pour la série COMBI Push-in ont un indice de protection de IK5.

L'essai de résistance aux chocs est utilisé pour contrôler et consigner la résistance du raccordement aux chocs intermittents de différentes intensités. Afin de pouvoir simuler la charge du transport ferroviaire, les intensités sont tirées des normes DIN EN 50155 ou CEI 61373 (norme internationale pour les applications ferroviaires). L'accélération et la durée sont spécifiées pour la définition du choc. Selon CEI 60068-2-27, trois chocs positifs et négatifs sont requis dans les trois axes (X, Y, Z). Les accélérations simulées atteignent 50 m/s² pour une durée de choc de 30 ms. Le raccordement ne doit subir aucun dommage susceptible de compromettre son utilisation future. Le comportement de contact des échantillons de test est surveillé pendant l'essai. En cas d'application de la norme ferroviaire, aucune interruption de contact > 1 µs n'est admissible. Les blocs de jonction de Phoenix Contact résistent à cette charge de choc, c'est pourquoi ils conviennent également aux applications avec de fortes
secousses.

La technologie des procédés est souvent sujette à des variations de température brusques à proximité de sources de chaleur et de froid requises dans le cadre des procédés. Cet essai permet de prouver que la qualité de contact élevée du point de connexion est maintenue, même en cas de variations de température importantes. Pour cet essai, cinq blocs de jonction sont montés sur un support de fixation et câblés avec un conducteur de la section nominale. Cet ensemble est soumis à de fortes variations de température dans le cadre d'un processus à deux chambres. Les températures correspondent aux limites supérieure et inférieure du bloc de jonction. Généralement, cela implique une plage de température entre -60 °C et +100 °C. Le temps de séjour dans la chambre climatisée est de 45 minutes, le changement intervenant en quelques secondes. Ce changement est exécuté sur 100 cycles. Les exigences sont satisfaites si les pièces ne présentent aucun dommage après l'essai et peuvent ainsi continuer à être utilisées.

Dans de nombreuses applications, les blocs de jonction sont exposés aux vibrations et aux chocs. Ces interférences ne sont pas toujours harmoniques, régulières ou constantes en fréquence. Ces vibrations peuvent être provoquées p. ex. par l'installation dans des moyens de transport tels que des véhicules ferroviaires. De telles charges se produisent également dans les machines de production ou dans la technologie minière. Les applications ferroviaires montrent la voie en définissant l'intensité des essais de vibration. La norme DIN EN 50155 stipule que, sauf indication contraire, les exigences de la norme EN 61373, catégorie 1, classe B, sont applicables. Il en résulte les paramètres suivants (voir tableau). Pour simuler de façon réaliste les secousses dans le laboratoire, les échantillons de test sont soumis à des oscillations de type bruit à large bande. Cela permet de générer des accélérations proches de la réalité au niveau des blocs de jonction et des conducteurs raccordés. Pour que le mélange de signaux soit réel, une certaine distribution des accélérations et des amplitudes doit être garantie. Pour le test de la catégorie 1 B, une plage de fréquence comprise entre 5 et 150 Hz est utilisée. La valeur efficace de l'accélération est de 5,72 m/s² max. Chaque échantillon de test est testé dans les trois axes (X, Y, Z) pendant 5 heures. Outre les secousses, les interruptions du contact électrique sont surveillées pendant l'essai. Ce faisant, les blocs de jonction ne doivent subir aucun dégât risquant de compromettre leur utilisation future. Par ailleurs, aucune interruption de contact > 1 µs n'est autorisée pendant l'essai. La résistance de contact est mesurée avant et après l'essai. La résistance et doit être ≤ 1,5 fois la valeur initiale. Les blocs de jonction modulaires de toutes les technologies de raccordement de Phoenix Contact répondent à cette exigence standard sans interruption inadmissible du contact. Elles conviennent donc également pour les applications exigeantes requérant un fonctionnement sûr du raccordement en cas de choc.

Cet essai permet de prouver la résistance aux vibrations d'un raccordement soumis à des vibrations continues, telles qu'elles peuvent être générées par des masses en rotation. Ces vibrations se produisent, par exemple, dans les turbines et les générateurs des centrales électriques, dans les installations d'énergie éolienne et sur les moteurs ou entraînements. Des vibrations harmoniques sinusoïdales sont transmises à l'échantillon de test sur le système d'essai de vibration (table vibrante) pour simuler des forces uniformes et oscillantes. L'essai traverse une gamme de fréquences de 5 Hz à 150 Hz par cycle, puis revient à 5 Hz en maintenant l'amplitude de la déflexion sur la table vibrante jusqu'à 25 Hz. Au-dessus de cette valeur, cependant, l'accélération du composant reste constante. La valeur efficace de l'accélération est de 50 m/s² max. La fréquence varie d'une octave par minute, c'est-à-dire que toutes les 60 s, la fréquence double ou diminue de moitié. Chaque échantillon de test est testé dans les trois axes (X, Y, Z) pendant 2 heures. Ce faisant, les blocs de jonction ne doivent subir aucun dégât risquant de compromettre leur utilisation future. Par ailleurs, aucune interruption de contact (>1 µs) n'est autorisée pendant l'essai. La résistance de contact est mesurée avant et après l'essai. La résistance doit être ≤ 1,5 fois la valeur initiale. Toutes les technologies de raccordement permettent de satisfaire à cette exigence standard sans interruption inadmissible du contact. Elles conviennent donc également pour les applications exigeantes requérant un fonctionnement sûr du raccordement en cas de choc.