소재 테스트 소재 시험은 단자대의 소재 변화를 점검하는 데 사용됩니다. 소재 테스트는 지속적으로 더 높은 온도, 수분 및 먼지로 인한 비교 추적 인덱스, 소재의 시뮬레이션된 노화 등과 같은 형태인 더 장기적인 부하 테스트에 초점을 맞춥니다.

단자대의 긴 라이프 사이클을 고려하면 에이징 거동 또한 단자대 성능을 결정하는 중요한 요소 중 하나입니다. 이 테스트에서는 시뮬레이션된 에이징을 통해 접점 품질을 확인합니다. 수년 동안의 사용을 시뮬레이션하기 위해 5개의 단자대가 레일에 수평으로 마운트되고 정격 크기의 전선을 사용해 직렬로 연결됩니다. 최소 길이 300 mm의 전선이 연결되고 모든 단자대에서 전압 강하가 측정됩니다. 기후 캐비닛의 최소 온도는 +20°C로 설정됩니다. 이와 달리 상한 온도는 10분의 일시 중지 단계 도중에 테스트 개체의 최대 허용 작동 온도(최대 +120 C)에 도달하도록 설정됩니다. 발열 단계를 거친 후 최대 온도에서 일시 중지하고 이 기간 동안에 정격 전류를 흘려보냅니다. 그 결과 테스트 개체의 최대 허용 작동 온도(최대 +130°C)에 도달합니다. 그런 다음 냉각 단계가 진행됩니다. 전압 강하는 항상 냉각 상태(약 +20°C)에서 24개의 싸이클 후에 측정됩니다. 이 테스트는 총 192개의 싸이클로 구성됩니다. 초기에는 전압 강하 값이 3.2 mV를 초과하면 안됩니다. 테스트 중 또는 이후에는 4.8 mV 또는 24번째 싸이클 후에 측정된 값의 1.5배를 초과하면 안됩니다. 피닉스컨택트의 단자대는 혹독한 온도 조건에서도 뛰어난 내구성을 제공하록 설계되었습니다. 금속 부품뿐만 아니라 플라스틱 부품도 충분한 안전성을 제공합니다.

2013년 3월부터 철도 차량에 대한 국가 화재 방지 표준이 EN 45545-2로 대체되었습니다. 최신 버전의 EN 45545-:2013+A1:2015에는 소재 및 컴포넌트의 화재 시 거동에 대한 요구 사항이 나와 있습니다. 이 표준에는 철도 차량의 특정 작동 및 설계 등급에 대한 플라스틱의 적합성 판정을 위한 위험 레벨(HL)에 따른 테스트 방법이 설명되어 있습니다. 여기에서는 HL 3이 가장 높은 요구 사항에 해당합니다. 전기 엔지니어링 애플리케이션에 대한 플라스틱의 적합성 판단을 위해 다음 테스트가 수행됩니다.

• DIN EN ISO 4589-2에 따른 산소 인덱스
• EN ISO 5659-2(25 kW/m²)에 따른 연기 가스의 발생
• 연기 가스 NF X70-100-2의 독성(600°C)
• EN 60695-11-10에 따른 수직 소규모 내염성 테스트
  가연성 등급 UL 94 V0의 피닉스컨택트 단자대에 사용되는 비강화 폴리아미드는 가장 높은 요구 사항을 충족합니다. 이러한 비강화 폴리아미드는 요구 사항 세트 R22, R23, R24 및 R26에 설명된 테스트에 따른 가장 엄격한 가연성 등급 HL3의 요구 사항을 충족합니다.

UL 94 표준에는 전기 엔지니어링 분야에서 특히 중요한 난연성 테스트에 대해 설명되어 있습니다. 이 테스트의 핵심은 화재 시 거동입니다. 항목은 UL 94 HB(수평 연소) 또는 UL 94 V(수직 연소)에 따라 분류됩니다. 테스트 설정에서는 UL-94-V0/1/2 분류가 UL-94HB 분류보다 엄격하게 적용됩니다.

UL 94 V0/1/2
시험조건형성 후에 테스트 바가 수직으로 클램프되고 한 번에 10초 동안 여러 번에 걸쳐 화염 처리됩니다. 각 화염 처리 사이에 테스트 바가 소화될 때까지의 시간이 측정됩니다. 그런 다음 재연소 시간 및 드립 동작이 평가됩니다. 피닉스컨택트 단자대에 사용되는 플라스틱은 V0 소재로 분류되기 위한 높은 수준의 기준을 충족합니다.

화재 부하는 연소 시 특정 영역에 방출되는 에너지의 양입니다. 화재 부하 값은 일반적으로 MJ/m²로 표시합니다. 이 값은 물질의 발열 값과 연소 계수(DIN 18230-1)를 기반으로 계산됩니다. 발열 값이 높고 물질이 많이 존재할수록 연소 시 방출되는 에너지 양도 커집니다. 따라서 가능한 화재 부하 값도 더 높습니다. 이는 고려할 애플리케이션에 설치된 모든 컴포넌트에 영향을 줍니다. PA 6.6과 같은 폴리아미드의 발열 값은 상대적으로 높습니다(비교를 위해 연료유의 발열 값은 약 44 MJ/kg). 이러한 이유로 인해 화재 부하 측정 시에 단자대의 발열 값을 포함시키는 경우가 점차 증가하고 있습니다. DIN 51900-2 및 ASTM E 1354에 따른 피닉스컨택트가 사용하는 플라스틱의 발열 값을 다음 표에서 확인할 수 있습니다. 개별 컴포넌트의 화재 부하를 계산하려면 각 폴리아미드의 발열 값에 부품의 중량 및 설치된 항목 수를 곱해야 합니다. 열 방출에 대한 문서화가 플라스틱 소재에 대한 ISO 5660-1에 따라 원추형 열량계에서 수행됩니다.

과부하 발생 시 단자대 또는 연결된 전선의 전도성 금속 부품이 상당히 가열될 수 있습니다. 이러한 온도 상승은 플라스틱 하우징에도 영향을 미칩니다. 이와 같은 전기 엔지니어링 컴포넌트에 대한 위험 요소를 시뮬레이션하기 위해 글로우 와이어가 특정 온도(+550°C, +650°C, +750°C, +850°C 또는 +960°C)로 가열됩니다. 그림과 같이 글로 와이어는 테스트 개체 하우징의 가장 얇은 지점 위에 직각으로 1 N의 힘으로 가압됩니다.
테스트 결과가 다음과 같은 경우 통과된 것으로 간주됩니다.

• 테스트 과정에서 화염 또는 연소 프로세스가 발생하지 않은 경우
• 글로 와이어가 제거된 후 30초 내에 화염 또는 연소 프로세스가 소화된 경우
• 연소 물질이 아래로 떨어져 글로 와이어 아래의 투사지에 불이 붙지 않은 경우

피닉스컨택트의 하우징 소재로 사용되는 모든 폴리아미드는 +960°C(최고 온도 레벨)에서 글로 와이어 테스트의 요구 사항을 충족합니다.

연관된 테스트에서는 오랜 기간 동안 높은 열 부하 조건에 노출된 단자대의 상태가 시뮬레이션됩니다. 이를 위해 지속적인 고온 조건 하의 플라스틱 거동이 인장 강도(기계적 속성)와 관련하여 고려됩니다. 표준에서는 최소 3개 또는 가급적 4개의 다른 온도 측정 시리즈를 테스트 피스에서 수행하도록 되어 있습니다. 인장 강도는 사양에 따라 500 - 5000시간 동안 측정되며 결과는 10,000시간(HCI) 및 20,000시간(TI)으로 추정됩니다. 20,000시간 후에 인장 강도가 절반으로 감소하는 온도를 확인할 수 있습니다. IEC 60216에는 열 부하를 받는 플라스틱의 기계적 서비스 수명과 관련하여 결론을 이끌어낼 수 있는 온도 인덱스인 TI가 지정되어 있습니다.
UL 94 V2에 따른 TI 값: +105°C
UL 94 V0에 따른 TI 값: +125°C

습도는 온도와 대기압에 따라 달라집니다. 공기가 따뜻할수록 더 많은 습기를 보유할 수 있습니다. 100% 습도는 해당 온도에서 공기 중 수증기의 최대 포화도를 나타냅니다. 여기에 설명된 테스트에는 높은 습도(40°C 또는 55°C에서 90% ... 100%)에서 하나 이상의 온도 싸이클이 포함됩니다. 단자 하우징은 일반적으로 폴리아미드로 제작됩니다. 이 플라스틱은 아미드기 비율에 따라 물을 흡수하며 그에 따라 탄성도 변화합니다. 폴리아미드 PA6 및 PA66은 약 +80°C의 물에 며칠 동안 보관할 경우 중량의 8% 이상에 해당하는 수분 함량을 흡수할 수 있습니다. 또한 수분 흡수는 "팽창"으로 인한 치수 변화와 관련이 있습니다. 실제 기후 조건에서 폴리아미드는 0.6 ... 0.8%의 길이 변화에 따라 약 2 ... 4%의 수분을 흡수합니다. 단자대가 테스트 싸이클을 통과한 후 절연 테스트와 전선의 견고한 고정성 테스트를 통해 적절한 고정성, 작동성 및 기능성을 보장해야 합니다.
테스트 레벨 A의 경우 단자대는 +40°C에서 두 번의 싸이클을 거칩니다.
테스트 레벨 B의 경우 단자대는 +55°C에서 한 번의 싸이클을 거칩니다.

다음 건조 고온 테스트는 고온에서의 작동, 보관 또는 운송에 대한 컴포넌트의 적합성을 평가하는 데 사용됩니다.

이 과정에서 발열 및 비발열 테스트 개체를 구분합니다. 단자대는 후자의 범주에 속하므로 테스트 시나리오 Test Bb(점진적인 온도 변화 포함)를 따릅니다. 심각도는 변형 온도 및 변형 지속 시간에 의해 정의됩니다. 단자대의 경우 절연 테스트 및 전선의 견고한 고정성 테스트를 통해 적절한 고정성 및 기능을 후속적으로 보장해야 합니다.

피닉스컨택트 단자대의 심각도는 +85°C 및 168시간에 해당합니다.

침윤성 환경에서 금속 전기 연결 부품의 품질은 특히 중요한 요소입니다. 내부식성 접점 영역은 저저항 및 고성능 연결을 위한 전제 조건입니다. 이 테스트 절차는 아황산 가스가 포함된 응결 기후에서 부식 테스트를 수행하기 위한 것입니다. 테스트 과정에서 Ph 7 미만의 산성 혼합물이 형성되고 이러한 혼합물이 금속 표면을 침식합니다. 2리터의 증류수와 1리터의 SO2 가스가 테스트 챔버에 주입됩니다. +40°C의 테스트 온도에서는 테스트 중에 아황산(H2SO3)이 형성됩니다. 8시간의 테스트 후 테스트 대상은 도어가 열린 상태에서 16시간 동안 건조됩니다. 테스트가 끝나면, 본 부식 테스트가 접점에 미치는 영향을 보다 구체적으로 보여주기 위해 테스트 개체를 육안으로 검사하고 접촉저항을 측정합니다. 피닉스컨택트 단자대는 침윤성 물질에도 손상되지 않는 고품질 가스 봉입 연결을 생성합니다.

조선 및 해상 애플리케이션과 같이 염수 환경에서 사용되는 기계적 컴포넌트는 부식성 환경에서 아무런 문제 없이 지속적으로 작동할 수 있어야 합니다. 높은 습도와 공기 중의 염분으로 인해 까다로운 요구 사항을 충족하는 금속 부품을 사용해야 합니다. 해양 기후의 영향은 위의 표준에 기초하여 시뮬레이션할 수 있습니다. 금속 부품의 내성 및 부식 방지는 부식성 환경에서 염수 분무를 통해 테스트됩니다. 테스트 개체는 테스트 챔버에 놓이고 +35°C 의 온도에서 96시간 동안 정밀하게 분무되는 5% 염화나트륨 용액(NaCl: pH 값 6.5–7.2)에 노출됩니다. 접점에 대한 영향을 더 잘 평가하기 위해 테스트 개체를 육안으로 확인하고 테스트 종료 후 전기적 테스트를 수행합니다. 모든 연결 기술이 포함된 피닉스컨택트 단자대는 가스 기밀 연결을 생성하여 극한의 기후 조건에서 접점을 부식으로부터 보호합니다.

습도와 오염은 플라스틱 표면에 연면 거리가 형성되는 원인이 됩니다. 연면 거리의 형성은 인접한 전위 간에 전도성 연결이 생성되는 것을 말합니다. 전해 영향이 있는 상태에서 전압 차이에 대한 전위의 종속성이 고려됩니다. 플라스틱의 CTI 값은 이러한 연면 거리 형성이 방지되는 범위를 나타냅니다. 2개의 백금 전극이 20 mm x 20 mm x 3 mm 크기의 테스트 피스에 4 mm 간격으로 배치됩니다. 표준 사양에 따른 테스트 전압이 두 전극 모두에 적용됩니다. 그런 다음 전해질 용액을 30초마다 한 방울의 속도로 테스트 기구로 전극에 떨어뜨립니다. 이 테스트는 0.5 A를 초과하는 전류 흐름 없이 최대 전압 값을 평가합니다. 피닉스컨택트가 사용하는 플라스틱은 CTI 값이 600인 최고 테스트 전압 카테고리로 분류됩니다.

점화원과 직접 접촉한 경우 단자대의 화재 시 거동은 단자대 사용과 관련해 반드시 고려해야 하는 중요한 기준입니다. 이러한 점화원은 연면 거리를 따라 전기 불꽃을 발생시킬 수 있습니다. 단자대는 화재를 일으키거나 가속화하면 안되며 사용된 플라스틱은 자기 소화 특성을 가지고 있어야 합니다. 이러한 화재 테스트에서는 외부로부터 직접 공급되는 외부 점화원을 사용해 컴포넌트의 거동을 시뮬레이션합니다. 이 테스트 절차에서 부탄 가스로 공급되는 나염은 테스트 개체의 모서리 또는 표면에 45° 각도로 10초 동안 유지됩니다(그림 참조). 그런 다음 점화원이 없는 테스트 개체의 거동을
관찰합니다. 화염이 제거되고 30초 내에 화염 또는 연소 프로세스가 꺼진 경우 및 연소 물질이 아래로 떨어져 테스트 개체 아래의 투사지에 불이 붙지 않은 경우 테스트에 통과한 것으로 간주됩니다. 뛰어난 구조적 설계와 고급 플라스틱 소재를 사용하는 피닉스컨택트의 모든 단자대는 니들 내염성 테스트를 안전하게 통과했습니다.

플라스틱의 표면 난연성 및 화염 확산을 평가하기 위해 ASTM E 162에 따른 "화염 확산 인덱스"가 개발되었습니다. 이를 위해 샘플에 열원을 조사하고 또한 나염을 점화합니다. 테스트 기간 동안 서로 반대편에 있는 2개의 측정 지점에 불꽃면이 도달하는 시간을 측정합니다. 이 화염 전파 시간과 계산된 열 전달 계수를 곱하여 화염 확산 인덱스를 구합니다. 이 테스트 도중에 플라스틱의 드립 거동도 관찰 및 평가됩니다. 미국에서 최대 화염 확산 인덱스는 35입니다. 피닉스컨택트의 단자대는 값이 5이며 연소 없는 드립 거동 특성을 갖습니다. 이 값은 미국 교통국의 FRA(Federal Railroad Administration)에서 허용하는 최대값보다 훨씬 낮습니다.

EN ISO 5659-2에는 추가 복사열에서 화재가 발생한 경우 물질의 연기 발생을 평가하는 방법이 설명되어 있습니다. 총 6개의 테스트 피스가 테스트에 사용되지만 밀폐된 잠금식 테스트 챔버에서 개별적으로 테스트가 수행됩니다. 테스트 피스는 평평한 표면의 정사각형(75 mm x 75 mm)이어야 하고 두께는 25 mm 이하여야 합니다. 상단면에만 65 mm x 65 mm의 변형 영역이 없도록 알루미늄 호일로 싸여 있습니다. 테스트를 위해 테스트 피스를 브래킷에 수평으로 고정하고 10분 동안 25 kW/m²의 조사에 표면을 노출시킵니다. 테스트는 파일럿 점화가 있는 3개의 샘플 및 파일럿 점화가 없는 3개의 샘플에서 수행됩니다. 광학적 연기 밀도는 측광 프로세스를 통해 측정됩니다. 먼저, 광 센서에 닿는 집광 광선의 값 변화를 mV 단위로 측정합니다. (전체 광량 = 100%, 어두움 = 0%)
얻은 값은 다음 공식을 사용하여 변환되고 연기 밀도로 표시됩니다.
Dsmax = 132 * log 10 / 100 Tmin

그림 설명: 1. 광학 측정 시스템 2. 압력 조절기 3. 광 경로 4. 배기 팬에 연결된 상단 공기 유입구(상단 영역) 및 하단 공기 배출구(하단) 5. 챔버 6. 콘 가열 장치 7. 창 8. 파일럿 점화 버너 9. 홀더의 테스트 피스 10. 계량 장치 11. 잠금식 도어 12. 광학 창 13. 광원

EN 60695-11-10은 화재 시 거동을 평가하는 데 사용됩니다. 소재는 표준화된 50W 니들 화염으로 점화됩니다. 이를 위해 막대 모양의 사각형 테스트 개체를 미리 만들어야 합니다. 이 테스트 개체는 125 mm x 13 mm x 선택적으로 0.1 ... 12 mm 두께여야 합니다. 테스트 방법 "A"에서는 3개의 테스트 바가 필요합니다. 테스트 도중 각 바를 수평으로 고정하고 선형 점화율을 평가 수단으로 측정합니다. 이를 위해 25 mm 및 100 mm에 두 개의 표시가 부착됩니다. 연소도에 따라 HB // HB 40 // HB 75 //로 분류되거나 100 mm 표시를 초과하는 경우

v= L/t * 60초/분

v = 점화율
L = 손상의 길이
t = 시간

테스트 방법 "B"에서는 5개의 테스트 바가 필요하며 각 바는 한쪽 끝이 수직으로 매달려 있고 자유로운 다른 쪽 끝은 10초 동안 테스트 화염으로 점화됩니다. 테스트 개체 아래에는 면 패드가 있습니다. 그런 다음 재연소 시간 t1이 측정됩니다. 바로 이어서 재연소 시간 t2 및 잔광 시간 t3의 측정이 포함된 10초의 두 번째 화염 노출이 수행됩니다. 이 과정에서 연소 물질이 아래로 떨어져 패드에 불이 붙지 않아야 합니다. 평가를 위한 측정값은 다음과 같이 계산됩니다.

tf = (t1.1 +t2.1)(t1.2 +t2.2)(t1.3 +t2.3)(t1.4 +t2.4)(t1.5 +t2.5)