Mechanische tests voor aansluitklemmen Met de mechanische proeven worden in de eerste plaats de klemlichamen van de aansluitklemmen en de isolatiebehuizingen getest. De tests zijn gericht op een veilig aansluitvermogen en de weerstand van de aansluitklem ten aanzien van aderbewegingen, het uittrekken van aders en externe invloeden.

Deze mechanische test definieert de aansluiting van gangbare aders volgens de fabrikantgegevens. Aansluitklemmen dienen zodanig te zijn geconstrueerd dat aders met de
aangegeven nominale aansluitdoorsnede met het nominale aansluitvermogen kunnen worden aangesloten. De technische waarden worden door de fabrikant volgens het metrische (mm²) en het Engels-Amerikaanse stelsel (AWG) gedocumenteerd. Nominale aansluitdoorsnede betekent: waarde van de maximale doorsnede van alle aansluitbare aders (soepel en massief resp. samengeslagen), waarop de betreffende thermische, mechanische en elektrische eisen betrekking hebben. Nominaal aansluitvermogen betekent: het bereik van de maximale tot aan de minimaal aansluitbare doorsnede (min. 2 treden gereduceerd) alsmede het aantal aansluitbare aders, waarvoor de aansluitklem werd geconstrueerd. In de test worden aansluitklemmen gebruikt met de nominale aansluitdoorsnede en het nominale aansluitvermogen. Als alternatief kan de nominale aansluitdoorsnede ook worden geverifieerd met kalibers. (zie afb.) Het geopende aansluitpunt dient probleemloos toegankelijk te zijn om de aders of kalibers in te voeren resp. aan te sluiten. De klemmen van Phoenix Contact hebben afmetingen die boven de norm voor de betreffende nominale aansluitdoorsnede liggen. Vanwege bepaalde constructieve maatregelen bij alle aansluitklemmen van het CLIPLINE complete-systeem kunnen de nominale aansluitdoorsneden ook met adereindhulzen en isolatiekragen worden aangesloten.

Elektrische installaties moeten de servicetechnicus ook tijdens servicewerkzaamheden of bij het uitvoeren van meet- en testtaken een hoge mate van veiligheid bieden. BGV A3 schrijft de spanningsloze toestand voor van de betrokken laagspanningsinstallatiedelen tot 1.000 V AC en 1.500 V DC voor algemene werkzaamheden in de nabijheid van actieve delen. Ter voorkoming van een elektrische schok moet door het afdekken of afzetten van actieve delen worden voorkomen dat ze direct worden aangeraakt. De aansluitklemmen van Phoenix Contact bieden daarom elektrotechnici en instructeurs aanrakingsveiligheid conform EN 50274. Bij de controles conform EN 50274 worden de testsondes uit de bedieningsrichting op het testexemplaar gebruikt. Er mag geen elektrisch contact zijn tussen de testsondes en spanningsvoerende componenten. De vingercontactveiligheid is getest met een testkracht van 10 N en de handrugveiligheid met 50 N. De aansluitklemmen van Phoenix Contact zijn hoofdzakelijk uitgevoerd volgens DIN EN 50274. Voor meer informatie verwijzen wij u naar de productdocumentatie.

Vakkundig aangesloten aansluitklemmen dienen een hoge mate van mechanische veiligheid te bieden. Hiertoe behoort de betrouwbare aansluiting van de ader. Voor dit doel worden tests uitgevoerd met massieve en flexibele aders met de kleinste doorsnede, de nominale aansluitdoorsnede en de maximale doorsnede. Op een verticaal bevestigde klem wordt een ader aangesloten. Aan het uiteinde van de ader wordt een met de doorsnede overeenkomend testgewicht bevestigd. De ader wordt door een 37,5 mm uit het midden aangebrachte opening van een roterende schijf gevoerd en 135 keer keer om de eigen as bewogen. Daarbij mogen geen beschadigingen optreden op de plek waar de ader de klem binnengaat. Aansluitend dient het contact een aderuittrektest te ondergaan. Aansluitklemmen van Phoenix Contact zijn zodanig geconstrueerd, dat de ader op het klempunt contact maakt zonder beschadigd te raken. Hierdoor behouden ader en contactplaats hun oorspronkelijke eigenschappen, ook na meervoudig te zijn aangesloten.

De 'drop drum'-test is een botstest waarbij een testexemplaar 50 keer uit een hoogte van 500 mm in een standaard roterende trommel valt. Deze test wordt uitgevoerd op afzonderlijke aansluitklemmen. Er mogen geen defecten optreden die het verdere gebruik van de klem belemmeren. Hieronder vallen alle beschadigingen die van invloed zijn op de stevige bevestiging op de montagerail, alsmede afschilferingen en breuken die van invloed zijn op de isolatie of de lucht- en kruipwegen. Bij aansluitklemmen van Phoenix Contact garandeert deze test ook de stevige bevestiging van de gemonteerde afzonderlijke delen in de behuizing, met het oog op soms lange transportafstanden van de verpakte aansluitklemmen tot de installatie.

In de praktijk kunnen tijdens de bekabeling of het bedrijf trekkrachten op het aansluitpunt worden uitgeoefend. Daarom dienen vakkundig aangesloten aansluitklemmen een hoge mate van mechanische veiligheid te bieden. Om een aansluitpunt op trekbelasting te testen, moet het langer dan 60 s een bepaalde, doorsnede-afhankelijke trekkracht doorstaan. Deze test wordt aansluitend op de buigtest uitgevoerd. Het directe testresultaat dient daarbij te worden gezien als een aanscherping van de aanspraken. Als gevolg van de trekkracht wordt de ader in het aansluitpunt belast. De ader dient vrij van beschadigingen te blijven. De trekkracht van AWG hangt af van de te testen doorsnede (zie tabel). De resultaten van de test bij aansluitklemmen van Phoenix Contact liggen tot 150 % boven de vereiste minimum waarden.

De mechanische bestendigheid van de aansluitpunt wordt tijdens een praktijkgerichte test gecontroleerd. Hiervoor moeten de aansluitpunten van de aansluitklemmen zonder kwaliteitsverlies meerdere malen in de klemverbinding worden aangesloten. Daarom wordt één klem met massieve aders van de nominale aderdoorsnede, vijfmaal volgens fabrikantgegevens aangesloten en losgenomen. Schakelen gebeurt op de middelste klem van een blok van vijf. Voor en na de test moeten de klemmen een spanningsvaltest doorstaan. De aansluitpunt dient het opnieuw aansluiten zonder merkbare beschadiging te doorstaan. De spanningsval mag voor de test niet groter zijn dan 3,2 mV. De spanningsval mag na de test niet hoger zijn dan 1,5-voudige van de aanvangswaarde. De aansluitklemmen van Phoenix Contact kunnen meerdere malen worden aangesloten zonder merkbaar kwaliteitsverlies. De bandbreedte van de mogelijke schakelingen is, afhankelijk van de aansluittechniek, maximaal 5000 cycli.

IEC 62262 beschrijft een testmethode voor het bepalen van een beschermingsgraad (IK-waarde) tegen mechanische belasting. Deze beschermklasse wordt hoofdzakelijk bepaald in verband met behuizingen en dozen. Bij de test slaat een bepaald slagelement (hamer) het horizontaal gemonteerde testexemplaar vijfmaal na elkaar op verschillende punten in een verticale val met een nauwkeurig bepaalde energie. Het stootvlak van het slagelement is halfrond. De slagelementen voor de verschillende niveaus zijn onderverdeeld in zes categorieën. De CLIPLINE complete connectorbehuizingen voor de Push-in COMBI serie hebben een beschermklasse van IK5.

Om de bestendigheid van een klemverbinding te testen tegen onregelmatig optredende schokken (met verschillende energie-intensiteit) en de resultaten hiervan te documenteren, wordt de schoktest gebruikt. Om de belasting in het railverkeer te kunnen simuleren, worden niveaus uit DIN EN 50155 resp. IEC 61373 (internationale norm voor spoorwegtoepassingen) gebruikt. Om de schokken te definiëren zijn de versnelling en de duur hiervan voorgeschreven. Volgens IEC 60068-2-27 dienen alle drie de assen (X, Y, Z) elk driemaal aan positieve en negatieve schokken te worden blootgesteld. De gesimuleerde versnellingen bereiken 50 m/s² bij een schokduur van 30 ms. Bij de klemverbinding mogen geen beschadigingen optreden die het verdere gebruik beïnvloeden. Tijdens de test wordt het contactgedrag bij de testexemplaren bewaakt. Bij toepassing van de spoorwegnorm zijn contactonderbrekingen van > 1 μs ontoelaatbaar. De aansluitklemmen van Phoenix Contact zijn bestand tegen deze schokbelasting en zijn daarom ook geschikt voor toepassingen met zware
schokken.

In de procestechniek treden in de buurt van warmte- en koudebronnen in de buurt van het proces vaak snelle temperatuurwisselingen op. Aan de hand van deze test wordt de gelijkblijvende hoogwaardige contactkwaliteit van de aansluitpunten aangetoond, ook onder snel wisselende temperatuuromstandigheden. Ten behoeve van de test worden vijf aansluitklemmen op de bevestigingsplaats gemonteerd en met een ader met nominale aansluitdoorsnede aangesloten. De constructie wordt in een proces met twee kamers blootgesteld aan snelle temperatuurwisselingen. De temperaturen liggen rond de maximum en minimum grenstemperaturen van de aansluitklem. Dat is meestal een temperatuurbereik van -60 °C tot +100 °C. De cyclustijd in de klimaatkamer bedraagt steeds 45 minuten, waarbij de temperatuurwisseling zich binnen enkele seconden voltrekt. Deze wisseling wordt gedurende 100 cycli uitgevoerd. Aan de eisen is voldaan wanneer er na de test geen beschadiging aan de afzonderlijke delen is opgetreden en verder gebruik is gewaarborgd.

In talrijke toepassingen worden aansluitklemmen blootgesteld aan trillingen en schokken. Deze interferenties zijn niet altijd harmonisch, regelmatig of constant van frequentie. Dergelijke trillingen kunnen bijvoorbeeld worden veroorzaakt door de montage in vervoermiddelen zoals railvoertuigen. Dergelijke belastingen komen ook voor in productiemachines of in de mijnbouwtechniek. Spoorwegtoepassingen lopen hier voorop bij het bepalen van het niveau voor trillingsproeven. DIN EN 50155 stelt dat, tenzij anders gespecificeerd, de eisen van EN 61373, categorie 1, klasse B van toepassing zijn. Dit resulteert in de volgende parameters (zie tabel). Voor een praktijkgerichte simulatie van de trillingsbelastingen in het laboratorium worden de testexemplaren blootgesteld aan ruisvormige trillingen met een grote bandbreedte. Hierdoor ontstaan met de realiteit overeenkomende versnellingen op de aansluitklem en de aangesloten ader. Als de signaalmix reëel moet zijn, dan moet een bepaalde verdeling van versnellingen en amplitudes gewaarborgd zijn. Voor de test van categorie 1 B wordt een frequentiebereik van 5 Hz tot 150 Hz doorlopen. De effectieve waarde van de versnelling bedraagt maximaal 5,72 m/s². De testexemplaren worden gedurende 5 uur op de drie assen (X, Y, Z) getest. Daarbij komt dat het elektrische contact tijdens de test naast de trillingen ook op onderbrekingen wordt bewaakt. Bij de aansluitklemmen mogen ondertussen geen beschadigingen optreden die het verdere gebruik beïnvloeden. Bovendien zijn tijdens de test contactonderbrekingen van >1 μs ontoelaatbaar. De overgangsweerstand voor aanvang en na afloop van de test gemeten. De weerstand en moet ≤ 1,5 maal van de beginwaarde zijn. Aansluitklemmen van alle aansluittechnieken van Phoenix Contact voldoen aan deze normeis zonder ontoelaatbare contactonderbreking. Ze zijn daarom bijzonder geschikt voor veeleisende applicaties, waarin het betrouwbaar functioneren van de klemverbinding ook tijdens trillingen dient te zijn gegarandeerd.

Deze test toont de trillingsbestendigheid van een klemverbinding onder invloed van langdurige trillingen aan, bijvoorbeeld veroorzaakt door roterende massa's. Dergelijke trillingen komen bijvoorbeeld voor in turbines en generatoren van elektriciteitscentrales, in windturbines en op motoren of aandrijvingen. Harmonische, sinusvormige trillingen worden op het testexemplaar overgebracht op het trillingstestsysteem (schudtafel) om uniforme, oscillerende krachten te simuleren. De test doorloopt een frequentiebereik van 5 Hz tot 150 Hz per cyclus en gaat dan terug naar 5 Hz, waarbij de amplitude van de vervorming op de schudtafel gelijk blijft tot 25 Hz. Boven deze waarde blijft de versnelling van de component echter constant. De effectieve waarde van de versnelling bedraagt maximaal 50 m/s². De frequentie verandert met één octaaf per minuut, d.w.z. elke 60 s verdubbelt of halveert de frequentie. De testexemplaren worden gedurende 2 uur op de drie assen (X, Y, Z) getest. Bij de aansluitklemmen mogen ondertussen geen beschadigingen optreden die het verdere gebruik beïnvloeden. Bovendien zijn tijdens de test contactonderbrekingen van (> 1 μs) ontoelaatbaar. De overgangsweerstand voor aanvang en na afloop van de test gemeten. De weerstand moet ≤ 1,5 maal de beginwaarde zijn. Alle aansluittechnieken voldoen aan deze standaardeis zonder ontoelaatbare contactonderbreking. Ze zijn daarom bijzonder geschikt voor veeleisende applicaties, waarin het betrouwbaar functioneren van de klemverbinding ook tijdens trillingen dient te zijn gegarandeerd.