Voltar para a visão geral

Teste de qualidade de materiais de isolamento

Nossas caixas isolantes são constituídas por diversos termoplásticos. O plástico perfeito é selecionado de acordo com a aplicação, baseando-se em suas propriedades elétricas e mecânicas. Todos os plásticos utilizados pela Phoenix Contact estão em conformidade com a RoHS. Todos os plásticos utilizados na empresa Phoenix Contact estão registrados na UL (Underwriters Laboratories Inc.), nos EUA.

Características de qualidade dos materiais isolantes

Termoplástico
A maioria de nossas caixas isolantes é constituída de termoplásticos, que podem ser subdivididos em materiais amorfos e parcialmente cristalinos. Termoplásticos são processados econômica e ecologicamente em processos de injeção e podem ser reciclados e reutilizados facilmente. A variedade de materiais modificados cumpre os altos requisitos dos módulos, equipamentos e instalações elétricos e eletrônicos quanto a suas propriedades mecânicas, térmicas e elétricas. O termoplástico é isento de halogênio; ou seja, não produz vapores de combustão que causam precipitações corrosivas isoladamente ou junto com a umidade do ar. Além disso, não contém compostos de silicone, formaldeído, PCB e PCT.

Comportamento de plásticos com influência de temperatura (temperaturas de uso)
Com a ação térmica prolongada sobre os plásticos, ocorre sempre o chamado envelhecimento térmico, que provoca uma alteração das propriedades mecânicas e elétricas. Influências externas, p. ex. radiação, cargas mecânicas, químicas ou elétricas adicionais, intensificam este efeito. Através de testes especiais em corpos de prova, é possível determinar índices que permitem uma boa comparação dos plásticos entre si. Contudo, a aplicabilidade destes valores característicos para avaliação de peças moldadas de plástico é possível apenas de forma restrita e fornece ao projetista apenas um valor de referência aproximado para a seleção de um material plástico. A IEC 60947-7-1/EN 60947-7-1 define para réguas de bornes, com carga nominal, um aumento de temperatura admissível de 45 K. Os bornes da Phoenix Contact cumprem este requisito.

Reação de plásticos ao fogo (UL 94)
Os testes de inflamabilidade de plástico foram definidos pelo Underwriters Laboratories (USA) na especificação UL 94. Ela vale para todas as áreas de aplicação, sobretudo para a eletrotécnica. Em um teste horizontal e vertical, a reação do material plástico ao fogo é testada no laboratório sob a ação de uma chama aberta. Os níveis de avaliação estão divididos em HB, V1, V2, V0, de acordo com o comportamento retardador de chamas crescente. Os resultados de teste são registrados nos chamados "Yellow Cards" e publicados anualmente no Recognized Component Directory.

Termoplástico: poliamida não reforçada, PA
Como material isolante, utilizamos a poliamida que é um material moderno, parcialmente cristalino e atualmente indispensável nas áreas da eletrotécnica e eletrônica. Há muito tempo ele adquiriu um papel dominante e é aprovado pelos órgãos de certificação importantes, como CSA, KEMA, PTB, SEV, UL, VDE, entre outros. A poliamida possui propriedades elétricas, mecânicas, químicas e outras muito boas até mesmo com altas temperaturas de uso. Através da estabilização ao envelhecimento térmico, são permitidas temperaturas de pico de até 200 °C. O ponto de fusão situa-se, de acordo com o tipo (PA 4.6, 6.6, 6.10 etc.), na faixa de 215 °C a 295 °C. A poliamida absorve a umidade do ambiente, em média 2,8%. Contudo, não se trata de água de cristalização armazenada, mas de grupos químicos compostos de H2O na estrutura molecular. Assim, o plástico se torna elástico e à prova de rupturas, mesmo com temperaturas até - 40 °C. De acordo com UL 94, a PA atinge a classe de inflamabilidade V2 a V0.

Termoplástico: poliamida reforçada com fibra de vidro, PA-F
Poliamidas reforçadas com fibra se caracterizam pela rigidez e dureza e, em comparação com material sem reforço, por temperaturas de uso ainda mais elevadas. Desse modo, elas também são apropriadas para aplicação, por exemplo, na área de proteção contra sobretensão. A absorção de umidade é menor que na poliamida não reforçada. Nos demais aspectos, as suas propriedades são iguais. Conforme a UL 94, as poliamidas reforçadas com fibra atingem a classe de inflamabilidade HB a V0, sendo que os materiais V0 geralmente só estão disponíveis na cor preta.

Termoplástico: ABS
Nós aplicamos a resina termoplástica ABS para produtos que, além da alta resistência mecânica e rigidez, devem possuir boas propriedades contra impacto e ao impacto com entalhe. Os produtos se caracterizam pela resistência a produtos químicos e a fissuras de tensão, com qualidade de superfície e dureza especiais. As propriedades térmicas características destacam-se pela estabilidade dimensional, com temperaturas tanto altas quanto baixas. A aplicação de sistemas com superfície metálica, p. ex. níquel, é possível nos produtos de ABS. A classe de inflamabilidade da massa de moldar utilizada, conforme UL 94, situa-se entre HB e V0.

Termoplástico: policloreto de vinila PVC
O PVC é resistente a soluções salinas, soluções alcalinas diluídas ou concentradas, além da maioria dos ácidos diluídos e concentrados, exceto ácido sulfúrico fumegante e ácido nítrico concentrado. A combustão do PVC é de difícil extinção sem equipamento de proteção a incêndio (B1 conforme DIN 4102 até UL 94 V0).

PropriedadesUnidade/
Grau
Poliamida
PA
Poliamida
PA
Poliamida
PA-GF
Poliamida
PA-GF
Policarbonato
PC-GF
Temperatura de uso contínuo, DIN IEC 60216[°C]< 130< 125120120130
Aplicação de temperatura (sem esforço mecânico)[°C]- 60- 60- 60- 60- 60
Rigidez dielétrica, IEC 60243-1/DIN VDE 0303-21[kV/cm]600600550475175
Resistência à corrente de fuga, IEC 60112/DIN VDE 0303-1CTI...boaboaboaboaboa
Resistência tropical e a cupins      
Resistência de passagem específica
IEC 60093/VDE 0303-30, IEC 60167/VDE 0303-31

[Ω cm]

1012101210121012> 1014
Resistência de superfície
IEC 60093/VDE 0303-30, IEC 60167/VDE 0303-31
[W]1010101010121012> 1014
Classe de inflamabilidade conforme UL 94 V0V2V0HBV0
PropriedadesUnidade/
Grau
Poliamida
PA
Poliamida
PA
Poliamida
PA-GF
Poliamida
PA-GF
Policarbonato
PC-GF
Temperatura de uso contínuo, DIN IEC 60216[°C]< 130< 125120120130
Aplicação de temperatura (sem esforço mecânico)[°C]- 60- 60- 60- 60- 60
Rigidez dielétrica, IEC 60243-1/DIN VDE 0303-21[kV/cm]600600550475175
Resistência à corrente de fuga, IEC 60112/DIN VDE 0303-1CTI...boaboaboaboaboa
Resistência tropical e a cupins      
Resistência de passagem específica
IEC 60093/VDE 0303-30, IEC 60167/VDE 0303-31

[Ω cm]

1012101210121012> 1014
Resistência de superfície
IEC 60093/VDE 0303-30, IEC 60167/VDE 0303-31
[W]1010101010121012> 1014
Classe de inflamabilidade conforme UL 94 V0V2V0HBV0
Voltar para cima

Propriedades do material isolante - IEC 60210-1 / UL 746 B

Nos seguintes testes é simulada uma carga aumentada da régua de bornes por um período de longa duração. O comportamento dos plásticos com temperaturas altas constantes é descrito com relação à sua resistência à tração e à propriedade de isolamento. A IEC 60216 e a UL 746 B fornecem um índice de temperatura que contém informações sobre a vida útil de plásticos submetidos a sobrecarga de calor. Valores característicos para essas duas propriedades são indicados

  • mecanicamente conforme IEC 60216 como valor TI
  • eletricamente conforme UL 746 B como valor RTI.

IEC 60216 – Valor TI
A resistência a tração é medida durante 5000 h e o resultado é extrapolado para 20.000 h. Assim, a temperatura se mantém constante, com a qual a resistência à tração é reduzida para metade após as 20.000 h mencionadas.
UL 746 B – Valor RTI
O valor de RTI indica a temperatura de utilização mais alta antes que ocorra uma ruptura elétrica sob determinadas condições de ensaio. As poliamidas utilizadas pela Phoenix Contact são classificadas da seguinte maneira:

 UL 94 V2UL 94 V0
TI105 °C125 °C
RTI125 °C130 °C

Para a utilização em altas temperaturas existem p. ex. bornes de cerâmica.

Voltar para cima

Inflamabilidade da superfície - ASTM E 162

Teste de inflamabilidade da superfície  

① Irradiador de calor ② Chama ③ Amostra de plástico

A disseminação de um incêndio por ação do calor é testada e avaliada segundo a norma acima. Para a avaliação da inflamabilidade da superfície de plásticos, é determinado um "flame spread index" conforme a ASTM E 162 que representa uma informação sobre a disseminação de chamas sob condições de ensaio predeterminadas.

Para isso, uma amostra (152 mm x 457 mm x máximo 25,4 mm) é irradiada com uma fonte de calor (815 °C) com ângulo de 30° e é incendiada com uma chama livre na extremidade superior. Durante a duração de 15 minutos do teste determina-se o tempo em que a frente da chama atingiu dois pontos com a distância de 76 mm um do outro. Com base no resultado desse tempo de disseminação das chamas e um fator de desenvolvimento de calor resulta o "flame spread index". No sistema ferroviário americano, o valor-limite máximo é 35. Além disso, durante o teste, o comportamento do gotejamento do plástico é observado e avaliado. As réguas de bornes da Phoenix Contact atingem um "flame spread index" de 5 e não gotejam ao queimar. Assim, as réguas de bornes ficam muito abaixo dos valores máximos permitidos pela "Federal Railroad Administration (FRA)" do Departamento Americano de Transporte.

Voltar para cima

Desenvolvimento de gás de combustão - ASTM E 662

Formação de fumaça na câmara de densidade de fumaça  

① Irradiador de calor ② Chama ③ Amostra de plástico

Na norma ASTM E 662 é predefinido um modo de procedimento para a avaliação da densidade óptica específica da fumaça (opacidade da fumaça) durante um fogo aberto ou de combustão lenta. Para tanto, se considera a transparência percentual da luz em relação ao volume da câmara de combustão. Para o fazer, é colocada uma amostra (76 mm x 76 mm x máximo 25 mm) em uma câmara de densidade de fumaça definida pelo NBS (National Bureau of Standards) (ver figura). O corpo de teste é irradiado com um calor de 2,5 W/cm2. Em seguida, são simulados os seguintes processos durante 20 minutos:

  1. Combustão com chama aberta
  2. Fogo de combustão lenta, sendo evitada uma chama aberta

Existem valores-limite especiais da densidade óptica da fumaça para os dois processos, que são registrados após 1,5 e 4 minutos.

a. Densidade de fumaça óptica específica (Ds1,5) – valor-limite 100
b. Densidade de fumaça óptica específica (Ds4) – valor-limite 200
c. Densidade máxima da fumaça (Dm) durante os 20 minutos.

As poliamidas empregadas pela Phoenix Contact para as réguas de bornes cumprem todos os requisitos da "Federal Railroad Administration (FRA)" do Departamento Americano de Transporte, conforme a ASTM E 662.

Voltar para cima

Reação ao fogo - NF F 16-101

A NF F 16-101 descreve, com base em dois índices (I e F), a reação ao fogo dos plásticos. São realizados os seguintes testes: teste de fio incandescente, índice de oxigênio, opacidade do gás de combustão, toxicologia de gás de combustão.

ÍndiceÍndice de oxigênioFio incandescente
I 070%960 °C, sem formação de chama
I 145%960 °C, sem formação de chama
I 232%960 °C, sem formação de chama
I 328%850 °C, sem formação de chama
I 420%850 °C, sem formação de chama

1. Determinação do índice I (0 - 4) O índice I é determinado com base na tabela seguinte a partir dos resultados do teste de fio incandescente e do índice de oxigênio. Aqui, I 0 corresponde à melhor classificação e I 4 à pior.
2. Determinação do índice de fumaça F (0 - 5) A base é a opacidade e a toxicidade do gás de combustão. As seguintes concentrações de substâncias [ppm] são consideradas críticas:

Monóxido de carbono (CO) – 1750
Dióxido de carbono (CO2) – 90.000
Ácido clorídrico (HCl) – 150
Ácido bromídrico (HBr) – 170
Ácido cianídrico (HCN) – 55
Ácido fluorídrico (HF) – 17
Dióxido de enxofre (SO2) – 260

Dependendo dos resultados do teste é obtido um índice de fumaça ao qual é atribuída a classe F 0 - F 5 conforme o respectivo valor. Neste caso, o valor F 0 é a melhor classificação e F 5 é a pior. As réguas de bornes da Phoenix Contact atingem a classificação I 2/F 2.

Voltar para cima

Toxicidade do gás de combustão - SMP 800-C

A SMP 800-C descreve os valores máximos permitidos de gases de combustão tóxicos durante a combustão de um plástico. Em comparação com a BSS 7239 (padrão Boeing), essa norma apresenta procedimentos de medição mais precisos para a determinação qualitativa e quantitativa de gases tóxicos de combustão que são gerados durante a combustão completa do corpo de teste. Os gases de fumaça dessas medições são obtidos na câmara de teste NBS do teste da ASTM E 662. Também neste caso aplica-se o mesmo esquema de tempo que na ASTM E 662. O registro de dados é feito durante 20 minutos. Valores-limite de gases tóxicos de combustão da SMP 800-C em [ppm]:

Monóxido de carbono (CO) – 3500
Dióxido de carbono (CO2) – 90.000
Óxidos nitrosos (NOX) – 100
Dióxido de enxofre (SO2) – 100
Ácido clorídrico (HCl) – 500
Ácido bromídrico (HBr) – 100
Ácido fluorídrico (HF) – 100
Ácido cianídrico (HCN) – 100

As poliamidas utilizadas pela Phoenix Contact estão muitas vezes abaixo das concentrações críticas.

Voltar para cima

Proteção contra chamas sem halogênio - DIN EN ISO 1043-4

Variantes de cores  

Variantes de cores

Halogênios são os elementos químicos flúor, cloro, bromo e iodo. Uma propriedade das ligações de halogênios se refere à redução da inflamabilidade em caso de utilização em plásticos. Como parte dos testes técnicos de prevenção de incêndios, foi determinada a relação entre gases tóxicos e halogênios. As réguas de bornes do sistema CLIPLINE complete são de poliamida 6.6 (PA 6.6) e produzidas com a classificação de proteção contra incêndios UL 94 V0. Em vez de um retardante de chamas com halogênio, é utilizado o cianurato de melamina. Assim, todas as réguas de bornes da Phoenix Contact são isentas de halogênio, sem exceções.

Voltar para cima

Formação de curso de fuga (CTI) - DIN EN 60112

Formação de curso de fuga no corpo de teste  

Formação de curso de fuga

A umidade e a sujeira contribuem para a formação de curso de fuga na superfície do plástico. A formação de curso de fuga é a formação de ligações condutoras entre potenciais vizinhos. É considerada a dependência dos potenciais relacionada com a diferença de tensão sob influências eletrolíticas. O valor de CTI de um plástico indica o grau em que foi evitada a formação de curso de fuga. Dois eletrodos de platina são colocados sobre um corpo de teste de 20 mm x 20 mm x 3 mm com 4 mm de distância. Em conformidade com as disposições da norma, é aplicada uma tensão de teste nos dois eletrodos. A seguir, os eletrodos são molhados por meio de um dispositivo que libera uma gota de uma solução de teste a cada 30 segundos. O ensaio avalia o valor de tensão máximo em que foram gotejadas 50 gotas sem corrente de curto-circuito > 0,5 A. Com um valor de CTI de 600, os plásticos utilizados pela Phoenix Contact são classificados com a categoria mais alta de tensão de teste.

Voltar para cima

Teste de fio incandescente - IEC 60695-2-11

Teste de fio incandescente em uma régua de bornes  

Teste de fio incandescente

Em caso de sobrecarga, as peças metálicas condutoras da régua de bornes ou os condutores conectados podem aquecer de modo muito acentuado. Esse calor adicional também tem efeito sobre a caixa de plástico. Em componentes eletrotécnicos, o teste de fio incandescente simula essa fonte de perigo. Um fio incandescente é aquecido a uma temperatura definida de 550 °C, 650 °C, 750 °C, 850 °C ou 960 °C. Como ilustrado na figura, esse fio incandescente é depois pressionado contra o ponto mais fino da caixa do corpo de teste em ângulo reto. A força é de 1 N. O corpo de teste é considerado aprovado – se durante o teste não ocorrer nenhuma chama nem processo de incandescência – se as chamas ou os processos de incandescência se extinguirem dentro de 30 segundos após o afastamento do fio incandescente – se o reservatório de papel de seda situado debaixo do corpo de teste não entrar em combustão por causa de gotas em chamas que caiam sobre ele. As poliamidas utilizadas como caixa pela Phoenix Contact cumprem integralmente o requisito do teste de fio incandescente a 960 °C (nível mais alto).

Voltar para cima

Teste de chama de agulha - IEC 60947-7-1/-2

Teste de chama de agulha em um borne  

Teste de chama de agulha

Para a utilização das réguas de bornes, a reação ao fogo no caso de contato direto com uma fonte de ignição é um critério importante. Essas fontes de ignição inflamáveis podem ser, por exemplo, arcos elétricos em uma distância de fuga. Os bornes não podem colaborar para aumentar nem acelerar incêndios, os plásticos têm de reagir de modo autoextinguível. Com esse teste de incêndio, é simulado o comportamento dos componentes em relação a uma fonte de ignição externa que atua diretamente sobre os componentes a partir do exterior. No teste, é gerada uma chama livre alimentada com gás butano com um ângulo de 45° durante 10 segundos em uma aresta ou superfície do corpo de teste (ver figura). A seguir, o comportamento do corpo de teste é verificado sem fonte de ignição. O corpo de teste é considerado aprovado:

  • se as chamas ou o processo de incandescência se extinguirem dentro de 30 segundos após a chama ser afastada,
  • se o reservatório de papel de seda situado por baixo do corpo de teste não entrar em combustão causada por gotas incandescentes que caiam sobre ele.

Todas as réguas de bornes da Phoenix Contact são aprovadas no teste de chama de agulha em virtude da alta qualidade dos plásticos utilizados e da sua estrutura.

Voltar para cima

Valor calorífico do plástico - DIN 51900-2/ASTM E 1354

Devido às experiências com catástrofes causadas por incêndios, as instalações técnicas são classificadas com frequência crescente em níveis segundo a quantidade de liberação de calor. A base é a limitação do desenvolvimento do calor em relação à superfície.

Carga incendiária

Por carga incendiária se entende a quantidade de energia liberada por um incêndio em uma determinada superfície. O valor da carga incendiária é normalmente expresso em MJ/m2. Quanto maior for o valor calorífico e a quantidade existente de um material, maior será a quantidade de energia liberada em um incêndio. Os valores caloríficos das poliamidas são relativamente altos. Portanto, os valores caloríficos das réguas de bornes são considerados com frequência cada vez maior na determinação da carga incendiária. Valores caloríficos dos plásticos utilizados pela Phoenix Contact conforme:

DIN 51900-2: ASTM E 1354: 
Poliamida 66 V2aprox. 30 MJ/kgPoliamida 66 V2aprox. 22 MJ/kg
Poliamida 66 V0aprox. 32 MJ/kgPoliamida 66 V0aprox. 24 MJ/kg
  Para comparação: óleo combustívelaprox. 44 MJ/kg

Para cálculo da carga incendiária dos componentes individuais, é multiplicado o valor calorífico da poliamida em questão pelo peso parcial.

Voltar para cima

Classificação de inflamabilidade - UL 94

Estrutura de teste de acordo com UL 94  

Estrutura de teste de acordo com UL 94

A UL 94 descreve testes de inflamabilidade que adquiriram significado especial no campo da eletrotécnica. O ponto central é a reação ao fogo. A classificação é feita em UL 94 HB (Horizontal Burn) ou UL 94 V (Vertical Burn). O teste indica que as classificações 94 V0/1/2 são mais altas que a classificação 94 HB.

UL 94 V0/1/2

Após um condicionamento, a barra de ensaio é tensionada na vertical e é aplicada sobre esta uma chama por 10 segundos, o que se repete várias vezes. Entre as aplicações da chama é medido o tempo até a extinção do fogo da barra de ensaio. A seguir, são avaliados os tempos de continuação de combustão e o comportamento do gotejamento. O plástico utilizado nas réguas de bornes da Phoenix Contact atende aos critérios de alto valor para a classificação como material V0.

Voltar para cima
ClassificaçãoUL 94 V0UL 94 V1UL 94 V2
Tempo de combustão após cada aplicação de chama< 10 s< 30 s< 30 s
Tempo de combustão total após dez aplicações de chama< 50 s< 250 s< 250 s
Tempo de incandescência após a segunda aplicação de chama< 30 s< 60 s< 60 s
Combustão completaNãoNãoNão
Ignição do algodão no ensaioNãoNãoNão

PHOENIX CONTACT
Ind. Com. Ltda.

Rua Francisco Corazza, 20 a 100
Pq. Residencial da Lapa
São Paulo/SP CEP: 05038-130
CNPJ 68.404.912/0001-62
(11) 3871-6400 (PABX)

Referrer: https://www.google.com.br/