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电气连接装置的质量检测

机械强度测试符合IEC 60947-7-1/-2

端子接线点的机械强度通过实测试验检验。在保证接线端子连接质量不变的前提下,重复连接该端子的接线点。测试时,按制造商信息中规定的扭矩连续五次连接和断开额定横截面的刚性导线。该项测试在五联端子组的中间接线端子上进行, 且在测试前后,接线端子必须通过电压降测试。接线点必须能承受重复的拆接,且不受到明显损伤。测试前后的电压降不得超过3.2 mV,且测试后的电压不得超过测试前所测值的1.5倍。菲尼克斯电气的接线端子可进行多次拆接,且连接质量不受到任何影响。根据连接技术的不同,这些接线端子的接拆线次数可达5000次。

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弯曲测试:挠性测试符合IEC 60947-7-1/-2

符合标准的测试设备  

符合标准的测试设备

正确接线的接线端子必须保证较高的机械安全性, 包括可靠压接导线。为此,对最小横截面、额定横截面及最大横截面的刚性或柔性导线分别进行该项测试。将导线连接至垂直固定的接线端子上。在导线终端悬挂测试重物,其重量与导线横截面相对应。导线穿过距离转盘中心轴37.5 mm的开孔,绕轴转135圈。此过程中导线压接区不允许出现任何损伤。接下来,对接线点进行导线拉伸测试。菲尼克斯电气设计的接线端子确保导线在压接区域得到保护,导线和接线点均不会受损伤。即使进行多次压接,品质仍保持不变。

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横截面

[mm2]

横截面

AWG

距离H

[mm]

质量

[kg]

拉力

N

0.2242600.210
0.34222600.215
0.5202600.320
0.75182600.430
1.0-2600.435
1.5162600.440
2.5142800.750
4.0122800.960
6.0102801.480
1082802.090
1663002.9100
2543004.5135
-33205.9156
3523206.8190
-13438.6236
5003439.5236
700036810.4285
9500036814351
-000036814427
120250 kcmil40614427
150300 kcmil40615427
185350 kcmil43216.8503
-400 kcmil43216.8503
240500 kcmil46420578
300600 kcmil46422.7578

横截面

[mm2]

横截面

AWG

距离H

[mm]

质量

[kg]

拉力

N

0.2242600.210
0.34222600.215
0.5202600.320
0.75182600.430
1.0-2600.435
1.5162600.440
2.5142800.750
4.0122800.960
6.0102801.480
1082802.090
1663002.9100
2543004.5135
-33205.9156
3523206.8190
-13438.6236
5003439.5236
700036810.4285
9500036814351
-000036814427
120250 kcmil40614427
150300 kcmil40615427
185350 kcmil43216.8503
-400 kcmil43216.8503
240500 kcmil46420578
300600 kcmil46422.7578

导线拉伸测试符合IEC 60947-7-1/-2

10 mm²弹簧接线端子上的拉力吸收测试  

10 mm²弹簧接线端子上的拉力吸收测试

在接线或装配过程中,拉力对接线点有一定的影响。因此,必须端子必须正确接线以保证高机械安全性。为测试接线点的拉伸负荷能力,接线点应能经受与导线的接线容量相对应的给定拉力,并保持60秒以上。通过弯曲测试后,再进行本测试。如果连续进行这两项测试,可视作强化测试。在接线点处对导线施加拉伸力。接线点必须牢固夹持导线,且不使其受损。菲尼克斯电气的接线端子的测试结果比规定的最低值高出150%。

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导线抗拔力符合IEC 60999 / EN 60999 / VDE 0609-1标准,表III(最大横截面35 mm²)

导线横截面

[mm2]

导线横截面

AWG/kcmil

拉力

[N]

0.2

-

24

22

10

20

0.5

0.75

20

18

15

30

1.0

1.5

-

16

35

40

2.5

4.0

14

12

50

60

6.0

10

10

8

80

90

16

25

6

4

100

135

-

35

3

2

156

190

-

50

1

0

236

236

70

95

00

000

285

351

-

120

0000

250

427

427

150

185

300

350

427

503

-

240

400

500

503

578

300600578

导线横截面

[mm2]

导线横截面

AWG/kcmil

拉力

[N]

0.2

-

24

22

10

20

0.5

0.75

20

18

15

30

1.0

1.5

-

16

35

40

2.5

4.0

14

12

50

60

6.0

10

10

8

80

90

16

25

6

4

100

135

-

35

3

2

156

190

-

50

1

0

236

236

70

95

00

000

285

351

-

120

0000

250

427

427

150

185

300

350

427

503

-

240

400

500

503

578

300600578
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接线端子在导轨上的固定测试符合IEC 60947-7-1/-2

测试接线端子在导轨上的固定  

测试接线端子在导轨上的固定

除了能够可靠接线外,接线端子自身必须能够承受一定的外力防止从支架上松脱。此外,也不允许出现影响使用的损伤。为检测端子的固定情况,将端子安装在厂家给出的标准导轨上。将150 mm长的钢棒夹接在接线点上, 施加一定的拉力和压力(与截面相关)在接线位和端子的固定位,作用力的力臂长为100 mm。其间接线端子不得从导轨上松脱。菲尼克斯电气接线端子的结构设计保证端子在不同类型DIN导轨上的牢固性。

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横截面

[mm2]

横截面

AWG

作用力

[N]

钢棒直径

[mm]

0.751811.0
1 11.0
1.51611.0
2.51411.0
41211.0
61052.8
10852.8
352105.7
500105.7
240500 kcmil2020.5

横截面

[mm2]

横截面

AWG

作用力

[N]

钢棒直径

[mm]

0.751811.0
1 11.0
1.51611.0
2.51411.0
41211.0
61052.8
10852.8
352105.7
500105.7
240500 kcmil2020.5

绝缘测试符合IEC 60947-7-1/-2/UL 1059

此电气测试用于验证爬电距离。通过加载相应的测试电压,来验证两个相邻接线端子的电位之间以及接线端子与DIN导轨之间的爬电距离。额定绝缘电压(Ui)是在规定使用条件下可持续出现的最大有效值或直流电压值。测试电压持续时间必须超过60秒。其对应关系见下表。

额定绝缘电压
Ui

[V]

测试电压

(r.m.s)

[V]

Ui ≤ 601000
60 < Ui ≤ 3001500
300 < Ui ≤ 6901890
690 < Ui ≤ 8002000
800 < Ui ≤ 10002200
1000 < Ui ≤ 1500 

额定绝缘电压
Ui

[V]

测试电压

(r.m.s)

[V]

Ui ≤ 601000
60 < Ui ≤ 3001500
300 < Ui ≤ 6901890
690 < Ui ≤ 8002000
800 < Ui ≤ 10002200
1000 < Ui ≤ 1500 

IEC 60947-7-1/-2
测试过程中不得有火花放电或击穿放电现象。且漏电流必须低于100 mA。
UL 1059
测试电压 = 1000 V + 2 x 额定绝缘电压Ui。菲尼克斯电气额定绝缘电压为800 V的 接线端子全部能通过2000 V ~的绝缘测试。

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电涌电压测试符合IEC 60947-7-1/-2

示波器显示了电涌电压脉冲的时间曲线

电涌电压脉冲的时间曲线

电涌电压测试用以证明两个相邻电位间是否具有足够大的电气间隙。电涌电压测试需重复5次,且时间间隔至少为1 s。根据额定绝缘电压分别针对每个极性进行测试。要检测的是相邻接线端子间或接线端子与导轨间的间隙。测试过程中不得产生意外的火花放电。菲尼克斯电气的接线端子的额定电涌电压在6 kV到8 kV之间。从而有效验证了接线端子额定工作电压的操作安全性。

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电压降测试符合IEC 60947-7-1/-2

接线点处的电压降测试  

接线点处的电压降测试

根据连接技术的不同,接线端子的各个接线点可连接一根或多根导线。导线和电流条之间的电阻会对电流传输造成很大的的影响。高质量触点可形成气密性连接。只有使用高质量触点,才能确保长期可靠的连接。因此,此电气测试检验接线端子(两个接线点)上的电压降。由此值可推知接触电阻的大小和连接质量的好坏。使用额定横截面的导线连接接线端子。测试时,在接线端子上施加直接测试电流,此电流为额定横截面导线的电流承载能力的0.1倍。电压降测试点为距接线点中央≤ 10 mm处。在20°C室温下,测试前及测试后每个接线端子上的电压降不得超过3.2 mV,且不得超过测试前初始值的1.5倍。菲尼克斯电气接线端子的电压降比标准限值低60%。

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额定横截面

[mm2]

电流承载能力

[A]

额定横截面

AWG

电流承载能力

[A]

0.24244
0.56208
0.7591810
113.5--
1.517.51616
2.5241422
4321229
6411038
1057850
1676667
351252121
501500162
952320000217
15030900000309
240415500 MCM415

额定横截面

[mm2]

电流承载能力

[A]

额定横截面

AWG

电流承载能力

[A]

0.24244
0.56208
0.7591810
113.5--
1.517.51616
2.5241422
4321229
6411038
1057850
1676667
351252121
501500162
952320000217
15030900000309
240415500 MCM415

温升测试符合IEC 60947-7-1/-2/UL 1059

接线端子的温升应尽可能小, 从而最小化接触电阻。本测试记录室温下加载测试电流后的温升数据。

IEC 60947-7-1/-2

将五个接线端子水平安装在导轨上,并通过额定横截面的导线回路将其串联起来,每根导线的长度为1米或2米。在接线端子上施加测试电流,此电流值与额定横截面导线的电流承载能力相同。记录下中间端子的温升数据。室温20°C时,接线端子的可容许最大温升为45 K。测试结束后还要对接线端子进行电压降测试。

UL 1059

此测试过程本质上与IEC测试过程相同,不同的只是导线的长度。将三个端子水平安装(彼此相邻)。测量时的环境温度为25°C,容许的最大温升为30 K(尽可能靠近接线位进行测量)。由于菲尼克斯电气的接线端子均采用优质触点材料,因此采用各种连接技术的接线端子的温升值均低于指定标准的要求。

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电流承载能力

下表列出IEC 60947-7-1/ EN 60947-7-1/DIN VDE 0611-1标准规定的不同横截面导线的测试电流值。此外,该表还列出各接线端子接线数据对应的电流值。接线端子的型式测试以此数据为基础。

测试电流符合IEC 60947-7-1/EN 60947-7-1标准

表5           
额定横截面[mm2]0.20.50.751.01.52.5461016
测试电流[A]46913.517.52432415776
额定横截面[mm2]2535507095120150185240300
测试电流[A]101125150192232269309353415520
表5           
额定横截面[mm2]0.20.50.751.01.52.5461016
测试电流[A]46913.517.52432415776
额定横截面[mm2]2535507095120150185240300
测试电流[A]101125150192232269309353415520
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基础和衰减曲线、测试设置、环境温度

插拔式接线端子的衰减曲线  

插拔式接线端子的衰减曲线

要确定插拔式接线端子的电流承载能力,选择不同的针位排列的端子,用相同横截面的导线串联。为确定实际的衰减曲线,根据DIN EN 60512-5-1标准确定插拔式接线端子的电流承载能力。在测试件上施加各种电流(例如10 A、17.5 A、24 A和32 A)并设置为常温后,可测得被测对象的温升指标。假设绝缘材料的上限温度为100°C,负载电流会随着环境温度的变化形成衰减曲线(即“基础曲线”)。

调整后的载流能力曲线,即衰减曲线是根据DIN EN 60512-5-2标准生成的。根据该标准,允许的负载电流是对应基础电流的0.8倍。衰减系数须考虑端子产品在生产过程的正常误差以及温度测量和测量方法的不确定性。本产品目录中的大部分衰减曲线都适用于2、5、10和15位的可插拔接线端子组合。

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短路电流等级(SCCR)

自2006年4月起,NEC(美国国家电气法规)要求必须列出工业控制器的短路耐受等级。SCCR(短路电流等级)值可通过UL 508A标准算得出。在美国,所有工业交换机的铭牌上必须注明其主电路以及控制电压电源供电侧的短路电流等级。未规定要求的部件,其标准值可参见UL 508A标准的表SB 4.1。接线端子的SCCR参考值为10 kA。菲尼克斯电气系列产品的SCCR值远高于此参考值。CLIPLINE complete系统中接线端子的SCCR值为100 kA。关于菲尼克斯电气的接线端子的具体SCCR值,可参考UL E60425文件。UL文件保存在UL数据库中,如需检索,请访问以下链接:

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短时耐受电流测试符合IEC 60947-7-1/-2

图片以插拔式弹簧接线端子为例,展示端子的最高连接可靠性  

即使在过载情况下也能保证最高的连接可靠性

实际应用中,在保护设备将电流断开之前,接线端子还必须能承受瞬时短路电流而不受损坏。该瞬时电流大约持续零点几秒。测试时,将组合式接线端子安装在导轨上,并与额定横截面的导线相连。向测试端子加载电流,持续时间为1秒钟,电流大小=120 A/mm2(电流密度)x 额定横截面。该测试过程共进行三轮。如在测试完成后,各部件未被损坏且可进一步使用,则满足测试要求。在该测试前后,接线端子必须通过电压降测试。测试前及测试后每个接线端子上的电压降不得超过3.2 mV,且测试后不得超过测试前初始值的1.5倍。对于菲尼克斯电气的240 mm2大电流接线端子,测试电流高达28800 A,持续时间为1秒,接线端子必须能安全通过测试且无质量损坏。

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腐蚀测试符合DIN 50018

经过腐蚀测试后的金属件  

经过腐蚀测试后的金属件

在侵蚀性环境中,金属电气连接件的作用显得尤为突出。金属接触区具备抗腐蚀性是降低电阻实现高效连接的必要条件。本测试在一个含二氧化硫气体的蒸馏水测试箱内进行。在测试期间形成Ph值小于7的酸性化合物,对金属表面产生侵蚀。将两升蒸馏水及一升SO2气体注入测试箱。测试温度为40°C时,生成亚硫酸。八小时后,打开测试箱门,对测试对象进行16小时的风干。测试结束后,观察测试件的外观并测量接触电阻,以便了解此次腐蚀测试对接线点造成的影响。菲尼克斯电气接线端子质量卓越,提供气密性连接。即使是侵蚀性物质也无法对其造成损害。

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老化测试符合IEC 60947-7-1/-2

电流和温度与时间的关系图  

电流和温度与时间的关系图

对于延长组合式接线端子的生命周期,抗老化特性具有重要的作用。此测试通过模拟老化过程对连接质量进行检验。为模拟接线端子几年后的使用情况,将五个接线端子水平安装在导轨上,并用额定横截面的导线串联。测量每个接线端子的电压降。用最小长度为300 mm的导线连接接线端子。老化箱内的温度下限和上限分别设为20℃和85℃。在升温阶段及达到最高温度后10分钟的持续阶段,都有额定电流流过。这样,测试件将达到最高容许工作温度(最大值:130°C)。随后进行冷却。在每24个加热冷却循环后的冷却状态下(约20°C),测量一次电压降。整个测试过程共包括192次循环。初始的电压降不得超过3.2 mV。测试中及测试后的电压降均不得超过4.8 mV,并且不得超过24次循环后的测量值的1.5倍。菲尼克斯电气接线端子即使在恶劣的工作环境下,也保持很强的耐用性。其塑料件和金属件都具有足够长的安全使用寿命。

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环境测试符合IEC 60068-2-42/43

接线端子的机械与电气使用寿命直接取决于所使用的金属件和绝缘材料。为评估环境对电气连接造成的影响,需对接线端子进行环境模拟测试。导线连接点,刀闸分断点测试触点均需测试。测试结束后,对接触电阻值、导线紧固性,以及接线点的外观进行检查和评估。

  • 在含SO2的侵蚀性工业环境中放置10天,温度25°C,湿度75%。
  • 在含H2S的侵蚀性环境下放置4天,温度25°C,湿度75%。

测试结束后的接触电阻不应超过初始值的1.5倍。在完成测试后,接线端子的功能不能受到任何影响。菲尼克斯电气接线端子使用防腐蚀的高级铜合金,确保产品品质。

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盐雾测试符合IEC 60068-2-11/-52

直插式接线端子的盐雾测试  

直插式接线端子的盐雾测试

在造船业中,技术元件必须能够在侵蚀性环境下持续发挥作用。空气中含有盐分且湿度较高,要求所用的金属件具有很强的抗侵蚀能力。根据上述标准的要求,对海洋气候的影响进行模拟测试。

在腐蚀环境中用盐雾测试材料的耐受性。将测试件置于测试箱中,在35°C的环境条件下,用5%的氯化钠盐雾(NaCl:pH值6.5 - 7.2)进行细密喷洒,持续时间为96小时。

在测试结束后,观察测试件的外观并进行电气测试,以便了解此次腐蚀测试对接线点造成的影响。

无论菲尼克斯电气的接线端子采用的是何种连接技术,均可保证气密性连接。即使在极端气候条件下,也可保证接线点不受到锈蚀。

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温度冲击测试符合DIN EN 60352 T4

图例:完成温度冲击测试后,对200多个测试件进行电压降测试  

完成温度冲击测试后,对200多个测试件进行电压降测试

在过程控制中,与过程相关的热源和冷源附近经常会出现急剧的温度变化。该项测试验证即使遭遇急剧的温度变化,接线点也能保证持久出色的连接质量。测试时,将五个接线端子安装在导轨上,并连接额定横截面的导线。采用双温控箱测试法使安装好的待测件遭受温度突变。将箱内温度分别设定在接线端子的上限和下限温度。此温度范围通常为-60°C到+100°C。接线端子在每个温控箱中停留的时间为45分钟,而温度突变在几秒钟内完成。温度突变循环100次。如在测试完成后,各部件未被损坏且可进一步使用,则满足测试要求。

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振动测试符合DIN EN 61373

振动测试  

振动测试

宽频带噪音(强度符合DIN EN 50155标准)

在轨道交通行业中,接线端子经常遭受振动与冲击。在电机、旋转驱动及轴的附近,尤其明显。为模拟实际使用中所受到的振动,对测试对象进行宽频带噪音振动测试。也就是说,产生与实际情况相符的加速度,并作用在接线端子及与其连接的导线上。在1B类测试中,将测试对象暴露在5 Hz至150 Hz的频率范围内。加速度的有效值可达5.72 m/s2。测试件必须在三个坐标轴方向(X、Y、Z)上各测试5个小时。在测试过程中,除进行振动测试外,还对电气触点实施监控,从而增加测试难度。接线端子上不得出现影响后续正常使用的损坏。此外,测试过程中不得出现超过1 μs的触点断开现象。菲尼克斯电气的接线端子,无论其采用的是何种连接技术,均能满足这种高振动要求。

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振动测试符合IEC 60068-2-6

振动测试符合  

振动测试符合

该测试检测在持续振动下端子的抗振 性能。实验中采用多个正弦振动以模拟 旋转、脉冲或者振荡作用力,并将其施 加于测试件上。测试在三个坐标轴方向 (x,y,z)上进行。测试中以每分钟一 个倍频程的速度从5 Hz至150 Hz改变 频率。 加速度的等效值可达40 m/s2。测试件必须在三个坐标轴方向(x,y,z)上各测试2个小时。

接线端子上不得出现影响后续正常使 用的损坏。测试过程中发生的瞬间连续 断路时间不允许超过1 μs。在测试之前 和之后对接线点电阻进行测试。

菲尼克斯电气所有连接技术的产品均 达到此标准,且无电气连接瞬时断开的 现象。我们的产品尤其适用于易遭受振 动等影响、同时对电气连接有严格要求 的场合。

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冲击测试符合IEC 60068-2-27

3 ms/350g的冲击图  

3 ms/350g的冲击图

该测试用于测试和验证端子连接处抵抗不同冲击的能力。此处依据DIN EN 50155与DIN EN 61373(欧洲铁路应用标准)的强度要求来模拟轨道交通中的负载。为界定冲击,对加速度和持续时间进行了规定。IEC 60068-2-27标准规定对三个坐标轴(X、Y、Z)分别施加三个正/负冲击。模拟加速度达到50 m/s2,冲击持续时间为30 ms。端子连接处不得有影响后续使用的损坏。在测试期间对测试件的接触特性进行监测。根据轨道标准,不得出现超过1 μs的触点断开现象。菲尼克斯电气的接线端子可承受这样的高强度冲击,适用于易遭受强烈冲击的场合。

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电气间隙和爬电距离符合IEC 60947-7-1 / UL 1059

电气间隙和爬电距离的大小应确保高效持久的电气绝缘功能。

  • 应用场合
  • 可能受到的污染
  • 环境条件

根据IEC 60947-1和UL 1059标准确定最小距离。通过测量两个相邻的接线端子与导轨之间的距离并来确定,并将最短距离考虑在内。

电气间隙:在两个导电部件之间测得的最短空间距离。最小电气间隙值的决定因素是接线端子的额定电涌电压和过电压等级。

爬电距离:沿绝缘体表面测得的两个导电部件之间的最短距离。接线端子的额定电压、污染等级和绝缘材料组别对确定最小爬电距离具有十分重要的影响。可从相关标准的表格中查找最小值。

IEC 60947-7-1
菲尼克斯电气的接线端子均达到过电压等级III和污染等级3的要求。

UL 1059
菲尼克斯电气的接线端子通常按照C类用户组中的600 V额定电压设计。详情参见数据表或样本。

UL
使用组
定义

最大电压

[V]

A操作元件、控制台和类似元件

150

300

600

B常规设备,包括办公软件和电子数据处理设备及类似设备

150

300

600

C工业应用场合,无限制

150

300

600

D工业应用场合,带限定额定值的设备

300

600

UL
使用组
定义

最大电压

[V]

A操作元件、控制台和类似元件

150

300

600

B常规设备,包括办公软件和电子数据处理设备及类似设备

150

300

600

C工业应用场合,无限制

150

300

600

D工业应用场合,带限定额定值的设备

300

600

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