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Qualitätsprüfung von elektrischen Verbindungen

Mechanische Festigkeit - IEC 60947-7-1/-2

Die mechanische Festigkeit der Klemmstelle wird in einem praxisorientierten Versuch geprüft. Dazu werden die Klemmstellen der Reihenklemmen ohne qualitative Verluste der Klemmverbindung mehrfach beschaltet. Eine Klemme wird mit starren Leitern des Bemessungsquerschnitts fünfmal mit dem Drehmoment nach Herstellerangaben be- und entschaltet. Die Prüfung erfolgt an der mittleren Klemme eines Fünferblocks. Vor und nach dem Test muss die Klemme eine Spannungsfallprüfung bestehen. Die Klemmstelle muss die Wiederbeschaltung ohne erkennbare Beschädigungen bestehen. Vor und nach der Prüfung darf der Spannungsfall 3,2 mV bzw. das 1,5-fache des Anfangsmesswerts nicht übersteigen. Reihenklemmen von Phoenix Contact eignen sich zum mehrmaligen Beschalten ohne erkennbare Qualitätsverluste. Die Bandbreite der möglichen Be- und Entschaltungen erreicht je nach Anschlusstechnik bis zu 5000 Zyklen.

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Biegeprüfung: Flexion Test - IEC 60947-7-1/-2

Prüfvorrichtung nach Norm  

Prüfvorrichtung nach Norm

Fachgerecht verdrahtete Reihenklemmen müssen ein hohes Maß an mechanischer Sicherheit bieten. Dazu gehört die zuverlässige Klemmung des Leiters. Zu diesem Zweck werden Prüfungen mit starren und flexiblen Drähten des kleinsten Querschnitts, des Bemessungsquerschnitts und des maximalen Querschnitts durchgeführt. Eine senkrecht befestigte Klemme wird mit einem Leiter beschaltet. Am Ende des Leiters wird ein dem Querschnitt entsprechendes Prüfgewicht aufgehängt. Durch eine 37,5 mm aus der Mitte liegende Öffnung einer rotierenden Scheibe wird der Leiter geführt und 135 mal um die eigene Achse bewegt. Dabei dürfen keine Beschädigungen im Klemmbereich am Leiter auftreten. Der Kontakt muss anschließend eine Leiterauszugsprüfung bestehen. Reihenklemmen von Phoenix Contact sind so konstruiert, dass der Leiter im Klemmbereich schonend kontaktiert. Somit bleiben Leiter und Kontaktstelle unversehrt und weisen auch nach der Mehrfachklemmung die gleichen Eigenschaften auf.

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Querschnitt

[mm2]

Querschnitt

AWG

Abstand H

[mm]

Masse

[kg]

Zugkraft

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

Querschnitt

[mm2]

Querschnitt

AWG

Abstand H

[mm]

Masse

[kg]

Zugkraft

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

Leiterauszugsprüfung - IEC 60947-7-1/-2

Aufnahme der Zugkraft an einer 10-mm²- Federkraftklemme  

Aufnahme der Zugkraft an einer 10-mm2- Federkraftklemme

Auf die Klemmstelle können während der Verdrahtung oder im Betrieb Zugkräfte einwirken. Deshalb müssen fachgerecht verdrahtete Reihenklemmen ein hohes Maß an mechanischer Sicherheit bieten. Zur Prüfung der Zugbelastbarkeit einer Klemmstelle muss die Klemmstelle über 60 Sekunden einer vorgegebenen, querschnittsabhängigen Zugkraft standhalten. Dieser Test wird im Anschluss an die Biegeprüfung durchgeführt. Die direkte Prüffolge ist dabei als Verschärfung der Anforderungen zu sehen. Die Zugkraft belastet den Leiter in der Klemmstelle. Der Leiter muss ohne Beschädigungen in der Klemmstelle halten. Die Ergebnisse der Prüfung für Phoenix Contact-Reihenklemmen liegen bis zu 150 % über den geforderten Mindestwerten.

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Leiterauszugskräfte nach IEC 60999 / EN 60999 / VDE 0609-1, Tabelle III (bis 35 mm2)

Leiterquerschnitt

[mm2]

Leiterquerschnitt

AWG / kcmil

Zugkraft

[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

Leiterquerschnitt

[mm2]

Leiterquerschnitt

AWG / kcmil

Zugkraft

[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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Fester Sitz der Reihenklemme - IEC 60947-7-1/-2

Prüfung des festen Sitzes einer Reihenklemme  

Prüfung des festen Sitzes einer Reihenklemme

Neben der zuverlässigen Kontaktierung des Leiters muss auch die Reihenklemme selbst Kräfte aufnehmen können, ohne dass sich die Klemme von der Befestigungsauflage löst. Ferner dürfen keine unzulässigen Beschädigungen auftreten. Zur Prüfung des festen Sitzes wird eine Reihenklemme auf einer normgerechten Tragschiene nach Herstellerangaben montiert. Anschließend werden Stahlstäbe mit 150 mm Länge in die Klemmstellen gespannt. Über 100 mm Hebelweg auf die Klemmstellen und die Verrastung der Klemme üben querschnittsabhängige Zug- und Druckkräfte aus. Dabei darf sich die Reihenklemme nicht von der Schiene lösen oder abbrechen. Durch die konstruktive Auslegung der Reihenklemmen von Phoenix Contact ist der zuverlässige, feste Sitz auf verschiedenen Tragschienensystemen gewährleistet.

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Querschnitt

[mm2]

Querschnitt

AWG

Kraft

[N]

Durchmesser des Stahlstabs

[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

Querschnitt

[mm2]

Querschnitt

AWG

Kraft

[N]

Durchmesser des Stahlstabs

[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

Isolationsprüfung - IEC 60947-7-1/-2/UL 1059

Zum Nachweis ausreichender Kriechstrecken wird diese elektrische Prüfung eingesetzt. Das Anlegen einer entsprechenden Prüfspannung testet die ausreichenden Strecken zwischen den Potenzialen zweier benachbarter Reihenklemmen sowie zwischen Reihenklemme und Montageschiene. Bemessungsisolationsspannung (Ui) Ist der Effektiv- oder Gleichspannungswert, der höchstens dauerhaft bei bestimmungsgemäßem Gebrauch auftreten darf. Die Prüfspannung muss über 60 Sekunden anliegen. Als Basis gilt die Zuordnung gemäß abgebildeter Tabelle.

Bemessungsisolationsspannung
Ui

[V]

Prüfspannung

(effektiv)

[V]

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

Bemessungsisolationsspannung
Ui

[V]

Prüfspannung

(effektiv)

[V]

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

IEC 60947-7-1/-2
Dabei darf kein Überschlag bzw. Durchschlag während der Prüfung erfolgen. Kriechströme müssen unter 100 mA bleiben.
UL 1059
Prüfspannung = 1000 V + 2 x Bemessungsisolationsspannung Ui. Phoenix Contact-Reihenklemmen mit
800-V-Bemessungsisolationsspannung bestehen durchgängig die Isolationsprüfung mit 2000 V ~.

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Stoßspannungsprüfung - IEC 60947-7-1/-2

Das Oszilloskop zeigt den zeitlichen Verlauf eines Stoßspannungsimpulses  

Zeitlichen Verlauf eines Stoßspannungsimpulses

Die Stoßspannungsprüfung bringt den Nachweis ausreichend großer Luftstrecken zwischen zwei benachbarten Potenzialen. Fünfmal, in Zeitabständen von mindestens 1 s, wird die Prüfung mit der Stoßspannung durchgeführt. Die Prüfung erfolgt bei jeder Polarität abhängig von der Bemessungsisolationsspannung. Betrachtet wird die Strecke zwischen benachbarten Reihenklemmen bzw. zwischen Reihenklemme und Schiene. Unbeabsichtigte Überschläge dürfen während der Prüfung nicht erfolgen. Bemessungsstoßspannungen für Reihenklemmen von Phoenix Contact liegen bei 6 bzw. 8 kV. Die dokumentierten Betriebsspannungen der Klemmen werden somit wirkungsvoll auf die betriebssichere Anwendung hin bestätigt.

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Spannungsfallprüfung - IEC 60947-7-1/-2

Spannungsfallprüfung an Klemmstellen  

Spannungsfallprüfung an Klemmstellen

In jeder Klemmstelle einer Reihenklemme werden je nach Anschlusstechnik ein oder mehrere Leiter kontaktiert. Der Stromübertrag wird stark von dem elektrischen Widerstand zwischen Leiter und Strombalken beeinflusst. Hochwertige Kontakte erzeugen eine gasdichte Verbindung. Nur so wird eine dauerhaft zuverlässige Verbindung garantiert. Diese elektrische Prüfung ermittelt deshalb den Spannungsfall an einer Reihenklemme (zwei Klemmstellen). Somit werden Rückschlüsse auf den Übergangswiderstand und die Kontaktqualität gezogen. Die Reihenklemmen werden mit dem Bemessungsquerschnitt verdrahtet. Für die Messungen werden die Klemmen mit einem Prüfgleichstrom belastet, der dem 0,1-fachen der Stromtragfähigkeit des Bemessungsquerschnitts entspricht. Der Spannungsfall wird bei einem Abstand ≤ 10 mm von der Mitte der Klemmstelle abgegriffen. Bei ~ 20 °C Raumtemperatur darf der Spannungsfall vor und nach der Prüfung 3,2 mV je Reihenklemme und das 1,5-fache des zum Prüfungsbeginn gemessenen Werts nicht überschreiten. Reihenklemmen von Phoenix Contact unterschreiten die normativ geforderten Grenzwerte um bis zu 60%.

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Bemessungsquerschnitt

[mm2]

Stromtragfähigkeit

[A]

Bemessungsquerschnitt

AWG

Stromtragfähigkeit

[A]

0,24244
0,56208
0,7591810
113,5--
1,517,51616
2,5241422
4321229
6411038
1057850
1676667
351252121
501500162
952320000217
15030900000309
240415500 MCM415

Bemessungsquerschnitt

[mm2]

Stromtragfähigkeit

[A]

Bemessungsquerschnitt

AWG

Stromtragfähigkeit

[A]

0,24244
0,56208
0,7591810
113,5--
1,517,51616
2,5241422
4321229
6411038
1057850
1676667
351252121
501500162
952320000217
15030900000309
240415500 MCM415

Erwärmungsprüfung - IEC 60947-7-1/-2/UL 1059

Die Erwärmung einer Reihenklemme ist so gering wie möglich zu halten. Dazu muss der Übergangswiderstand möglichst niedrig sein. In diesem Test wird die Erwärmung bei Raumtemperatur unter Belastung mit Prüfstrom dokumentiert.

IEC 60947-7-1/-2

Es werden fünf Klemmen horizontal auf einer Schiene montiert und mit 1 m bzw. 2 m langen Leiterschleifen des Bemessungsquerschnittes in Reihe beschaltet. Die Reihenklemmen werden mit einem Prüfstrom in Höhe der Stromtragfähigkeit des Bemessungsquerschnittes belastet. Dokumentiert wird die Erwärmung an der mittleren Klemme. Ausgehend von ~20 °C Raumtemperatur, sind max. 45 K Erwärmung in der Klemme zulässig. Zusätzlich ist an der Klemme abschließend eine Spannungsfallprüfung durchzuführen.

UL 1059

Der Ablauf entspricht im Wesentlichen der IEC-Prüfung, jedoch weichen die Leiterlängen ab. Es werden drei Klemmen horizontal nebeneinander montiert. Die Messung erfolgt bei 25 °C Umgebungstemperatur, wobei eine maximale Erwärmung von 30 K (gemessen möglichst nahe an der Klemmstelle) zulässig ist. Aufgrund der hochwertigen Kontaktwerkstoffe in Reihenklemmen von Phoenix Contact bieten alle Anschlusstechniken geringere Erwärmungswerte als in den genannten Normen gefordert.

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Strombelastbarkeit

Die Bestimmung IEC 60947-7-1/ EN 60947-7-1/DIN VDE 0611-1 legt die in der nebenstehenden Tabelle angegebenen Prüfströme für die einzelnen Leiterquerschnitte fest. Die entsprechenden Ströme sind bei den Anschlussdaten der einzelnen Klemmen aufgeführt. Sie sind Basis der Typprüfung von Reihenklemmen.

Prüfströme nach IEC 60947-7-1/EN 60947-7-1

Tabelle 5           
Bemessungsquerschnitt[mm2]0,20,50,751,01,52,5461016
Prüfstrom[A]46913,517,52432415776
Bemessungsquerschnitt[mm2]2535507095120150185240300
Prüfstrom[A]101125150192232269309353415520
Tabelle 5           
Bemessungsquerschnitt[mm2]0,20,50,751,01,52,5461016
Prüfstrom[A]46913,517,52432415776
Bemessungsquerschnitt[mm2]2535507095120150185240300
Prüfstrom[A]101125150192232269309353415520
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Basis- und Derating-Kurve, Prüfaufbau, Umgebungstemperatur

Deratingkurve für die steckbaren Reihenklemmen  

Deratingkurve für die steckbaren Reihenklemmen

Zur Bestimmung der Strombelastbarkeit von steckbaren Reihenklemmen werden verschiedenpolige Anordnungen gewählt, die mit Leitern gleichen Querschnitts elektrisch in Reihe geschaltet sind. Für die praxisgerechte Ermittlung der Derating-Kurven wird die Strombelastbarkeit für die steckbaren Reihenklemmen gemäß DIN EN 60512-5-1 ermittelt. Hierbei wird bei Belastung mit unterschiedlichen Stromstärken (z. B. 10 A, 17,5 A, 24 A und 32 A) und nach Einstellung des Temperaturgleichgewichts, die maximal an den Prüflingen auftretende Temperaturerhöhung gemessen. Unter Berücksichtigung der oberen Grenztemperatur des Isolierstoffs, hier stets mit 100 °C angenommen, ergibt sich aus diesen Werten eine von der Umgebungstemperatur abhängige Strombelastbarkeitskurve, die „Basiskurve“.

Nach DIN EN 60512-5-2 wird eine korrigierte Belastbarkeitskurve, die „Derating-Kurve“, erstellt. In Übereinstimmung mit dieser Norm beträgt hierbei der zulässige Belastungsstrom das 0,8-fache des jeweiligen Basisstroms. Der Reduktionsfaktor „berücksichtigt Exemplarstreuungen im Kontaktsystem von Steckverbindern. Weiterhin Unsicherheiten bei der Temperaturmessung und in der Messanordnung“. Für den Großteil der Artikel dieses Katalogteils werden Derating-Kurven für 2-, 5-, 10- und 15-polige Anordnungen angegeben.

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SCCR – Short Circuit Current Rating

Im NEC (National Electrical Code) wird seit April 2006 für Industriesteuerungen die Angabe der Kurzschlussfestigkeit gefordert. Die Berechnung dieser SCCR-Werte (Short Circuit Current Rating) kann mit Hilfe der UL 508A erfolgen. Die Berechnung muss in den USA auf dem Leistungsschild jeder Industrieschaltanlage zusammenfassend angegeben sein, für alle Hauptstromkreise sowie für die Einspeisung der Steuerspannungsversorgung. In der UL 508A – Tabelle SB 4.1 werden Standardwerte für nicht spezifizierte Komponenten aufgeführt. Für Reihenklemmen wird hier ein Wert von 10 kA angenommen. Phoenix Contact produziert zahlreiche Produkte mit deutlich höheren SCCR-Werten. Die Reihenklemmen des CLIPLINE complete-Systems sind durchgängig mit SCCR-Werten von 100 kA dokumentiert. Im Detail aufgelistet sind die SCCR-Werte der Reihenklemmen von Phoenix Contact im UL-File mit der Nummer E60425. Das sogenannte UL-File ist in der Datenbank der UL unter folgendem Verweis eingetragen und abrufbar:

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Kurzzeitstromfestigkeit - IEC 60947-7-1/-2

Höchste Kontaktsicherheit, gezeigt an einer steckbaren Zugfederklemme  

Höchste Kontaktsicherheit, auch bei extremer Überlast

Reihenklemmen müssen in der Praxis auch Kurzschlussströme unbeschadet überstehen, bis die jeweilige Schutzeinrichtung den Strom abschaltet. Dieses kann bis zu einigen zehntel Sekunden dauern. Für die Prüfung wird eine Reihenklemme auf der Befestigungsauflage montiert und mit einem Leiter des Bemessungsquerschnitts verdrahtet. Schutzleiter-Reihenklemmen werden in drei Durchgängen für eine Sekunde mit einer Stromdichte von 120 A/mm2 des Bemessungsquerschnitts belastet. Wenn nach der Prüfung keine Beschädigung der Einzelteile aufgetreten und der weitere Gebrauch gewährleistet ist, ist die Anforderung erfüllt. Vor und nach der Prüfung muss die Reihenklemme die Spannungsfallprüfung bestehen. Dabei darf der Spannungsfall vor und nach der Prüfung 3,2 mV je Reihenklemme und das 1,5-fache des vor der Prüfung gemessenen Werts nicht übersteigen. Im Fall einer 240-mm2-Hochstromklemme von Phoenix Contact wird ein Prüfstromstoß von 28800 A je eine Sekunde lang ohne Qualitätsverlust durch die Klemme geleitet.

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Korrosionsprüfung - DIN 50018

Metallteile nach Korrosionsprüfung  

Metallteile nach Korrosionsprüfung

Die Schlüsselrolle der Metallteile elektrischer Verbindungen wird besonders in aggressiver Umgebung deutlich. Korrosionsfreie Kontaktbereiche sind Voraussetzung für niederohmige und damit leistungsfähige Verbindungen. Dieses Prüfverfahren beschreibt eine Korrosionsprüfung in Kondenswasserklimaten mit schwefeldioxidhaltiger Atmosphäre. Dabei bilden sich saure Verbindungen < Ph 7, die Metalloberflächen angreifen. In die Prüfkammer werden zwei Liter destilliertes Wasser und ein Liter SO2-Gas eingeleitet. Bei 40 °C Prüftemperatur bildet sich im Testverlauf schweflige Säure. Nach acht Stunden Testzeit trocknen die Prüflinge 16 Stunden bei geöffneter Tür. Um den Einfluss der Korrosionsprüfung auf die Kontaktstelle näher darzustellen erfolgen nach Prüfungsende neben der Sichtprüfung der Prüflinge noch Messungen des Übergangswiderstands. Reihenklemmen von Phoenix Contact erzeugen hochwertige, gasdichte Verbindungen. Auch aggressive Medien können die Verbindung nicht beeinträchtigen.

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Alterungsprüfung - IEC 60947-7-1/-2

Strom und Temperatur im Zeitbezug  

Strom und Temperatur im Zeitbezug

Unter dem Gesichtspunkt langer Lebenszyklen von Reihenklemmen spielt auch das Alterungsverhalten eine wichtige Rolle. In dieser Prüfung wird die Kontaktqualität unter simulierter Alterung nachgewiesen. Zur Simulation eines mehrjährigen Einsatzes werden fünf Reihenklemmen horizontal auf einer Schiene montiert und mit Leitern des Bemessungsquerschnitts in Reihe geschaltet. Der Spannungsfall wird an jeder Reihenklemme gemessen. Diese Klemmen sind durch mindestens 300 mm lange Leiter verbunden. Die untere Temperatur im Klimaschrank wird auf 20 °C und die obere Temperatur auf 85 °C eingestellt. Während der Aufwärmphase und der 10-minütigen Haltephase mit maximaler Temperatur fließt der Bemessungsstrom. Dadurch wird die maximal zulässige Betriebstemperatur des Prüflings (maximal 130 °C) erreicht. Anschließend erfolgt die Abkühlphase. Der Spannungsfall wird jeweils nach 24 Zyklen in abgekühltem Zustand (ca. 20 °C) gemessen. Die Prüfung beinhaltet insgesamt 192 Zyklen. Der Spannungsfall darf anfangs 3,2 mV und während bzw. nach der Prüfung 4,8 mV bzw. das 1,5-fache des nach dem 24sten Zyklus gemessenen Werts nicht überschreiten. Phoenix Contact-Reihenklemmen sind auf extreme Langlebigkeit auch unter erschwerten Temperaturbedingungen konstruiert. Kunststoffe wie auch Metallteile bieten ausreichende Sicherheitsreserven.

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Umweltprüfverfahren - IEC 60068-2-42/43

Die mechanische und elektrische Lebensdauer von Reihenklemmen ist direkt abhängig von den verwendeten Metallteilen und den Isolierstoffen. Für die Beurteilung klimatischer Auswirkungen auf elektrische Verbindungen werden Reihenklemmen unterschiedlichen Umweltsimulationsprüfungen unterzogen. Sowohl die Leiterkontaktstellen als auch Messertrennstellen und Prüfkontakte werden in diese Prüfungen einbezogen. Bewertungskriterien sind die Durchgangswiderstände, der feste Sitz des Leiters sowie die optische Begutachtung der Kontaktstellen nach den jeweiligen Prüfungen.

  • 10-tägige Lagerung in aggressiver SO2-Industrieatmosphäre bei 25 °C und 75 % Luftfeuchtigkeit
  • 4-tägige Lagerung in aggressiver H2S-Atmosphäre bei 25 °C und 75 % Luftfeuchtigkeit.

Der Durchgangswiderstand darf den 1,5-fachen Anfangswert nach Abschluss der Prüfung nicht übersteigen. Die Funktion der Klemme muss ohne Einschränkung gegeben sein. Durch die Verwendung von korrosionsfesten und hochwertigen Kupferlegierungen erreichen die Reihenklemmen von Phoenix Contact den hohen Qualitätsstandard.

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Salzsprühnebel - IEC 60068-2-11/-52

Push-in Technology Salznebeltest  

Push-in Technology Salznebeltest

Speziell im Schiffbau müssen technische Komponenten permanent in korrosiver Atmosphäre funktionieren. Der Salzgehalt der Luft, verbunden mit der erhöhten Feuchtigkeit, stellen hohe Anforderungen an die verwendeten Metallteile. Auf Basis der oben genannten Norm wird die Belastung bei Seeklima simuliert.

Die Widerstandsfähigkeit der Materialien wird mit Salzsprühnebel in korrosiver Atmosphäre getestet. Hierzu werden die Prüflinge in die Prüfkammer eingebracht und mit einer 5-prozentigen Natriumchloridlösung (NaCl: pH-Wert 6,5 - 7,2) bei einer Temperatur von 35 °C über 96 h fein dosiert besprüht.

Um den Einfluss dieser Korrosionsprüfung auf die Kontaktstelle näher darzustellen, erfolgt nach Prüfungsende neben der Sichtprüfung der Prüflinge eine elektrische Prüfung.

Phoenix Contact-Reihenklemmen aller Anschlusstechniken erzeugen gasdichte Verbindungen. Das bedeutet, dass die Kontaktstelle auch unter extremen klimatischen Bedingungen vor Korrosion geschützt ist.

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Temperaturschockprüfung - DIN EN 60352 T4

Diagramm zur Spannungsfallprüfung an über 200 Prüflingen nach dem Test  

Spannungsfallprüfung an über 200 Prüflingen nach dem Test

In der Verfahrenstechnik entstehen häufig rasche Temperaturwechsel in der Nähe prozessbedingter Wärme- und Kältequellen. Anhand dieser Prüfung wird die gleichbleibend hochwertige Kontaktqualität der Klemmstellen auch unter raschem Temperaturwechsel belegt. Für die Prüfung werden fünf Reihenklemmen auf der Befestigungsauflage montiert und mit einem Leiter des Bemessungsquerschnitts verdrahtet. Der Aufbau wird in einem Zweikammerverfahren raschen Temperaturwechseln ausgesetzt. Die Temperaturen liegen an den oberen und unteren Grenztemperaturen der Reihenklemme. Das ist in der Regel ein Temperaturbereich von -60 °C auf +100 °C. Die Verweilzeit in der Klimakammer beträgt jeweils 45 Minuten, wobei der Wechsel innerhalb weniger Sekunden geschieht. Dieser Wechsel wird über 100 Zyklen durchgeführt. Wenn nach der Prüfung keine Beschädigungen der Einzelteile aufgetreten sind und der weitere Gebrauch gewährleistet ist, ist die Anforderung erfüllt.

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Vibrationsprüfung - DIN EN 61373

Vibrationstest  

Vibrationstest

Breitbandrauschen (Schärfegrad nach DIN EN 50155)

In der Verkehrstechnik sind Reihenklemmen stets Vibrationen und Erschütterungen ausgesetzt. Besonders in der Nähe von Motoren, rotierenden Antrieben und Achsen treten diese Vibrationen auf. Zur praxisgerechten Nachbildung der Rüttelbelastung werden die Prüflinge breitbandigen, rauschförmigen Schwingungen ausgesetzt. Dadurch entstehen der Realität entsprechende Beschleunigungen an Reihenklemme und angeschlossenem Leiter. Für die Prüfung der Kategorie 1 B wird ein Frequenzbereich 5 Hz bis 150 Hz durchlaufen. Der Effektivwert der Beschleunigung beträgt bis zu 5,72 m/s2. Die Prüflinge werden in den drei Achsen (X, Y, Z) je 5 Stunden geprüft. Erschwerend zu den Erschütterungen wird der elektrische Kontakt während der Prüfung überwacht. An den Reihenklemmen darf keine Beschädigung auftreten, die den weiteren Gebrauch beeinträchtigt. Zusätzlich sind während der Prüfung keine Kontaktunterbrechungen > 1 μs zulässig. Phoenix Contact-Reihenklemmen aller Anschlusstechniken erfüllen diese hohe Vibrationsanforderung.

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Vibrationsprüfung - IEC 60068-2-6

Vibrationsprüfung  

Vibrationsprüfung

Diese Prüfung dient dem Nachweis der Vibrationsfestigkeit einer Klemmverbindung unter Einfluss andauernder Vibrationen. Dabei werden harmonische, sinusförmige Schwingungen zur Simulation von rotierenden, pulsierenden oder oszillierenden Kräften auf den Prüfling übertragen. Der Test erfolgt in allen drei Raumachsen (X, Y, Z). Die Prüfung durchläuft einen Frequenzbereich von 5 Hz bis 150 Hz. Eine Oktave je Minute beträgt dabei die Geschwindigkeit. Der Effektivwert der Beschleunigung beträgt bis zu 40 m/s2. Die Prüflinge werden in den drei Achsen (X, Y, Z) je 2 Stunden geprüft.

An den Reihenklemmen darf keine Beschädigung auftreten, die den weiteren Gebrauch beeinträchtigt. Zusätzlich sind keine Kontaktunterbrechungen > 1 μs während der Prüfung zulässig. Der Übergangswiderstand wird vor und nach der Prüfung gemessen.

Alle Anschlusstechniken erreichen die Normforderung ohne Unterbrechung des elektrischen Kontakts. Sie eignen sich daher besonders auch für anspruchsvolle Applikationen, in denen ein sicheres Funktionieren der Klemmverbindung, auch unter Erschütterung, gewährleistet sein muss.

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Schockprüfung - IEC 60068-2-27

Schockdiagramm mit 3 ms/350 g  

Schockdiagramm mit 3 ms/350 g

Um die Beständigkeit einer Klemmverbindung gegen unregelmäßig auftretende Schocks mit unterschiedlichem Energiegehalt zu prüfen und zu dokumentieren, wird diese Prüfung angewendet. Um die Belastung im Schienenverkehr zu simulieren, werden dabei Schärfegrade aus der DIN EN 50155 bzw. DIN EN 61373 (europäische Norm für Bahnanwendungen) herangezogen. Zur Definition des Schocks werden Beschleunigung und Zeitdauer vorgegeben. Nach IEC 60068-2-27 sind jeweils drei positiv und negativ Schocks in allen drei Raumachsen (X, Y, Z) vorgeschrieben. Die simulierten Beschleunigungen erreichen 50 m/s2 bei einer Schockdauer von 30 ms. An der Klemmverbindung darf keine Beschädigung auftreten, die den weiteren Gebrauch beeinträchtigt. An den Prüflingen wird das Kontaktverhalten während der Prüfung überwacht. Wenn die Bahnnorm angewendet wird, sind keine Kontaktunterbrechungen > 1 μs zulässig. Reihenklemmen von Phoenix Contact bestehen diese Schockbelastung und eignen sich für Applikationen mit extremsten Erschütterungen.

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Luft- und Kriechstrecken - IEC 60947-7-1 / UL 1059

Die Kontrolle für Maße der Luft- und Kriechstrecken belegt ausreichende elektrische Isolationseigenschaften hinsichtlich

  • Anwendung
  • zu erwartender Verschmutzung
  • Umgebungsbedingungen

Festgelegt sind die Mindeststrecken in der IEC 60947-1 bzw. der UL 1059. Der Nachweis wird durchgeführt zwischen zwei benachbarten Reihenklemmen und der Befestigungsauflage unter Betrachtung der kürzesten Abstände.

Für die Luftstrecke heißt das: Die Luftstrecke ist die kürzeste Entfernung in der Luft zwischen zwei leitenden Teilen. Die Bemessungsstoßspannung und die Überspannungskategorie der Reihenklemme sind maßgebend für die Bemessung der Mindestluftstrecken.

Für die Kriechstrecken gilt: Die Kriechstrecke ist die kürzeste Entfernung entlang des vorhandenen Isolierkörpers zwischen zwei leitenden Teilen. Für die Ermittlung der Mindestkriechstrecke ist die Bemessungsspannung, der Verschmutzungsgrad und die Isolierstoffgruppe der Reihenklemme maßgeblich. Die Mindestwerte können Sie den Tabellenwerten der jeweiligen Norm entnehmen.

IEC 60947-7-1
Phoenix Contact-Reihenklemmen sind in Überspannungskategorie III und Verschmutzungsgrad 3 mit den geforderten Strecken ausgeführt.

UL 1059
Phoenix Contact-Reihenklemmen sind in der Regel ausgelegt für eine Nennspannung von 600 V in Use group C. Detaillierte Informationen entnehmen Sie den Datenblättern oder der Katalogdokumentation.

UL
Use group
Definition

Maximale Spannung

[V]

ABedienelemente, Konsolen u.ä.

150

300

600

BHandelsübliches Gerät, einschließlich Büro- und elektronische Datenverarbeitungsgeräte und ähnliche Geräte

150

300

600

CIndustrielle Anwendungen, ohne Einschränkungen

150

300

600

DIndustrielle Anwendungen, Betriebsmittel mit begrenzten Leistungsdaten (Limited rating)

300

600

UL
Use group
Definition

Maximale Spannung

[V]

ABedienelemente, Konsolen u.ä.

150

300

600

BHandelsübliches Gerät, einschließlich Büro- und elektronische Datenverarbeitungsgeräte und ähnliche Geräte

150

300

600

CIndustrielle Anwendungen, ohne Einschränkungen

150

300

600

DIndustrielle Anwendungen, Betriebsmittel mit begrenzten Leistungsdaten (Limited rating)

300

600

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