Vissza az Áttekintéshez

Szigetelőanyagok minőségellenőrzése

Szigetelőházaink különböző hőre lágyuló műanyagokból készülnek. Az optimális műanyagot a felhasználási célnak megfelelően, villamos és mechanikai tulajdonságai alapján választjuk ki. A Phoenix Contact által használt összes műanyag RoHS-konform. A Phoenix Contact által alkalmazott összes műanyag szerepel az USA UL (Underwriters Laboratories Inc.) listáján.

A szigetelőanyagok minőségi jellemzői

Hőre lágyuló műanyagok
Szigetelőházaink legnagyobb része hőre lágyuló műanyagokból készül, amelyek nagy vonalakban amorf és részkristályos anyagokra oszthatók. A hőre lágyuló műanyagok gazdaságos és környezetkímélő módon, fröccsöntési eljárással dolgozhatók fel, és könnyen újrahasznosíthatók. A különbözőképpen módosított anyagok széles köre eleget tesz a villamos és elektronikus modulok, készülékek és berendezések magas követelményeinek a mechanikus, termikus és villamos tulajdonságaikat illetően. A hőre lágyuló műanyagok halogénmentesek, azaz nem keletkeznek olyan égési gőzök, amelyek önmagukban vagy a levegő nedvességével együtt korrozív csapadékokat hozhatnak létre. Ezenfelül nem tartalmaznak szilikonkötéseket, formaldehidet, PCB-t és PCT-t.

A műanyagok viselkedése hőmérséklet hatására (használati hőmérséklet)
A műanyagokat érő tartós hőhatások következtében mindig fellép egy úgynevezett termikus öregedés, amely a mechanikus és villamos tulajdonságok változását idézi elő. Ezt a külső behatások, többek között a sugárzás, az egyéb extra mechanikus, vegyi vagy villamos igénybevétel csak tovább erősítik. A próbatesteken elvégzett speciális vizsgálatokkal olyan paraméterek határozhatók meg, amelyek segítségével könnyen összehasonlíthatjuk a műanyagokat. E paraméterek átvétele csak feltételesen alkalmazható a műanyag formadarabok minősítésére, és a tervezőnek csupán durva viszonyítási értékekkel szolgál a műanyag kiválasztásához. Az IEC 60947-7-1 / EN 60947-7-1 jelű szabvány a sorkapcsok számára 45 K hőmérséklet-növekedést engedélyez névleges terhelés mellett. A Phoenix Contact sorkapcsok eleget tesznek ennek a követelménynek.

Műanyagok égési viselkedése (UL 94)
A műanyagok éghetőségi vizsgálatait az UL 94 jelű előírásban az Underwriters Laboratories (USA) határozta meg. Ez érvényes valamennyi felhasználási területre, különösen az elektrotechnikában. Egy vízszintes, ill. függőleges teszt során laboratóriumban a műanyag alapanyag nyílt láng hatására bekövetkező égési viselkedését vizsgálják. A besorolási szintek növekvő lángállósággal HB, V1, V2, V0 osztályokra bonthatók. A vizsgálati eredményeket az úgynevezett „sárga kártyákban” rögzítik, és évente megjelenítik a Recognized Component Directory-ban (elismert alkatrészek jegyzéke).

Termoplaszt: erősítetlen poliamid, PA
Mi a korszerű részkristályos poliamid szigetelőanyagot használjuk, amely immár nélkülözhetetlen az elektrotechnika és az elektronika területén. Hosszú ideje meghatározó szerepet tölt be és a jelentős vizsgálóállomások (többek között a CSA, KEMA, PTB, SEV, UL, VDE) is engedélyezik. A poliamid magas üzemi hőmérsékleten is nagyon jó villamos, mechanikai, kémiai és egyéb tulajdonságokkal bír. Hő okozta öregedéssel szembeni stabilitása révén rövid ideig akár kb. 200 °C hőmérsékleten is használható. Az olvadáspont típustól függően (PA 4.6, 6.6, 6.10 stb.) a 215 °C és 295 °C közötti tartományban van. A poliamid környezetéből átlágosan 2,8%-ban vesz fel nedvességet. Itt azonban nem tárolt kristályos vízről van szó, hanem molekuláris szerkezetű, vegyileg kötött H2O-csoportokról. Ezáltal a műanyag rugalmas és törésálló lesz, akár - 40 °C-os hőmérsékleten is. Az UL 94 szabvány szerint a PA a V2 ... V0 éghetőségi osztályba tartozik.

Termoplaszt: üvegszálerősítésű poliamid, PA-F
A szálerősítésű poliamidokat nagy merevség és keménység, valamint az erősítetlen anyaggal összehasonlítva még nagyobb üzemi hőmérséklet jellemzi. Ennek köszönhetően pl. a túlfeszültség-védelem területén is alkalmazhatók. A nedvesség megkötése kisebb mértékű, mint az erősítetlen poliamid esetében. Egyéb pontokban a tulajdonságok messzemenően azonosak. Az UL94 szabvány szerint a szálerősítésű poliamidok a HB ... V0 éghetőségi osztályba sorolhatók, ahol a V0 anyagok többnyire csak fekete színben kaphatók.

Termoplaszt: ABS
Az ABS hőre lágyuló formázómasszát olyan termékek gyártására használjuk, amelyeknél a nagy mechanikus szilárdság mellett a jó ütés- és bemetszésállóság is fontos. A termékek a különleges felületi minőség és keménység mellett vegyszerállóságukkal és a feszítéses szakítószilárdságukkal tűnnek ki. A jellemző termikus tulajdonságok értékei a magasabb és az alacsonyabb hőmérsékleti tartományban egyaránt jó formaállóságot mutatnak. A fémes felületi rendszerek, pl. a nikkel felvitele az ABS-ből készült termékek esetében általában lehetséges. Az alkalmazott formázómassza éghetőségi osztálya az UL 94 szabvány szerint HB ... V0.

Termoplaszt: polivinil-klorid, PVC
A PVC sós oldatokkal, hígított és tömény lúgokkal, valamint a legtöbb hígított és tömény savval, még az olajtartalmú kénsavval kevert savakkal és tömény salétromsavval szemben is ellenálló. A PVC gyulladásgátló adalékanyagok nélkül is nehezen gyullad (DIN 4102 szerinti B1, UL 94 szerinti V0).

TulajdonságokMértékegység/
fokozat
Poliamid
PA
Poliamid
PA
Poliamid
PA-GF
Poliamid
PA-GF
Polikarbonát
PC-GF
Tartós használati hőmérséklet, DIN IEC 60216[°C]< 130< 125120120130
Alkalmazási hőmérséklet (mechanikai terhelés nélkül)[°C]- 60- 60- 60- 60- 60
Átütési szilárdság, IEC 60243-1 / DIN VDE 0303-21[kV/cm]600600550475175
Kúszóáram-szilárdság, IEC 60112 / DIN VDE 0303-1CTI...
Trópus- és termeszállóság      
Fajlagos átmeneti ellenállás
IEC 60093 / VDE 0303-30, IEC 60167 / VDE 0303-31

[Ω cm]

1012101210121012> 1014
Felületi ellenállás
IEC 60093 / VDE 0303-30, IEC 60167 / VDE 0303-31
[W]1010101010121012> 1014
Éghetőségi osztály az UL 94 szerint V0V2V0HBV0
TulajdonságokMértékegység/
fokozat
Poliamid
PA
Poliamid
PA
Poliamid
PA-GF
Poliamid
PA-GF
Polikarbonát
PC-GF
Tartós használati hőmérséklet, DIN IEC 60216[°C]< 130< 125120120130
Alkalmazási hőmérséklet (mechanikai terhelés nélkül)[°C]- 60- 60- 60- 60- 60
Átütési szilárdság, IEC 60243-1 / DIN VDE 0303-21[kV/cm]600600550475175
Kúszóáram-szilárdság, IEC 60112 / DIN VDE 0303-1CTI...
Trópus- és termeszállóság      
Fajlagos átmeneti ellenállás
IEC 60093 / VDE 0303-30, IEC 60167 / VDE 0303-31

[Ω cm]

1012101210121012> 1014
Felületi ellenállás
IEC 60093 / VDE 0303-30, IEC 60167 / VDE 0303-31
[W]1010101010121012> 1014
Éghetőségi osztály az UL 94 szerint V0V2V0HBV0
Vissza az oldal tetejére

A szigetelőanyagok tulajdonságai − IEC 60210-1 / UL 746 B

A következő tesztek a sorkapcsok hosszabb időtartam alatt elszenvedett, fokozott terhelését szimulálják. A műanyagok állandó magasabb hőmérsékleten tanúsított viselkedését a húzószilárdság és a szigetelési tulajdonságok vonatkozásában vizsgáljuk. Az IEC 60216 és UL 746 B szabványok egy hőmérsékleti indexet adnak meg, amely lehetővé teszi a műanyagok hőterhelés alatti élettartamának megítélését. Ezen két tulajdonság jellemző értékei

  • mechanikusan az IEC 60216 szerinti TI értékként
  • elektromosan az UL 746 B szerint RTI értékként

adhatók meg.

IEC 60216 – TI érték
A húzószilárdságot 5000 órán keresztül kell mérni, és az eredményt 20 000 órára kell extrapolálni. Eközben azt a hőmérsékletet kell tartani, amelynél az említett 20 000 óra alatt a húzószilárdság a felére csökken.
UL 746 B – RTI érték
Az RTI érték azt a legnagyobb üzemi hőmérsékletet adja meg, amelynek elérését megelőzően meghatározott kísérleti körülmények között átütés következik be. A Phoenix Contact által használt poliamidok a következő besorolásokat érték el:

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

Magasabb hőmérsékleteken történő alkalmazáshoz pl. kerámia sorkapcsok állnak rendelkezésre.

Vissza az oldal tetejére

Felületi éghetőség - ASTM E 162

A felületi éghetőség vizsgálata  

① Hősugárzó ② Láng ③ Műanyag próbadarab

Az égés hő hatására bekövetkező terjedését az említett szabvány szerint vizsgáljuk és értékeljük. A műanyagok felületi éghetőségének kiértékelésére az ASTM E 162 szerint egy „lángterjedési indexet” (Flame-Spread-Index) kell meghatározni, amely előírt kísérleti körülmények között adja meg a lángok terjedését.

A vizsgálat során a próbadarabot (152 x 457 x max. 25,4 mm) 30°-os szögben be kell sugározni egy hőforrással (815 °C), és a felső végét nyílt lánggal meg kell gyújtani. A vizsgálat 15 perces időtartama alatt meg kell határozni azt az időt, amely alatt a láng frontja elér két, egymástól 76 mm távolságra levő mérési pontot. Ennek a lángterjedési időnek és egy számított hőfejlődési tényezőnek a szorzatából adódik a „Flame-Spread-Index”. Az amerikai vasúti közlekedésben a maximális határérték 35. A vizsgálat során megfigyelik és kiértékelik a műanyag lecsepegési viselkedését. A Phoenix Contact sorkapcsainál a Flame-Spread-Index értéke 5, a lecsepegés égés nélkül történik. Így a sorkapcsok értékei messze alatta maradnak az USA közlekedési minisztériumához tartozó vasúti hatóság (FRA) által megengedett maximális értékeknek.

Vissza az oldal tetejére

Füstgázfejlődés − ASTM E 662

Füstfejlődés a füstsűrűségmérő kamrában  

① Hősugárzó ② Láng ③ Műanyag próbadarab

Az ASTM E 662 szabvány a füst fajlagos optikai sűrűsége (füstátláthatóság) értékelésének eljárását adja meg nyílt égés, illetve parázslás esetére. Ehhez meg kell határozni az égéskamra térfogatához viszonyított százalékos fényáteresztő képességet. A vizsgálat során a mintát (76 mm x 76 mm x maximum 25 mm) az USA szabványügyi hivatala (NBS) által definiált füstsűrűségmérő kamrába helyezik (lásd az ábrát). A próbadarabot 2,5 W/cm2 intenzitású hővel sugározzák be. Ezt követően 20 percig a következő folyamatokat szimulálják:

  1. Égés nyílt lánggal
  2. Parázsló égés, nyílt láng elkerülése

Az optikai füstsűrűségnek mindkét folyamatban speciális határértékei vannak, amelyeket 1,5 és 4 perc után érik el.

a. Fajlagos optikai füstsűrűség (Ds1,5) – határérték: 100
b. Fajlagos optikai füstsűrűség (Ds4) – határérték: 200
c. Maximális füstsűrűség (Dm) a 20 perc alatt.

A Phoenix Contact sorkapcsainál alkalmazott poliamidok kielégítik az USA közlekedési minisztériumához tartozó Szövetségi Vasúti Igazgatóság (FRA) valamennyi, ASTM E 662 szerinti követelményét.

Vissza az oldal tetejére

Viselkedés tűz esetén − NF F 16-101

Az NF F 16-101 két index (I és F) segítségével írja le a műanyagok tűz során tanúsított viselkedését. Ehhez a következő teszteket kell elvégezni: izzó huzalos vizsgálat, oxigénindex, a füstgáz homályossága, a füstgáz toxicitása.

IndexOxigénindexIzzó huzal
I 070%960 °C, nem képződik láng
I 145%960 °C, nem képződik láng
I 232%960 °C, nem képződik láng
I 328%850 °C, nem képződik láng
I 420%850 °C, nem képződik láng

1. Az I index (0 − 4) meghatározása Az I index a következő táblázat segítségével az izzó huzalos vizsgálat és az oxigénindex eredményei alapján határozható meg. Itt az I 0 a legjobb, az I 4 pedig a legrosszabb besorolásnak felel meg.
2. Az F füstindex (0 − 5) meghatározása A meghatározás alapja a füstgáz homályossága és a füstgáz toxicitása. A következő, [ppm]-ben megadott anyagkoncentrációk számítanak kritikusnak:

Szén-monoxid (CO) – 1750
Szén-dioxid (CO2) – 90 000
Sósav (HCI) – 150
Hidrogén-bromid (HBr) – 170
Hidrogén-cianid (HCN) – 55
Fluorsav (HF) – 17
Kén-dioxid (SO2) – 260

A vizsgálati eredmények alapján feljegyzik a füstindexet, amelyet az értéke alapján az F0 ... F5 osztályba sorolnak. Itt az F 0 a legjobb, az F 5 pedig a legrosszabb besorolás. A Phoenix Contact sorkapcsai elérik az I 2 / F 2 besorolást.

Vissza az oldal tetejére

A füstgáz toxicitása − SMP 800-C

Az SMP 800-C a műanyag égése során keletkező mérgező füstgázok megengedett maximális értékeit írja le. A BSS 7239 (Boeing Standard) szabványhoz képest ez a szabvány pontosabb mérési eljárásokat jelöl meg a próbadarab teljes elégése során keletkező mérgező füstgázok minőségi és mennyiségi meghatározására. Ezekhez a mérésekhez a füstgázokat az ASTM E 662 vizsgálat NBS vizsgálókamrájából vesszük. Az időséma itt is ugyanaz, mint az ASTM E 662 esetén. Az adatrögzítés 20 percen keresztül történik. SMP 800-C határértékek mérgező füstgázokra [ppm]:

Szén-monoxid (CO) – 3500
Szén-dioxid (CO2) – 90 000
Nitrogén-oxidok (NOX) – 100
Kén-dioxid (SO2) – 100
Sósav (HCl) – 500
Hidrogén-bromid (HBr) – 100
Fluorsav (HF) – 100
Hidrogén-cianid (HCN) – 100

A Phoenix Contact által alkalmazott poliamidok a kritikus koncentrációk töredékeit sem érik el.

Vissza az oldal tetejére

Halogénmentes tűzvédelem − DIN EN ISO 1043-4

Színváltozatok  

Színváltozatok

A halogén kémiai elemek közé a fluor, klór, bróm és jód tartozik. A halogénkötések egyik jellemzője az éghetőség csökkentése a műanyagokban történő alkalmazás során. A tűzvédelmi vizsgálatok során összefüggést állapítottak meg a felszabaduló mérges gázok és a halogének között. A CLIPLINE complete rendszer sorkapcsai poliamid 6.6 (PA 6.6) anyagból készülnek, amelynek tűzvédelmi besorolása UL 94 V0. A halogéneket tartalmazó tűzgátlószerek helyett melamin-cianurátot alkalmazunk. A Phoenix Contact sorkapcsai ezáltal kivétel nélkül halogénmentesek.

Vissza az oldal tetejére

Kúszóútképződés (CTI) − DIN EN 60112

Kúszóútképződés a próbadarabon  

Kúszóútképződés

A légnedvesség és a piszok elősegíti a kúszóútképződést a műanyagok felületén. A kúszóútképződés alatt két szomszédos potenciál közötti vezetőképes kapcsolatok kialakulását értjük. Mindez a köztük levő feszültségkülönbség függvényében történik, elektrolitikus behatások esetén. A műanyagok CTI értéke azt jelzi, hogy az anyag mennyire gátolja meg ezt a kúszóútképződést. A méréshez két platinaelektródát kell egy 20 mm x 20 mm x 3 mm méretű mintadarabra 4 mm távolságban felhelyezni. A két elektródára ráadják a szabvány által előírt vizsgálófeszültséget. Ezután egy berendezéssel 30 másodpercenként egy-egy csepp vizsgálóoldatot cseppentenek rájuk. Azt a maximális feszültségértéket értékelik ki, amelynél 50 csepp felvitele > 0,5 A zárlati áram kialakulása nélkül megtörténik. A Phoenix ‍Contact által alkalmazott műanyagok 600-as CTI értékkel a legmagasabb vizsgálófeszültség-kategóriába sorolhatók.

Vissza az oldal tetejére

Izzó huzalos vizsgálat − IEC 60695-2-11

Izzó huzalos vizsgálat egy sorkapcson  

Izzó huzalos vizsgálat

Túlterhelés esetén a sorkapcsok áramot vezető fémrészei vagy a csatlakoztatott vezetékek nagyon erősen felmelegedhetnek. Ez a járulékos hő hatással van a műanyag házra. Elektrotechnikai alkatrészeknél az izzó huzalos vizsgálat szimulálja ezt a veszélyforrást. Egy izzó huzalt hevítenek fel adott, 550 °C, 650 °C, 750 °C, 850 °C vagy 960 °C hőmérsékletre. Ezt a huzalt az ábrán látható módon merőlegesen a próbadarab legvékonyabb házrészéhez nyomják. A szükséges erő 1 N. A vizsgálat akkor sikeres, ha: – a vizsgálat közben nem keletkezik láng vagy izzási folyamat – ha a lángok, ill. izzási folyamatok az izzó huzal eltávolítása után 30 másodpercen belül kialszanak – ha az izzó huzal alá helyezett selyempapír nem gyullad meg a leeső égő cseppektől. A Phoenix Contact által a házak anyagaként használt poliamidok általánosan megfelelnek a 960 °C-os izzó huzalos vizsgálat követelményeinek (ez a legmagasabb fokozat).

Vissza az oldal tetejére

Tűlángteszt − IEC 60947-7-1/-2

Tűlángteszt egy sorkapcson  

Tűlángteszt

A sorkapcsok alkalmazásánál fontos kritériumnak számít a tűz esetén, gyújtó forrással való közvetlen érintkezéskor tanúsított viselkedés. Ilyen lángoló gyújtó források lehetnek pl. a kúszóúton keletkező ívek. A sorkapcsok nem segíthetik elő vagy gyorsíthatják a tüzet, a műanyagoknak pedig önkioltó módon kell reagálniuk. Ezzel a tűzvizsgálattal szimulálni lehet az alkatrészek kívülről, közvetlenül rájuk ható külső gyújtóforrásokkal szembeni viselkedését. A tesztben egy butángázzal táplált nyílt lángot kell 45° fokos szögben 10 másodpercig a próbadarab egyik éléhez vagy felületéhez tartani (lásd az ábrát). Ezután meg kell figyelni a próbadarab gyújtóforrás alkalmazása nélküli viselkedését. A próbadarab megfelelt a vizsgálaton, ha:

  • a lángok illetve izzási folyamatok a láng eltávolítása után 30 másodpercen belül kialszanak illetve megszűnnek,
  • a próbadarab alá helyezett selyempapír nem gyullad meg a leeső égő cseppektől.

Az alkalmazott kiváló minőségű műanyagoknak és a megfelelő konstrukciós felépítésnek köszönhetően a Phoenix ‍Contact összes sorkapcsa kiállja a tűlángos próbát.

Vissza az oldal tetejére

A műanyag fűtőértéke − DIN 51900-2 / ASTM E 1354

A tűzvészek tapasztalatai alapján a műszaki berendezéseket egyre gyakrabban a tűz esetén bekövetkező hőleadás szerint is besorolják. Ennek hátterében a felületre vonatkoztatott hőleadás korlátozása áll.

Tűzterhelés

Tűzterhelés alatt a tűzesetkor egy meghatározott felületen felszabaduló energiát értjük. A tűzterhelés értékét MJ/m2 mértékegységben fejezik ki. Minél nagyobb egy anyag fűtőértéke és előfordulása, annál nagyobb a tűz során felszabaduló energia mennyisége. A poliamidok fűtőértéke viszonylag magas. Emiatt egyre inkább a sorkapcsok fűtőértékét is beszámítják a tűzterhelés meghatározásakor. A Phoenix Contact által alkalmazott műanyagok fűtőértékei:

DIN 51900-2: ASTM E 1354: 
Poliamid 66 V2kb. 30 MJ/kgPoliamid 66 V2kb. 22 MJ/kg
Poliamid 66 V0kb. 32 MJ/kgPoliamid 66 V0kb. 24 MJ/kg
  Összehasonlításképpen: fűtőolajkb. 44 MJ/kg

Az egyes alkatrészek tűzterhelésének kiszámításához az alkalmazott poliamid fűtőértékét meg kell szorozni az alkatrész tömegével.

Vissza az oldal tetejére

Éghetőségi osztályba sorolás − UL 94

UL 94 szabvány szerinti vizsgálati elrendezés  

UL 94 szabvány szerinti vizsgálati elrendezés

Az UL 94 éghetőségi vizsgálatokat ír le, amelyek az elektrotechnikában különleges jelentőségre tettek szert. A középpontban a tűz során tanúsított viselkedés áll. A besorolás az UL 94 HB (Horizontal Burn, vízszintes égés) vagy az UL 94 V (Vertical Burn, függőleges égés) szerint történik. A vizsgálati elrendezések alapján az UL 94 V0/1/2 besorolások nagyobb értékeket képviselnek, mint az UL 94 HB szerintiek.

UL 94 V0/1/2

Kondicionálás után a próbatestet függőlegesen befogjuk és többször, egyenként 10 másodpercig lángnak tesszük ki. A próbák között a próbatesten mérjük a láng kialvásáig eltelt időt. Végül kiértékeljük az utánégési időket és a lecsepegési jellemzőket. A Phoenix Contact sorkapcsaiban alkalmazott műanyagok teljesítik a V0 anyagként való besoroláshoz szükséges, magasabb értékű kritériumokat.

Vissza az oldal tetejére
BesorolásUL 94 V0UL 94 V1UL 94 V2
Égési időtartam minden lángnak való kitettség után< 10 s< 30 s< 30 s
Teljes égési időtartam tíz lángnak való kitettség után< 50 s< 250 s< 250 s
Izzási időtartam a második lángnak való kitettség után< 30 s< 60 s< 60 s
Teljes elégésNemNemNem
A vatta meggyulladása a próbadarab alattNemNemNem

PHOENIX CONTACT Kft.

H-2040 Budaörs,
Gyár u. 2.
(+36)-23/501-160

Ez a honlap cookie-kat (sütiket) használ, a böngészés folytatásával Ön elfogadja a cookie-kra (sütikre) vonatkozó szabályainkat. További információkért olvassa el az adatvédelmi szabályainkat.

Bezárás