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電気的接続の品質検査

機械的強度 – IEC 60947-7-1/-2

実際の試験では、接続ポイントの機械的強度を確認します。この目的のために、端子台の接続ポイントは、端子接続の品質を損なうことなく繰り返し接続されなければなりません。定格断面積の単線を使用して、メーカーの情報で指定されたトルクで端子台を5回以上接続および取り外します。試験は、5個の端子ブロックの中央の端子台で実行されます。試験の前後に、端子台は電圧降下試験に合格しなければなりません。接続ポイントは、著しい損傷を受けることなく再接続を繰り返すことに耐える必要があります。試験の前後の電圧降下は、3.2 mVを超えてはならず、また試験前に測定される値の1.5倍を超えてはいけません。フエニックス・コンタクトの端子台は、品質低下無しで繰り返しの接続に適しています。可能な接続および切断の範囲は、接続テクノロジにより、最大5000サイクルにまで到達するものもあります。

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曲げ試験:屈曲試験 – IEC 60947-7-1/-2

規格に準拠した試験用機器  

規格に準拠した試験用機器

正確に配線した端子台で高度な機械的安全性を実現する必要があります。これには、導体の確実な圧着が含まれます。したがって、試験は単線および撚線を使用して最小断面積、定格断面積、最大断面積で行われます。垂直に固定された端子台が導体に接続されています。断面積に対する試験荷重は、導体の端部に取付けられます。導体は回転するディスクの中央の開口部37.5mmを通って供給され、それ自体の軸を中心に135回回転させます。この手順により導体の圧着部分が損傷してはなりません。その後、接点は導線引張試験に合格しなければなりません。フエニックス・コンタクトの端子台は、導体が圧着部分で緩やかに接触するように設計されています。導体と接点は影響を受けず、繰り返しの圧着後でも同じ特性を保持します。

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断面積

[mm2]

断面積

AWG

距離H

[mm]

質量

[kg]

張力

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

断面積

[mm2]

断面積

AWG

距離H

[mm]

質量

[kg]

張力

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

導体引張試験 – IEC 60947-7-1/-2

10 mm²のスプリング端子台への張力の吸収  

10 mm²のスプリング端子台への張力の吸収

張力は配線中または操作中に接続ポイントに影響を与える可能性があります。したがって、正確に配線した端子台で高度な機械的安全性を実現する必要があります。接続ポイントの引張荷重容量を試験するためには、接続ポイントは60秒以上にわたり断面積に基づく所定の張力に耐えなければなりません。この試験はねん回試験の後に実施されます。この2つの試験を順番に実行することで、必要条件が強化されます。張力は接続ポイントで導体にストレスをかけます。導体は、著しい損傷を受けることなく接続ポイント内で保持される必要があります。フエニックス・コンタクトの端子台の試験結果は、要求される最小値より最大150%上回ります。

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電線引張強度(IEC 60999 / EN 60999 / VDE 0609-1、表IIIに準拠)(最大35 mm²)

電線断面積

[mm2]

電線断面積

AWG/kcmil

張力

[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

電線断面積

[mm2]

電線断面積

AWG/kcmil

張力

[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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端子台の支持体への取付け試験 – IEC 60947-7-1/-2

端子台の支持体への取付け試験  

端子台の支持体への取付け試験

端子台自体は、導体の確実な接続の他に、支持体から緩むことなく力に耐えれなければなりません。さらに、許容できない損傷は発生してはなりません。支持体への取付け力を試験するために、端子台はメーカーの情報に従って標準のDINレールに取り付けられます。次に、長さ150 mmの金属棒を接続ポイントに固定します。断面積に基づく引張強度および圧力は、100 mmの金属棒の距離と、端子台の接続ポイントおよび取付け部に作用します。端子台が緩んでいたり、レールを外れたりしてはいけません。フエニックス・コンタクトの端子台は最適な構造設計により、さまざまなDINレールシステムに確実にしっかり固定します。

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断面積

[mm2]

断面積

AWG

[N]

金属棒の直径

[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

断面積

[mm2]

断面積

AWG

[N]

金属棒の直径

[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

絶縁耐圧試験 – IEC 60947-7-1/-2/UL 1059

この電気的試験は、適切な沿面距離を実証するために使用されています。隣接する2台の端子台の電位間および端子台とDINレール間の距離が十分であることを試験するために、適切な試験電圧が印加されます。定格絶縁電圧(Ui)とはr.m.s、または正しく使用された場合に最大値として恒久的に許容されるDC電圧値です。試験用電圧は60秒間以上印加される必要があります。表に示されている数値は、この基礎として使用されます。

定格絶縁電圧
Ui

[V]

試験電圧

(r.m.s)

[V]

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

定格絶縁電圧
Ui

[V]

試験電圧

(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
試験中はスパークオーバーや破裂放電が起こることはありません。沿面放電電流は100mA以下に留まる必要があります。
UL 1059
試験電圧 = 1000 V + 定格絶縁電圧 Ui x 2。定格絶縁電圧800 Vのフエニックス・コンタクトの端子台 定格絶縁電圧800Vは一貫して2000V〜で絶縁試験に合格します。

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サージ電圧試験 – IEC 60947-7-1/-2

オシロスコープは、サージ電圧パルスの時間曲線を示します。  

サージ電圧パルス用の時間曲線

サージ電圧試験により、2つの隣接する電位間の十分な空間距離が立証されます。サージ電圧による試験は、少なくとも1秒間隔で5回実施されます。試験は、定格絶縁電圧に応じて極性ごとに行われます。隣接する端子台間または端子台とレール間の距離が検証されます。試験中に意図しないスパークオーバーが発生してはいけません。フエニックス・コンタクトの端子台用の定格サージ電圧は、6 ~ 8 kVです。これにより、端子台の動作電圧の動作信頼性が有効に確認されます。

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電圧降下試験 – IEC 60947-7-1/-2

接続ポイントでの電圧降下試験  

接続ポイントでの電圧降下試験

端子台の各接続ポイントには、接続テクノロジに応じて1つ以上の導体が接続されています。電流伝送は、導体と電流バー間の電気抵抗に強く影響されます。高品質の接点により気密接続が実現されます。これは、恒久的に確実な接続を保証する唯一の方法となります。したがって、この電気的試験は端子台(2つの接続ポイント)上での電圧降下を特定します。そのため、接触抵抗および接触品質が証明されます。端子台は定格断面で配線されます。測定のために、定格断面積の電流容量の0.1倍に相当する直接試験電流が端子台に印加されます。電圧降下は、接続ポイントの中央から10 mm以下の距離でピックオフされます。室温が20°C以下の場合、試験前後で端子台毎に3.2 mVを超えてはならず、また試験開始時に測定される値の1.5倍を超えてはいけません。フエニックス・コンタクトの端子台は、規格で要求される限界値を最大60%下回ります。

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定格断面積

[mm2]

電流容量

[A]

定格断面積

AWG

電流容量

[A]

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

定格断面積

[mm2]

電流容量

[A]

定格断面積

AWG

電流容量

[A]

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

温度上昇試験 – IEC 60947-7-1/-2/UL 1059

端子台の温度上昇はできる限り最小値に保たなければなりません。したがって、接触抵抗はできるだけ低くしなければなりません。この試験は、試験用電流にさらされている間に室温で起こる温度上昇を記録するために使用されます。

IEC 60947-7-1/-2

5つの端子台がレールに水平に取り付けられ、定格断面積の導体ループを使用して直列に接続されます。それぞれ長さは1mまたは2mとなります。端子台は、定格断面積の電流容量と同程度の試験用電流にさらされます。中央の端子台の温度上昇が記録されます。室内温度が20℃以下であると仮定すると、端子台に最大45Kの温度上昇が許容されます。さらに、最終段階として、端子台に対して電圧降下試験を実行する必要があります。

UL 1059

このプロセスは基本的にIEC試験に対応しており、導体の長さだけが異なります。3つの端子台が互いに隣接して水平に取り付けられています。測定は周囲温度25℃で行われ、最大30Kの温度上昇(可能な限り接続ポイント付近で測定)がされます。フエニックス・コンタクトの端子台に使用されるのが高品質の接点材料のため、すべての接続テクノロジにより、指定された規格よりも低い温度上昇値になります。

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電流容量

規格IEC 60947-7-1/EN 60947-7-1/DIN VDE 0611-1は、表に記載されている個々の導体断面積の試験用電流を規定しています。該当の電流は、個々の端子台用接続データとともに一覧に表示されています。端子台の型式試験はこのデータに基づいています。

IEC 60947-7-1/EN 60947-7-1に準拠の試験用電流

表5           
定格断面積[mm2]0.20.50.751.01.52.5461016
試験電流[A]46913.517.52432415776
定格断面積[mm2]2535507095120150185240300
試験電流[A]101125150192232269309353415520
表5           
定格断面積[mm2]0.20.50.751.01.52.5461016
試験電流[A]46913.517.52432415776
定格断面積[mm2]2535507095120150185240300
試験電流[A]101125150192232269309353415520
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ベースとディレーティング曲線、テストセットアップ、周囲温度

プラグイン端子台用ディレーティング曲線  

プラグイン端子台用ディレーティング曲線

プラグイン端子台の電流容量を特定するために、同じ断面積の導体を用いて電気的に直列に接続されたさまざまな極の配置を選択します。ディレーティング曲線の実質的測定のために、プラグイン端子台の電流容量はDIN EN 60512-5-1に準拠して決定されます。ここでは、さまざまな電流(例:10A、17.5A、24A、32A)を印加し、温度バランスを設定した後に、試験対象物に生じる最大温度上昇が測定されます。絶縁材の上限温度(ここでは常に100℃と仮定)を考慮に入れると、これらの値は周囲温度に応じたディレーティング曲線、すなわち「基礎曲線」をもたらします。

DIN EN 60512-5-2に準拠して、調整された容量曲線(「ディレーティング曲線」)が生成されます。この規格の通り、許容負荷電流は各ベース電流の0.8倍となります。ディレーティング係数は、コネクタの接触システムの製造公差と、温度測定、測定装置の不確実性を考慮に入れています。本カタログに記載されている項目の大半は、2、5、10、15極の設備のディレーティング曲線が用意されています。

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SCCR – 短絡電流定格

2006年4月現在、米国電気工事規程(NEC:National Electrical Code)では、工業用コントローラの短絡耐量を規定するよう要求されています。これらのSCCR(短絡電流定格)値は、UL 508Aを使用して算出することができます。米国では、すべての主回路用および制御電圧供給のフィードイン用に、すべての産業用スイッチギアの定格プレート上で計算を集約する必要があります。指定されていない部品の標準値は、UL 508A - 表SB 4.1に記載されています。端子台には10 kAの値が仮定されています。フエニックス・コンタクトはこれよりもはるかに高いSCCR値を持つ幅広い製品を生産しています。CLIPLINE completeシステム内の端子台はすべて100kAのSCCR値を有するものとして記録されています。フエニックス・コンタクトの端子台のSCCR値は、ULファイル番号E60425に詳述されています。ULファイルは、次のリンクを介してULデータベースに格納されており、そこから取得することができます。

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短時間耐電流 – IEC 60947-7-1/-2

プラグイン接続式スプリング端子台で図示された、最大の接触信頼性を実現します。  

極端な過負荷状態であっても最大の接触信頼性を実現します。

端子台は、関連する安全機器が電流を切断するまで、損傷なく実際に短絡電流に耐える必要があります。これには数十分の一秒かかることがあります。試験目的のために、端子台が支持部に取り付けられ、定格短面積の導体に配線されます。保護導体端子台は、定格断面積120A / mm2の電流密度に対してそれぞれ1秒の3段階で処理されます。試験後、個々の部品に損傷がなく、さらなる使用が保証されます。試験の前後に、端子台は電圧降下試験に合格しなければなりません。試験の前後の電圧降下は、端子台毎に3.2 mVを超えてはならず、また試験前に測定される値の1.5倍を超えてはいけません。フエニックス・コンタクトの240mm2大電流用端子台の場合、28800Aの試験用電流が品質を損なわずに1秒間端子台を通過します。

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腐食試験 – DIN 50018

腐食試験後の金属製部品  

腐食試験後の金属製部品

電気接続の金属部の重要な役割は刺激性の環境で極めて大きくなっています。腐食のない接点領域では、低抵抗で高性能な接続が前提条件となります。本試験法には二硫化硫黄を含む多湿気候での腐食試験法が記載されています。酸性化合物Ph 7未満が試験中に形成され、金属表面を攻撃します。2リットルの蒸留水と1リットルのSO2ガスがテスト室に導入されます。40℃の試験温度では、亜硫酸が試験中に形成されます。8時間の試験後、試験対象物は扉が開いた状態で16時間乾燥させます。試験の最後に、試験対象物を目視検査し、接触抵抗を測定して本腐食試験の接点への影響をより詳細に説明します。フエニックス・コンタクトの端子台は、高品質の気密接続を実現します。腐食性の高い媒体でもこの接続に影響しません。

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エージング試験 – IEC 60947-7-1/-2

時間に対する電流および温度  

時間に対する電流および温度

端子台の長いライフサイクルの観点から、劣化動向もまた重要な役割を果たします。本試験では、接触品質はシュミレーションされた経時変化によって検証されます。数年間の使用をシュミレーションするために、5つの端子台がレールに水平に取り付けられ、定格断面積の導体を使用して直列に接続されています。電圧降下は各端子台で測定されます。これらの端子台は最小300 mmの導体で接続されています。恒温槽内の最低温度は20°C、最高温度は85°Cに設定されています。加熱段階および最高温度での10分間の休止段階の間、定格電流が流れます。その結果、試験対象物の最大許容動作温度(最大130℃)に達します。この後、冷却段階が続きます。電圧降下は、冷却された状態(約20℃)で24サイクル後に常に測定されます。試験は全192サイクルで構成されます。電圧降下は最初3.2 mVを超えてはいけません。試験中または試験後、4.8 mVまたは24サイクル後に測定された値の1.5倍を超えてはなりません。フエニックス・コンタクトの端子台は困難な温度条件でも高い耐久性を保つように設計されています。プラスチック製および金属製部品で十分な安全機能を持たせることができます。

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環境試験方法 – IEC 60068-2-42/43

端子台の機械的および電気的寿命は、使用される金属部品および絶縁材により直接影響を受けます。電気的接続に対する気候の影響を評価するため、端子台はさまざまな環境シミュレーション試験を受けます。導体の接点、ナイフ断路点、および試験用接点がこれらの試験に含まれています。各試験後の接触抵抗値、導体の固定具合、接点の視覚的評価が評価基準となります。

  • 25℃、湿度75%での強いSO2産業雰囲気での10日間の保管
  • 25℃、湿度75%での強いH2S雰囲気での4日間の保管

試験完了後、接触抵抗は初期値の1.5倍を超えてはなりません。端子台の機能は、何も制限なく確保する必要があります。フエニックス・コンタクトの端子台の高品質は、耐腐食性の優れた高級銅合金を使用することにより達成できます。

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塩水噴霧 – IEC 60068-2-11/-52

Push-inテクノロジの塩水噴霧試験  

Push-inテクノロジの塩水噴霧試験

特に造船では、技術的部品は腐食性雰囲気で連続的に機能する必要があります。空気中の塩分は湿度が上がると使用する金属部品に厳しい条件になります。海上での気候の影響は、上記の規格に基づいてシミュレーションできます。

材料の耐性は、腐食性雰囲気での塩水噴霧で試験します。試験対象物を試験室に入れ、35°Cの温度で96時間、5%塩化ナトリウム溶液(NaCl: pH値6.5 ~ 7.2)の微量投与噴射を行います。

試験の最後に、試験対象物を目視検査し、電気的試験を行い、本腐食試験の接点への影響をより詳細に説明します。

フエニックス・コンタクトの端子台は、どんな接続方式でもすべて、気密接続を実現します。つまり接点は厳しい気象条件でも腐食から保護されます。

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熱衝撃試験 – DIN EN 60352 T4

試験後に200を超える試験対象物の電圧降下試験用の略図  

試験後に200を超える試験対象物の電圧降下試験

プロセス市場では、急激な温度変化がプロセス関連の熱源や冷熱源の近くで頻繁に発生します。この試験では、急激な温度変化があっても接続ポイントの接触品質が一貫して高いことが確認されます。試験目的のために、5つの端子台が支持部に取り付けられ、定格短面積の導体に配線されます。この構造は、2室法を使用して急速な温度変化を受けます。温度は端子台の上限および下限温度に近くなります。温度範囲は一般的に-60℃ ~ + 100℃となります。各気候チャンバ内の滞留時間は45分であり、それにより数秒以内に変化が起こります。この変化は100サイクル実行されます。試験後、個々の部品に損傷がなく、さらなる使用が保証されます。

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振動試験 – DIN EN 61373

振動試験  

振動試験

広帯域ノイズ(DIN EN 50155に準拠の強度)

交通アプリケーションでは、端子台は常に振動と衝撃にさらされています。これらの振動は特に、エンジン、回転駆動装置、および車軸の近傍で発生します。振動応力の実際的なシミュレーション用に、試験対象物は広帯域ノイズ誘起振動を受けます。これは、端子台と接続された導体に現実的な加速度が発生することを意味します。カテゴリー1Bの試験では、検査対象物を5Hzから150Hzの範囲の周波数を加えます。加速度の実効値は最高5.72m/s2です。検査対象は3本の軸(X、Y、Z)それぞれで5時間試験を行います。振動のほか、試験中に電気接触も監視します。端子台に以後の使用に支障がでるような損傷があってはいけません。さらに試験中1 μsを超える接触の中断は許容されません。フエニックス・コンタクトの端子台は、どんな接続テクノロジでもすべて、この高い振動要件を満たします。

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振動試験 - IEC 60068-2-6

振動試験  

振動試験

この試験は、恒久的に振動を受ける端子接続の耐振動性をテストします。検査対象に高調波の正弦波振動を加え、回転、脈動または揺動力のシミュレーションを行います。試験は3本の空間軸(X、Y、Z)でそれぞれで行います。試験は、5 ~ 150Hzの周波数範囲にわたって行われます。これは、毎分1オクターブの速度に相当します。加速度の実効値は最高40m/s2です。検査対象は3本の軸(x、y、z)それぞれで2時間試験を行います。

端子台に以後の使用に支障がでるような損傷があってはいけません。さらに試験中1 μsを超える接触の中断は許容されません。接触抵抗は、試験の前後で測定されます。

すべての接続テクノロジは、電気接点を中断することなく規格の要件を満たしています。したがって、振動環境下でも、端子接続の確実な機能が保証されなければならない厳しいアプリケーションに最適です。

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衝撃試験 – IEC 60068-2-27

3 ms/350gでの衝撃略図  

3 ms/350gでの衝撃略図

この試験は、さまざまな強度の不規則な衝撃に対する端末接続の抵抗を試験し、記録するために実行されます。DIN EN 50155およびDIN EN 61373(鉄道アプリケーションのヨーロッパ規格)の強度は、鉄道輸送における負荷をシュミレーションするために使用されます。衝撃を定義するために、加速度と持続時間が指定されています。IEC 60068-2-27では、3つの空間軸(X、Y、Z)のそれぞれについて、3つの正負の衝撃が規定されています。シミュレートされた加速度は50 m/s2に達し、衝撃持続時間は30 msです。端末接続部に損傷が生じて、それ以降の使用を妨げることはありません。試験中に試験対象物の接触動作が監視されます。鉄道規格が適用されている場合、1μsを超える接触中断は許容されません。フエニックス・コンタクトの端子台はこの耐衝撃性を実現し、極端な振動のあるアプリケーションに適しています。

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空間距離と沿面距離 – IEC 60947-7-1 / UL 1059

空気距離および沿面距離の寸法検査を実施することにより、電気的絶縁特性が以下の点に関して適切であることが確認できます。

  • アプリケーション
  • 予期される汚染
  • 使用条件

最短距離はIEC 60947-1 および UL 1059で定義されています。最短距離を考慮して、距離は2つの隣接する端子台と支持体との間で測定することにより確認できます。

空間距離とは、空間距離とは、2つの導電性部品間の空気中の最短距離のことです。最小空間距離値を定めるための決定要因は、端子台の定格サージ電圧と過電圧カテゴリです。

沿面距離とは、沿面距離とは、2つの導電性部品間の絶縁体に沿った最短距離のことです。最小沿面距離を定めるための決定要因は、端子台の定格電圧、汚染度、絶縁材グループです。最小値は、関連規格用の表の値から取ることができます。

IEC 60947-7-1
フエニックス・コンタクトの端子台は、必要な距離での過電圧カテゴリIIIおよび汚染度3で設計されています。

UL 1059
フエニックス・コンタクトの端子台は一般に、使用グループCでの定格電圧600V向けに設計されています。。詳細情報は、データシートまたはカタログ資料に記載されています。

UL
ユーザーグループ
定義

最大電圧

[V]

A操作エレメント、制御盤、および同様の機器

150

300

600

Bオフィス機器、電子データ処理機器、また同様の機器を含む従来の機器

150

300

600

C産業用アプリケーション、制限なし

150

300

600

D産業用アプリケーション、定格制限のある機器

300

600

UL
ユーザーグループ
定義

最大電圧

[V]

A操作エレメント、制御盤、および同様の機器

150

300

600

Bオフィス機器、電子データ処理機器、また同様の機器を含む従来の機器

150

300

600

C産業用アプリケーション、制限なし

150

300

600

D産業用アプリケーション、定格制限のある機器

300

600

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フエニックス・コンタクト株式会社

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