Tilbake til oversikten

Kvalitetskontroll av isolasjonsmaterialer

Isolasjonshusene består av ulike termoplastiske kunststoffer. For å finne frem til det kunststoffet som er best egnet legges stoffets elektriske og mekaniske egenskaper til grunn. Alle typer kunststoff som tas i bruk av Phoenix Contact, er i samsvar med RoHS. Alle typer kunststoff som tas i bruk hos Phoenix Contact, er angitt i UL (Underwriters Laboratories Inc.) i USA.

Kvalitetsegenskaper for isolasjonsmaterialer

Termoplast
De fleste av våre isolasjonshus består av termoplastiske kunststoffer som kan grovinndeles i amorfe og delkrystallinske materialer. Termoplaster bearbeides på en økonomisk og miljøvennlig måte ved sprøytestøping og kan enkelt resirkuleres og gjenbrukes. Et stort antall forskjellig modifiserte materialer oppfyller de strenge kravene som stilles til elektriske og elektroniske moduler, apparater og anlegg når det gjelder de mekaniske, termiske og elektriske egenskapene. Termoplast er halogenfri, det vil si at det ikke oppstår forbrenningsdamp som, alene eller sammen med luftfuktighet, kan føre til korrosive nedslag. Silikonforbindelser, formaldehyd, PCB eller PCT forekommer heller ikke.

Kunststoffegenskaper ved temperaturpåvirkninger (brukstemperaturer)
Når kunststoff utsettes for varmepåvirkning over lang tid, inntrer alltid en såkalt termisk aldring som forårsaker en endring av de mekaniske og elektriske egenskapene. Ytre påvirkning, f.eks. stråling, og andre mekaniske, kjemiske eller elektriske belastninger, forsterker denne effekten. Ved hjelp av spesielle tester utført på prøvestykker kan man bestemme de karakteristiske verdiene som gjør det mulig å effektivt sammenligne kunststoffer med hverandre. En overføring av disse karakteristikkene for vurdering av kunststoff-formdeler er imidlertid kun mulig i begrenset grad og kan kun fungere som grove referanseverdier for konstruktøren ved valg av kunstoffmaterialer. For rekkeklemmer fastsetter IEC 60947-7-1/EN 60947-7-1 en tillatt temperaturøkning på 45 K ved nominell belastning. Phoenix Contact-klemmer oppfyller disse kravene.

Kunststoffers brennegenskaper (UL 94)
Brennbarhetstestingen av kunststoff er definert av Underwriters Laboratories (USA) i forskriftene UL 94. Denne forskriften gjelder for alle anvendelsesområder, spesielt også innen elektroteknikk. I en horisontal- hhv. vertikaltest testes kunststoffmaterialets brennbarhet under påvirkning av en åpen flamme i et testlaboratorium. Evalueringstrinnene er inndelt etter stigende flammemotstand i HB, V2, V1 og V0. Testresultatene er oppført i de såkalte Yellow Cards og utgis årlig i ‍Recognized Component Directory.

Termoplast: Polyamid uforsterket, PA
Vi bruker det moderne delkrystallinske isolasjonsmaterialet polyamid, som har blitt uunnværlig innen elektroteknikk og elektronikk. Dette materialet har lenge hatt en dominerende stilling og er godkjent av de forskjellige godkjennelsesinstansene som CSA, KEMA, PTB, SEV, UL, VDE og andre. Også ved høye brukstemperaturer har polyamid svært gode elektriske, mekaniske, kjemiske og andre egenskaper. Takket være varmealdringsstabilisering er kortvarige topptemperaturer opptil ca. 200 °C tillatt. Avhengig av type (PA 4.6, 6.6, 6.10 osv.) ligger smeltepunktet på området 215 °C til 295 °C. Polyamid tar opp fuktighet fra luften, gjennomsnittlig 2,8 %. Det dreier seg imidlertid ikke om innlagret krystallvann, men om kjemisk bundne H2O-grupper i molekylstrukturen. Det gjør kunststoffet elastisk og bruddsikkert, også ved temperaturer ned til -40 °C. I henhold til UL 94 oppnår PA brennbarhetsklasse V2 til V0.

Termoplast: Polyamid glassfiberforsterket, PA-F
Fiberforsterket polyamid utmerker seg med høyere stivhet og hardhet, og sammenlignet med uforsterket material også med høyere brukstemperaturer. Av denne grunn er materialet også velegnet til bruk for eksempel innen overspenningsbeskyttelse. Fuktighetsopptaket er lavere enn for uforsterket polyamid. Utover dette er egenskapene i stor grad identiske. I henhold til UL 94 oppfyller fiberforsterket polyamid kravene til brennbarhetsklasse HB til V0. V0-materialer leveres vanligvis kun i svart farge.

Termoplast: ABS
Den termoplastiske formmassen ABS benyttes hos oss for produkter som, ved siden av en høy mekanisk fasthet og stivhet, også må ha gode slag- og kjervslagegenskaper. Produktene er meget motstandsdyktige mot kjemikalier og spenningsriss og har høy overflatekvalitet og hardhet. Karakteristiske, termiske egenskaper er en god formbestandighet ved både høye og lave temperaturer. Produkter i ABS kan påføres overflatesystemer i metall, som for eksempel nikkel. I henhold til UL 94 ligger brennbarhetsklassen til den benyttede formmassen ved HB opptil V0.

Termoplast: Polyvinylklorid PVC
PVC er bestandig mot saltløsninger, fortynnede og og konsentrerte luter samt de fleste fortynnede og konsentrerte syrer, med unntak av oleumholdig svovelsyre, blandet syre og konsentrert salpetersyre. PVC er tungt antennelig uten brannbeskyttelsesutstyr (B1 i henhold til DIN 4102 til UL 94 V0).

EgenskaperEnhet/
trinn
Polyamid
PA
Polyamid
PA
Polyamid
PA-GF
Polyamid
PA-GF
Polykarbonat
PC-GF
Varig brukstemperatur, DIN IEC 60216[°C]< 130< 125120120130
Temperaturinnsats (uten mekanisk belastning)[°C]- 60- 60- 60- 60- 60
Gjennomslagsfasthet, IEC 60243-1 / DIN VDE 0303-21[kV/cm]600600550475175
Krypstrømfasthet, IEC 60112 / DIN VDE 0303-1CTI...godgodgodgodgod
Trope- og termittsikkerhet      
Spesifikk gjennomgangsmotstand
IEC 60093 / VDE 0303-30, IEC 60167 / VDE 0303-31

[Ω cm]

1012101210121012> 1014
Overflatemotstand
IEC 60093 / VDE 0303-30, IEC 60167 / VDE 0303-31
[W]1010101010121012> 1014
Brennbarhetsklasse i henhold til UL 94 V0V2V0HBV0
EgenskaperEnhet/
trinn
Polyamid
PA
Polyamid
PA
Polyamid
PA-GF
Polyamid
PA-GF
Polykarbonat
PC-GF
Varig brukstemperatur, DIN IEC 60216[°C]< 130< 125120120130
Temperaturinnsats (uten mekanisk belastning)[°C]- 60- 60- 60- 60- 60
Gjennomslagsfasthet, IEC 60243-1 / DIN VDE 0303-21[kV/cm]600600550475175
Krypstrømfasthet, IEC 60112 / DIN VDE 0303-1CTI...godgodgodgodgod
Trope- og termittsikkerhet      
Spesifikk gjennomgangsmotstand
IEC 60093 / VDE 0303-30, IEC 60167 / VDE 0303-31

[Ω cm]

1012101210121012> 1014
Overflatemotstand
IEC 60093 / VDE 0303-30, IEC 60167 / VDE 0303-31
[W]1010101010121012> 1014
Brennbarhetsklasse i henhold til UL 94 V0V2V0HBV0
Tilbake oppover

Isolasjonsmaterialegenskaper - IEC 60210-1 / UL 746 B

I følgende tester simuleres økt belastning på rekkeklemmene over et lengre tidsrom. Kunststoffenes egenskaper ved konstant høyere temperaturer beskrives med utgangspunkt i strekkfasthet og isolerende egenskaper. IEC 60216 og UL 746 B angir en temperaturindeks som sier noe om kunststoffenes levetid under varmepåvirkning. Karakteristiske verdier for disse to egenskapene angis

  • mekanisk etter IEC 60216 som TI-verdi
  • elektrisk etter UL 746 B som RTI-verdi.

IEC 60216 – TI-verdi
Strekkfastheten måles over 5000 timer, og resultatet ekstrapoleres til 20 000 timer. I den forbindelse fastholdes den temperaturen der strekkfastheten er sunket til halvparten etter nevnte 20 000 timer.
UL 746 B – RTI-verdi
RTI -verdien angir høyeste brukstemperatur før et elektrisk gjennomslag er et faktum ved bestemte forsøksbetingelser. Polyamidene som brukes av Phoenix Contact, er inndelt på følgende måte:

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

For bruk ved høyere temperaturer finnes det f.eks. klemmer i keramikk.

Tilbake oppover

Overflatebrennbarhet - ASTM E 162

Overflatebrennbarhetstest  

① Varmestråler ② Flamme ③ Kunststofftest

Utbredelsen av brann under varmepåvirkning testes og evalueres i ovennevnte standard. For å kunne evaluere kunststoffenes overflatebrennbarhet fastsettes en såkalt Flame Spread Index i henhold til ASTM E 162. Den sier noe om flammenes utbredelse ved forsøksbetingelser som er gitt på forhånd.

I den forbindelse utsettes et testobjekt (152 mm x 457 mm x maks. 25,4 mm) for en varmekilde (815 °C) i form av en stråle i en vinkel på 30°. På den øverste enden antennes objektet med en åpen flamme. Under testen, som varer i 15 minutter, fastsettes tiden som går til flammefronten når to målepunkter som ligger 76 mm fra hverandre. Produktet av denne flammeutbredelsestiden og en beregnet varmeutviklingsfaktor gir Flame Spread Index. I amerikansk skinnegående trafikksystem er maksimal grenseverdi 35. Ved testen overvåkes og evalueres også kunststoffenes dryppegenskaper. Rekkeklemmene fra Phoenix Contact når en Flame Spread Index på 5 og drypper ikke brennende. Dermed ligger rekkeklemmene langt under tillatte maksimalverdier fra Federal Railroad Administration (FRA), U.S. Departments of Transportation.

Tilbake oppover

Røykgassutvikling - ASTM E 662

Røykutvikling i røyktetningskammeret  

① Varmestråler ② Flamme ③ Kunststofftest

I standard ASTM E 662 er en metode for evaluering av røykens spesifikke optiske tetthet under åpen brann eller ulmebrann spesifisert. I den forbindelse observeres prosentuell lysgjennomtrengelighet relativt til brennkammervolum. Her føres et testobjekt (76 mm x 76 mm x maks. 25 mm) inn i et røyktetthetskammer (se bilde) som er definert av NBS (National Bureau of Standards) Testobjektet utsettes for en varme på 2,5 W/cm2. Til slutt simuleres følgende prosesser i 20 minutter:

  1. Forbrenning ved åpen flamme
  2. Ulmebrann, unngåelse av åpen flamme

For begge prosesser finnes det spesielle grenseverdier for den optiske røyktettheten som registreres etter 1,5 og 4 minutter.

a. Spesifikk optisk røyktetthet (Ds1,5) – grenseverdi 100
b. Spesifikk optisk røyktetthet (Ds4) – grenseverdi 200
c. Maksimal røyktetthet (Dm) i løpet av de 20 minuttene.

Polyamidene som benyttes i rekkeklemmene fra Phoenix ‍Contact oppfyller i henhold til ASTM E 662 alle krav som stilles i Federal Railroad Administration (FRA), U.S. Departments of Transportation.

Tilbake oppover

Brannegenskaper - NF F 16-101

NF F 16-101 beskriver kunststoffenes brannegenskaper ved hjelp av to indikatorer (I og F). Følgende tester foretas i den forbindelse: Glødetrådtest, surstoffindeks, røykgassopasitet, røykgasstoksikologi.

IndeksSurstoffindeksGlødetråd
I 070 %960 °C, ingen flammedannelse
I 145 %960 °C, ingen flammedannelse
I 232 %960 °C, ingen flammedannelse
I 328 %850 °C, ingen flammedannelse
I 420 %850 °C, ingen flammedannelse

1. Fastsettelse av indeks I (0-4) Indeks I fastsettes ved hjelp av følgende tabeller på bakgrunn av resultatene fra glødetrådtesten og surstoffindeksen. Her tilsvarer I 0 beste klassifisering og I 4 dårligste klassifisering.
2. Fastsettelse av røykindeks F (0-5) Røykgassopasitet og røykgasstoksisitet danner grunnlaget. Følgende stoffkonsentrasjoner i [ppm] betraktes som kritiske:

Kullmonoksid (CO) – 1750
Kulldioksid (CO2) – 90.000
Saltsyre (HCl) – 150
Hydrogenbromid (HBr) – 170
Blåsyre (HCN) – 55
Flussyre (HF) – 17
Svoveldioksid (SO2) – 260

På bakgrunn av testresultatene noteres en røykindeks som tilordnes klassene F 0 - F 5, avhengig av verdien den innehar. Verdien F 0 tilsvarer beste klassifisering, mens verdien F 5 gjenspeiler dårligste klassifisering. Rekkeklemmene fra Phoenix Contact oppnår klassifisering I 2 / F 2.

Tilbake oppover

Røykgasstoksisitet - SMP 800-C

SMP 800-C definerer maksimalt tillatte verdier for giftig røykgass ved forbrenning av kunststoff. Sammenlignet med BSS 7239 (Boeing Standard) angir denne standarden mer nøyaktige målemetoder for kvalitativ og kvantitativ fastsettelse av toksisk røykgass som oppstår under fullstendig forbrenning av testobjektet. Røykgassen fra disse målingene hentes ut fra NBS-testkammeret til testen i henhold til ASTM E 662. Også her gjelder samme tidsskjema som ved ASTM E 662. Data samles inn i løpet av de 20 minuttene. SMP 800-C grenseverdier for toksisk røykgass i [ppm]:

Kullmonoksid (CO) – 3500
Kulldioksid (CO2) – 90.000
Nitrogenoksid (NOX) – 100
Svoveldioksid (SO2) – 100
Saltsyre (HCl) – 500
Hydrogenbromid (HBr) – 100
Flussyre (HF) – 100
Blåsyre (HCN) – 100

Polyamidene som benyttes av Phoenix Contact underskrider de kritiske konsentrasjonene betraktelig.

Tilbake oppover

Halogenfri flammebeskyttelse - DIN EN ISO 1043-4

Fargevarianter  

Fargevarianter

Halogener er de kjemiske elementene fluor, klor, brom og jod. En egenskap ved halogenforbindelsene refererer til redusert brennbarhet ved bruk i kunststoffer. I forbindelse med brannvernstekniske undersøkelser fant man sammenhengen mellom frigitte giftgasser og halogener. Rekkeklemmer i CLIPLINE complete-systemet er fremstilt i polyamid 6.6 (PA 6.6) med brannvernklassifisering UL 94 V0. I stedet for halogenholdige flammebeskyttende midler benyttes melamin cyanurate. Phoenix Contact-rekkeklemmer er derfor konsekvent halogenfrie.

Tilbake oppover

Krypveidannelse (CTI) - DIN EN 60112

Krypveidannelse på testlegeme  

Krypveidannelse

Fuktighet og smuss fremmer krypveidannelse på kunststoffets overflate. Krypveidannelse er dannelse av ledende forbindelser mellom nabopotensialer. Dette er avhengig av spenningsforskjellen de har under elektrolytisk påvirkning. CTI-verdien til et kunststoff viser i hvilken grad denne krypveidannelsen forhindres. To platinaelektroder plasseres på et testlegeme 20 mm x 20 mm x 3 mm med 4 mm avstand. Til begge elektroder kobles en testspenning etter standard. Via en anordning dryppes deretter en testløsning på denne i form av en dråpe hvert 30. sekund. I forsøket evalueres maksimal spenningsverdi der 50 dråper tilføres uten kortslutningsstrøm > 0,5 A. Kunststoffene som benyttes av Phoenix ‍Contact har en CTI-verdi på 600 og er dermed klassifisert i høyeste testspenningskategori.

Tilbake oppover

Glødetrådtest - IEC 60695-2-11

Glødetrådtest på en rekkeklemme  

Glødetrådtest

Ved overlast kan rekkeklemmenes strømledende metalldeler eller tilkoblede ledere bli meget varme. Denne ekstra varmen får konsekvenser for kunststoffhuset. Ved elektrotekniske komponenter simulerer glødetrådtesten denne farekilden. En glødetråd varmes opp til en bestemt temperatur, 550 °C, 650 °C, 750 °C, 850 °C eller 960 °C. Som vist på bildet presses glødetråden på testobjektets tynneste huspunkt i rett vinkel. Kraften tilsvarer 1 N. Testen betraktes som bestått dersom det under testen ikke dannes en flamme eller glødeprosess, hvis flammer henholdsvis glødeprosesser slukker innen 30 sekunder etter at glødetråden er fjernet, og hvis silkepapirunderlaget under glødetråden ikke antennes av brennende dråper som faller ned. Polyamidene som benyttes som husmaterial hos Phoenix Contact oppfyller alle krav med hensyn til glødetrådtest ved 960 °C (høyeste trinn).

Tilbake oppover

Nåleflammetest - IEC 60947-7-1/-2

Nåleflammetest på en klemme  

Nåleflammetest

Når rekkeklemmene skal brukes er brannegenskapene ved direkte kontakt med en tennkilde et viktig kriterium. Slike flammende tennkilder kan for eksempel være lysbuer på en krypstrekning. Klemmer skal ikke fremme eller akselerere brann, kunststoffene må reagere selvslukkende. Med denne branntesten simuleres komponentenes egenskaper mot en ekstern tennkilde som virker direkte utenfra på komponentene. Ved testen blir en åpen flamme, som forsynes med butangass, lagt på en kant eller flate på testobjektet i ti sekunder i en vinkel på 45° (se bildet). Til slutt observeres testobjektets egenskaper uten tennkilde. Testen betraktes som bestått:

  • hvis flammer eller glødeprosesser slukner i løpet av 30 sekunder etter at flammen er fjernet
  • hvis silkepapiret som ligger som underlag under testobjektet ikke antennes som følge av brennende dråper som faller ned

På grunn av kunststoffenes høye kvalitet og konstruktive oppbygging består samtlige rekkeklemmer fra Phoenix Contact nåleflammetesten.

Tilbake oppover

Kunststoffets varmeverdi - DIN 51900-2/ASTM E 1354

På grunn av erfaringer fra brannkatastrofer inndeles tekniske anlegg i tiltagende grad også etter avgitt varmemengde ved brann. Målet er å begrense varmeutviklingen med hensyn til areal.

Termisk belastning

Med termisk belastning mener man den energimengden som frigis på et bestemt areal ved brann. Termiske belastninger uttrykkes vanligvis i MJ/m2. Jo høyere brennverdi og forekomster av et stoff, desto større er energimengden som settes fri ved en brann. Polyamidenes brennverdier er relativt høye. Derfor trekkes også rekkeklemmenes brennverdier i økende grad inn når termiske belastninger skal fastsettes. Brennverdier for kunststoffer som benyttes av Phoenix Contact i henhold til

DIN 51900-2: ASTM E 1354: 
Polyamid 66 V2ca. 30 MJ/kgPolyamid 66 V2ca. 22 MJ/kg
Polyamid 66 V0ca. 32 MJ/kgPolyamid 66 V0ca. 24 MJ/kg
  Til sammenligning: brennoljeca. 44 MJ/kg

For å beregne den termiske belastningen på de enkelte komponentene må brennverdien til hvert og et av polyamidene multipliseres med delvekten.

Tilbake oppover

Brennbarhetsklassifisering - UL 94

Testforløp i henhold til UL 94  

Testforløp i henhold til UL 94

UL 94 definerer brennbarhetstester som har fått stor betydning for elektroteknikk. I den forbindelse står brannegenskapene i midtpunktet. Inndelingen foretas i UL 94 HB (Horizontal Burn) eller UL 94 V (Vertical Burn). Testoppbyggingen viser at 94 V0/1/2-inndelingene er av høyere kvalitet enn 94 HB-inndelingen.

UL 94 V0/1/2

Etter en kondisjonering fastspennes teststaven vertikalt og utsettes for flammeimpulser gjentatte ganger i henholdsvis ti sekunder. Mellom disse flammeimpulsene måles tiden som går til teststaven slukner. Til slutt evalueres etterbrenningstidene og dryppegenskapene. Kunststoffet som benyttes i rekkeklemmene fra Phoenix Contact imøtekommer alle de høyere kriteriene for en tilordning som V0-material.

Tilbake oppover
KlassifiseringUL 94 V0UL 94 V1UL 94 V2
Brenntid etter hver flammeimpuls< 10 s< 30 s< 30 s
Total brenntid etter ti flammeimpulser< 50 s< 250 s< 250 s
Glødetid etter 2. flammeimpuls< 30 s< 60 s< 60 s
Fullstendig utbrenningNeiNeiNei
Antennelse av vatt under prøvenNeiNeiNei

PHOENIX CONTACT AS

Strømsveien 344
N-1081 Oslo
+47 22 07 68 00

Dette nettstedet bruker cookies, ved å fortsette å bla gjennom samtykker du til vår cookie politikk. Les vår personvernpolicy for mer informasjon.

Lukk