Înapoi la Prezentare generală

Controlul calității şi materiale izolante

Carcasele noastre izolante sunt realizate din diverse materiale termoplastice. În funcţie de aplicaţie, se selectează materialul plastic optim pe baza caracteristicilor sale electrice şi mecanice. Toate materialele plastice folosite de Phoenix Contact sunt conforme normelor RoHS. Toate materialele plastice care se folosesc în cadrul companiei Phoenix Contact sunt listate la UL (Underwriters Laboratories Inc.) din SUA.

Caracteristicile materialelor izolante

Termoplast
Cea mai mare parte a carcaselor noastre izolante este realizată din materiale termoplastice, care se împart în mare în materiale amorfe și parțial cristaline. Termoplastele sunt prelucrate într-un mod economic și prietenos cu mediul prin turnare și se pot recicla și refolosi foarte bine. O multitudine de materiale modificate diferit acoperă cerinţele ridicate de module electrice şi electronice, dispozitive şi sisteme în privinţa caracteristicilor mecanice, termice şi electrice. Termoplastul este fără halogen, ceea ce înseamnă că nu există vapori de combustie, care duc separat, sau împreună cu umiditatea aerului, la precipitaţii corozive. În plus, nu sunt conţinuţi compuşi siliconici, formaldehidă, PCB şi PCT.

Comportamentul materialelor plastice sub efectul temperaturii (temperaturi de serviciu)
În cazul acţiunii îndelungate a căldurii asupra materialelor plastice, are loc întotdeauna o aşa-numită uzură termică, care produce o modificare a proprietăţilor mecanice şi electrice. Influenţele externe, de ex. radiaţii, solicitări suplimentare mecanice, chimice sau electrice întăresc acest efect. Prin verificări speciale pe anumite eşantioane, pot fi determinaţi indicatori care permit o bună comparaţie a materialelor plastice între ele. O transferabilitate a acestor indicatori pentru evaluarea pieselor standard din materiale plastice este posibilă numai în anumite condiţii şi îi poate oferi constructorului numai valori cu titlu indicativ pentru selecţia unui material plastic. IEC 60947-7-1/EN 60947-7-1 stabileşte pentru blocurile terminale modulare în cazul sarcinii nominale o creştere permisă a temperaturii de 45 K. Blocurile terminale Phoenix Contact îndeplinesc această cerinţă.

Comportamentul la ardere al materialelor plastice (UL 94)
Testările pentru inflamabilitate în cazul materialelor plastice au fost definite de Underwriters Laboratories (USA) în reglementarea UL 94. Aceasta este valabilă pentru toate domeniile de utilizare, în special în electrotehnică. Într-un test orizontal resp. vertical, comportamentul la ardere al materialului plastic este testat în laboratorul de testare, prin acţiunea unei flăcări deschise. Etapele de evaluare sunt clasificate pe baza comportamentului în creştere de întârziere la propagarea flăcării în HB, V1, V2, V0. Rezultatele testărilor sunt incluse în aşa-numitele „Yellow Cards“ şi apar anual în Recognized Component Directory.

Termoplaste: poliamidă neranforsată, PA
Folosim materialul izolant modern, parţial cristalin poliamidă, care nu mai poate fi exclus din domeniile electrotehnicii şi electronicii. Acesta ocupă de mult timp o poziţie dominantă şi este autorizat de centrele de aprobare specializate precum CSA, KEMA, PTB, SEV, UL, VDE etc. Chiar și la temperaturi de lucru mari, poliamida are proprietăți electrice, mecanice, chimice și speciale foarte bune. Prin stabilizarea la îmbătrânirea termică, sunt permise vârfuri de temperatură instantanee de până la 200 °C. Punctul de topire este, în funcţie de tip (PA 4.6, 6.6, 6.10 etc.), în domeniul cuprins între 215 °C şi 295 °C. Poliamida absoarbe din mediu umiditate, în medie 2,8%. În acest caz, nu este vorba totuşi despre cristale de apă intercalate, ci de grupuri de H2O legate chimic în structura moleculei. Astfel, materialul plastic este elastic și incasabil, chiar și la temperaturi de până la -40 °C. Conform UL 94, PA se încadrează în clasa de inflamabilitate V2 până la V0.

Termoplaste: poliamidă ranforsată cu fibră de sticlă, PA-F
Poliamidele ranforsate cu fibră de sticlă se caracterizează prin rigiditate şi duritate mari, precum şi, faţă de materialul neranforsat, prin temperaturi de serviciu şi mai mari. Ele sunt astfel adecvate şi pentru utilizarea, de exemplu, în domeniul protecţiei la supratensiune. Absorbţia de umiditate este mai redusă decât la poliamidele neranforsate. Pe lângă acestea, caracteristicile coincid în mare parte. Conform UL 94, poliamidele ranforsate cu fibră de sticlă se încadrează în clasa de inflamabilitate HB până la V0, unde materialele V0 sunt disponibile numai în culoarea neagră.

Termoplaste: ABS
Folosim masele termoplastice ABS pentru produse care trebuie să prezinte, pe lângă rezistenţa mecanică şi rigiditatea ridicate şi bune proprietăţi de rezistenţă la şocuri şi de rezilienţă. La finisări de suprafaţă şi durităţi speciale, produsele se caracterizează prin rezistenţă la substanţe chimice şi la fisuri. Proprietăţile termice caracteristice prezintă bună stabilitate dimensională atât la temperaturi ridicate, cât şi la temperaturi reduse. Aplicarea sistemelor metalice de finisare a suprafeţelor, de ex. nichel, este posibilă fără probleme la produsele din ABS. Clasa de inflamabilitate a maselor folosite este, conform UL 94, între HB şi V0.

Termoplaste: policlorură de vinil PVC
PVC este rezistent la soluţii saline, baze diluate şi concentrate, precum şi la majoritatea acizilor diluaţi şi concentraţi până la acizi sulfurici pe bază de oleu, şi acizi azotici concentraţi. PVC este fără echipament de combatere a incendiilor greu inflamabil (B1 conform DIN 4102 până la UL 94 V0).

CaracteristiciUnitate/
Treaptă
Poliamidă
PA
Poliamidă
PA
Poliamidă
PA-GF
Poliamidă
PA-GF
Policarbonat
PC-GF
Temperatură permanentă de funcționare, DIN IEC 60216[°C]< 130< 125120120130
Domeniu de temperatură (fără încărcare mecanică)[°C]- 60- 60- 60- 60- 60
Rigiditatea dielectrică, IEC 60243-1/ DIN VDE 0303-21[kV/cm]600600550475175
Rezistență la conturnare, IEC 60112 / DIN VDE 0303-1CTI...bunăbunăbunăbunăbună
Rezistență la tropicalizare și la termite      
Rezistență specifică de contact
IEC 60093 / VDE 0303-30, IEC 60167 / VDE 0303-31

[Ω cm]

1012101210121012> 1014
Rezistivitate de suprafață
IEC 60093 / VDE 0303-30, IEC 60167 / VDE 0303-31
[W]1010101010121012> 1014
Clasă de inflamabilitate conform UL 94 V0V2V0HBV0
CaracteristiciUnitate/
Treaptă
Poliamidă
PA
Poliamidă
PA
Poliamidă
PA-GF
Poliamidă
PA-GF
Policarbonat
PC-GF
Temperatură permanentă de funcționare, DIN IEC 60216[°C]< 130< 125120120130
Domeniu de temperatură (fără încărcare mecanică)[°C]- 60- 60- 60- 60- 60
Rigiditatea dielectrică, IEC 60243-1/ DIN VDE 0303-21[kV/cm]600600550475175
Rezistență la conturnare, IEC 60112 / DIN VDE 0303-1CTI...bunăbunăbunăbunăbună
Rezistență la tropicalizare și la termite      
Rezistență specifică de contact
IEC 60093 / VDE 0303-30, IEC 60167 / VDE 0303-31

[Ω cm]

1012101210121012> 1014
Rezistivitate de suprafață
IEC 60093 / VDE 0303-30, IEC 60167 / VDE 0303-31
[W]1010101010121012> 1014
Clasă de inflamabilitate conform UL 94 V0V2V0HBV0
Înapoi în sus

Caracteristicile materialelor izolante - IEC 60210-1 / UL 746 B

În următoarele teste, se simulează o sarcină crescută a blocului terminal modular pe o perioadă mai lungă. Comportamentul materialelor plastice la temperaturi ridicate în mod constant este descris raportat la rezistența la întindere şi la proprietăţile izolante. IEC 60216 şi UL 746 B precizează un indice de temperatură, care permite o informare cu privire la durata de exploatare a materialelor plastice în cazul sarcinilor termice. Valorile caracteristice pentru aceste două proprietăţi sunt indicate

  • mecanic conform IEC 60216 ca valoare TI
  • electric conform UL 746 B ca valoare RTI.

IEC 60216 – valoare TI
Rezistența la întindere este măsurată în decursul a 5.000 h, iar rezultatul este extrapolat la 20.000 h. Pentru aceasta, temperatura este menţinută la cele 20.000 h stabilite, iar rezistența la întindere este redusă la jumătate.
UL 746 B – valoare RTI
Valoarea RTI indică temperatura de serviciu maximă, înainte de a se produce o descărcare disruptivă în anumite condiţii de testare. Poliamidele folosite de Phoenix Contact sunt clasificate astfel:

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

Pentru folosirea la temperaturi ridicate, sunt disponibile de exemplu blocuri terminale din ceramică.

Înapoi în sus

Inflamabilitatea suprafețelor - ASTM E 162

Testarea inflamabilității suprafețelor  

① Tuburi radiante ② Flacără ③ Eșantion din material plastic

Extinderea unui incendiu sub acţiunea căldurii este verificată şi evaluată în norma menţionată mai sus. Pentru evaluarea inflamabilității suprafețelor materialelor plastice se determină conform ASTM E 162 un „indice de răspândire a flăcării”, care reprezintă o informație cu privire la răspândirea flăcării în condițiile prestabilite de teste.

În acest scop, o probă (152 mm x 457 mm x maxim 25,4 mm) este iradiată într-un unghi de 30° cu o sursă de căldură (815 °C) și incendiată în capătul de sus cu flacără deschisă. Pe durata de 15 minute a testelor este determinat timpul în care frontul flăcării atinge două puncte de măsurare aflate în puncte la distanță de 76 mm unul de celălalt. Din produsul acestui timp de răspândire a flăcării și unui factor de dezvoltare a căldurii rezultă „indicele de răspândire a flăcării”. În industria traficului pe șine valoarea limită maximă este de 35. În continuare este observat şi evaluat la test comportamentul de scurgere al materialului plastic. Blocurile terminale modulare de la Phoenix Contact ating un indice de răspândire a flăcării de 5 şi nu se scurg la ardere. Astfel, blocurile terminale modulare se află mult sub valorile maxime admise ale „Federal Railroad Administration (FRA)” al U.S. Department of Transportation.

Înapoi în sus

Dezvoltarea gazelor de ardere - ASTM E 662

Producerea fumului în camera de densitate a fumului  

① Tuburi radiante ② Flacără ③ Eșantion din material plastic

În norma ASTM E 662 este indicată o procedură pentru evaluarea densității optice specifice a fumului (opacitatea fumului) în timpul unui incendiu deschis, respectiv al unui incendiu mocnit. În acest scop este analizată transmisia luminii în raport cu volumul camerei de ardere. Este testată o probă (76 mm x 76 mm x maxim 25 mm) într-o cameră de densitate a fumului definită de NBS (National Bureau of Standards) (a se vedea imaginea). Mostra de test este iradiată cu o căldură de 2,5 W/cm2. Apoi timp de 20 de minute sunt simulate următoarele procese:

  1. Arderea la flacără deschisă
  2. Ardere mocnită, evitarea unei flăcări deschise

Există valori limită speciale ale densității optice a fumului pentru ambele procese, care sunt înregistrate după 1,5 și 4 minute.

a. Densitate optică specifică a fumului (Ds1,5) – valoare limită 100
b. Densitate optică specifică a fumului (Ds4) – valoare limită 200
c. Densitate maximă a fumului (Dm) în timpul celor 20 de minute.

Poliamidele folosite pentru blocurile terminale modulare de la Phoenix Contact îndeplinesc conform ASTM E 662 toate cerințele „Federal Railroad Administration (FRA)” al U.S. Department of Transportation.

Înapoi în sus

Comportament la incendiu - NF F 16-101

NF F 16-101 descrie în baza a doi indici (I și F) comportamentul la incendiu al materialelor plastice. Următoarele teste vor executa: testare cu conductor la temperatură ridicată, indice de oxigen, opacitatea gazelor de ardere, toxicitatea gazelor de ardere.

IndiceIndice de oxigenConductor la temperaturi ridicate
I 070 %960 °C, fără formare de flacără
I 145 %960 °C, fără formare de flacără
I 232 %960 °C, fără formare de flacără
I 328 %850 °C, fără formare de flacără
I 420 %850 °C, fără formare de flacără

1. Determinarea indicelui I (0 - 4) Indicele I este determinat în baza următorului tabel cu rezultatele testării cu conductor la temperatură ridicată și a indicelui de oxigen. Aici I 0 corespunde celei mai bune și I 4 celei mai proaste clasificări.
2. Determinarea indicelui de fum F (0 - 5) Baza o reprezintă opacitatea și toxicitatea gazelor de ardere. Următoarele concentrații de toxicitate în [ppm] sunt critice:

Monoxid de carbon (CO) – 1750
Dioxid de carbon (CO2) – 90.000
Acid clorhidric (HCl) – 150
Acid bromhidric (HBr) – 170
Cianură (HCN) – 55
Acid fluorhidric (HF) – 17
Dioxid de sulf (SO2) – 260

În baza rezultatelor de test este notat un indice de ardere, care poate fi încadrat în funcție de valoare în clasele F0 - F5. Aici F 0 corespunde celei mai bune clasificări și valoarea F 5, clasificării celei mai proaste. Blocuri terminale modulare de la Phoenix Contact ating clasificare I 2 / F2.

Înapoi în sus

Toxicitatea gazelor de ardere - SMP 800-C

SMP 800 C descrie valorile maxime admise de gaze de ardere toxice în timpul arderii unui material plastic. În comparație cu BSS 7239 (Boeing Standard) în această normă sunt indicate valori de măsurare mai exacte pentru determinarea calitativă și cantitativă a gazelor toxice de ardere, care sunt generate în timpul arderii complete a mostrei de test. Gazele de ardere de la această măsurare se vor preleva din camera de testare NBS a testului ASTM E 662. Și aici este valabilă aceeași schemă temporală ca la ASTM E 662. Înregistrarea datelor are loc timp de 20 de minute. Valori limită de gaze de ardere toxice SMP 800 C în [ppm]:

Monoxid de carbon (CO) – 3500
Dioxid de carbon (CO2) – 90.000
Oxizi de azot (NOX) – 100
Dioxid de sulf (SO2) – 100
Acid clorhidric (HCl) – 500
Acid bromhidric (HBr) – 100
Acid fluorhidric (HF) – 100
Cianură (HCN) – 100

Poliamidele folosite de Phoenix Contact nu ating nici pe departe concentrațiile critice.

Înapoi în sus

Ignifuganţi fără halogen - DIN EN ISO 1043-4

Variante de culori  

Variante de culori

Halogenii sunt elementele chimice fluor, clor, brom și iod. O calitate a compușilor halogenați care conțin brom se referă la reducerea inflamabilității la folosirea materialelor plastice. În cazul investigaţiilor legate de tehnicile antiincendiu, s-a stabilit raportul de gaze toxice şi halogeni degajate. Blocurile terminale modulare ale sistemului CLIPLINE complete sunt realizate din poliamidă 6.6 (PA 6.6) cu clasificarea de protecție la incendiu UL 94 V0. În locul agenţilor de ignifugare pe bază de halogeni, se foloseşte cianurat de melamină. Blocurile terminale modulare de la Phoenix Contact sunt astfel complet fără halogen.

Înapoi în sus

Formarea curenţilor de scurgere (CTI) - DIN EN 60112

Formarea curenţilor de scurgere la eşantioane  

Formarea curenţilor de scurgere

Umiditatea şi murdăria favorizează formarea curenţilor de scurgere pe suprafaţa materialului plastic. Formarea curenţilor de scurgere reprezintă formarea de legături conductoare între potenţiale alăturate. Ţinând cont de aceasta, din cauza dependenţei de diferenţa de tensiune, potenţialele se află sub influenţe electrolitice. Valoarea CTI a unui material plastic indică în ce măsură este împiedicată această formare a curenţilor de scurgere. Pe un eşantion de 20 mm x 20 mm x 3 mm la distanţă de 4 mm sunt instalaţi doi electrozi de platină. La ambii electrozi este aplicată o tensiune de test conform reglementărilor. Apoi, un dispozitiv cu soluţie de testare stropeşte electrozii la fiecare 30 de secunde cu o picătură. Testul evaluează valoarea maximală a tensiunii la care se folosesc 50 de picături fără curent de scurtcircuit > 0,5 A. Materialele plastice folosite de Phoenix Contact sunt clasificate, cu o valoare CTI de 600, în categoria maximă de tensiune de test.

Înapoi în sus

Testare cu conductor la temperatură ridicată - IEC 60695-2-11

Testare cu conductor la temperatură ridicată la un bloc terminal modular  

Testare cu conductor la temperatură ridicată

În cazul supraîncărcării, piesele metalice conductoare de curent electric ale blocurilor terminale modulare sau conductorii conectaţi se pot încălzi foarte puternic. Această căldură suplimentară acţionează asupra carcasei din plastic. Testarea cu conductor la temperatură ridicată simulează această sursă de pericol la componentele electrotehnice. Un conductor pentru temperaturi ridicate este încălzit la o anumită temperatură de 550 °C, 650 °C, 750 °C, 850 °C sau 960 °C. Conform reprezentării din imagine, acest conductor pentru temperaturi ridicate este apăsat în unghi drept pe cel mai subţire punct al carcasei mostrei de test. Forţa este de 1 N. Testarea se consideră reuşită – dacă, în timpul testării, nu se produc flăcări sau procese de aprindere – dacă se sting flăcările resp. procesele de aprindere în interval de 30 de secunde de la îndepărtarea conductorului pentru temperaturi ridicate – dacă suportul aflat sub conductorul pentru temperaturi ridicate din hârtie satinată nu se aprinde de la picăturile aprinse care cad. Poliamidele folosite ca material pentru carcase de către Phoenix Contact îndeplinesc întotdeauna cerinţele testării cu conductor la temperatură ridicată, la 960 °C (cel mai înalt nivel).

Înapoi în sus

Test cu arzător-ac - IEC 60947-7-1/-2

Test cu arzător-ac la un bloc terminal  

Test cu arzător-ac

Pentru utilizarea blocurilor terminale modulare, comportamentul la incendiu în cazul contactului direct cu o sursă de aprindere reprezintă un criteriu important. Astfel de surse de aprindere cu flacără pot fi, de exemplu, arcurile electrice de la o linie de fugă. Blocurile terminale nu trebuie să favorizeze sau să accelereze incendiile, materialele plastice trebuie să fie autoextingibile. Prin această testare la incendiu, este simulat comportamentul componentei faţă de o sursă de aprindere externă, care acţionează din exterior direct asupra componentei. La test se aplică o flacără de gaz butan deschisă, sub un unghi de 45°, timp de 10 secunde, pe o margine sau o suprafaţă a mostrei de test (a se vedea figura). Apoi este observat comportamentul mostrei de test fără sursa de aprindere. Testarea se consideră reuşită:

  • dacă se sting flăcările resp. procesele de aprindere în interval de 30 de secunde de la îndepărtarea flăcării,
  • dacă suportul aflat sub mostra de test din hârtie satinată nu se aprinde de la picăturile aprinse care cad.

Toate blocurile terminale modulare de la Phoenix Contact reuşesc testarea cu arzător-ac datorită materialelor plastice de înaltă calitate din compoziţia lor şi a structurii constructive.

Înapoi în sus

Valoarea termică a materialului plastic - DIN 51900-2/ASTM E 1354

Pe baza experienţelor practice din momentul incendiilor, sistemele tehnice sunt clasificate din ce în ce mai mult şi după cantitatea de emisii de căldură în caz de incendiu. Se urmăreşte este limitarea dezvoltării căldurii în raport cu suprafaţa.

Sarcină de incendiu

Sarcina de incendiu este definită ca o cantitate de energie degajată în cazul unui incendiu pe o anumită suprafaţă. Valoarea pentru sarcina de incendiu este exprimară în MJ/m2. Cu cât este mai mare puterea termică şi prezenţa unui anumit material, cu atât mai mare va fi şi cantitatea de energie degajată în cazul unui incendiu. Puterile termice ale poliamidelor sunt relativ mari. Astfel, sunt incluse din ce în ce mai mult în determinarea sarcinii de incendiu şi puterile termice ale blocurilor terminale modulare. Puterile termice ale materialelor plastice folosite la Phoenix Contact după:

DIN 51900-2: ASTM E 1354: 
Poliamidă 66 V2cca 30 MJ/kgPoliamidă 66 V2cca 22 MJ/kg
Poliamidă 66 V0cca 32 MJ/kgPoliamidă 66 V0cca 24 MJ/kg
  Pentru comparaţie: păcuracca 44 MJ/kg

Pentru calcularea sarcinii de incendiu a componentelor individuale, se înmulţeşte puterea termică a poliamidei respective cu greutatea piesei.

Înapoi în sus

Clasificarea inflamabilității - UL 94

Configurarea testării conform UL 94  

Configurarea testării conform UL 94

UL 94 descrie testările pentru inflamabilitate, care au căpătat o importanță deosebită pentru electrotehnică. În centrul atenției se află comportamentul la incendiu. Încadrarea se face în UL 94 HB (Horizontal Burn) sau UL 94 V (Vertical Burn). Din configurarea testării rezultă că încadrările 94 V0/1/2 au valoare mai mare decât încadrarea 94 HB.

UL 94 V0/1/2

După o condiționare, batonul de testare este fixat vertical și incendiat de mai multe ori timp de 10 secunde. Între incendieri este măsurat timpul până la stingerea batonului de testare. Apoi sunt evaluați timpii de ardere dintre incendieri și comportamentul de scurgere. Materialul plastic folosit pentru blocurile terminale modulare de la Phoenix Contact îndeplineşte criteriile superioare pentru o clasificare ca material V0.

Înapoi în sus
ClasificareUL 94 V0UL 94 V1UL 94 V2
Durata de ardere după fiecare incendiere< 10 s< 30 s< 30 s
Durată totală de ardere după zece incendieri< 50 s< 250 s< 250 s
Durata de recoacere după a doua incendiere< 30 s< 60 s< 60 s
Ardere completăNuNuNu
Aprinderea vatei în testeNuNuNu

PHOENIX CONTACT ROMANIA

Splaiul Unirii 165
Timpuri Noi Square
TNO1, Etaj 1
Bucuresti 030133
+40 21 350 88 12 - 3
+40 37 448 56 32 - 7

Acest website folosește cookie-uri. Prin continuarea vizualizării site-ului nostru acceptați politicile noastre referitoare la cookie-uri. Pentru mai multe informații citiți politica noastră de confidențialitate.

Închidere