Testes mecânicos para réguas de bornes Com os testes mecânicos são testados em primeiro lugar os corpos de fixação das réguas de bornes e as caixas isolantes. Os testes se focam em uma capacidade de conexão segura e na resistência das réguas de bornes termos de movimento, extração do condutor e influências externas.

Esse teste mecânico define a conexão de condutores comuns segundo os dados do fabricante. As réguas de bornes devem ser construídas de modo que condutores da
bitola nominal documentada possam ser conectados com a capacidade nominal de conexão. As indicações são documentadas pelo fabricante tanto em valores métricos (mm²) como anglo-americanos (AWG). Bitola nominal significa: valor da maior bitola possível de todos os condutores conectáveis (flexíveis, de um fio ou multifios) ao qual se referem determinados requisitos térmicos, mecânicos e elétricos. Capacidade nominal de conexão significa: área da bitola maior até à menor conectável (reduzida em 2 etapas no mínimo) assim como a quantidade de condutores conectáveis para os quais a régua de bornes foi construída. No teste, as réguas de bornes são conectadas com a bitola nominal e a capacidade nominal de conexão. Como alternativa, a bitola nominal também pode ser comprovada com gabaritos. (ver figura) Os condutores ou gabaritos têm de poder ser inseridos no ponto de conexão aberto ou conectados sem impedimentos. Os bornes da Phoenix Contact oferecem medidas que excedem significativamente a norma para a bitola nominal indicada. Por causa das respectivas medidas de construção, em todas as réguas de bornes do sistema CLIPLINE complete é possível conectar as bitolas nominais também com terminal tubular e capa isolante.

As instalações elétricas devem oferecer um alto grau de segurança também em caso de assistência ou durante de medição e teste. Para os trabalhos gerais nas proximidades de partes ativas, a BGV A3 prescreve o estado sem tensão das partes de baixa tensão da instalação afetada até 1.000 V AC e 1.500 V DC. Para a prevenção contra choque elétrico, as partes ativas têm de ser protegidas contra contato direto mediante cobertura ou isolamento. Por esse motivo, as réguas de bornes da Phoenix Contact oferecem a eletricistas especializados e a pessoas com qualificações uma proteção contra toque conforme EN 50274. Nos testes conforme a EN 50274, as sondas de teste são aproximadas ao corpo de teste a partir da direção de operação. Não é permitido um contato elétrico entre as sondas de teste e as peças condutoras de tensão. A proteção contra toque de dedos é testada com uma força de 10 N e a segurança do dorso da mão com 50 N. As réguas de bornes da Phoenix Contact são predominantemente fabricadas segundo a DIN EN 50274. Para informações mais exatas, consulte a documentação do produto.

As réguas de bornes cabeadas adequadamente têm de oferecer uma alta segurança mecânica. Nisso se inclui o aperto confiável do condutor. Para essa finalidade, são executados testes com fios rígidos e flexíveis da bitola mais pequena, da bitola nominal e da bitola máxima. Um borne fixado verticalmente é conectado a um condutor. Na extremidade do condutor é pendurado um peso de teste com uma bitola correspondente. O condutor é passado através de uma abertura de 37,5 mm situada no meio de um disco giratório e movido 135 vezes em torno do próprio eixo. Nesse processo, não pode ocorrer nenhum dano ao condutor na área de aperto. Em seguida, o contato deve ser aprovado em um teste de extração do condutor. As réguas de terminais da Phoenix Contact são construídas de modo que o condutor estabeleça um contato na área de aperto que não provoque danos. Desse modo, o condutor e o ponto de contato permanecem em boas condições e mantêm suas propriedades mesmo após múltiplos apertos.

O teste de tambor rotativo de queda é um teste de impacto simulando em um tambor rotativo normalizado 50 quedas de um corpo de teste de uma altura de 500 mm. Este teste é realizado em réguas de bornes individuais. Neste processo não podem ocorrer quaisquer defeitos que prejudiquem o uso posterior do borne. Isto inclui todos os danos que influenciem o assento fixo no trilho de fixação, bem como lascamentos e quebras que prejudiquem o isolamento ou as distâncias de isolamento e fuga. Nas réguas de bornes da Phoenix Contact, este teste também permite garantir o assento fixo das peças individuais montadas na caixa, considerando os trajetos de transporte, em parte, longos das réguas de bornes até à instalação.

Na prática, durante o cabeamento ou na operação, forças de tração podem atuar sobre os pontos de conexão. Por isso, as réguas de bornes cabeadas adequadamente têm de oferecer alto nível de segurança mecânica. Para o teste de resistência de tração de um ponto de conexão, este deve resistir a uma força de tração correspondente à bitola por mais de 60 segundos. Este teste é realizado na conexão no teste de flexão. A sequência direta dos testes deve ser considerada aqui como intensificação dos requisitos. Através da força de tração, o condutor é submetido à carga no ponto de conexão. O condutor não pode sofrer danos. A força de tração AWG se orienta segundo a bitola a verificar (ver tabela). Os resultados de teste para réguas de terminais da Phoenix Contact excedem em até 150 % os valores mínimos requeridos.

A resistência mecânica do ponto de conexão é testada em um ensaio orientado à prática. Para isso, os pontos de conexão das réguas de bornes devem poder ser acionados várias vezes sem perda qualitativa na conexão do borne. Por isso, um borne é conectado e desconectado cinco vezes com condutores rígidos da bitola nominal com o torque de perto conforme os dados do fabricante. As comutações ocorrem no borne central de um bloco de cinco. Antes e depois do teste, os bornes têm de ser aprovados em um teste de queda de tensão. O ponto de conexão tem de resistir à religação sem danos reconhecíveis. Antes do teste, a queda de tensão não pode exceder 3,2 mV. Depois do teste, a queda de tensão não pode exceder 1,5 vezes o valor medido inicial. As réguas de bornes da Phoenix Contact são adequadas para várias conexões sem perdas de qualidade detectáveis. Dependendo da tecnologia de conexão, o número de conexões possíveis atinge até 5000 ciclos.

A IEC 62262 descreve um procedimento de teste para a determinação do grau de proteção (valor IK) contra o esforço mecânico. Este grau de proteção é principalmente determinado no contexto de caixas. No teste, um elemento de impacto definido (martelo) bate em queda vertical cinco vezes em diferentes locais sobre o corpo de teste montado em posição horizontal, com uma energia determinada de forma exata. A área de impacto do elemento de impacto é semicircular. Os elementos de impacto para os diferentes níveis de intensidade estão subdivididos em seis categorias. Os invólucros do plugue CLIPLINE complete para a série push-in COMBI apresentam um grau de proteção de IK5.

Para verificar e documentar a resistência de uma conexão do borne contra choques que ocorrem de modo irregular (com intensidades de energia diferentes) é aplicado o teste de choque. Para simular cargas no trânsito sobre trilhos são utilizados os níveis de intensidade da norma DIN EN 50155 ou IEC 61373 (norma internacional para aplicações ferroviárias). Para a definição do choque são determinadas previamente a aceleração e a duração. A IEC 60068-2-27 determina três choques negativos e positivos em cada um dos três eixos espaciais (X, Y, Z). As acelerações simuladas atingem 50 m/s² com uma duração de choque de 30 ms. Nenhum dano pode ocorrer à conexão do borne que impeça a continuidade do seu uso. Nos corpos de teste é observado o comportamento do contato durante o teste. Na aplicação da norma ferroviária não são permitidas interrupções de contato >1 μs. As réguas de bornes da Phoenix Contact resistem a essa carga de choque e, por isso, também são adequadas para aplicações com fortes
choques.

Na engenharia de processos ocorrem com frequência alterações bruscas de temperatura nas proximidades de fontes de calor ou frio condicionadas pelo processo. Com base nesse teste, é comprovada a manutenção da alta qualidade do contato dos pontos de conexão inclusive sob alterações bruscas de temperatura. Para o teste, cinco réguas de bornes são montadas na base de fixação e cabeadas com um condutor da bitola nominal. A estrutura é exposta a uma alteração brusca de temperatura em um processo de duas câmaras. As temperaturas são as temperaturas limite mais alta e mais baixa da régua de bornes. Geralmente, isso representa uma faixa de temperatura de -60 °C a +100 °C. O período de permanência na câmara climática é de 45 minutos em cada uma, em que ocorre a mudança dentro de poucos segundos. Essa mudança é executada durante 100 ciclos. Os requisitos são atendidos se, depois do teste, não ocorrer nenhum dano às peças e se a continuidade de utilização puder ser garantida.

As réguas de bornes estão expostas a vibrações e impactos em inúmeras aplicações. Estas interferências nem sempre são harmônicas, regulares ou com a mesma frequência. Essas vibrações podem ser causadas, p. ex., através da montagem de meios de transporte como veículos sobre trilhos. Estas cargas também podem ocorrer em máquinas de produção ou na tecnologia de mineração. Aqui, as aplicações ferroviárias servem de referência para a definição do nível de intensidade dos testes de vibração. Na DIN EN 50155 está escrito que, se não for definido algo em contrário, se aplicam os requisitos da EN 61373, categoria 1, classe B. Daí resultam os seguintes parâmetros (ver tabela). Para a reprodução prática do efeito a ação de vibrações no laboratório, os corpos de teste são submetidos a oscilações de grande amplitude em forma de ruídos. Com isso, na régua de bornes e no condutor conectado são criadas acelerações que correspondem à realidade. Para a mistura de sinais ser real, é necessário garantir uma determinada distribuição das acelerações e amplitudes. Para o teste da categoria 1 B é utilizada uma faixa de frequência de 5 Hz até 150 Hz. O valor eficaz da aceleração é de até 5,72 m/s². Os corpos de teste são testados nos três eixos (X, Y, Z) durante respectivamente 5 horas. Além das vibrações, o contato elétrico também é verificado durante o teste quanto a interrupções. Enquanto isso, nas réguas de bornes não pode ocorrer nenhum dano que prejudique a continuação do uso. Além disso, não são permitidas interrupções do contato >1 μs durante o teste. A resistência de passagem é medida antes e depois do teste. A resistência deve ser ≤ a 1,5 vezes o valor inicial. Esta exigência da norma é atingida por réguas de bornes de todas as tecnologias de conexão da Phoenix Contact, sem uma interrupção não permitida do contato. Portanto, elas são adequadas para aplicações exigentes nas quais é preciso garantir um funcionamento seguro da conexão do borne sob a ação de vibrações.

Esse teste serve para comprovar a resistência a vibrações de uma conexão do borne sob influência de vibrações constantes como podem ser causadas, p. ex., através de massas rotativas. Essas oscilações ocorrem, p. ex., em turbinas e geradores de centrais elétricas, aerogeradores e em motores ou acionamentos. No sistema de teste de oscilações (mesa vibratória) são transmitidas para o corpo de teste vibrações harmônicas e senoidais para a simulação de forças uniformes e pulsantes. Durante a verificação, cada ciclo passa por uma faixa de frequência de 5 Hz até 150 Hz e, em seguida, de volta até 5 Hz. Neste processo, a amplitude do desvio na mesa vibratória é mantida uniforme até 25 Hz. Acima deste valor, pelo contrário, a aceleração do componente permanece constante. O valor eficaz da aceleração é de, no máximo, 50 m/s². A frequência se altera em uma oitava por minuto, ou seja, a frequência se duplica ou reduz em metade a cada 60 s. Os corpos de teste são testados nos três eixos (X, Y, Z) durante respectivamente 2 horas. Enquanto isso, nas réguas de bornes não pode ocorrer nenhum dano que prejudique a continuação do uso. Além disso, não são permitidas interrupções do contato (>1 μs) durante o teste. A resistência de passagem é medida antes e depois do teste. A resistência deve ser ≤ a 1,5 vezes o valor inicial. Todas as tecnologias de conexão da atingem esta exigência da norma, sem uma interrupção não permitida do contato. Portanto, elas são adequadas para aplicações exigentes nas quais é preciso garantir um funcionamento seguro da conexão do borne sob a ação de vibrações.