Механические испытания клеммных блоков

У Вас есть вопросы по приведенным механическим проверкам качества клеммных блоков?
Нет никаких проблем. Напишите нам, и мы с удовольствием Вам поможем!


Испытание на извлечение проводника из винтовой клеммы

Механические испытания

Механические испытания позволяют протестировать в первую очередь зажимную часть клеммных блоков и изоляционный корпус. В процессе тестов проверяется безопасность подключения и устойчивость клеммного блока к смещениям провода и его извлечению. Кроме того, проверяется механическая прочность клемм, а также воздействие условий окружающей среды. Такие испытания позволяют гарантировать высокий уровень качества в части механических свойств. На этой странице вы найдете различные механические испытания для клеммных блоков. Для хорошего и быстрого обзора ниже приведены испытания и стандарты, которые поясняются на данной странице.

Шаблоны для подтверждения расчетного сечения

Шаблон

Емкость подключения (МЭК 60947-7-1/-2)

Данное механическое испытание определяет подключение распространенных проводников в соответствии с данными производителя. Клеммные блоки должны быть сконструированы таким образом, чтобы проводник
с документированным расчетным сечением и номинальным сечением мог быть к ним присоединен. Производители приводят данные в метрических (мм²) и англо-американских (AWG) единицах измерения. Расчетное сечение означает: значение наибольшего сечения всех возможных к подключению проводников (гибких, одно- и многожильных), к которому относятся определенные термические, механические и электрические требования. Расчетная соединительная способность означает: диапазон от наибольшего до наименьшего возможного сечения подсоединяемых проводников (мин. 2 ступени), а также количество подсоединяемых проводников, для которых была сконструирована клемма. Во время испытаний в схему включаются электротехнические клеммы с расчетным сечением и расчетной соединительной способностью. В качестве альтернативы расчетное сечение может быть определено при помощи шаблонов. (см. изображение) Проводники или шаблоны должны беспрепятственно вставляться и подсоединяться к открытой точке подключения. Клеммные блоки Phoenix Contact имеют существенно большие, чем указано в стандарте, размеры расчетных сечений. Благодаря соответствующим конструктивным мерам ко всем клеммным блокам системы CLIPLINE complete можно подключать проводники расчетных сечений с наконечниками и с изолирующим хомутом.

Таблица: Ёмкость подключения

Таблица для выбора подходящего шаблона

Форма

Диаметр «a»

Форма

Диаметр «a»

Проводник
1,5 мм² A1 2,4 мм B1 1,9 мм²
2,5 мм² A2 2,8 мм B2 2,4 мм²
4 мм² A4 3,6 мм B4 3,5 мм²
6 мм² A5 4,3 мм B5 4,4 мм²
10 мм² A6 5,4 мм B6 5,3 мм²
16 мм² A7 7,1 мм B7 6,9 мм²
35 мм² A9 10,2 мм B9 10,0 мм²
50 мм² A10 12,3 мм B10 12,0 мм²
70 мм² A11 14,2 мм B11 14,0 мм²
95 мм² A12 16,2 мм B12 16,0 мм²
150 мм² A14 22,2 мм B14 20,0 мм²
240 мм² A16 26,5 мм B16 26,0 мм²
Контрольный зонд: защита от прикосновения тыльной стороной ладони

Защита от прикосновения тыльной стороной ладони: Контрольный шар диаметром 50 мм

Защита от касания (МЭК 60529)

Электрические устройства и установки должны обеспечивать высокий уровень безопасности при проведении обслуживания, измерений и контроля. Согласно предписаниям BGV A3 при выполнении общих работ вблизи частей, находящихся под напряжением, необходимо отключить питание соответствующего низковольтного оборудования до 1 000 В AC и 1 500 В DC. Во избежание поражения электрическим током части, находящиеся под напряжением, нужно закрыть или оградить для предотвращения прямого прикосновения. Поэтому клеммные блоки Phoenix Contact предлагают электротехническим специалистам и проинструктированному персоналу защиту от касания в соответствии с EN 50274. При проведении проверок согласно EN 50274 контрольные зонды направляют со стороны обслуживающего лица на объект тестирования. Электрический контакт между контрольными зондами и токопроводящими деталями не допускается. При контрольном усилии 10 Н подтверждается защита от прикосновения пальцами и 50 Н для подтверждения защиты от прикосновения тыльной стороной ладони. Конструкция клеммных блоков Phoenix Contact обычно соответствует DIN EN 50274. Более подробная информация приведена в документации к соответствующему изделию.

Приспособление для испытания на изгиб согласно стандарту

Приспособление для испытания на изгиб согласно стандарту

Испытание на изгиб: Flexion Test (МЭК 60947-7-1/-2)

Зажимы с подсоединенными должным образом проводниками должны обладать высокой степенью механической надежности. То есть необходимо обеспечить надежный обжим проводников. Испытания проводятся с жесткими и гибкими проводниками минимального, номинального (расчетного) и максимального сечения. К вертикально установленной клемме подсоединяют один проводник. На конец этого проводника подвешивают груз массой, соответствующей сечению проводника. Проводник проводится через вращающуюся шайбу с отверстием 37,5 мм в центре и 135 раз поворачиваются вокруг своей оси. При данном испытании закрепленный контактным зажимом проводник не должен иметь каких-либо повреждений. Затем контактный зажим должен выдержать испытание на извлечение проводника. Конструкция клеммных блоков Phoenix Contact обеспечивает надежный контакт проводника с зажимом. Так проводники и контактные зажимы не повреждаются и обладают первоначальными характеристиками даже после многоразового подсоединения.

Контрольные параметры при испытании на изгиб

Таблица для определения контрольных параметров.

AWG

Расстояние H

Нагрузка

Сечение
0,2 мм² 24 260 мм 0,3 кг
4 мм² 12 279 мм 0,9 кг
240 мм² 500 464 мм 20,0 кг
Испытательный барабан

Испытательный барабан

Испытательный барабан (МЭК 60068-2-32)

Тест на испытательном барабане представляет собой испытание на столкновение, моделирующее 50 падений объекта тестирования с высоты 500 мм в стандартном вращающемся барабане. Данное испытание проводится на отдельных клеммных блоках. При этом не должны возникать никакие дефекты, препятствующие дальнейшей эксплуатации клеммного блока. К ним относятся любые повреждения, влияющие на плотность прилегания к монтажной рейке, а также сколы и трещины, влияющие на изоляцию или на воздушные зазоры и пути утечки. Для клеммных блоков Phoenix Contact данным испытанием подтверждается также прочность монтажа отдельных элементов в корпусе на фоне иногда больших расстояний транспортировки упакованных клеммных блоков к месту установки.

Плотное прилегание клеммного блока (МЭК 60947-7-1/-2)

Наряду с надежностью контактирования проводника, сам клеммный блок тоже должен выдерживать усилия. Для проверки крепления клеммный блок устанавливают на соответствующую стандартам монтажную рейку согласно данным производителя. Затем к точкам подключения подсоединяют стальные прутья длиной 150 мм. Зависящие от сечения силы натяжения и давления сообщаются точке подключения и креплению клеммы посредством перемещения рычага 100 мм. При этом клеммный блок не должен отсоединиться от монтажной рейки. Кроме того, на корпусе не должны возникать недопустимые повреждения. Конструктивные особенности клеммных блоков Phoenix Contact обеспечивают надежное закрепление на различных системах несущих реек.

Сечение (AWG)

Сечение (N)

Сечение стального прута (мм)

Сечение (мм²)
0,75 18 1 1,0
1 - 1 1,0
1,5 16 1 1,0
2,5 14 1 1,0
4 12 1 1,0
6 10 5 2,8
10 8 5 2,8
35 2 10 5,7
50 0 10 5,7
240 500 тыс. круговых милов 20 20,5
Испытание на извлечение проводника в клеммном блоке UT

Испытание на извлечение проводника в клеммном блоке UT

Испытание на извлечение проводника (МЭК 60947-7-1/-2)

На практике на точку подключения могут воздействовать усилия в процессе кабельной разводки или эксплуатации. Поэтому клеммы с правильно подсоединенными проводами должны обладать высокой степенью механической надежности. При проверке стойкости к силам натяжения точка подключения должна в течение 60 секунд выдержать приложенное усилие, величина которого зависит от сечения. Данное испытание проводится совместно с испытанием на изгиб. Непосредственное испытание при этом проводят с повышенными требованиями. В результате усилия на проводник действует нагрузка в точке подключения. В результате испытания проводник не должен быть поврежден. Усилие извлечения AWG зависит от проверяемого сечения (см. таблицу). Согласно результатам испытаний характеристики клеммных блоков Phoenix Contact на 150 % превышают требуемые минимальные значения.

Усилие извлечения проводника

Разрывающее провод усилие согласно МЭК 60999 / EN 60999 / VDE 0609-1

AWG

Усилие

Сечение
0,2 мм² 24 10 Н
4 мм² 12 60 Н
300 мм² 600 578 Н
Испытание на механическую прочность клеммного блока PTV 2,5 с проводником и отверткой

PTV 2,5

Механическая прочность (МЭК 60947-7-1/-2)

Механическая прочность точки подключения проверяют ориентированным на практическое применение методом. Для этого необходимо произвести многоразовое подсоединение к точке подключения клеммного блока, что не должно повлиять на качество клеммного соединения. К клемме подсоединяют жесткий проводник расчетного сечения, указанного производителем, отсоединяют его и повторяют эту операцию пять раз. Коммутация производится на средней клемме состоящего из пяти элементов клеммного блока. Перед испытанием и после него производится проверка падения напряжения. После подключения и отключения проводников точка подключения не должна иметь видимых повреждений. Падение напряжения до испытания не должно превышать 3,2 мВ. Падение напряжения после данной проверки не должно в 1,5 раза превышать изначально измеренное значение. Клеммные блоки компании Phoenix Contact можно подсоединять много раз без существенной потери качества соединения. Количество возможных подключений в зависимости от технологии подсоединения достигает 5000 циклов.

Ударное испытание, при котором на объект тестирования падает молот

Ударное испытание

Ударное испытание (значение IK) (МЭК 62262)

Стандарт МЭК 62262 описывает метод испытания для определения степени защиты (значение IK) от механического воздействия. Эта степень защиты определяется в основном для корпусов и коробов. В ходе испытания определенный ударный элемент (молот) ударяет по горизонтально установленному объекту тестирования пять раз подряд в разных точках вертикального падения с точно заданной энергией. Зона воздействия ударного элемента имеет полукруглую форму. Ударные элементы подразделены на шесть категорий для различных пределов чувствительности. Корпуса штекерного разъема CLIPLINE complete для серии Push-in-COMBI обладают степенью защиты IK5.

Значения IK и относящиеся к ним данные

В таблице показан обзор значений IK и относящихся к ним данных ударного испытания.

Масса

Диаметр

Материал

Высота падения

Категория
IK01...IK05 0,2 кг 10 мм Полиамид 200 мм
IK06 0,5 кг 10 мм Полиамид 200 мм
IK07 0,5 кг 25 мм Сталь 400 мм
IK08 1,7 кг 25 мм Сталь 295 мм
IK09 5,0 кг 25 мм Сталь 200 мм
IK10 5,0 кг 25 мм Сталь 400 мм

Соотношение между IK-кодом и энергией воздействия

В таблице показано соотношение между IK-кодом и энергией воздействия. Взаимосвязь между значением IK00 и энергией воздействия не определена настоящим стандартом.

Энергия воздействия Джоуль

IK-код
IK00 -
IK01 0,15
IK02 0,2
IK03 0,35
IK04 0,5
IK05 0,7
IK06 1
IK07 2
IK08 5
IK09 10
IK10 20
Диаграмма удара при испытании на ударопрочность

Испытание на ударопрочность (МЭК 60068-2-27)

Испытание на ударопрочность проводится для выявления и документирования стойкости клеммного соединения к нерегулярно возникающим ударным нагрузкам различной силы. При этом для моделирования нагрузок на рельсовом транспорте применяется предел чувствительности, описанный в DIN EN 50155 или МЭК 61373 (европейский стандарт для железнодорожных систем). Для обозначения удара задают ускорение и продолжительность. МЭК 60068-2-27 предписывает по три позитивных и негативных удара по всем трем осям (X, Y, Z). Моделируемые ускорения достигают 50 м/с² при продолжительности удара 30 мс. Клеммные соединения не должны иметь признаков повреждений, препятствующих дальнейшей эксплуатации. Поведение контактов на объектах тестирования контролируется во время проведения испытания. Для соответствия железнодорожному стандарту недопустимы прерывания контакта в течение > 1 мкс. Клеммные блоки Phoenix Contact выдерживают данные шоковые нагрузки и поэтому подходят для применения в областях с
сильной вибрацией.

Диаграмма падения напряжения 200 объектов тестирования после испытания на воздействие перепадов температуры

Диаграмма падения напряжения 200 объектов тестирования после испытания на воздействие перепадов температуры

Испытание на воздействие перепадов температуры (DIN EN 60352 T4)

В производственном процессе часто возникают быстрые перепады температуры вблизи источников тепла и холода. Данное испытание позволяет проверить качество контакта точки подключения при быстрой смене температуры. Для проведения испытания электротехническую клемму устанавливают на крепежное основание и подключают к ней проводник расчетного сечения. Конструкция подвергается быстрым сменам температуры с использованием двух камер. Температуры соответствуют верхней и нижней границам температур клеммы. Обычно температурный диапазон составляет от -60 °C до +100 °C. Время нахождения в каждой температурной камере составляет 45 минут, а смена температуры происходит в течение нескольких секунд. Это повторяется в течение 100 циклов. Требования считаются выполненными, если после испытания остаются неповрежденными отдельные части и возможно дальнейшее использование.

Диаграмма колебаний при испытании на вибростойкость

Диаграмма колебаний

Испытание на вибростойкость - шумовой сигнал (МЭК 60068-2-64)

В большом количестве приложений клеммные блоки подвергаются вибрациям и тряске. Эти воздействия не всегда являются гармоническими, регулярными или постоянными по частоте. Такие вибрации могут вызываться, например, монтажом в таких средствах передвижения, как рельсовый транспорт. Также такие нагрузки возникают в производственных машинах или горнодобывающих установках. В данном случае, в определении уровня серьезности вибрационных испытаний лидируют железнодорожные приложения. В DIN EN 50155 написано, что при отсутствии иных требований действуют установленные в стандарте EN 61373, категории 1, класса B требования. Из этого следуют следующие параметры (см. таблицу). Для воссоздания возникающей в условиях практического применения вибрационной нагрузки в лаборатории объекты тестирования подвергают воздействию широкополосных шумовых колебаний. В следствие этого возникают соответствующие реальности движения клеммных блоков и подсоединенных к ним проводников. Для того чтобы смесь сигналов была реальной, необходимо обеспечить определенное распределение ускорений и амплитуд. Испытания категории 1 B проходят в диапазоне частоты от 5 Гц до 150 Гц. Эффективное значение ускорения составляет 5,72 м/с². Объекты тестирования испытываются в течение 5 часов по каждой из трех осей (X, Y, Z). Наряду с вибрацией в течение испытания производится контроль электрического контакта на непрерывность. В то же время на клеммных блоках не должны возникать признаки повреждений, препятствующих дальнейшей эксплуатации. Дополнительно во время испытания не допускается прерывание контакта > 1 мкс. Переходное сопротивление замеряется до и после проверки. Сопротивление должно находиться в диапазоне ≤ чем в 1,5 раза начального значения. Клеммные блоки Phoenix Contact со всеми технологиями подключения достигают данного требования стандарта без недопустимого прерывания контакта. Поэтому они также подходят для приложений с повышенными требованиями, в которых необходимо гарантировать надежную работу клеммного соединения даже при вибрациях.

Таблица: Эффективное значение ускорения относительно оси

В таблице показано эффективное значение ускорения относительно категории и оси.

Ориентирование

Эффективное значение (м/с²)

Категория
1B - автомобильный кузов вертикальное 5,72
1B - автомобильный кузов поперек 2,55
1B - автомобильный кузов вдоль 3,96
1B - поворотное шасси вертикальное 30,6
1B - поворотное шасси поперек 26,6
1B - поворотное шасси вдоль 14,2
Контрольная диаграмма согласно категории 1B

Контрольная диаграмма согласно категории 1B

Испытание на вибростойкость клеммного блока PT

Испытание на вибростойкость клеммного блока PT

Испытание на вибростойкость - синус (МЭК 60068-2-6)

Данное испытание служит для проверки вибростойкости клеммного соединения под воздействием продолжительной вибрации, вызванной, например, вращающейся массой. Такие колебания возникают, к примеру, в турбинах силовых установок и генераторов, в ветросиловых установках и на двигателях или приводах. На контрольной колеблющейся системе (вибростол) объект тестирования подвергается гармонической синусоидальной вибрации, имитирующей равномерные вибрационные силы. За цикл испытания частота вибрации изменяется от 5 Гц до 150 Гц и обратно до 5 Гц. При этом амплитуда прогиба на вибростоле поддерживается одинаковой до 25 Гц. Однако выше этого значения ускорение компонента остается постоянным. Максимальное эффективное значение ускорения составляет 50 м/с². Частота изменяется со скоростью одной октавы в минуту, это означает, что каждые 60 секунд частота удваивается или уменьшается на половину. Объекты тестирования испытываются в течение 2 часов по каждой из трех осей (X, Y, Z). В то же время на клеммных блоках не должны возникать признаки повреждений, препятствующих дальнейшей эксплуатации. Дополнительно во время испытания не допускается прерывание контакта (> 1 мкс). Переходное сопротивление замеряется до и после проверки. Сопротивление должно находиться в диапазоне ≤ чем в 1,5 раза начального значения. Все технологии подключения достигают данного требования стандарта без недопустимого прерывания контакта. Поэтому они также подходят для приложений с повышенными требованиями, в которых необходимо гарантировать надежную работу клеммного соединения даже при вибрациях.

Определение параметров вибрационного испытания

Выдержка из вибрационного испытания

Эксперт в области технологий подключения - CLIPLINE quality
Брошюры
Клеммные блоки Phoenix Contact подвергаются испытаниям с требованиями, превышающими минимальные требования соответствующего стандарта. Применение соответствующих конструктивных мер и высококачественных материалов в производстве клеммных блоков обеспечивает существенное превышение требований стандартов.
Скачать сейчас бесплатно!
Контроль качества изделий в лаборатории и мониторинг результатов