Elektriska tester för radplintar

Har du frågor om de nämnda elektriska kvalitetstesterna för radplintar?
Inget problem. Skriv till oss – vi hjälper dig gärna.


Kortslutningsströmstest vid en skruvplint

Elektriska tester

Vid de elektriska kontrollerna för radplintar kontrolleras huvudsakligen strömflödet i plinten. För att göra detta imiteras olika scenarion där plintarna testas med avseende på max. tillåtna kortslutningsströmmar eller uppvärmning vid märkström. För att kunna säkra plintarnas effektivitet testas även spänningsfall. För att säkra tillräcklig elektrisk isolation testas plintarna även med avseende på elektriskt genomslag och isolationsegenskaper.
På den här sidan hittar du olika typer av elektriska tester för radplintar.

Testuppställning för att fastställa strömkapaciteten

Testuppställning för att fastställa strömkapaciteten med PP-H-2,5/5-COMBI-kontakterna som exempel

Derating, kontakter (DIN EN 60512-5-2)

Strömbelastningskurvan visar en komponents strömkapacitet i förhållande till omgivningstemperaturen och de intilliggande kontakterna. Den påverkas av kontakternas material och isoleringshöljet. För att bestämma strömkapaciteten för jackbara radplintar väljs anordningar med olika antal poler, som är elektriskt seriekopplade med ledare av samma area. För att i praktiken kunna fastställa strömbelastningskurvor fastställs strömkapaciteten för de jackbara radplintarna enligt DIN EN 60512‑5‑1. Vid belastning med olika strömstyrkor och efter att temperaturbalansen ställts in, mäts den maximala temperaturökningen som uppstår på provet. Med hänsyn till isolationsmaterialets övre gränstemperatur (här räknar man i allmänhet med 100 °C) ger detta upphov till en strömbelastningskurva (”baskurvan”) som är beroende av omgivningstemperaturen. Enligt DIN EN 60512-5-2 genereras en korrigerad belastningskurva, dvs. strömbelastningskurvan. I enlighet med denna standard uppgår den tillåtna belastningsströmmen till 0,8 gånger den rådande basströmmen. Reduktionsfaktorn "tar hänsyn till variationer i kontaktsystemet för kontakter. Det tas även hänsyn till osäkerheter vid temperaturmätningen och till mätanordningen". För jackbara radplintar från Phoenix Contact definieras strömbelastningskurvor med 2-, 5-, 10- och 15-poliga anordningar.

Temperaturstegringstest vid en radplint

Temperaturstegringstest

Temperaturstegringstest (IEC 60947-7-1/2 och UL 1059)

Egenuppvärmningen i radplintar från elvärme måste hållas ned till ett absolut minimum. Därför måste övergångsresistansen hållas så låg som möjligt. I detta test dokumenteras egenuppvärmningen vid rumstemperatur vid belastning med en testström.

IEC 60947-7-1/-2
Fem plintar monteras horisontellt på en skena och seriekopplas med 1 resp. 2 meter långa ledarloopar för den dimensionerade anslutningsförmågan. Radplintarna belastas med en testström som motsvarar den dimensionerade anslutningsförmågans strömkapacitet. Den mellersta plintens uppvärmning mäts. Med 20 °C rumstemperatur som utgångspunkt tillåts maximalt 45 K (Kelvin) uppvärmning i plinten. Slutligen ska ett spänningsfallstest utföras på plinten.

UL 1059
Testprocessen motsvarar i stort sett IEC-testningen, förutom att längden på kablarna avviker. På UL 1059 monteras tre klämmor horisontellt bredvid varandra. Mätningen utförs vid en omgivningstemperatur på 25 °C där en maximal värmeökning på 30 K (uppmätt så nära anslutningspunkten som möjligt) är tillåten. Tack vare de förstklassiga kontaktmaterialen i radplintarna från Phoenix Contact tillhandahåller alla nämnda typer av anslutningsteknik lägre uppvärmningsvärden än vad som krävs i standarderna. Förstklassiga kopparmaterial och tillförlitliga kontaktövergångar garanterar låga övergångsmotstånd i radplintarna.

Isolationstest med isolationsspänning-växelspänning (IEC 60947-7-1/2 och UL 1059)

Det här elektriska testet ska verifiera att krypsträckorna är tillräckliga. Genom att koppla in en isolationsspänning kontrollerar man om avståndet mellan potentialerna för två intilliggande radplintar samt mellan radplinten och monteringsskenan är tillräckligt. Definition: den nominella isolationsspänningen (Ui) är det högsta effektivspännings- eller likspänningsvärdet som får uppstå kontinuerligt vid korrekt användning. Isolationsspänningen upprätthålls i över 60 s. Tilldelningen i tabellen nedan används som utgångspunkt.

IEC 60947-7-1/-2
Inga gnistor eller genomslag får uppstå under provningen. Krypströmmar måste ligga under 100 mA.

UL 1059
Isolationsspänning = 1 000 V plus två gånger den nominella isolationsspänningen Ui. Phoenix Contact radplintar med 800 V nominell isolationsspänning klarar genomgående isolationstestet med 2 000 V ~.

Isolationstestets testvärden

Följande tabell visar testvärden för isolationstestet. Här tilldelas isolationsspänningen till den nominella isolationsspänningen.

Isolationsspänning (effektiv) [V]

Nominell isolationsspänning Ui [V]
Ui <= 60 1 000
60 < Ui <= 300 1 500
300 < Ui <= 690 1 890
690 < Ui <= 800 2 000
800 < Ui <= 1 000 2 200
1 000 < Ui <= 1 500
Kortslutningsströmstest vid en push-in-radplint

Hög kontaktsäkerhet även vid extrem överlast

Kortslutningsströmstest (IEC 60947-7-1/-2)

Radplintar måste i praktiken även kunna klara av kortslutningsströmmar utan att skadas tills en skyddsanordning bryter strömmen. Kortslutningsströmmarna kan pågå under några tiondelar av en sekund och vara flera gånger högre än märkströmmen. För detta test monteras en radplint på monteringsunderlaget och en ledare med dimensionerad anslutningsförmåga ansluts. Skyddsledarplintarnas belastas i tre omgångar under 1 s med en strömtäthet på 120 A/mm² av den dimensionerade anslutningsförmågan. Kraven är uppfyllda om inga skador har uppstått på delarna efter testet och en fortsatt användning är säkrad. Före och efter testet måste radplinten också klara spänningsfallstestet. Före och efter testet får spänningsfallet per radplint då inte överskrida 3,2 mV eller 1,5 gånger värdet som uppmättes före testet. När det gäller 240 mm² kraftkabelplintar från Phoenix Contact leds en testströmstöt på 28 800 A under en sekund genom plinten utan kvalitetsförlust.

Krypsträcka enligt ritning

Krypsträcka

Luft- och krypsträckor (IEC 60664-1)

Mätkontrollerna för luft- och krypsträckorna visar att de elektriska isolationsegenskaperna är tillräckliga gällande

  • konstruktion
  • förväntad nedsmutsning
  • omgivningsförhållanden som kan förväntas

Vid provningen kontrollerar man att de kortaste avstånden mellan två intilliggande radplintar samt mellan strömförande metalldelar och monteringsunderlaget upprätthålls. Vid provningen betraktas å ena sidan luftisoleringen som luftsträcka, å andra sidan betraktas avståndet längs ytan som krypsträcka. Minimiavstånden är fastlagda i IEC 60947-1.

För luftsträckan gäller:
Den är det kortaste avståndet mellan två elektriska potentialer genom luften. Avgörande för att kunna mäta den minsta luftsträckan är den nominella stötspänningen, radplintens avsedda stötspänning och den förväntade nedsmutsningsgraden. Den nominella stötspänningen härleds från PEN-ledarens spänning i förhållande till överspänningskategorin. Om inget annat har dokumenteras antas överspänningskategori III gälla för radplintarna. Kategorin definierar utrustning för fasta installationer och för situationer där särskilda krav ställs på tillförlitlighet och tillgänglighet. Den tillhörande luftsträckan beskrivs i tabell 2 (utdrag) för IEC 60664-1. Ytterligare specifikationer är det generellt sett icke-homogena fältet för applikationen och nedsmutsningsgrad 3 (ledande nedsmutsning uppstår resp. se tabell 2 för IEC 60664-1: icke-ledande nedsmutsning som blir ledande p.g.a. att fuktbildning kan förväntas).

För krypsträckan gäller:
Den är det kortaste avståndet mellan två potentialer längs isolationens yta. Av stor vikt för att kunna fastställa den minsta krypsträckan är effektivvärdet för lik- eller växelspänningssystemet (ledare till ledare, ledare till jord, ledare till PEN-ledare), se tabell 3a och 3b för IEC 60664-1. Tabell 4 för IEC 60664-1 visar sammanhanget mellan spänningens effektivvärde, nedsmutsningsgraden (3) och isolationsgruppen (I.) för radplintens kapsling.

Överspänningskategorier

Överspänningskategorier som tilldelats till respektive ledarspänning för PEN-ledare

Överspänningskategori I

Överspänningskategori II

Överspänningskategori III

Överspänningskategori IV

Ledarspänning för PEN-ledare [V]
300 1 500 V 2 500 V 4 000 V 6 000 V
600 2 500 V 4 000 V 6 000 V 8 000 V
1 000 4 000 V 6 000 V 8 000 V 12 000 V

Nedsmutsningsgrad efter villkor A: icke-homogent fält

I tabellen är nedsmutsningsgraden tilldelad till den nödvändiga stötspänningen. Nedsmutsningsgrad efter villkor A gäller: icke-homogent fält.

Nedsmutsningsgrad 1

Nedsmutsningsgrad 2

Nedsmutsningsgrad 3

Nödvändig stöthållspänning
4 000 V 3,0 mm 3,0 mm 3,0 mm
5 000 V 4,0 mm 4,0 mm 4,0 mm
6 000 V 5,5 mm 5,5 mm 5,5 mm
8 000 V 8,0 mm 8,0 mm 8,0 mm

Isolationsgrupper för nedsmutsningsgrad 3

I tabellen tilldelas isolationsgrupper för nedsmutsningsgrad 3 till spänningens effektivvärde.

Isolationsgrupp I

Isolationsgrupp II

Isolationsgrupp III

Effektivvärde för spänning
500 V 6,3 mm 7,1 mm 8,0 mm
630 V 8,0 mm 9,0 mm 10,0 mm
800 V 10,0 mm 11,0 mm 12,5 mm
1 000 V 12,5 mm 14,0 mm 16,0 mm

Luft- och krypsträckor (UL 1059)

UL 1059 definierar ett annat tillvägagångssätt när det gäller tilldelning av luft- och krypsträckor. Även om definitionerna för luft- och krypsträcka fysiskt sett är lika stora gäller här egna avståndstabeller och en tilldelning efter användningsgrupper och spänningsområden. Vid användningsgrupp C rör det sig i detta fall om standardinställningen.

Luftsträckor (UL 1059)

Luftsträckornas avstånd i tum och millimeter mellan oisolerade potentialer.

Applikation

Märkspänning

Luftsträcka (tum)

Luftsträcka (mm)

USE GROUP
A Manöverdon, konsoler, serviceutrustning etc. 51 V … 150 V 1/2 12,7
A 151 V … 300 V 3/4 19,1
A 301 V … 600 V 1 25,4
B Konventionella enheter, inkl. kontorsrelaterade och elektroniska databehandlingsenheter etc. 51 V … 150 V 1/16 1,6
B 151 V … 300 V 3/32 2,4
B 301 V … 600 V 3/8 9,5
C Industriella applikationer utan begränsningar 51 V … 150 V 1/8 3,2
C 151 V … 300 V 1/4 6,4
C 301 V … 600 V 3/8 9,5
D Industriella applikationer, utrustning med begränsad prestandadata (Limited Rating) 151 V … 300 V (10 A) 1/16 1,6
D 301 V … 600 V (5 A) 3/16 4,8
E Radplintar med märkspänning 601 V–1500 V 601 V … 1000 V 0,55 14,0
E 1001 V … 1500 V 0,70 17,8
F Använd industriella enheter med alternativt tillvägagångssätt för avstånd 51 V … 1500 V Fastställs som genom utvärdering Fastställs som genom utvärdering
G LED-belysning 51 V … 300 V 1/16 1,6
G 301 V … 600 V 1/16–3/16 1,6–4,8

Krypsträckor (UL 1059)

Krypsträckornas avstånd i tum och millimeter mellan oisolerade potentialer.

Applikation

Märkspänning

Krypsträckor (tum)

Krypsträckor (mm)

USE GROUP
A Manöverdon, konsoler, serviceutrustning etc. 51 V … 150 V 3/4 19,1
A 151 V … 300 V 1-1/4 31,8
A 301 V … 600 V 2 50,8
B Konventionella enheter, inkl. kontorsrelaterade och elektroniska databehandlingsenheter etc. 151 V … 300 V 1/16 1,6
B 51 V … 150 V 3/32 2,4
B 301 V … 600 V 1/2 12,7
C Industriella applikationer utan begränsningar 51 V … 150 V 1/4 6,4
C 151 V … 300 V 3/8 9,5
C 301 V … 600 V 1/2 12,7
D Industriella applikationer, utrustning med begränsad prestandadata (Limited Rating) 151 151 V … 300 V 1/8 3,2
D 301 V … 600 V 3/8 9,5
E Radplintar med märkspänning 601 V–1500 V 601 V ... 1000 V 0,85 21,6
E 1001 V ... 1500 V 1,20 30,5
F Industriella enheter som använder det alternativa tillvägagångssättet för avstånd 51 V ... 1500 V Fastställs som genom utvärdering Fastställs som genom utvärdering
G LED-belysning 51 V … 300 V 1/8 3,2
G 301 V … 600 V 1/8–3/8 3,2–9,5
Högspänningslaboratorium för SCCR-klassificering

Högspänningslaboratorium

SCCR-klassificering (NEC och UL 508 A)

Enligt NEC (National Electrical Code) krävs sedan april 2006 uppgifter om kortslutningshållfasthet för industristyrsystem. Beräkningen av dessa SCCR-värden (Short Circuit Current Rating) kan genomföras med hjälp av UL 508. I USA måste sammanfattningen av beräkningen anges på varje industriställverks märkskylt, för alla huvudkretsar samt för matningen av styrspänningsförsörjningen. I UL 508A (tabellen SB 4.1) definieras standardvärden för ospecificerade komponenter. För radplintar anges här ett standardvärde på 10 kA. Det här SCCR-värdet beskriver kortslutningsmärkströmmen för en anläggning eller en komponent under iakttagande av en märkspänning. Det är den max. tillåtna, symmetriska felströmmen som inte medför några betydande skador, som inte påverkar användningen eller som inte leder till någon typ av farlig hantering. Gällande en hel anläggning bygger SCCR-värdet på den svagaste monterade komponenten i den tillhörande distributions- eller matningskretsen. I UL-file XCFR2_ E60425 dokumenteras radplintar i CLIPLINE complete-systemet med 100 kA SCCR. De hjälper dig att konstruera kraftfulla anläggningar med högre uppmätta SCCR-värden.

För kretsar där det inte är möjligt att installera komponenter med högre dokumentation går det att uppgradera hela kretsen genom att uppströms ansluta en motsvarande säkringsplint som listats för starkströmsapplikationer. Säkringsplintarna UK 10,3-CC HESI N gör det möjligt att uppgradera SCCR för kretsar nedströms till 200 kA.

Testuppställning: spänningsfallstest

Testuppställning: spänningsfallstest

Spänningsfallstest (IEC 61984)

På varje anslutningspunkt i en radplint ansluts beroende på anslutningsteknik en eller flera ledare. Strömöverföringen påverkas kraftigt av det elektriska motståndet mellan ledare och strömskenor. Förstklassiga kontakter skapar en gastät anslutning. Detta säkrar en permanent och tillförlitlig anslutning. Detta elektriska test fastställer därför spänningsfallet vid en radplint (två anslutningspunkter), vilket gör det möjligt att dra slutsatser om övergångsmotståndet och kontaktkvaliteten. Radplintarna ansluts med kablar med dimensionerad anslutningsförmåga. För mätningarna belastas plintarna med en testlikström som motsvarar 0,1 gånger av den dimensionerade anslutningsförmågans strömkapacitet. Spänningsfallet mäts vid ett avstånd ≤ 10 mm från mitten av anslutningspunkten (se skiss). Spänningsfallet före och efter testet får inte överskrida 3,2 mV och 1,5 gånger utgångsvärdet per radplint vid en rumstemperatur på ca 20 °C. Radplintar från Phoenix Contact underskrider gränsvärdena som krävs enligt standarderna med upp till 60 %.

Spänningsfallstest

Testvärden från spänningsfallstestet

Strömkapacitet [A]

Dimensionerad anslutningsförmåga AWG

Strömkapacitet [A]

Dimensionerad anslutningsförmåga [mm²]
0,2 4 24 4
0,5 6 20 8
0,75 9 18 10
1 13,5 - -
1,5 17,5 16 16
2,5 24 14 22
4 32 12 29
6 41 10 38
10 57 8 50
16 76 6 67
35 125 2 121
50 150 0 162
95 232 0000 217
150 309 00000 309
240 415 500 MCM 415

Anslutningsfrekvens (IEC 61984)

IEC 61984 definierar ett komplett testscenario för kontakter i effektområdet 50 V–1 000 V med upp till 500 A strömkapacitet. För detta ändamål klassificeras och definieras konstruktiva skyddande egenskaper (t.ex. IP-klassning) samt mekaniska och elektriska egenskaper efter olika applikationer. Testerna utförs i grupperna A–E (se tabell). Viktig information från testgrupp A gäller hållbarhetstestet som bygger på antalet gånger en kontakt ansluts och tas ut. Målvärden för hur många gånger kontakter utan brytförmåga (COC) och med brytförmåga (CBC) kan anslutas och tas ut är 10, 50, 100, 500, 1 000, 5 000. Vid testet med brytförmåga ansluts och tas kontakterna ut tre till fyra gånger per minut. Hastigheten är inställd på 0,8 ± 0,1 m/s. Kontrollera efter testet att det inte uppstått några skador som påverkar den fortsatta användningen. Detta innefattar en optisk kontroll av antikorrosionsskyddet och ett spänningsfallstest. Radplintar och kontakter i CLIPLINE complete-COMBI-serierna är i allmänhet kvalificerade för att kunna anslutas och tas ut 100 gånger.

Testgrupp B

Testgrupp C

Testgrupp D

Testgrupp E

Testgrupp A
Mekaniska tester Hållbarhetstest Termiska tester Klimattester Tester, kapslingsklass
Diagram visar ett tidsförlopp vid en stötspänningsprovning

Tidsförlopp för en stötspänningspuls

Stötspänningsprovning (IEC 60947-7-1/2)

Vid en stötspänningsprovning kontrollerar man att luftsträckorna mellan två intilliggande potentialer är tillräckligt stora. Stötspänningen provas fem gånger vid varje pol beroende på den nominella isolationsspänningen. Tidsavstånden är då minst 1 s. Sträckan mellan intilliggande plintar samt mellan plint och skena mäts. Oavsiktliga gnistor får inte förekomma under provningen. Nominella stötspänningar för radplintar från Phoenix Contact ligger på mellan 6 och 8 k V enligt IEC 60664. Det aktuella värdet härleds från märkspänningen. Plintarnas dokumenterade driftspänning kontrolleras på så sätt effektivt för att säkerställa en säker drift. Kategori III i överspänningskategori 4 utgör standardinställningen.

Stötspänningstabell

Kategori III i överspänningskategori 4 utgör standardinställningen.

Märkspänning hos strömförsörjningssystemet (nät) enligt IEC 60038 – enfas [V]

Avledd spänning från ledare till PEN-ledare, från nominell växel- eller likspänning till inklusive [V]

Nominell stötspänning [V]

Märkspänning hos strömförsörjningssystemet (nät) enligt IEC 60038 – trefas
- 120–240 50 800
- 120–240 100 1500
- 120–240 150 2500
230/400 | 277/480 120–240 300 4000
400/690 120–240 600 6000
1000 120–240 1000 8000