Elektrisch testen van klemmenstroken

Tests en analyses van de elektrische eigenschappen van Klippon® Connect-klemmenstroken als basis voor internationale goedkeuringen.

Elektrisch testen van klemmenstroken

Elektrische aansluiting in uitdagende industriële omgevingen

Betrouwbaarheid, werkzaamheid en veiligheid zijn cruciale factoren voor een hoogwaardige elektrische aansluiting. Een stabiele en permanente aansluiting verzekert een continue flow van stroom en minimaliseert potentiaalinterferentie of stilstandtijd. Daarnaast is het belangrijk dat de aansluiting bestand is tegen de belastingen en omgevingsomstandigheden in industriële omgevingen om gedurende een lange periode te zorgen voor betrouwbare prestaties. Wat de klemmenstroken betreft, zijn deze specifieke vereisten gedefinieerd in internationale normen en standaarden en de daaruit voortvloeiende testprocedures. Ze verwijzen bijvoorbeeld naar de stroom flow, kortsluiting, spanningsval of verwarming binnen de klemmenstroken. Voor voldoende scheiding tussen de potentialen worden de vereiste vrije ruimtes en kruipwegen bepaald of getest.

Kwaliteit, betrouwbaarheid en hoge standaarden staan centraal bij onze elektrische testen. Lees meer over hoe we de kwaliteit en elektrische eigenschappen van onze producten testen en succesvol de uitdagingen van industriële omgevingen weerstaan.

Elektrische tests

Spanningsvaltest

De spanningsvaltest wordt gebruikt voor het verifiëren van de contactkwaliteit van de aansluitingen . Lage contactweerstanden op de klempunten zijn nodig voor de laagst mogelijke en stabiele spanningsval. Conformiteit met de maximaal toegestane spanningsval wordt tijdens de volgende tests geverifieerd:

Mechanische sterkte van klemmen

Temperatuurstijgingstest

Kortstondige weerstandsstroom

Verouderingstest voor schroefloze klemmenstroken

Voor de test worden 5 klemmenstroken op een DIN-rail gemonteerd en worden de aansluitpunten van de klemmenstroken bedraad met de nominale diameter. De meetstroom is 10% van de nominale draadstroom. De spanningsval wordt gemeten over de totale afstand tussen de doorvoer-serieklem of aardklem en de DIN rail.

De verificatie wordt geacht te zijn doorstaan als de spanningsval over de doorvoer-serieklem, voor en na de betreffende test, niet meer dan 3,2 mV of 1,5 keer de initiële meetwaarde bedraagt. Voor de PE (aarde) klemmenstrook, moet de spanningsval over de DIN-rail niet hoger zijn dan 6,4 mV of 1,5 keer de initiële gemeten waarde.

Vrije ruimte en kruipwegen

De verificatie van de vrije ruimtes en kruipwegen demonstreert conformiteit met de normatieve specificaties met betrekking tot de nominale spanning en het isolatiemateriaal dat wordt gebruikt. De aan te houden lengtes worden vastgesteld als onderdeel van de isolatiecoördinatie.

Voor de test worden klemmenstroken op een standaardconforme DIN-rail gemonteerd. Bewijs van de vrije ruimtes en kruipwegen moet worden geleverd tussen twee aangrenzende klemmenstroken en één klemmenstrook en de montagesteun. De minimale vereisten van de respectieve afstanden zijn gedefinieerd in IEC 60947-1.

Vrije ruimtes

De vrije ruimte is de kortste afstand in lucht tussen twee elektrisch geleidende componenten. Een dimensionering van de vrije ruimte wordt verkregen rekening houdend met de volgende factoren:

• Verwachte overspanning (nominale stootspanningsvastheid)

• Toegepaste voorzorgsmaatregel voor overspanningsbeveiliging

• Milieuomstandigheden

De verificatie wordt als geslaagd beschouwd indien de vereiste minimale afstanden normatief worden nageleefd.

Kruipwegen

De kruipweg is de kortste afstand langs het bestaande isolatie-element tussen twee elektrisch geleidende componenten. Een dimensionering van de kruipweg wordt verkregen rekening houdend met de volgende factoren:

• Beoogde nominale spanning

• Gebruikte isolatiematerialen (groep van isolatiematerialen)

• Omgevingsomstandigheden ( mate van vervuiling)

De verificatie wordt als geslaagd beschouwd indien de vereiste minimale afstanden normatief worden nageleefd.

Verdere elektrische tests

SCCR-classificatie (NEC en UL 508A)

Bewijs van de SCCR-rating (Short Circuit Current Rating) verzekert de veiligheid van het schakelmateriaal in het geval van een kortsluiting tegen elektrische schokken, brand en secundaire risico's. Klemmenstroken hebben een kortsluitingsrating bekend als SCCR, die het niveau van kortsluitstroom definieert en die een specifiek apparaat veilig kan weerstaan wanneer het wordt beschermd door een specifieke overstroombeveiligingsapparaat zoals geïdentificeerd door SCCR. Conform tabel SB 4.1 in UL 508A is 10 kA vereist als de standaard waarde voor niet-specifieke componenten zoals klemmenstroken.

Voor de test worden 3 klemmenstroken op een DIN-rail gemonteerd en worden de aansluitpunten van de klemmenstroken bedraad met de nominale diameter. Met behoud van de nominale spanning wordt een kortsluiting gegenereerd in de schakeling, die veilig wordt onderbroken door het stroomopwaartse zekeringelement (zie UL-bestand met het nummer E60693). Alle UL-gecertificeerde klemmenstroken van Weidmüller hebben een SCCR-waarde (short-circuit rated current) van 10 kA. Verschillende gemeten of bewezen SCCR-waarden boven 10 kA worden gedocumenteerd en kunnen worden ingezien in het UL-bestand met het nummer E60693.

De verificatie wordt als geslaagd beschouwd indien er geen schade is aan de klemmenstroken en verder gebruik is gegarandeerd. Bovendien moet de gemeten spanningsval aan het eind van de test voldoen aan de voorgeschreven waarden.

Deratingcurve voor plug-in-connectors (IEC 60512-5-x)

Met het bewijs van de deratingcurve wordt de stroombelastbaarheid gedocumenteerd als een functie van het poolnummer en de omgevingstemperatuur. Aangezien geen derating wordt vereist in de standaard van de klemmenstrook IEC 60947-7-1/-2/-3, worden de insteekbare klemmenstroken behandeld als insteekbare connectoren met betrekking tot de deratingcurve en worden daarom getest overeenkomstig IEC 61984.

Voor de test worden insteekbare klemmenstroken gemonteerd op een DIN-rail en de aansluitpunten van de klemmenstroken bedraad met de nominale diameter. De stroombelastbaarheidscurve, die afhangt van de omgevingstemperatuur, de zogenaamde basiscurve, is het resultaat van de temperatuur van de bovengrens van het isolatiemateriaal. Voor de materialen WEMID is dit 130 °C. Om onnauwkeurigheden in de meting of verstrooiing van de contactweerstand in het contactbereik te compenseren, vereist IEC 60512-5-2 een correctie van belastingscurve met een stroom 0,8 op de basisstroom.

De deratingcurve wordt berekend en gevisualiseerd op basis van de gemeten waarden.

Temperatuurstijgingstest

De maximaal toelaatbare zelfopwarming van de klemmenstrook onder gedefinieerde omstandigheden wordt geverifieerd met de temperatuurstijgingstest. Lage contactweerstanden aan de klempunten zijn nodig voor de laagst mogelijke temperatuurstijging.

Voor de test worden 5 klemmenstroken op een standaard-conforme DIN-rail gemonteerd. Ze worden bedraad in series met geharmoniseerde pvc-geïsoleerde draden van de nominale diameter. De klemmenstroken worden belast met een gedefinieerde teststroom tot een constante temperatuur wordt bereikt.

De verificatie wordt geacht te zijn doorstaan als de klemmenstroken tijdens de test niet meer dan 45 K opwarmen en als de gemeten spanningsval over de klemmenstrook, vóór en na de test, de vereiste grenswaarden niet overschrijdt.

Stootspanningsvastheidstest

De verificatie van de stootspanningsvastheidstest wordt gebruikt om voldoende vrije ruimtes tussen twee aangrenzende potentialen te verifiëren. De nominale spanningen die worden afgeleid uit de nominale spanningen van de stroomvoorziening voor het overeenkomstige rastertype in combinatie met de overspanningscategorie zijn de doorslaggevende factoren voor de dimensionering van de vrije ruimtes.

Voor de test worden 10 klemmenstroken op een DIN-rail gemonteerd overeenkomstig de standaard en de aansluitingen van klemmenstroken worden bedraad. De spanning wordt eerst toegepast tussen aangrenzende klemmenstroken en dan tussen de klemmenstroken en de DIN-rail. De impulsweerstandstest wordt uitgevoerd met een pulsvorm van 1,2/50 µs met ten minste 1s pauze tussen de impulsen. Er worden steeds 10 impulsen toegepast met afwisselende polariteit.

De verificatie wordt als geslaagd beschouwd indien er geen sprake is van een flashover of een storing tussen twee aangrenzende klemmenstroken of de gestandaardiseerde DIN-rail.

Kortstondige weerstandsstroom

De verificatie van de kortstondige stroomweerstand verzekert dat de klemmenstroken bestand zijn tegen de kortsluitstromen die in de praktijk voorkomen zonder schade op te lopen in geval van een fout totdat het beveiligingsapparaat ingrijpt en de stroom uitschakelt.

Voor de test worden klemmenstroken op een DIN-rail gemonteerd en de aansluitpunten van de klemmenstroken worden bedraad met de nominale diameter. Aardklemmen worden onderworpen aan deze testprocedure gedurende 3 runs, doorvoerklemmen gedurende één run. De klemmenstrook wordt gedurende 1 seconde belast met een teststroom van 120 A/mm². De spanningsval over de totale afstand van de doorvoer-serieklem of aardklem en DIN-rail wordt gemeten vóór en na de test.

De verificatie wordt als geslaagd beschouwd indien er geen schade is aan de klemmenstrook en verder gebruik is gegarandeerd en de gemeten spanningsval voldoet aan de gespecificeerde waarden.

Diëlektrische test

De isolatietest wordt gebruikt om de diëlektrische sterkte van het gebruikte isolatiemateriaal te verifiëren. De normatieve testspanning is afgeleid van de nominale spanning van de klemmenstrook.

Voor de test worden 5 klemmenstroken op een DIN-rail die conform is met de standaard gemonteerd. De aansluitingen van de klemmenstroken worden bedraad en de gedefinieerde testspanning wordt toegepast gedurende ten minste 60 seconden tussen de aangrenzende klemmenstroken en de DIN-rail.

De verificatie wordt als geslaagd beschouwd indien er geen sprake is van een flashover of een storing tussen twee aangrenzende klemmenstroken of de gestandaardiseerde DIN-rail.