Каковы три ключевых требования к производительности разъемов для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха/жестких условий эксплуатации?

Джефф Шепард | 15 мая 2023 г.

Разъемы — это сложные узлы, характеристики которых основаны на взаимодействии материалов с электрическими, механическими факторами и факторами окружающей среды. Для обеспечения надлежащей работы необходимы обширные испытания, и для этой цели были разработаны многочисленные отраслевые стандарты.

В этом разделе часто задаваемых вопросов рассматриваются 13 тестов по трем ключевым показателям производительности разъемов, включая электрические, механические и экологические аспекты разъемов, используемых в системах отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха (HVAC) и других суровых условиях. Некоторые аспекты испытаний материалов разъемов обсуждаются в разделе часто задаваемых вопросов «В чем разница между испытанием игольчатым пламенем и испытанием накаленной проволокой?»

Тестирование является краеугольным камнем количественной оценки производительности разъемов в сложных условиях. Три ключевых направления:

Электрические испытания: воздействие сильного тока и повышение температуры создают проблемы для компонентов. При испытаниях необходимо оценить сопротивление влажной изоляции, токовую нагрузку, импульсную устойчивость, контактное сопротивление и другие факторы.

Механические испытания: испытание на изгиб, выдергивание проводника, воздействие холода, защита от прикосновения и низкое контактное сопротивление — вот некоторые из основных механических факторов.

Испытания на воздействие окружающей среды: степень защиты, вибрация, влажность, коррозия и температурный шок, включая ускоренные испытания на долговечность (HALT) и ускоренные испытания на стресс (HASS).

Независимо от того, проводятся ли испытания собственными силами или в независимой лаборатории, должны соблюдаться требования ISO/IEC 17025 «Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий». Аккредитация обязательна для испытаний, проводимых в рамках соблюдения нормативных требований. Необходимость аккредитации распространяется на все виды испытаний, включая электрические, механические, экологические и т. д.

Электрические характеристики Испытание электрических характеристик — это обширная область, которая может включать в себя широкий спектр испытаний, некоторые из которых более подробно обсуждаются ниже. Репрезентативные тесты включают в себя:

Контактное сопротивление — это базовая характеристика разъема. Объемное удельное сопротивление, или внутреннее сопротивление, описывает сопротивление материала заданного размера и площади. Контактное сопротивление, с другой стороны, описывает сопротивление, испытываемое при контакте двух проводников (Рисунок 1 ). IEC-60352-5 требует, чтобы тестирование сопротивления контактов проводилось с использованием метода уровня милливольт, указанного в IEC 60512-2-1. Контактное сопротивление представляет собой сложное явление, на которое влияют сужение, сопротивление пленки и релаксация напряжений. Сужение описывает сужение истинной поверхности контакта при встрече двух материалов. Сопротивление пленки — это сопротивление, создаваемое нежелательным резистивным материалом (пленкой) на поверхности контакта. Контактная деформация может возникать с течением времени, изменяя форму контакта в результате релаксации напряжений.

Допустимую токовую нагрузку следует измерять в соответствии со стандартом IEC 60512-5-2. Допустимая токовая нагрузка ограничена изолирующими частями корпуса разъема и термическими свойствами материалов контактов. Это зависит от температуры окружающей среды и самонагрева контактов. В ходе испытаний количественно определяется несущая способность в зависимости от температуры окружающей среды.

Испытание на выдерживаемое импульсное напряжение должно проводиться в соответствии со стандартом IEC 60664-1. Это косвенная проверка того, что конструкция имеет достаточные пути утечки и воздушные зазоры для безопасного использования. Величина испытательного напряжения зависит от номинального импульсного напряжения разъема. В тесте используются три скачка напряжения (1,2/50 мкс) на каждую полярность. Чтобы пройти, должно быть нулевое искрообразование.

Испытание на сопротивление влажной изоляции, описанное в UL 1703 и UL 27, является важным испытанием для разъемов, используемых вне помещений, например, в некоторых системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и промышленных системах. Стандарт требует, чтобы эти разъемы могли выдерживать ветер и погоду до 25 лет. Испытание сопротивления влажной изоляции обеспечивает количественную оценку характеристик изоляции. Выполнение испытания в все еще проводящем водном растворе позволяет выявить изменения воздушных зазоров и путей утечки, которые могут быть вызваны микротрещинами и другими трудно поддающимися выявлению источниками.