Mechanische Prüfungen von Reihenklemmen

Prüfungen und Untersuchungen zu den mechanischen Eigenschaften von Klippon® Connect Reihenklemmen als Grundlage für internationale Zulassungen.

Mechanische Prüfungen von Reihenklemmen

Mechanische Belastbarkeit und Qualität für anspruchsvolle Industrieumgebungen

Umwelt- und mechanische Einflüsse innerhalb von Schaltanlagen stellen erhöhte Anforderungen an die mechanische Belastbarkeit und Qualität der jeweiligen Komponenten und deren Anschlussbereiche. Im Hinblick auf Reihenklemmen sind diese spezifischen Anforderungen in internationalen Normen und Standards sowie den daraus resultierenden Prüfverfahren festgelegt. Sie beziehen sich auf den Klemmkörper und das Isoliergehäuse, sowie auf das sichere Anschlussvermögen und die Beständigkeit der Reihenklemme in Bezug auf Leiterbewegung und Leiterauszug.

Qualität, Zuverlässigkeit und hohe Standards stehen bei unseren mechanischen Prüfungen im Mittelpunkt. Erfahren Sie mehr darüber, wie wir die Qualität und mechanischen Eigenschaften unserer Produkte testen und den Herausforderungen in Industrieumgebungen erfolgreich standhalten.

Mechanische Prüfungen

Mechanische Festigkeit der Klemmstellen

Mit dem Nachweis der mechanischen Festigkeit der Klemmstellen wird die mechanische und elektrische Kontaktsicherheit der Klemmstelle sichergestellt. Dabei wird die mechanische Stabilität über eine mehrfache Beschaltung der Klemmstelle beurteilt und zusätzlich die elektrische Kontaktsicherheit über eine Messung des Spannungsfalls.

Für die Prüfung werden 5 Reihenklemmen auf einer normgerechten Tragschiene aneinandergereiht. Die Leiter mit dem Bemessungsquerschnitt der Reihenklemme werden fünf Mal angeschlossen und wieder gelöst. Dabei wird nach jedem Lösen ein neuer Leiter verwendet und der Spannungsfall vor und nach dem Beschalten gemessen.

Der Nachweis gilt als bestanden, wenn der gemessene Spannungsfall über der Reihenklemme, vor- und nach der Prüfung, die geforderten Grenzwerte nicht überschreitet.

Montage der Reihenklemme auf ihrer Befestigungsauflage

Mit dem Nachweis über die Montage der Reihenklemme auf ihrer Befestigungsauflage wird der Festsitz der Reihenklemme auf der normierten Tragschiene sichergestellt. Die erforderliche Prüfkraft wird dabei über die Klemmstelle in die Reihenklemme eingeleitet.

Für die Prüfung werden Reihenklemmen auf eine Tragschiene montiert. Je nach Querschnitt wird ein normierter Stahlstab mit definiertem Durchmesser in den Klemmstellen befestigt. Über einen Hebelweg von 100 mm wirken querschnittsabhängige Kräfte auf die Reihenklemme ein.

Der Nachweis gilt als bestanden, wenn sich die Reihenklemmen nicht von der Befestigungsauflage lösen oder anderweitige Beschädigungen aufweisen.

Prüfung auf Beschädigung und unbeabsichtigte Lockerung von Leitern einer Reihenklemme (Drehtest)

Mit der Prüfung auf Beschädigung und unbeabsichtigte Lockerung von Leitern einer Reihenklemme wird sowohl die hohe mechanische Sicherheit als auch die verlässliche Klemmung des Leiters nachgewiesen. Dabei unterteilt sich die Prüfung in zwei aufeinanderfolgende Teile - in den Drehtest und eine darauffolgende Zugprüfung.

Für den Drehtest wird ein Ende des Leiters in der Klemmstelle angeschlossen. Am anderen Ende des Leiters wird ein normiertes Prüfgewicht befestigt, sodass dieses frei schwingen kann. Die Prüfung sieht dann eine Rotation von 135 Umdrehungen mit einem definierten Radius ohne Unterbrechung vor.

Der Nachweis gilt als bestanden, wenn während und auch nach der darauffolgenden Leiterauszugsprüfung der Leiter weder aus der Klemmstelle heraus rutscht noch in der Nähe der Klemmstelle bricht.

Prüfung auf Beschädigung und unbeabsichtigte Lockerung von Leitern einer Reihenklemme (Leiterauszugsprüfung)

Mit der Prüfung auf Beschädigung und unbeabsichtigte Lockerung von Leitern einer Reihenklemme wird sowohl die hohe mechanische Sicherheit als auch die verlässliche Klemmung des Leiters nachgewiesen. Dabei unterteilt sich die Prüfung in zwei aufeinanderfolgende Teile - in den Drehtest und eine darauffolgende Zugprüfung.

Für die Zugprüfung wird das eine Ende des Leiters in der Klemmstelle der Reihenklemme und das Andere an der Zugprüfmaschine befestigt. Je nach Querschnitt des Leiters, wird in der Norm eine definierte Zugkraft über 60 Sekunden gefordert.

Der Nachweis gilt als bestanden, wenn während des Drehtests und der darauffolgenden Leiterauszugsprüfung der Leiter weder aus der Klemmstelle heraus rutscht noch in der Nähe der Klemmstelle bricht.

Steckzyklen (IEC 61984)

Mit dem Nachweis über die Steckzyklen wird die Kontaktqualität über die Lebensdauer eines Steckkontaktes sichergestellt. Da in der Reihenklemmennorm IEC 60947-7-1/-2/-3 keine Anforderungen an Steckzyklen in Bezug auf steckbare Reihenklemmen gefordert sind, werden diese in Anlehnung an die Steckverbindernorm IEC 61984 geprüft.

Für die Prüfung werden steckbare Reihenklemmen inklusive Stecker auf einer normgerechten Tragschiene montiert. Mit einer Geschwindigkeit von 3-4 Steckzyklen pro Minute wird die Lebensdauerprüfung nachgebildet.

Der Nachweis gilt als bestanden, wenn an der Reihenklemme inklusive der Steckverbindung keinerlei Beschädigungen auftreten und ein weiterer Gebrauch gewährleistet ist. Des Weiteren muss am Ende der Prüfung der gemessene Spannungsfall den vorgegebenen Maßgaben entsprechen.

Bemessungsanschlussvermögen

Mit dem Nachweis des Anschlussvermögens wird sichergestellt, dass die dokumentierten Leiterquerschnitte angeschlossen werden können. Hierbei wird lediglich die Einführbarkeit des Leiters in der Klemmstelle geprüft. Die geprüften Leiterquerschnitte werden letztlich in metrischen (mm²) und angloamerikanischen Werten (AWG) dokumentiert.

Für die Prüfung wird die Einführbarkeit des Bemessungsquerschnittes und die zwei nächstkleineren Leiterquerschnitte überprüft. Als Alternative zu den jeweiligen Leitern kann hierbei auch der Nachweis durch eine normierte Lehre erbracht werden.

Der Nachweis gilt als bestanden, wenn die Leiter oder die Lehre ungehindert in der Klemmstelle eingeführt werden können.

Berührungsschutz (IEC 60529)

Mit dem Nachweis über den Berührschutz wird der Schutz gegen direktes (zufälliges) Berühren sichergestellt. Der IP-Schutzgrad, zum Beispiel IP40 gegen direktes Berühren, bezieht sich auf die Umhüllung elektrischer Schaltanlagen und nicht auf die Einbaukomponenten wie zum Beispiel Reihenklemmen. Konstruktiv wird bei der Entwicklung der Reihenklemmen auf die sogenannte Fingersicherheit und Handrückensicherheit nach IEC 60529 berücksichtigt. Die Verifizierung erfolgt durch den gegliederten Prüffinger bzw. Prüfkugel nach IEC 61032.

Für die Prüfung werden bei Weidmüller im Normalfall 10 Reihenklemmen auf einer normgerechten Tragschiene montiert und die Klemmstellen mit dem Bemessungsquerschnitt verdrahtet. Im Anschluss daran wird die Prüfung unter in Bezugnahme des Prüffingers bzw. Prüfkugel vollzogen.

Fingersicherheit

Fingersicherheit nach IEC 60529 ist gegeben, wenn der gegliederte Prüffinger nach IEC 61032 in allen Betätigungsrichtungen keine berührungsgefährdeten Teile berühren kann. Der gegliederte Prüffinger wirkt dabei mit einer Prüfkraft von 10 N auf die Reihenklemme ein. Dieser darf bis zu seiner 80 mm Länge eindringen und dabei keinerlei gefährliche spannungsführende Teile berühren.

Der Nachweis gilt als bestanden, wenn der Prüffinger bzw. die Prüfkugel keinerlei spannungsführende Teile berühren kann. Dadurch ist der Berührungsschutz nach IEC 60529 IPXXB bzw. IPXXA gegeben.

Handrückensicherheit

Handrückensicherheit nach IEC 60529 ist gegeben, wenn eine Kugel mit einem Durchmesser von 50 mm nach IEC 61032 mit einer Kraft von 50 (± 5) N keine berührungsgefährlichen Teile berührt.

Der Nachweis gilt als bestanden, wenn der Prüffinger bzw. die Prüfkugel keinerlei spannungsführende Teile berühren kann. Dadurch ist der Berührungsschutz nach IEC 60529 IPXXB bzw. IPXXA gegeben.

Schock und Vibration

Mit dem Nachweis über die jeweiligen Schock- und Vibrationsprüfungen wird der sichere Einsatz der Reihenklemmen und die Kontaktsicherheit unter den besagten Störeinflüssen sichergestellt. Elektrische Schaltanlagen und ihre eingebauten Einzelkomponenten sind in vielen Industrien unterschiedlichen Vibrationen und Erschütterungen ausgesetzt. Beispielsweise in Schienenfahrzeugen oder rotierenden Maschinen und Antrieben. Unter zur Hilfenahme von einem „Rütteltisch“ können im Labor Stöße und Vibrationseinflüsse auf den Versuchsaufbau ausgeübt und simuliert werden.

Für die Prüfungen werden Reihenklemmen auf einer normgerechten Tragschiene montiert und die Klemmstellen mit dem Bemessungsquerschnitt verdrahtet. Die Tragschiene ist auf dem Rütteltisch mechanisch befestigt, sodass die Stöße und Vibrationen direkt auf die Klemmleiste übertragen werden.

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