Choisir la connectique

BORNIERS

Vis avec rondelle carrée crantée Vis avec rondelle carrée crantée et bornier plastique

 

Certains boîtiers peuvent être livrés avec un bornier de raccordement moulé, en standard ou en option. Ces borniers doivent répondre à des spécifications précises en raison de leur application.

Il reste cependant possible d’utiliser, si les températures ambiantes sont trop élevées, des borniers en céramique.

 

Matière plastique

La matière plastique de ce bornier, un PA66 particulier haut de gamme, est différente de celle des enveloppes, et a été sélectionnée pour répondre aux contraintes spécifiques de son utilisation.

La contrainte la plus critique que puisse subir un bornier est un mauvais serrage d’un conducteur, dont la résistance de contact importante provoque l’échauffement de la borne et la fusion de la matière plastique du support. La classe procurant la résistance la plus élevée aux échauffements est celle des plastiques ayant un GWFI (Indice d’inflammabilité au fil incandescent) supérieur à 850°C. Cette classe est obligatoire pour les applications comportant une utilisation sans surveillance, selon les spécifications de   la norme EN60335-1 § 30-2-3-1. La matière que nous utilisons pour ces borniers à un GWFI de 960°C, nettement supérieur aux spécifications minimales de cette norme. Ce plastique offre aussi la meilleure résistance aux courants de cheminement avec un CTI>600 (Classe 1, la plus élevée).

Un autre paramètre critique, pour ces boitiers destinés à des thermoplongeurs ou à des capteurs de température, est la température de fléchissement sous charge. Mesurée selon ISO 75, cette matière plastique à une température de déflexion sous charge de 1.8MPa particulièrement élevée, de 282°C.

 

Bornes

Selon les tailles de boitiers, les bornes comportent des vis M3, M3.5 ou M4. Les caractéristiques de ces bornes offrent les avantages suivants:

  • Introduction possible de 2 conducteurs:

L’utilisation de vis comportant une rondelles carrée crantée imperdable et enveloppante, permet de mettre 2 conducteurs, éventuellement de taille légèrement différente par borne sans nuire à la qualité du serrage.

  • Pas de desserrage accidentel:

L’effet élastique de la rondelle permet en outre une bonne résistance au desserrage par les vibrations.

  • Accepte toutes les terminaisons de conducteurs:

Ce type de borne permet en outre l’introduction de conducteurs nus monobrins ou multibrins, de conducteurs étamés, de cosses à fourche ou à oeil et de conducteurs avec soulier de câble.

  • Permet de visualiser la bonne introduction des conducteurs:

L’extrémité de la borne n’étant pas cachée par un habillage plastique permet de bien visualiser l’introduction correcte des fils, source fréquente de problèmes dans les borniers à cage, où souvent il est introduit par erreur sous la cage et n’est pas serré.

  • Couples de serrage recommandés: M3: 50 N.cm; M3,5: 80 N.cm; M4: 120 cm

Borniers céramique

La céramique fut la première matière isolante utilisée dans les borniers de raccordement électriques. Mécaniquement résistante, exceptionnellement résistante au feu, excellent isolateur électrique, elle possédait toutes les qualités requises. Produite à partir de matières premières disponibles localement, les pièces électrotechniques en céramique vitrifiée et porcelaine furent incontournables des débuts de l’électricité jusqu’à l’apparition de la bakélite dans les années 1930, puis ensuite des thermoplastiques techniques vers 1960.

Bien qu’utilisant des matières premières peu coûteuses, son processus de production la rend plus chère que les pièces moulées en plastique. Cependant, encore actuellement aucune matière plastique ne possède sa résistance mécanique, électrique et thermique.

De ce fait, dans toutes les normes de composants et de produits électrodomestiques, la céramique occupe une place à part, et est considérée comme la solution isolante la plus sûre. Dans beaucoup d’applications elle reste toujours incontournable et sans rivale.

Au cours des dernières années, les normes électriques internationales ont considérablement durci les spécifications de résistance au feu, et aux courants de cheminement des matières plastiques utilisées dans les borniers de raccordement, rendant de nouveau la céramique plus attractive.

Ultimheat produit ses propres pièces en céramique et ses borniers de raccordement en plastique technique. Cette connaissance technologique des différentes méthodes de production permet de choisir la solution la plus adaptées aux contraintes physiques et réglementaires actuelles de chaque application.

Dans les borniers céramique, l’intensité maximale admise dépend de la norme IEC60998-1 qui précise que l’auto échauffement d’une borne par le courant qui la traverse ne peut pas dépasser 45°C au-dessus de la température ambiante. La limite maximale de température admissible par la borne, lorsqu’elle est traversée par le courant dépend de la matière de cette borne (laiton nickelé ou acier inoxydable).

Il est donc nécessaire, en fonction de la température ambiante, en général élevée dans les borniers céramique, de modérer l’intensité maximale d’essai donnée par la norme IEC60998-1.

Afin de standardiser les différentes normes mondiales existantes définissant des sections de conducteurs électriques qui coexistent depuis des dizaines d’années, telles que: AWG, aussi nommée Brown and Sharp, Birmingham, S.W.G.(British Imperial Standard), Washburn & Moen, la norme internationale IEC60228 a défini les sections normalisées de câbles suivants: 0 .5 mm², 0.75 mm², 1 mm², 1.5 mm², 2.5 mm², 4 mm², 6 mm²,10 mm²,16 mm², etc.., jusqu’à 1000mm². Les borniers ULTIMHEAT font donc référence à ces valeurs.

2. TABLEAU COMPARATIF DES TYPES DE TERMINAISONS DE CÂBLE ACCEPTÉS PAR LES DIFFÉRENTS TYPES DE BORNES À VIS

 

 

Type de

borne

Vis directe Vis avec

plaque de

pression

Borne à cage

massive

Borne à cage

autobloquante

Vis

avec plaque 

carrée crantée*

Cavalier* Cavalier avec

languette de

protection*

Cavalier

fourche*

 no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-1  no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-2  no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-3  no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-4  no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-5  no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-6  no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-7  no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-8
 

Conducteur

rigide

no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-9 no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-9 no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-9 no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-9 no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-9 no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-9 no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-9 no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-9
 

Conducteur

multibrin

no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-10-red no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-10-green no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-10-green no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-10-green no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-10-green no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-10-green no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-10-green no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-10-green
 

Fil nu

étamé

no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-11 no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-11 no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-11 no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-11 no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-11 no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-11 no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-11 no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-11
 

Soulier de câble

no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-12 no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-12 no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-12 no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-12 no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-12 no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-12 no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-12 no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-12
 

Cosse à fourche

no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-13-red no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-13-red no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-13-red no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-13-red no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-13-green no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-13-green no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-13-green no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-13-green
 

Cosse ronde

no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-14-red no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-14-red no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-14-red no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-14-red no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-14-green no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-14-green no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-14-green no10-jpc-borniers-de-raccordement-en-ceramique-14-green
 

 

 

Avantages

Economique. Bon serrage sur conducteurs massifs Economique Bon serrage sur conducteurs massifs et multibrins Faible encombrement en largeur car le conducteur n’est pas gêné par une vis centrale. Faible encombrement en largeur car le conducteur n’est pas gêné par une vis centrale. Excellente résistance aux vibrations et cycles thermiques Permet l’utilisation  de toutes les préparations d’extrémités de câble.

Bonne visualisation de l’introduction des conducteurs. Le crantage donne une bonne résistance à l’arrachement

Permet l’utilisation  de toutes les préparations d’extrémités de câble.

Bonne visualisation de l’introduction  des conducteurs. Résistance à l’arrachement faible.

Permet l’utilisation de toutes les préparations d’extrémités de câble. Bonne visualisation de l’introduction des conducteurs. Résistance à l’arrachement faible.

La languette évite le cisaillement du câble

Permet l’introduction des conducteurs par 3 cotés différents.

Bonne visualisation de l’introduction des conducteurs.

Permet l’utilisation de toutes les préparations d’extrémités de câble. Bonne résistance à l’arrachement

 

 

 

Désavantages

Mauvais serrage sur conducteurs multibrins, qui doivent obligatoirement être torsadés. Mauvaise résistance aux cycles thermiques et vibration Introduction des conducteurs multibrins gênée par la plaque de pression. Risque important de mauvais serrage par introduction des conducteurs entre la plaque de pression et la vis Mauvaise résistance aux cycles thermiques et vibrations.

Ne permet pas tous les types de terminaison de câble.

Risque important de mauvais serrage par introduction des conducteurs entre la plaque de pression et la vis. Ne permet pas tous les types de terminaison de câble Largeur importante à cause de la vis centrale.

Risque de mauvais serrage dans le cas de deux conducteurs de section fortement différente.

Largeur très importante à cause de la vis centrale et des rebords du cavalier. Risque de mauvais serrage dans le cas de deux conducteurs de section fortement différente.

Risque de cisaillement du câble par le bord du cavalier

Largeur très importante à cause de la vis centrale et des rebords du cavalier. Risque de mauvais serrage dans le cas de deux conducteurs de section fortement différente. Largeur très importante à cause de la vis centrale et des rebords du cavalier. Risque de mauvais serrage dans le cas de deux conducteurs de section fortement différente.

*Pour toutes ces applications, une meilleure résistance aux vibrations et au desserrement dû aux cycles thermiques est obtenue en intercalant une rondelle élastique entre la tête de vis et le cavalier.

Force d’arrachement du conducteur et résistance au desserrage par vibrations

(Essais dans le cas le plus défavorable: un conducteur multibrin avec soulier de câble serti)

La résistance aux vibrations est un paramètre important des borniers des boitiers, en particulier si ceux-ci sont installés sur du matériel roulant ou à proximité d’un moteur. Afin de vérifier l’efficacité de la résistance au desserrage accidentel des bornes, celles-ci ont été soumises à des cycles de 10 minutes de séquences vibratoires sinusoïdales variables couvrant la gamme de 1.7  Hz à 5 Hz avec des accélérations variables de 0.3 à 2.6 G pendant 48 heures, et les forces d’arrachement ont été de nouveau mesurées.

 

Type Couple de serrage (N.cm) 0.5mm² 0.75mm² 1mm² 1.5mm² 2mm² 2.5mm² 4mm²
Vis M3 (Avant vibrations) 50 N.cm 65 105 134 151 160 211
Vis M3 (Après vibrations) 50 N.cm 62 102 131 147 155 202
Vis M3,5 (Avant vibrations) 80 N.cm 68 105 142 165 171 220
Vis M3,5 (Après vibrations)  

80 N.cm

 

65

 

102

 

132

 

162

 

170

 

218

Vis M4 (Avant vibrations)  

120 N.cm

 

86

 

110

 

145

 

157

 

190

 

235

 

260

Vis M4 (Après vibrations)  

120 N.cm

 

84

 

107

 

138

 

153

 

185

 

231

 

248

Valeurs minimales requises par EN61210. 60 85 108 150 200 230 310
Essais de résistance à l’arrachement, réalisés dans notre laboratoire
Machine d’essai de force d’arrachement Machine d’essai de force d’arrachement detail de montage Machine d’essai de force d’arrachement serrage de la borne
Machine d’essai de force d’arrachement Détail de montage Serrage de la borne
Essais de résistance aux vibrations, réalisés dans notre laboratoire
Machine d’essai aux vibrations Machine d’essai aux vibrations bornier en cours d'essai
Machine d’essai aux vibrations Bornier en cours d’essai