La semaine dernière, Marcus, ingénieur électricien dans une aciérie de Pittsburgh, a été confronté à un scénario cauchemardesque. Les boîtes de jonction qu'il venait d'installer commençaient à surchauffer, entraînant des arrêts de production et des problèmes de sécurité. Le coupable ? Un mauvais choix de bornier qui ne pouvait pas supporter les courants de charge de 200 ampères de ses circuits de commande de moteur.
La clé du choix des blocs de jonction pour les boîtes de jonction industrielles est de faire correspondre les caractéristiques électriques, les conditions environnementales et les exigences de connexion à votre application spécifique. Vous devez tenir compte de la capacité de courant, de la tension nominale, de la compatibilité du calibre des fils, de la méthode de montage et des caractéristiques de sécurité avant de faire votre choix.
Il ne s'agit pas seulement de réaliser des connexions électriques - il s'agit de garantir la sécurité, la fiabilité et les performances à long terme. Au cours de mes dix années d'expérience chez Bepto Connector, j'ai pu constater que le choix du bon bloc de jonction peut faire ou défaire toute une installation électrique. Laissez-moi vous guider à travers les facteurs essentiels qui vous aideront à faire le choix parfait.
Table des matières
- Quels sont les différents types de borniers ?
- Comment déterminer les besoins en électricité ?
- Quels sont les facteurs environnementaux qui influencent le choix du bornier ?
- Quelles sont les considérations importantes en matière d'installation et d'entretien ?
- FAQ sur le choix du bornier
Quels sont les différents types de borniers ?
Il est essentiel de comprendre les types de blocs de jonction, car chacun d'entre eux répond à des applications spécifiques et offre des avantages uniques. Le choix d'un mauvais type d'appareil peut entraîner des difficultés d'installation, des problèmes de maintenance et des risques potentiels pour la sécurité.
Blocs de bornes à vis
L'option la plus courante et la plus polyvalente pour les applications industrielles :
Bornes à vis standard : Conception fiable et éprouvée, parfaite pour les installations permanentes. Ils conviennent parfaitement aux circuits de contrôle et aux applications à courant faible ou moyen.
Bornes à vis captives : Prévenir la perte de vis pendant la maintenance - une aide précieuse lorsque l'on travaille dans des espaces restreints ou sur des sites élevés.
Avantages :
- Fiabilité et durabilité éprouvées
- Large gamme de courants nominaux (2A à 300A+)
- Compatible avec différents types et tailles de fils
- Inspection visuelle aisée des connexions
Meilleures applications : Circuits de commande de moteurs, distribution d'énergie, installations permanentes où les vibrations sont minimes.
Bornes à ressort
Une alternative moderne et facile à entretenir qui gagne en popularité :
Technologie Push-In : Il suffit d'insérer le fil dénudé - aucun outil n'est nécessaire pour les conducteurs solides jusqu'à 2,5 mm².
Actionné par levier : Soulever le levier, insérer le fil, relâcher le levier. Parfait pour les conducteurs toronnés et les modifications sur le terrain.
Ahmed, qui gère une installation de traitement des eaux à Abu Dhabi, a opté pour nos cosses à ressort après avoir constaté que les cosses à vis traditionnelles se desserraient fréquemment en raison des facteurs suivants cycle thermique1. Il n'a eu aucune panne de connexion en deux ans, depuis la mise à niveau.
Avantages :
- Installation plus rapide (jusqu'à 50% de gain de temps)
- Force de connexion constante
- Excellente résistance aux vibrations
- Retrait du fil sans outil pour l'entretien
Bornes de barrières
Solution économique pour les applications de base :
Conception de barrières fixes : Des compartiments individuels empêchent tout contact accidentel entre des circuits adjacents.
Sectionnel Design : La construction modulaire permet des configurations personnalisées.
Applications typiques :
- Circuits de commande à basse tension
- Câblage de signal et de communication
- Des installations qui tiennent compte du budget
- Connexions simples de point à point
Blocs terminaux spécialisés
Bornes de terre : Indispensable pour les systèmes de mise à la terre de sécurité, avec une identification vert/jaune et des capacités de connexion à la terre améliorées.
Blocs terminaux de fusibles : Les porte-fusibles intégrés assurent la protection des circuits au niveau des bornes, ce qui est idéal pour la protection des circuits individuels.
Déconnecter les borniers : Les interrupteurs intégrés permettent d'isoler les circuits sans retirer les fils, ce qui est idéal pour les tests et la maintenance.
Comment déterminer les besoins en électricité ?
Une spécification électrique correcte permet d'éviter les surchauffes, les chutes de tension et les risques d'incendie. Ne sous-estimez jamais les exigences en matière d'électricité - la sécurité dépend du respect de ces exigences.
Calculs de l'intensité du courant
Courant continu : Votre bornier doit pouvoir supporter 125% du courant continu maximum prévu. Pour un circuit moteur de 20A, spécifiez des bornes prévues pour au moins 25A.
Courant de court-circuit : Tenez compte des capacités de courant de défaut. Les environnements industriels peuvent connaître des courants de court-circuit de 10 000 A ou plus.
- Température : Réduire l'indice de 20% pour les températures ambiantes supérieures à 40°C.
- Altitude : Réduire de 10% pour les installations situées à plus de 2000m d'altitude.
- Groupement : Plusieurs bornes porteuses de courant adjacentes génèrent de la chaleur
Valeurs nominales de tension et dégagements
Tension de fonctionnement : Toujours spécifier des bornes dont la tension est supérieure de 20% à la tension du système. Pour les systèmes de 480 V, utiliser des bornes de 600 V au minimum.
Tension d'impulsion : Tenir compte des surtensions transitoires dues aux opérations de commutation, à la foudre ou au démarrage des moteurs.
Distances de fuite et de dégagement3:
- Degré de pollution 2 (industriel normal) : Espace libre de 6,3 mm pour les systèmes de 300 V
- Degré de pollution 3 (industrie lourde) : Espace libre de 10 mm pour les systèmes de 300 V
Compatibilité des calibres de fils
Faites correspondre les spécifications du bornier à vos exigences en matière de câblage :
| Taille du fil (AWG) | Courant typique | Type de terminal | Spécification de couple |
|---|---|---|---|
| 24-18 | 1-10A | Vis standard | 0,5-0,6 Nm |
| 16-14 | 10-20A | Vis standard | 0,8-1,0 Nm |
| 12-10 | 20-35A | Vis robuste | 1,2-1,5 Nm |
| 8-6 | 35-65A | Borne d'alimentation | 2,0-2,5 Nm |
Méthodes de connexion
Fil unique : Le plus souvent, un fil par point de connexion.
Fils multiples : Certains terminaux acceptent plusieurs fils - vérifier les facteurs de déclassement du courant.
Ferrules4: Hautement recommandé pour les connexions de fils toronnés, pour éviter la rupture des fils et assurer un contact fiable.
Quels sont les facteurs environnementaux qui influencent le choix du bornier ?
Les conditions environnementales ont un impact direct sur les performances et la longévité des blocs de jonction. Ignorer ces facteurs entraîne des défaillances prématurées et des risques pour la sécurité.
Considérations relatives à la température
Plage de température de fonctionnement :
- Standard : -5°C à +60°C pour la plupart des applications industrielles
- Étendue : -25°C à +80°C pour les environnements difficiles
- Haute température : Jusqu'à +120°C pour les applications de four et de traitement thermique
Effets du cyclage thermique : Les échauffements et refroidissements répétés provoquent des dilatations/contractions qui risquent de desserrer les raccords vissés. Les bornes à ressort excellent dans ces conditions.
Résistance chimique
Matériaux du logement :
- Polyamide (PA) : Bonne résistance chimique générale, adaptée à la plupart des environnements industriels
- Polycarbonate (PC) : Excellente résistance aux chocs, options transparentes disponibles pour l'inspection visuelle
- PBT (polybutylène téréphtalate) : Résistance chimique supérieure pour les environnements agressifs
Composants métalliques :
- Laiton : Standard pour la plupart des applications, bonne conductivité et résistance à la corrosion
- Acier inoxydable : Requise pour les applications marines, agroalimentaires et chimiques
- Cuivre étamé : Protection renforcée contre la corrosion dans les environnements humides
Résistance aux vibrations et aux chocs
Les environnements industriels soumettent les blocs de jonction à des contraintes mécaniques :
Classes de vibration (selon IEC 60068-2-6) :
- Classe 1 : Industrie légère (amplitude de 0,15 mm)
- Classe 2 : Industrie lourde (amplitude de 0,35 mm)
- Classe 3 : Mobile/transport (amplitude de 0,75 mm)
Résistance aux chocs : Pour les applications soumises à des charges d'impact ou à une activité sismique, spécifiez des bornes testées selon la norme IEC 60068-2-27.
Humidité et contamination
Indices IP pour les compartiments du terminal :
- IP20 : sécurité des doigts, protection de base
- IP30 : protection contre les objets de 2,5 mm
- IP54 : protégé contre la poussière, résistant aux éclaboussures (lorsque les couvercles sont fermés)
Diplômes de pollution :
- Degré 1 : Environnements propres (salles de contrôle)
- Degré 2 : Industriel normal (planchers de fabrication)
- Degré 3 : forte contamination (usines chimiques, installations extérieures)
Quelles sont les considérations importantes en matière d'installation et d'entretien ?
Une planification de l'installation et un accès à la maintenance appropriés garantissent une fiabilité et une sécurité à long terme. Tenez compte de ces facteurs lors de la phase de conception afin d'éviter des modifications coûteuses par la suite.
Systèmes de montage
Montage sur rail DIN5: Norme industrielle, permettant une reconfiguration et une extension faciles. Utilisez un rail de 35 mm pour la plupart des applications, un rail de 15 mm pour les installations compactes.
Montage direct : Bornes à vis pour les installations permanentes ou lorsque le rail DIN n'est pas adapté.
Montage sur panneau : Bornes de passage pour les connexions entre différents compartiments.
Espacement et disposition
Exigences d'espacement minimal :
- 6 mm entre les bornes pour l'accès à la maintenance
- 12mm pour les terminaux avec points de test
- 20 mm pour les terminaux à courant élevé nécessitant des outils plus grands
Gestion des fils : Prévoyez un acheminement correct des câbles et une décharge de traction. Une mauvaise gestion des câbles entraîne des tensions sur les connexions et des défaillances potentielles.
Identification et marquage
Marquage des bornes : Indispensable pour le dépannage et la maintenance. Les options comprennent :
- Gravure au laser (aspect permanent et professionnel)
- Étiquettes adhésives (flexibles, interchangeables sur le terrain)
- Marqueurs à pince (amovibles et réutilisables)
Code couleur : Utilisez des schémas de couleurs cohérents :
- Vert/jaune : Connexions à la terre
- Bleu : Conducteurs neutres
- Rouge/Brun/Noir : Conducteurs de phase
Essais et mise en service
Vérification de la connexion :
- Vérification du couple à l'aide d'outils calibrés
- Essai de traction pour les raccords à ressort
- Imagerie thermique lors de la mise en service
Exigences en matière de documentation :
- Planification de l'affectation des terminaux
- Spécifications de couple et enregistrements de vérification
- Procédures et calendriers d'entretien
Marcus de Pittsburgh a appris cette leçon à ses dépens. Après notre consultation, il a opté pour des bornes à vis robustes d'une capacité de 250 A avec une gestion thermique appropriée. Son aciérie fonctionne sans problème depuis huit mois maintenant, sans aucun problème de surchauffe. 😉
Conclusion
La sélection des bons blocs de jonction pour les boîtes de jonction industrielles nécessite une analyse minutieuse des exigences électriques, des conditions environnementales et des contraintes d'installation. Ne faites pas de compromis sur la qualité ou la spécification correcte - le coût de l'échec dépasse de loin l'investissement dans des composants appropriés. Chez Bepto Connector, nous avons aidé des milliers de clients à éviter des erreurs coûteuses en leur fournissant des conseils d'experts et des solutions de bornes de haute qualité. N'oubliez pas que le meilleur bornier est celui qui répond parfaitement aux exigences de votre application spécifique.
FAQ sur le choix du bornier
Q : Quelle est la différence entre les bornes à vis et les bornes à ressort ?
A : Les bornes à vis utilisent la force de serrage mécanique des vis, tandis que les bornes à ressort utilisent la pression des ressorts pour assurer une force de connexion constante. Les bornes à ressort offrent une installation plus rapide et une meilleure résistance aux vibrations, mais les bornes à vis supportent des courants plus élevés et sont plus rentables.
Q : Comment calculer le courant nominal de mes blocs de jonction ?
A : Utilisez 125% de votre courant continu maximum comme valeur minimale. Pour un circuit de 20 A, spécifiez au moins des bornes de 25 A. Appliquez des facteurs de déclassement pour les températures élevées, l'altitude et les multiples bornes porteuses de courant adjacentes.
Q : Puis-je mélanger différents types de blocs de jonction dans la même boîte de jonction ?
A : Oui, mais en maintenant des systèmes de montage cohérents (rail DIN) et en veillant à un espacement correct. Les exigences en matière d'entretien peuvent varier d'un type à l'autre ; il convient donc de documenter les techniciens en conséquence.
Q : Quelle préparation des fils est nécessaire pour les différents types de terminaux ?
A : Les bornes à vis nécessitent des extrémités de fils dénudées, de préférence avec des embouts pour les fils torsadés. Les bornes à ressort nécessitent des coupes nettes et droites avec des longueurs de dénudage spécifiques (généralement 10-12 mm). Respectez toujours les spécifications du fabricant.
Q : À quelle fréquence les connexions du bornier doivent-elles être inspectées ?
A : Inspecter les bornes à vis tous les ans et les resserrer si nécessaire. Les bornes à ressort nécessitent généralement une inspection moins fréquente, mais doivent être vérifiées lors de la maintenance programmée. Les applications à courant élevé peuvent nécessiter une inspection plus fréquente en fonction des cycles thermiques.
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Apprenez comment les changements de température répétés peuvent affecter la fiabilité et la durée de vie des connexions électriques. ↩
-
Comprendre les principes du déclassement et comment ajuster les caractéristiques des composants en fonction de facteurs environnementaux tels que la température et l'altitude. ↩
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Découvrez les définitions de la ligne de fuite et de l'espace libre et expliquez pourquoi ces distances sont essentielles pour la sécurité électrique et l'isolation. ↩
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Voir un guide expliquant pourquoi et comment installer correctement les embouts pour garantir des terminaisons de fils toronnés sûres et fiables. ↩
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Découvrez les avantages et les dimensions standard du système de rail DIN utilisé pour le montage d'équipements de contrôle industriel. ↩
