Blocs de jonction – Ce que vous devez savoir

Composant bien connu de la boîte à outils de tout ingénieur, les blocs de jonction sont utilisés depuis de nombreuses années pour fournir des connexions de fils semi-permanentes et sécurisées dans un large éventail d'applications. Les blocs de jonction, également appelés bornes de connexion, bornes d'extrémité ou bornes à vis, sont constitués d'un logement modulaire et d'un corps isolé reliant deux ou plusieurs fils entre eux. Grâce à la nature semi-permanente de leurs connexions, les blocs de jonction contribuent à simplifier les processus d'inspection et de réparation sur le terrain. Bien qu'il s'agisse de composants relativement simples, il est toujours utile d'avoir des connaissances de base des blocs de jonction et de leurs spécifications avant de faire une sélection. Cet article décrit les types de blocs de jonction courants, les principales considérations électriques et mécaniques, et d'autres détails pour aider les ingénieurs dans le processus de sélection.

Configurations courantes

Le montage sur circuit imprimé, les barrettes de connexion et les traversées sont trois des types de blocs de jonction les plus fréquemment utilisés dans les conceptions. Le tableau suivant répertorie les trois différents types, y compris leurs principes de base, leurs styles de montage et leurs configurations.

Spécifications électriques importantes

Maintenant que les types de blocs de jonction courants sont connus, il existe un certain nombre de spécifications électriques essentielles qui doivent être prises en compte lors de la phase de conception, notamment :

Courant nominal : En général, la spécification la plus importante à noter dans la conception des blocs de jonction est le courant nominal. Cela repose sur trois éléments : la conductivité des bornes, la section transversale et l'augmentation de température correspondante. Lors de la sélection d'un bloc de jonction, il est recommandé que le module ait un courant nominal d'au moins 150 % du courant maximum attendu du système. Si un bloc de jonction n'est pas correctement dimensionné et s'il fonctionne à un courant trop élevé, la surchauffe et les dommages causés au bloc de jonction peuvent entraîner des problèmes de sécurité critiques.

Tension nominale : La tension nominale d'un bloc de jonction est partiellement influencée par le pas et la rigidité diélectrique de son logement. De même que pour le courant nominal, la tension nominale d'un bloc de jonction doit être supérieure à la tension maximum du système, en tenant compte des surtensions qui pourraient endommager les connexions.

Nombre de pôles : Le nombre de pôles est la manière courante d'exprimer le nombre de circuits individuels logés dans un bloc de jonction. Cette spécification s'étend généralement d'un seul pôle à 24 pôles.

Pas : Défini comme l'entraxe des pôles adjacents, le pas est déterminé par la valeur nominale globale du bloc de jonction en fonction de facteurs tels que la fuite en surface, la tension/le courant et le dégagement. Les exemples de pas courants incluent des valeurs telles que 2,54 mm, 3,81 mm, 5,0 mm, et plus.

Taille/type de fil : Spécifiés en unités AWG (calibre de fil américain) en Amérique du Nord, les blocs de jonction indiquent la taille ou le calibre de fil que le module peut accepter pour garantir que les fils s'adapteront physiquement au logement. Heureusement, la plupart des blocs de jonction offrent une certaine tolérance et acceptent une plage de tailles de fils, par exemple 18 AWG ~ 4 AWG ou 24 AWG ~ 12 AWG. En plus du calibre de fil, il faut tenir compte du type de fil en fonction du type de module choisi. Un fil multibrin ou multiconducteur est idéal pour les bornes à vis, tandis qu'un fil monoconducteur est souvent associé à des blocs de jonction de style push-in.

Spécifications mécaniques importantes

Viennent ensuite les spécifications mécaniques, qui concernent l'empreinte d'un bloc de jonction, son orientation et l'accessibilité de ses connexions dans une conception. Les facteurs mécaniques importants incluent :

Orientation de l'entrée des fils : Les trois orientations les plus courantes des blocs de jonction sont : horizontale (90°), verticale (180°) et 45°. La décision dépend de la configuration de la conception, et de l'orientation qui crée le meilleur ajustement et la meilleure accessibilité aux connexions.

Figure 1 : Orientations typiques des blocs de jonction. (Source de l'image : Same Sky)

Méthode de sécurisation des fils : Comme pour l'orientation, il existe trois méthodes courantes de sécurisation des fils pour les blocs de jonction : borne à vis, bouton-poussoir ou push-in. Ces trois types sont relativement fidèles à leur nom. Les blocs de jonction à vis ou bornes à vis contiennent une vis qui, lorsqu'elle est serrée, referme une pince pour fixer le fil contre le conducteur. Les boutons-poussoirs fonctionnent simplement en appuyant sur un bouton qui ouvre une pince pour permettre l'insertion du fil, puis referme la pince sur le fil une fois le bouton relâché. Avec les blocs de jonction push-in, les fils peuvent être insérés directement dans le logement, créant ainsi une connexion sans vis ni boutons pour ouvrir une pince.

Figure 2 : Méthodes typiques de sécurisation des fils. (Source de l'image : Same Sky)

Interverrouillage ou monobloc : Les blocs de jonction peuvent être construits en logements interverrouillables ou monoblocs. Généralement disponibles en versions à 2 ou 3 pôles, les blocs de jonction interverrouillables offrent la possibilité d'obtenir rapidement différents nombres de pôles ou d'interconnecter différentes couleurs d'un même type de module. Les blocs de jonction à rail DIN fonctionnent de manière similaire en faisant glisser des unités individuelles ensemble sur un rail métallique. Ils sont ensuite terminés avec un embout compatible pour protéger le boîtier sur les unités les plus extérieures une fois que la configuration et le nombre de pôles souhaités sont atteints. Les blocs de jonction monoblocs contiennent tous les pôles dans un seul module, ce qui leur confère une rigidité et une robustesse accrues en fonction des exigences de conception.

Figure 3 : Blocs de jonction interverrouillables et blocs de jonction monoblocs. (Source de l'image : Same Sky)

Méthode fil-à-logement : Lorsque des connexions et déconnexions fréquentes sont nécessaires, les blocs de jonction enfichables constituent une bonne option. Ils fonctionnent en insérant les fils dans une fiche modulaire qui se connecte à une prise fixe sur le circuit imprimé, ce qui facilite la déconnexion sans avoir à manipuler de fils individuels.

Figure 4 : Connexions de fiche et de prise d'un bloc de jonction enfichable. (Source de l'image : Same Sky)

Classes de sécurité et autres considérations

UL et CEI sont les principales agences de sécurité utilisées pour certifier les blocs de jonction. Lorsque l'on consulte la fiche technique d'un bloc de jonction, les normes de sécurité UL et/ou CEI sont indiquées, le plus souvent avec des valeurs différentes. En effet, chaque agence utilise une norme différente pour les tests. C'est pourquoi il est important que les ingénieurs connaissent les exigences de sécurité système globales afin de sélectionner un bloc de jonction conforme.

Bien que cela fasse peut-être l'objet d'une réflexion ultérieure dans de nombreuses conceptions, la personnalisation des couleurs du logement ou des boutons d'un bloc de jonction peut être utile. En choisissant des couleurs uniques pour les blocs de jonction, les ingénieurs peuvent faciliter le raccordement des points de connexion dans les systèmes complexes et éviter les connexions incorrectes.

Enfin, les blocs de jonction avec des températures de fonctionnement plus élevées sont également une option dans les applications ou les environnements exposés à des températures extrêmes.

Conclusion

Grâce à la compréhension des différents types de modules et des principales spécifications électriques et mécaniques, les ingénieurs peuvent être mieux équipés pour répondre aux besoins d'une variété de connexions de systèmes électriques. La ligne de blocs de jonction de Same Sky offre aux ingénieurs un choix d'options de couleurs et de configurations pour simplifier ce processus de sélection.