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Le guide ultime pour la sélection des borniers

Le guide ultime pour la sélection des borniers

Par Ryan Smoot, CUI Devices



Dans cet article

  1. Qu’est-ce qu’un bornier ?
  2. Types de borniers
  3. Considérations électriques clés relatives aux borniers
  4. Considérations mécaniques sur les principaux borniers
  5. Conformité de sécurité
  6. Autres considérations relatives à la conception
  7. Conclusion

Qu’est-ce qu’un bornier ?

Un bornier se compose d’un boîtier modulaire avec un corps isolé qui relie deux fils ou plus l’un à l’autre. Les borniers, également appelés connecteurs de bornes, bornes de connexion ou bornes à vis, sont utilisés dans un large éventail d’applications où les systèmes électriques doivent être connectés en toute sécurité. Ils sont idéaux pour les conceptions nécessitant des connexions de fils sécurisées, bien organisées et semi-permanentes qui peuvent être facilement remplacées pour une inspection ou une réparation sur le terrain.

Types de borniers

Il existe différents types de borniers qui peuvent être utilisés dans une conception. Voici quelques-uns des plus courantes :

Montage sur circuit imprimé

Souvent appelés Eurostyle ou borniers fil-à-carte, les borniers à montage sur circuit imprimé fonctionnent en insérant des fils nus dans le module où un étrier fixe le fil dans le boîtier. Le boîtier est ensuite soudé à un circuit imprimé dans des empreintes courantes. Les borniers à montage sur circuit imprimé peuvent être des modules à un, deux ou plusieurs niveaux.

Barrettes de connexion

Ces borniers ont une borne vissée pour laquelle une borne à anneau ou à fourche est fixée au fil, puis insérée sur la vis et serrée dans le boîtier. Les barrettes de connexion sont couramment utilisées lorsque les vibrations sont un problème.

Traversée/Rail DIN

Les borniers de traversée sont utilisés pour connecter deux fils ensemble pour les connexions fil-à-fil. Ce type de bornier a un contact d’entrée et un contact de sortie où deux fils distincts sont introduits dans les côtés opposés du boîtier. Comme les versions à montage sur circuit imprimé, il peut également s’agir de modules à un, deux ou plusieurs niveaux. Le style de traversée se trouve le plus souvent dans les configurations de montage sur rail DIN. Les borniers sur rail DIN sont généralement proposés comme type de traversée pour les connexions fil-à-fil ou de type mise à la terre, qui ressemble visuellement à un style de traversée, mais au lieu de connecter les fils entrants, il les met à la terre sur le rail DIN ou le panneau

CUI Terminal Block Selection-PIC1

Types de borniers courants

Considérations électriques clés relatives aux borniers

Lors de la conception d’un système qui utilisera un bornier, vous connaîtrez probablement les exigences globales de votre système en matière de tension et de courant. Bien que ceux-ci soient très importants, il y a d’autres facteurs à prendre en compte dans votre conception, comme détaillé ci-dessous.

Courant Nominal

Le courant nominal est souvent le paramètre le plus important à prendre en compte dans la conception des borniers. Le courant nominal est basé sur la conductivité des bornes, la section transversale et l’élévation de chaleur correspondante. Un fonctionnement à un courant trop élevé peut provoquer une surchauffe et endommager le bornier, ce qui entraîne des problèmes de sécurité majeurs. Il est recommandé d’utiliser un bornier conçu pour au moins 150 % du courant maximal attendu dans le système.

Tension nominale

La tension nominale est en partie déterminée par l’isolation diélectrique et le pas du boîtier du bornier. La tension maximale du système de l’application doit être inférieure à la tension nominale. Toute surtension dans le système doit également être évaluée lors de la sélection du bornier.

Nombre de pôles

Le nombre de circuits individuels à l’intérieur du bornier est également connu sous le nom de nombre de pôles. Il peut ne s’agir que d’un seul pôle ou jusqu’à 24 pôles et au-delà, en fonction du nombre de circuits individuels nécessaires dans l’application spécifique.

Pas du bornier

Le pas d’un bornier est défini comme la distance centrale d’un pôle à l’autre. Le pas du connecteur est souvent déterminé par la valeur nominale globale du bornier où des facteurs tels que la tension/courant, la ligne de fuite et le jeu sont pris en compte. Les pas courants de l’industrie seraient, sans s’y limiter, 2,54 mm, 3,81 mm, 5,0 mm et 7,62 mm.

Taille/Type de fil

La taille minimale et maximale des fils que le bornier peut accepter est fonction de la tension et du courant nominal. En plus de s’assurer que les fils utilisés s’insèrent physiquement dans le bornier, le type de fil doit également être pris en compte. Le fil torsadé ou multibrin est généralement utilisé pour les bornes à vis, et le fil monobrin est généralement utilisé pour les borniers de type enfichable. En Amérique du Nord, la taille du fil est spécifiée en unités de calibre de fil américain (AWG). La taille du fil peut également être spécifiée en mm2.

Considérations mécaniques sur les principaux borniers

En plus des facteurs électriques du système, les restrictions et limitations mécaniques doivent être prises en compte lors de la conception du bornier. Les principales caractéristiques à prendre en compte sont les restrictions mécaniques sur le boîtier de la conception qui peuvent avoir un impact sur l’encombrement global, l’orientation et l’accessibilité des connexions. Les variations mécaniques du boîtier peuvent inclure, sans s’y limiter, les suivantes.

Orientation de l’entrée de fil

Les borniers sont disponibles en trois orientations courantes : horizontale, verticale et 45°. L’horizontale et la verticale sont également connues sous le nom de 90° et 180°, respectivement. L’orientation du fil peut souvent être déterminée par des restrictions physiques dans la conception globale qui rendent une option plus réalisable que l’autre.

 

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Orientations horizontales (90°), verticales (180°) et 45°

Méthode de fixation des fils

La méthode par laquelle les fils sont fixés dans le boîtier du bornier est généralement réalisée par trois types principaux : borne à vis,  bouton-poussoir ou push-in.

  • Borne à vis

La borne à vis et les borniers à vis fixent le fil contre le conducteur dans le bornier en serrant une vis qui ferme la pince.

  • Bouton-poussoir

Les borniers à bouton-poussoir fixent le fil contre le conducteur à l’aide d’une pince à ressort qui s’ouvre en appuyant sur un bouton. En relâchant le bouton, le ressort est fixé sur le fil.

  • Push-In

Semblable au bouton-poussoir avec une pince à ressort, un bornier push-in permet d’enfoncer le fil directement dans le boîtier sans utiliser de bouton-poussoir pour ouvrir le ressort.

 

Styles de bornes à vis, de boutons-poussoirs et de borniers snap-in

Le type Module

Les modules de borniers peuvent être construits en pièces imbriquées les unes dans les autres ou comme boîtiers individuels. Les modules de borniers à emboîtement sont généralement construits en versions à 2 et 3 pôles. Avec ces deux tailles, un concepteur peut atteindre n’importe quel nombre de pôles nécessaire en emboîteant simplement les modules ensemble. Les blocs de jonction sur rail DIN fonctionnent à peu près de la même manière en faisant glisser les unités individuelles ensemble sur le rail métallique. Une fois que la configuration et le nombre de pôles souhaités sont atteints, ils sont ensuite finis avec un embout compatible  pour protéger le boîtier sur les unités les plus extérieures.

Les blocs de jonction monoblocs sont construits de manière à ce que tous les pôles soient contenus dans un seul boîtier. Ceux-ci sont typiques des boîtiers enfichables où il ne serait pas possible d’avoir plusieurs pièces. D’autres utilisations incluent des versions à courant élevé ou à haute température où un seul boîtier serait plus résistant.

 

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Blocs de jonction à emboîtement ou monobloc

Méthode fil-à-boîtier

Alors que la plupart des connecteurs de borniers ont des fils insérés directement dans le boîtier, il existe certaines variantes qui utilisent des paires d’accouplement qui peuvent être emboitées. Ces borniers enfichables ont toujours les fils insérés dans un boîtier, mais avec l’avantage supplémentaire d’un boîtier modulaire qui peut être branché directement dans un boîtier fixe sur un circuit imprimé. Ceux-ci simplifient les conceptions où les connexions principales doivent être déconnectées fréquemment sans avoir à déconnecter tous les fils individuels.

 

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Les borniers enfichables utilisent une fiche et une prise pour la connexion

Conformité de sécurité

Les borniers sont généralement certifiés et/ou conçus selon les normes de sécurité UL et/ou CEI et sont composés de matériaux ayant un indice d’inflammabilité conforme à la norme UL94V-0. Les classifications UL et CEI peuvent apparaître sur une fiche technique avec des valeurs différentes. En effet, chaque agence utilise une norme et des exigences différentes auxquelles un bornier doit répondre. Lors de la sélection d’un bornier, vous voudrez connaître les exigences globales de sécurité de votre système et vous assurer que les valeurs nominales du bornier y sont conformes.

Autres considérations relatives à la conception

Afin de faciliter le montage ou la maintenance pour l’utilisateur, la couleur du boîtier ou des marquages spéciaux peuvent être modifiés pour aider à différencier les différentes connexions du bornier. Ceci est particulièrement utile pour les systèmes plus complexes qui utilisent plusieurs câblages et circuits logés dans un emplacement centralisé.

La température de fonctionnement du système final doit également être prise en compte pour savoir si un bornier à haute température serait nécessaire.

Conclusion

Bien qu’il y ait de nombreux facteurs à prendre en compte lors de la conception d’un système global, les borniers sont une solution optimale pour les connexions de systèmes électriques complexes. Avec une variété d’options de couleurs et de configurations, les borniers de CUI Devices offrent une gamme d’options pour répondre à vos défis de conception.

Tags:

Interconnexion Connecteurs Borniers

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