連接器是復雜的組件，其性能取決于材料與電氣、機械和環境因素的相互作用。需要進行廣泛的測試以確保適當的性能，并且為此目的制定了許多行業標準。
本文概述了連接器三個關鍵性能指標的13項測試，包括供暖通風、空調 (HVAC) 系統和其他惡劣環境中使用的連接器的電氣、機械和環境考慮因素。
測試是量化連接器在充滿挑戰的環境中性能的基石。三個關鍵領域是：
·電氣測試：大電流和溫升的影響對元件提出了挑戰。測試應評估濕絕緣電阻、載流、沖擊耐受、接觸電阻和其他因素。
·機械測試：彎曲測試、導體拉拔、冷沖擊、接觸保護和低水平接觸電阻是幾個基本的機械考慮因素。
·環境測試：防護等級、振動、濕度、腐蝕和溫度沖擊，包括高加速壽命測試(HALT)和高加速應力篩選(HASS)測試。
無論測試是在內部還是在獨立實驗室進行，都應滿足ISO/IEC 17025(測試和校準實驗室能力的一般要求)的要求。作為法規遵從性一部分而進行的測試必須經過認證。認證的需要適用于所有類型的測試，包括電氣、機械、環境等。
電氣性能
電氣性能測試是一個廣泛的領域，可以包括廣泛的測試，下面將更詳細地討論其中的一些測試。代表性測試包括：
· 接觸電阻測量 (IEC 60998-2-1)
· 電氣間隙和爬電距離 (IEC 60601)
·載流能力降額曲線(IEC 60512-5-2)
·循環過載測試(根據 UL 1059 的熱循環測試)
·循環老化測試
·高壓測試
· 沖擊耐受電壓測試(IEC 60664-1)
· 絕緣電阻(UL 1703、UL27)
·電阻測量
·熱可靠性
接觸電阻是連接器的基本性能指標。體電阻率或固有電阻描述給定尺寸和面積的材料的電阻。另一方面，接觸電阻描述的是兩個導體接觸時所經歷的電阻。IEC-60352-5要求接觸電阻測試應采用IEC 60512-2-1規定的毫伏級方法進行。 接觸電阻是一種復雜的現象，受到收縮、薄膜電阻和應力松弛的影響。收縮描述了兩種材料相遇時真實接觸面的變窄。薄膜電阻是由觸點表面上不需要的電阻材料(薄膜)產生的電阻。隨著時間的推移，可能會發生接觸變形，由于應力松弛而改變接觸的形狀。
圖 1：觸點材料的體電阻率(頂部)與接觸電阻的比較
載流能力應根據 IEC 60512-5-2 進行測量。 載流能力受到連接器外殼的絕緣部分和接觸材料的熱性能的限制。它取決于環境溫度和觸點的自熱。這些測試量化了承載能力與環境溫度的關系。
沖擊耐受電壓測試應按照 IEC 60664-1 進行。這是一種間接測試，表明設計具有足夠的爬電距離和間隙距離以供安全使用。測試電壓的大小基于連接器的額定浪涌電壓。該測試對每個極性使用三個電壓浪涌(1.2/50 µs)。要通過，必須零火花。
UL 1703 和 UL 27 所描述的濕絕緣電阻測試是針對一些 HVAC 和工業系統等戶外應用中使用的連接器的一項重要測試。 該標準要求這些連接器能夠承受長達25年的風吹雨打。 濕絕緣電阻測試提供了絕緣性能的定量測量。 在仍然導電的水溶液中進行測試可以識別可能由細裂紋和其他難以識別的來源引起的空氣間隙和爬電距離的變化。
機械性能
機械性能測試是另一個廣泛的領域，包括一系列測試，下面將更詳細地討論其中的一些測試。 代表性測試包括：
·冷沖擊測試(UL 746C、57/UL 1703、30)
·導體連接能力
·導體拉拔測試(IEC 60998-2-1)
·跌落測試
·可燃性和耐火性測試(UL 30、UL 57、UL 1703)
·彎曲測試和彎曲測試(IEC 60999-1)
·沖擊測試(UL 746C)
·插拔力(IEC61210)
·電觸點的鎖定位置
·堵漏次數
·防觸摸保護(IEC 60529)
導體拉拔測試根據 IEC 60998-2-1，在端子點上施加指定的拉伸負載一分鐘，并且導體必須保持在適當位置而不會損壞。該測試是在屈曲測試(如下所述)之后進行的，并且是一個更嚴格的要求。
冷沖擊測試如 UL 746C、57/UL 1703、30中所述，在將待測連接器存放在-35℃后進行。該測試包括將測試重物以規定的沖擊能量落到連接器上。該測試可能會導致被測連接器的爬電距離和電氣間隙發生變化，因此，應在冷沖擊測試之后進行爬電距離和電氣間隙測試。
IEC 60999-1中詳細介紹了彎曲測試或旋轉測試。將導體連接到垂直固定的連接器，并將由連接器橫截面確定的測試重物連接到導體的相對端。導體通過旋轉盤上的37.5 毫米圓孔饋送，該旋轉盤繞其水平軸旋轉 135 次。測試后，觸點必須通過 IEC 60998-2-1 拉拔測試。
圖2：帶有連接器(綠色)和旋轉盤(底部)的彎曲測試夾具
符合IEC 60529 的防觸摸保護測試可確保連接器設計在維修或維護設備時為技術人員提供高水平的帶電安全保護。該測試使用測試探針或球，以指定的力放置在連接器的每個開口上。
環保性能
環境性能測試是 HVAC 或可能在戶外或惡劣環境中使用的工業設備等系統的重要測試領域。下面將更詳細地討論其中的五個測試。代表性測試包括：
·腐蝕測試：鹽霧測試、SO2測試、冷凝氣候、流動氣體混合(IEC 6988)
·防護等級測試(IP 分類)符合DIN 40050-9-60529
·電子設備外殼的防塵測試
·濕度
·溫度范圍
·溫度沖擊
·振動測試：正弦波、共振搜索、機械沖擊、寬帶噪聲(IEC 60068-2-6)
腐蝕測試在IEC 6988 中定義。氣密連接需要在暴露于鹽霧和其他腐蝕性材料時無腐蝕且接觸電阻低，才能通過此測試。Kesternich 測試涉及在 +40℃的環境溫度下暴露于硫氧化氣氛中。在隨后的干燥期之后，進行目視檢查，并測量接觸電阻。
符合 DIN 40050-9/60529 的防護等級測試通過測試連接器暴露于水(包括浸沒和高壓噴霧)以及各種尺寸的顆粒(包括細粉塵)時的性能來測量連接器的入口保護(IP)級別。
濕度測試與其他資格測試結合進行，包括插拔、低電平電路電阻(LLCR)和絕緣電阻/介電工作電壓(IR/DWV)。 濕度測試通常在專用測試室中進行(圖 3)。它將配對的連接器組暴露在25至 65℃的不同溫度范圍和 90%至 98% RH的濕度范圍下10天。要通過濕度測試，連接器必須在濕度和溫度循環后通過插配/拔插、LLCR 和 IR/DWV 測試。
IEC 60512-11-4 中定義的溫度沖擊測試，測試11d對于工業應用和 HVAC 系統非常重要。 為了模擬快速的溫度變化，通常使用兩室測試。待測連接器在幾秒鐘內在兩個腔室(一個處于溫度下限，另一個處于溫度上限)之間移動，并在第二個腔室中停留45分鐘。要通過測試，連接器的整體功能必須完好無損。、
總結
測試對于確保連接器在惡劣環境和HVAC系統等應用中可靠、安全的運行非常重要。電氣參數、機械規格和環境耐受性是連接器性能的關鍵因素。ISO/IEC 17025認證詳細說明了測試和校準實驗室能力的一般要求，在作為法規合規計劃的一部分進行測試時，這是一個重要的考慮因素。 |
