连接器是复杂的组件，其性能是基于电气、机械、环境和材料因素的相互作用。为确保适当的性能，需要进行广泛的测试，并为此制定了许多行业标准。

本文回顾了连接器三个关键性能指标的13项测试，包括用于加热、通风、空调(HVAC)系统和其他恶劣环境的连接器的电气、机械和环境考虑。

测试是量化连接器在挑战性环境中的性能的基石。三个关键领域是：

·电气测试： 高电流和温升的影响给元件带来了挑战。测试应评估湿绝缘电阻、电流承载、脉冲承受力、接触电阻和其他因素。

·机械测试： 屈曲测试、导体拉出、冷冲击、保护接触和低水平接触电阻是几个基本的机械考虑因素。

·环境测试：保护程度、振动、湿度、腐蚀和温度冲击，包括高度加速寿命测试(HALT)和高度加速应力筛选(HASS)测试。

无论测试是在内部进行还是在独立实验室进行，都应满足ISO/IEC 17025《测试和校准实验室能力的一般要求》的要求。对于作为法规遵从的一部分而进行的测试，认证是强制性的。认证的需要适用于所有测试，包括电气、机械、环境等。

电气性能

电气性能测试是一个广泛的领域，可以包括一系列的测试，下面将详细讨论其中的几个测试。有代表性的测试包括：

·接触电阻测量(IEC 60998-2-1)

·间隙和爬电距离(IEC 60601)

·电流承载能力降额曲线(IEC 60512-5-2)

·循环过载测试(根据UL 1059的热循环测试)

·循环老化测试

·高压测试

·脉冲耐压试验(IEC 60664-1)

·绝缘电阻(UL1703，UL27)

·电阻测量

·热可靠性

接触电阻是一个基本的连接器性能规格。体积电阻率，或内在电阻，描述了一定尺寸和面积的材料的电阻。另一方面，接触电阻描述的是两个导体接触时的电阻(图1)。IEC-60352-5要求使用IEC 60512-2-1规定的毫伏级方法进行接触电阻测试。接触电阻是一种受收缩、薄膜电阻和应力松弛影响的复杂现象。收缩描述了两种材料相遇时真正接触面的变窄。薄膜电阻是指接触面上不需要的电阻材料(薄膜)所产生的电阻。接触变形会随着时间的推移而发生，由于应力松弛而改变接触的形状。

图1：接触材料的体电阻率(顶部)与接触电阻的比较。

电流承载能力应根据IEC 60512-5-2进行测量。电流承载能力受限于连接器外壳的绝缘部件和接触材料的热性能。它取决于环境温度和触点的自热情况。测试量化了承载能力与环境温度的关系。

脉冲耐压试验应按IEC 60664-1进行。这是一个间接测试，表明设计有足够的爬电和间隙距离，可以安全使用。测试电压的大小是基于连接器的额定冲击电压。该测试在每个极性使用三个浪涌电压(1.2/50 µs)。要想通过，必须有零的火花过场。

UL 1703和UL 27所描述的湿式绝缘电阻测试，是用于户外应用的连接器的一个重要测试，如一些HVAC和工业系统。该标准要求这些连接器能够承受长达25年的风和天气。湿式绝缘电阻测试为绝缘性能提供了一个定量的衡量标准。在静止的导电水溶液中进行测试，可以确定空气间隙和爬电距离的变化，这些变化是由发丝状裂缝和其他难以识别的来源引起的。

机械性能

机械性能测试是另一个广泛的领域，包括一系列的测试，下面将详细讨论其中的几个。有代表性的测试包括：

·冷冲击试验(UL 746C，57/UL 1703，30)

·导体连接能力

·导体拔出试验(IEC 60998-2-1)

·跌落测试

·可燃性和耐火性测试(UL 30、UL 57、UL 1703)

·屈曲试验和弯曲试验(IEC 60999-1)

·冲击试验(UL 746C)

·插入和退出力(IEC61210)

·电触点的锁定位置

·插拔周期的数量

·防触电保护(IEC 60529)

符合IEC 60998-2-1的导体拉拔试验。在端子点上施加规定的拉伸载荷一分钟，导体必须保持在原位而不损坏。该测试是在屈曲测试(如下所述)之后进行的，是一个更严格的要求。

冷冲击试验，如UL 746C, 57/UL 1703, 30中所述。是在将待测试的连接器存放在-35℃后进行。该测试包括以规定的冲击能量在连接器上投下一个测试重物。该测试会导致被测连接器的爬电距离和间隙距离发生变化。因此，在冷冲击试验之后，应进行爬电和间隙距离的测试。

屈曲试验或旋转试验在IEC 60999-1中有详细说明。一根导体被连接到一个垂直固定的连接器上，一个由连接器截面决定的测试砝码被连接到导体的另一端。导体被送入一个在水平轴上旋转135次的旋转盘上的37.5毫米圆孔中(图2)。测试之后，触点必须通过IEC 60998-2-1的拔出测试。

图2：带有连接器(绿色)和旋转盘(底部)的屈伸测试夹具。

符合IEC 60529的防触电保护测试确保连接器设计在设备维修或保养时为技术人员提供高度安全的带电电压。该测试使用一个测试探针或球，以特定的力放在每个连接器的开口上。

环境性能

环境性能测试是可能在户外或恶劣环境中使用的HVAC或工业设备等系统的一个重要测试领域。下面将详细讨论其中的五项测试。有代表性的测试包括：

·腐蚀试验： 盐雾测试，SO2测试，冷凝气候，流动气体混合(IEC 6988)

·保护程度测试(IP分类)，符合DIN 40050-9-60529标准

·电子外壳的灰尘测试

·湿度

·温度范围

·温度冲击

·振动测试： 正弦波、共振搜索、机械冲击、宽带噪音(IEC 60068-2-6)。

腐蚀测试在IEC 6988中定义。气密连接需要在暴露于盐雾和其他侵蚀性材料时，以无腐蚀和低接触电阻的方式通过该测试。Kesternich测试包括在+40℃的环境温度下暴露在硫磺-氧化气氛中。在随后的干燥期后，进行视觉检查，并测量接触电阻。

符合DIN 40050-9/60529标准的保护程度测试，通过测试连接器在暴露于水(包括浸泡和高压喷雾)和各种尺寸的颗粒(包括细小的灰尘)时的性能，来测量其入口保护(IP)级别。

湿度测试与其他鉴定测试结合进行，包括配接和非配接、低电平电路电阻(LLCR)和绝缘电阻/介电工作电压(IR/DWV)。湿度测试通常在一个专门建造的测试室中进行(图3)。它将配对的连接器组暴露在不同的温度下，从25到65℃，湿度范围为90%到98%RH，持续10天。在湿度和温度循环后，连接器必须通过配对/解配、LLCR和IR/DWV测试，才能通过湿度测试。

IEC 60512-11-4测试11d中定义的温度冲击测试对工业应用和HVAC系统非常重要。为了模拟快速的温度变化，通常采用双室测试。被测连接器在两室之间移动，一个在温度下限，另一个在温度上限，在几秒钟内，在第二室停留45分钟。要通过测试，连接器的整体功能必须不受影响。

振动测试包括IEC 60068-2-6中定义的谐波和正弦波振动。各种振动组合沿着所有三个轴施加到连接器上，以模拟振荡、脉动或旋转的力量。典型的振动频率从10到2,000赫兹不等，并以每分钟一个倍频的速度连续施加。为了通过测试，连接器的功能必须不受影响。

图3：用于湿度和温度循环的自动环境测试室。

总结

测试对于确保连接器在恶劣环境和HVAC系统等应用中的可靠和安全运行非常重要。电气参数、机械规格和环境公差是影响连接器性能的关键因素。ISO/IEC 17025认证详细规定了测试和校准实验室能力的一般要求，当测试作为法规遵从计划的一部分进行时，这是一个重要的考虑因素。