Bornier à 2 broches vers fiche BNC: fonctionnement et utilisation

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. Il existe différents types de borniers qui peuvent être utilisés dans une conception.

Types et configurations des borniers

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. 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 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.

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. 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. 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.

Le nombre de circuits individuels à l’intérieur du bornier est également connu sous le nom de nombre de pôles. 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. 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).

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 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. 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. 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 emboîtant 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. 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.

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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 emboîtées. 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. 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. 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.

Installation et bonnes pratiques

La première étape consiste à sélectionner le bon bornier pour votre application. Il existe de nombreux types de borniers disponibles, chacun avec ses spécifications uniques. Il est important de choisir celui qui convient à vos besoins. Avant d'installer les borniers, il est important de bien préparer les fils. Dénudez les extrémités des fils pour exposer le conducteur nu. Assurez-vous que le fil exposé est de la bonne longueur pour s'insérer confortablement dans le bornier. L'étape suivante consiste à installer les borniers. Suivez attentivement les instructions du fabricant et assurez-vous que les borniers sont bien en place. Une fois les borniers installés, il est temps de connecter les fils. Insérez l'extrémité dénudée de chaque fil dans le bornier correspondant. Une fois les fils connectés, il est important de les fixer en place. Si vous utilisez des borniers à vis, serrez bien les vis en vous assurant que les fils sont bien maintenus en place. Enfin, il est important de tester les connexions pour s'assurer qu'elles fonctionnent correctement. Utilisez un multimètre pour vérifier la continuité et pour vous assurer qu'il n'y a pas de chute de tension sur la connexion.

En cas de câblage incorrect, différents risques et défaillances peuvent intervenir. Un dénudage insuffisant ou trop long peut provoquer des mauvais contacts, surchauffe ou pannes. Pour les borniers à vis, tenez compte du couple recommandé et n’utilisez que des fils compatibles. Pour les borniers à ressort, le mécanisme s’ouvre et se ferme par action du tournevis sur l’orifice dédié; pour les borniers enfichables, un clic indique l’enclenchement correct. Il est strictement interdit de torsader directement plusieurs fils ensemble et de les serrer fortement sous la même borne. En cas de besoin, utilisez des borniers de distribution ou des cavaliers pour des connexions multiples.

La sécurité passe par une mise hors tension préalable, des vérifications visuelles et des tests électriques. Inspectez visuellement les fils apparents, la gaine isolante et l’intégrité des vis. Testez ensuite les circuits avec un multimètre et organisez les fils pour éviter les enchevêtres. Le faisceau de câbles doit présenter une courbure naturelle et être fixé sur le support de connexion. Vérifiez aussi la température des connexions après fonctionnement.

Utilisation pratique et conseils

Les borniers facilitent le câblage, la maintenance et la modification des circuits. Ils permettent d’organiser le câblage en rangées, d’assurer l’étiquetage et le marquage par code couleur, et d’offrir une protection contre les courts-circuits grâce à une isolation adéquate. Dans les armoires électriques et les baies d’automates programmables, les borniers assurent l’interface entre les appareils de terrain et les contrôleurs. Des borniers à ressort ou à vis sécurisent les conducteurs; des blocs avec tests et porte-fusibles isolent les circuits. Dans les tableaux électriques, ils gèrent les connexions de barres omnibus et les circuits de dérivation, y compris des borniers de terre et des bornes de distribution pour des systèmes complexes comme les installations solaires ou industrielles.

Les composants et couples de serrage doivent être adaptés au type de borne et au diamètre des fils, afin d’éviter des défaillances et des risques sécuritaires. Les bornier de type enfichable offrent un montage modulaire et rapide, tandis que les borniers à vis restent largement répandus pour leur robustesse et leur simplicité d’installation. En pratique, le choix dépendra des conditions d’utilisation, du niveau de vibration, et des exigences de maintenabilité.

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Un bornier est un connecteur modulaire. Un bornier permet de relier deux fils ou plus, formant ainsi une connexion électrique sécurisée, inspectable, modifiable et déconnectable. Dans les systèmes électriques, les épissures directes sont comparables à des pièces de LEGO collées de façon permanente: difficiles à ajuster.

Type de bornier	Avantages	Utilisations
Vis	Fixation très sûre, résiste aux vibrations	Connexions robustes dans vibrations et charges élevées
Resort	Installation rapide, pas d’outils	Environnements avec vibrations et variations thermiques
Enficheable	Montage modulaire et rapide	Assemblages rapides et réutilisables

Bonnes pratiques d’étiquetage et maintenance

Chaque fil doit être identifié par une étiquette unique et permanente. Les fils doivent être soigneusement rangés et acheminés par zones. Prévoyez du mou aux extrémités du câble ou aux points d'entrée des équipements pour d'éventuelles modifications ultérieures.

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