Vous est-il déjà arrivé de passer des heures à dépanner une connexion électrique pour découvrir qu'un bornier défectueux en était la cause ? Ou, pire encore, d'avoir été confronté à un risque de sécurité parce que vous aviez choisi le mauvais bornier pour votre application ? Vous n'êtes pas le seul. Les borniers peuvent sembler être des composants simples, mais le choix d'un mauvais bornier peut entraîner des défaillances de connexion, des problèmes de conformité et même des risques électriques dangereux.
Dans ce guide complet, nous vous expliquons tout ce que vous devez savoir pour sélectionner le bloc de jonction idéal pour vos projets électriques spécifiques, que vous soyez un électricien professionnel, un ingénieur industriel ou un bricoleur désireux de bien faire les choses du premier coup.
Qu'est-ce qu'un bornier et pourquoi est-il important ?
Les borniers (parfois appelés connecteurs ou bornes de connexion) sont des blocs modulaires isolés qui relient deux fils ou plus sans épissure. Ils constituent un moyen sûr et organisé de connecter les circuits électriques tout en permettant des modifications ultérieures, le dépannage et la maintenance.
Ces modestes composants jouent un rôle essentiel dans presque tous les systèmes électriques :
- Sécurité : Ils assurent une isolation et une séparation correctes des fils, évitant ainsi les courts-circuits et les risques électriques.
- Fiabilité : Les blocs de jonction de qualité garantissent des connexions électriques cohérentes qui résistent aux vibrations et aux facteurs environnementaux.
- L'organisation : Ils créent un système de câblage structuré qui est plus facile à dépanner et à modifier.
- Conformité : Des blocs de jonction correctement sélectionnés permettent de respecter les exigences réglementaires et les codes électriques.
- Efficacité : Ils simplifient l'installation et la maintenance par rapport à l'épissage direct des fils.
Des panneaux de contrôle industriels aux systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation, des applications ferroviaires aux projets électroniques de bricolage, les blocs de jonction sont les héros méconnus qui assurent la sécurité et le bon fonctionnement des connexions électriques.
Types de blocs terminaux : Comprendre vos options
Tous les blocs de jonction ne sont pas identiques. Chaque type offre des avantages spécifiques en fonction des exigences de votre application.
Blocs de bornes à vis
Les bornes à vis sont les plus courantes. Elles utilisent une vis pour serrer le fil et créer une connexion sûre.
Avantages :
- Excellent pour les applications à courant élevé
- Des connexions solides et fiables
- Facile à utiliser sans outils spéciaux
- Vérification visuelle de la bonne connexion
- Large disponibilité et normalisation
Limites :
- Nécessitent un resserrage périodique dans les environnements à fortes vibrations
- L'installation peut prendre du temps pour les grands systèmes
- Peut se desserrer avec le temps s'il n'est pas correctement serré
Meilleures applications : Panneaux de contrôle industriels, circuits à courant élevé, systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation, et applications où les connexions ne sont pas fréquemment changées.
Bornes de raccordement à ressort
Également connues sous le nom de bornes à tension ou à cage, elles utilisent un mécanisme à ressort pour maintenir une pression constante sur le fil.
Avantages :
- Connexions résistantes aux vibrations
- Installation plus rapide que les bornes à vis
- Force de serrage constante sans outil dynamométrique
- Sans entretien (pas de resserrage nécessaire)
- Moins de risques d'erreurs d'installation
Limites :
- Courants nominaux inférieurs à ceux des bornes à vis comparables
- Peut nécessiter des outils spéciaux pour les fils de gros calibre.
- Coût initial plus élevé que les bornes à vis de base
Meilleures applications : Environnements à fortes vibrations, équipements de transport, machines de production et applications nécessitant une maintenance fréquente.
Bornes de barrières
Ils comportent une barrière entre chaque point de connexion et se montent souvent directement sur les panneaux à l'aide de vis.
Avantages :
- Conception simple et fiable
- Isolation haute tension entre les connexions
- Bon pour les applications à courant élevé
- Facilité de visualisation des connexions
- Ils sont souvent dotés de barrières pour plus de sécurité
Limites :
- Plus volumineux que les autres options
- Moins modulaire que les types de rail DIN
- Moins de fonctions avancées
Meilleures applications : Panneaux de distribution électrique, équipements HVAC, équipements industriels plus anciens et jonctions électriques de base.
Blocs de jonction pour montage sur circuit imprimé
Conçus pour être montés directement sur les circuits imprimés, ils permettent de connecter des fils externes aux pistes du circuit imprimé.
Avantages :
- Intégration directe dans les circuits imprimés
- Disponible en options de montage à travers le trou ou en surface
- Conception compacte pour les applications à espace limité
- Différentes tailles de pas pour différentes applications
- Élimine la nécessité de souder les fils externes
Limites :
- Capacité de courant inférieure à celle des modèles montés sur panneau
- Gamme limitée de calibres de fils
- Peut nécessiter des considérations particulières en matière de montage
Meilleures applications : Cartes de circuits de contrôle, capteurs, interfaces d'équipements à basse tension et fabrication d'appareils électroniques.
Bornes de raccordement pour rail DIN
Conçus pour s'encliqueter sur des rails DIN normalisés, ils offrent un maximum de flexibilité et d'organisation dans les panneaux de contrôle.
Avantages :
- La conception modulaire permet de changer facilement de système
- Montage et démontage rapides sans outils
- Grande variété de fonctions spécialisées disponibles
- Excellent pour créer des systèmes de contrôle organisés
- Facilité d'ajout d'accessoires tels que des marqueurs et des cavaliers
Limites :
- Nécessite une infrastructure de montage sur rail DIN
- Plus cher que les blocs de base
- Les courants nominaux peuvent être inférieurs à ceux des modèles à montage direct sur panneau.
Meilleures applications : Panneaux de contrôle industriels, systèmes d'automatisation des bâtiments, câblage de machines et toute application nécessitant une reconfiguration ou une extension fréquente.
7 facteurs critiques à prendre en compte lors du choix des borniers
Pour choisir le bon bornier, il faut tenir compte de plusieurs facteurs clés spécifiques à votre application. En les choisissant correctement, vous gagnerez du temps et de l'argent, et vous éviterez des problèmes de sécurité potentiels à l'avenir.
1. Exigences en matière de courant et de tension
La considération la plus fondamentale est peut-être de comprendre les exigences électriques de votre circuit.
Intensité nominale : Les blocs de jonction ont un courant nominal spécifique qui doit être égal ou supérieur au courant maximal de votre circuit. N'oubliez pas de tenir compte des éléments suivants
- Exigences en matière de courant continu et de courant de pointe
- Facteurs de déclassement pour les températures ambiantes élevées
- Besoins d'expansion futurs (ajouter une marge de sécurité de 20% lorsque c'est possible)
Tension nominale : Choisissez des borniers adaptés à la tension maximale de votre système :
- Applications à basse tension (<50V) : La plupart des blocs de jonction suffisent
- Tension de commande (120-240V) : Blocs de jonction industriels standard
- Haute tension (>300V) : Blocs haute tension spécialement conçus avec un espacement et une isolation plus importants.
Conseil de sécurité : Ne dépassez jamais les valeurs nominales de courant ou de tension indiquées par le fabricant. Le bornier doit être le maillon le plus fort de votre connexion électrique, et non le plus faible.
2. Compatibilité des tailles de fils
Chaque bornier peut accueillir une gamme spécifique de calibres de fils, mesurés en AWG (American Wire Gauge) ou en mm².
Lignes directrices en matière de connexion :
- Déterminer la taille du fil nécessaire en fonction de vos besoins actuels
- Vérifier les spécifications de la plage de fils du bornier.
- S'assurer que la borne peut s'adapter à la fois à la taille du conducteur et au diamètre de l'isolant.
- Envisager des embouts pour les fils torsadés (améliore la fiabilité des connexions)
Erreur courante : L'utilisation d'un bornier trop petit pour votre fil peut endommager à la fois le bornier et le conducteur, créant une résistance qui génère de la chaleur et peut conduire à une défaillance.
| Taille du fil (AWG) | Applications courantes | Taille typique du bornier |
|---|---|---|
| 26-18 AWG | Électronique, signaux, contrôles | Bornes micro ou compactes |
| 16-14 AWG | Câblage de commande, petits moteurs | Bornes standard |
| 12-10 AWG | Câblage électrique, circuits de dérivation | Bornes de moyenne puissance |
| 8-4 AWG | Énergie lourde, industrie | Grandes bornes d'alimentation |
| 2-1/0 AWG | Applications à très haut courant | Blocs de distribution d'énergie |
3. Méthode de connexion
Les différentes technologies de terminaison offrent divers avantages en fonction des exigences de votre application.
Connexion à vis : Utilise une vis pour comprimer le fil directement ou par l'intermédiaire d'une plaque de pression.
- Avantages : Capacité de courant élevée, simplicité d'utilisation, vérification visuelle
- Inconvénients : nécessite un serrage correct, peut se desserrer sous l'effet des vibrations, installation plus lente
- Idéal pour : Applications à courant élevé, installations où les connexions changent rarement
Connexion par pince à ressort : Utilise un mécanisme à ressort pour maintenir une pression constante.
- Avantages : Résistant aux vibrations, installation plus rapide, pas de couple de serrage nécessaire
- Inconvénients : capacité de courant plus faible, peut nécessiter des outils spéciaux
- Idéal pour : Environnements à fortes vibrations, applications nécessitant une maintenance fréquente
Connexion Push-In : Permet d'insérer les fils directement sans outil.
- Avantages : Installation la plus rapide, résistance aux vibrations, densité la plus élevée
- Inconvénients : gamme limitée de tailles de fils, peut nécessiter des fils solides ou des embouts.
- Idéal pour : Panneaux de contrôle à haute densité, systèmes de câblage préfabriqués
IDC (Insulation Displacement Connection) : Coupe l'isolant pour contacter le fil sans le dénuder.
- Avantages : Terminaison très rapide, qualité de connexion constante
- Inconvénients : réutilisation limitée, exigences spécifiques en matière de type de câble
- Idéal pour : Production de masse, automatisation de l'usine, types de fils homogènes
4. Conditions environnementales
Les facteurs environnementaux ont un impact significatif sur les performances et la longévité des blocs de jonction.
Considérations relatives à la température :
- Plage de température de fonctionnement (typiquement -20°C à +105°C pour les blocs standard)
- Augmentation de la température sous charge (peut réduire le courant nominal)
- Blocs spéciaux haute température disponibles pour les environnements extrêmes
Exposition à l'humidité et à la poussière :
- Blocs de jonction standard : Intérieur, environnements propres
- Bornes classées IP : Protection contre la poussière et l'humidité
- Bornes étanches : Applications extérieures et lavage à grande eau
Résistance chimique :
- Boîtiers en polyamide standard : Bonne résistance générale
- Des matériaux spéciaux sont disponibles pour :
- Exposition à l'huile et au carburant (typiquement polyamide 6.6)
- Solvants de nettoyage (typiquement polypropylène)
- Acides ou bases (matériaux composés spéciaux)
Résistance aux vibrations :
- Bornes à vis standard : Résistance modérée aux vibrations avec un serrage approprié
- Bornes à ressort : Excellente résistance aux vibrations
- Fonctions de verrouillage disponibles pour les environnements soumis à des vibrations extrêmes
5. Contraintes d'espace et options de montage
L'espace disponible et les exigences de montage dictent souvent le choix du bornier.
Montage du PCB :
- Montage à travers le trou : Connexion la plus solide, la plus courante
- Montage en surface (SMT) : Assemblage automatisé à plus haute densité
- Tenez compte de la compatibilité du pas des broches et de l'encombrement avec votre carte.
Montage sur rail DIN :
- Rail standard de 35 mm : Le plus courant, le plus grand choix de blocs
- Mini-rail de 15 mm : Applications à espace limité
- Supports d'extrémité nécessaires pour fixer les groupes de terminaux
Montage sur panneau :
- Montage direct par vis sur des panneaux ou des boîtiers
- Nécessite un perçage et des supports potentiellement isolants
- Souvent utilisé pour des applications à courant plus élevé
Options d'économie d'espace :
- Bornes multi-niveaux : Empiler les connexions verticalement
- Bornes à double circuit : Deux circuits dans l'espace d'un
- Technologie d'insertion : Offre généralement la densité la plus élevée
6. Conformité réglementaire et normes de sécurité
Les blocs de jonction doivent souvent répondre à des normes spécifiques en fonction de votre secteur d'activité et de votre application.
Normes communes :
- UL 1059 : Norme pour les borniers (US)
- IEC 60947-7-1/2 : Appareillage à basse tension
- CSA C22.2 : Normes canadiennes pour les équipements électriques
- ATEX/IECEx : Applications en atmosphère explosive
Exigences spécifiques à l'industrie :
- UL 508A : panneaux de contrôle industriels
- UL 94V-0 : taux d'inflammabilité
- Certifications maritimes (DNV, ABS, etc.)
- Homologations ferroviaires (EN 50155)
Importance de la documentation :
- Toujours vérifier la documentation de certification avant l'achat
- Tenir des registres à des fins d'inspection et de conformité
- Prendre en compte les exigences de traçabilité pour les applications critiques
7. Considérations relatives au coût et à la qualité
Bien que les contraintes budgétaires soient toujours un facteur à prendre en compte, les borniers ne sont pas l'endroit où l'on peut faire des économies lorsque la sécurité et la fiabilité sont en jeu.
Facteurs de fiabilité à long terme :
- Qualité des matériaux (plastiques, pièces métalliques)
- Cohérence de la fabrication
- Rigueur des tests et de la certification
- Réputation et soutien de la marque
Quand investir dans des options à prime :
- Applications critiques pour la sécurité
- Installations difficiles d'accès
- Environnements difficiles
- Applications à fortes vibrations
- Scénarios de courant très élevé ou faible
Stratégies rentables :
- Normaliser un nombre réduit de types de terminaux lorsque c'est possible
- Prendre en compte le coût total de possession (temps d'installation, maintenance, fiabilité)
- N'utiliser des terminaux spécialisés qu'en cas de besoin
- Mettre en balance le coût initial et les économies de main-d'œuvre (par exemple, technologie à enfoncer ou à visser).
Liste de contrôle pour la sélection du bornier
Utilisez ce guide de référence rapide lors de la sélection des blocs de jonction pour votre prochain projet :
- ✓ Exigences électriques
- Courant maximal par circuit
- Tension de fonctionnement
- Exigences en matière d'isolement
- Compatibilité des tailles de fils
- ✓ Considérations environnementales
- Plage de température
- Exposition à l'humidité/à la poussière
- Conditions de vibration
- Exposition chimique
- ✓ Facteurs mécaniques
- Méthode de montage (rail DIN, panneau, PCB)
- Contraintes d'espace
- Technologie de connexion
- Fonctions spéciales nécessaires
- ✓ Réglementation et sécurité
- Certifications requises
- Conformité aux normes industrielles
- Indices d'inflammabilité
- Besoins en documentation
- ✓ Considérations pratiques
- Accessibilité de la maintenance
- Besoins d'expansion futurs
- Disponibilité du remplacement
- Coût total de possession
Guide de sélection du bornier étape par étape
Suivez cette approche méthodique pour vous assurer de sélectionner le bloc de jonction optimal pour votre application spécifique :
- Documenter les exigences du projet
- Spécifications de la tension et du courant du système
- Types et dimensions des fils
- Conditions environnementales
- Contraintes d'espace
- Exigences réglementaires
- Déterminer les spécifications électriques
- Courant maximal par circuit
- Tension de fonctionnement
- Tension d'isolement requise
- Calibre de fil requis
- Prendre en compte les facteurs environnementaux
- Plage de température ambiante
- Exposition à l'humidité, à la poussière, aux produits chimiques
- Conditions de vibration
- Utilisation à l'intérieur ou à l'extérieur
- Sélectionner le type de bornier
- En fonction des exigences de montage (rail DIN, panneau, PCB)
- Technologie de connexion adaptée à votre application
- Fonctions spéciales nécessaires (déconnexion, fusible, multi-niveaux, etc.)
- Vérifier la compatibilité et les caractéristiques techniques
- Confirmer que les valeurs nominales de courant et de tension sont conformes ou supérieures aux exigences
- Vérifier la compatibilité de la taille des fils
- Vérifier que les caractéristiques environnementales correspondent à vos conditions
- Veiller au respect des normes applicables
- S'approvisionner auprès de fournisseurs réputés
- Utiliser des fabricants reconnus et certifiés
- Demander des fiches techniques pour vérifier les spécifications
- Tenir compte de la disponibilité des accessoires et des pièces de rechange
Erreurs courantes de sélection des borniers à éviter
Même les professionnels expérimentés commettent parfois ces erreurs courantes lors de la sélection des blocs de jonction :
Sous-estimation des besoins actuels
Problème : Sélection des blocs de jonction sur la base de charges de courant typiques plutôt que maximales.
Solution : Toujours dimensionner les borniers en fonction du scénario de courant le plus défavorable, y compris les courants de démarrage et les conditions de défaillance.
Ignorer les facteurs environnementaux
Problème : Choisir des bornes standard pour les environnements difficiles sans tenir compte de la température, de l'humidité ou de l'exposition aux produits chimiques.
Solution : Évaluer soigneusement l'environnement d'installation et sélectionner des terminaux avec des valeurs nominales appropriées.
Choisir uniquement en fonction du prix
Problème : choisir l'option la moins chère sans tenir compte de la qualité, de la fiabilité ou des besoins spécifiques de l'application.
Solution : Prendre en compte le coût total de possession, y compris le temps d'installation, la maintenance et les coûts de défaillance potentiels.
La fiabilité des connexions n'est pas prise en compte
Problème : ne pas tenir compte des vibrations, des cycles thermiques ou des atmosphères corrosives qui peuvent compromettre les connexions au fil du temps.
Solution : Choisir une technologie de connexion adaptée aux conditions environnementales (pinces à ressort pour les vibrations, étamage ou dorure pour les environnements corrosifs).
Ne pas tenir compte de la maintenance future
Problème : Installation de borniers difficiles d'accès, à tester ou à remplacer.
Solution : Prévoir les besoins futurs en matière de maintenance grâce à des bornes de déconnexion pour les essais, un étiquetage clair et l'accessibilité.
Bonnes pratiques d'installation des borniers
Une installation correcte est tout aussi importante que le choix du bon bornier :
Techniques de montage appropriées
- S'assurer que les rails DIN sont solidement fixés avant de monter les terminaux.
- Utiliser les supports d'extrémité pour fixer les groupes de terminaux
- Respecter les recommandations d'espacement du fabricant pour la dissipation de la chaleur.
- Monter les bornes en tenant compte du rayon de courbure des fils
Préparation correcte du fil
- Dénuder les fils à la longueur recommandée par le fabricant (ni trop long, ni trop court).
- Utiliser des embouts sur les fils toronnés pour les bornes à vis et les bornes à enfoncer
- Torsader fermement les conducteurs toronnés avant de les insérer
- Garantit des coupes nettes sans mèches perdues
Spécifications de couple
- Utilisez toujours un outil dynamométrique calibré pour les bornes à vis.
- Respecter les spécifications exactes du fabricant en matière de couple de serrage
- Ne jamais trop serrer - cela peut endommager le terminal.
- Envisager un resserrage périodique dans les environnements soumis à de fortes vibrations.
Test des connexions
- Effectuer un test de traction en douceur après l'arrêt
- Utiliser l'imagerie thermique pendant la mise en service pour identifier les connexions à haute résistance
- Mesurer la chute de tension dans les connexions critiques
- Envisager des essais de vibration pour les applications de transport
Étiquetage pour référence future
- Marquer clairement les numéros des bornes conformément au schéma de câblage.
- Utiliser des marqueurs terminaux professionnels ou des imprimantes d'étiquettes
- Inclure des informations sur le circuit lorsque c'est possible
- Documenter les types de bornes et les spécifications de couple pour la maintenance
Conclusion
Le choix du bon bornier peut sembler être un petit détail dans votre projet électrique, mais il peut avoir un impact significatif sur la sécurité, la fiabilité et les exigences de maintenance. En examinant attentivement les exigences en matière de courant et de tension, la compatibilité des fils, les méthodes de connexion, les conditions environnementales, les options de montage, la conformité aux réglementations et les facteurs de qualité, vous pouvez vous assurer que vos connexions électriques résisteront à l'épreuve du temps.
N'oubliez pas que le meilleur bornier n'est pas nécessairement le plus cher ou le plus riche en fonctionnalités - c'est celui qui répond précisément aux exigences de votre application. Prenez le temps d'évaluer correctement vos besoins et suivez le processus de sélection décrit dans ce guide pour faire un choix éclairé.
Votre avenir (ou le technicien de maintenance qui héritera de votre travail) vous remerciera d'avoir choisi le bon bornier dès la première fois.
FAQ sur les blocs terminaux
Quelle est la différence entre les barrettes et les borniers ?
Les barrettes sont un type de bornier comportant des barrières isolantes entre les points de connexion. Ils se montent généralement directement sur les panneaux à l'aide de vis, tandis que les blocs de jonction modernes se montent souvent sur des rails DIN et offrent davantage de fonctions et de modularité.
Puis-je mélanger différents types de blocs de jonction dans un même projet ?
Oui, il est courant d'utiliser différents types de borniers dans un même système. Par exemple, vous pouvez utiliser des bornes à ressort pour le câblage des signaux et des bornes à vis pour les connexions d'alimentation. Assurez-vous simplement qu'elles sont compatibles avec votre système de montage et qu'elles sont correctement étiquetées.
Comment puis-je savoir si mon bornier est adapté à mon application ?
Consultez la fiche technique du fabricant pour connaître les spécifications, notamment l'intensité nominale, la tension nominale, la gamme de tailles de fils, les limites de température et les certifications de sécurité. Comparez ces caractéristiques aux exigences de votre application, afin de vous assurer que le bornier dépasse vos besoins.
Les borniers sont-ils réutilisables ?
La plupart des blocs de jonction sont conçus pour un usage multiple. Les bornes à vis et à ressort peuvent être utilisées de façon répétée, mais leurs performances peuvent se dégrader après de nombreuses reconnexions. Les bornes à enfoncer ont généralement un nombre spécifié de cycles d'insertion. Pour les applications critiques, il faut envisager de remplacer les bornes qui ont été déconnectées plusieurs fois.
À quelle fréquence les connexions du bornier doivent-elles être contrôlées ?
La fréquence des inspections dépend de votre application :
- Environnements à fortes vibrations : Tous les 3 à 6 mois
- Applications industrielles standard : Annuellement
- Systèmes de sécurité critiques : Selon les protocoles de sécurité, généralement tous les trimestres
- Systèmes de construction : Lors de l'entretien régulier, au moins une fois par an
- Signes de problèmes potentiels (problèmes intermittents, chauffage, etc.) : Inspection immédiate
