Na semana passada, Marcus, um engenheiro eletrotécnico de uma siderurgia em Pittsburgh, enfrentou um cenário de pesadelo. As suas caixas de derivação recentemente instaladas começaram a sobreaquecer, causando paragens de produção e preocupações de segurança. O culpado? Uma seleção errada de blocos de terminais que não suportava as correntes de carga de 200 amperes dos seus circuitos de controlo do motor.
A chave para selecionar blocos de terminais para caixas de junção industriais é fazer corresponder as classificações eléctricas, as condições ambientais e os requisitos de ligação à sua aplicação específica. Antes de fazer a sua escolha, deve ter em conta a capacidade de corrente, a tensão nominal, a compatibilidade do calibre do fio, o método de montagem e as caraterísticas de segurança.
Não se trata apenas de fazer ligações eléctricas - trata-se de garantir segurança, fiabilidade e desempenho a longo prazo. Na minha década de experiência na Bepto Connector, vi como a seleção correta do bloco de terminais pode fazer ou destruir toda uma instalação eléctrica. Deixe-me guiá-lo através dos factores essenciais que o ajudarão a fazer a escolha perfeita.
Índice
- Quais são os diferentes tipos de blocos de terminais?
- Como se determinam os requisitos eléctricos?
- Que factores ambientais afectam a seleção de blocos de terminais?
- Que considerações sobre instalação e manutenção são importantes?
- Perguntas frequentes sobre a seleção de blocos de terminais
Quais são os diferentes tipos de blocos de terminais?
Compreender os tipos de blocos de terminais é crucial porque cada um serve aplicações específicas e oferece vantagens únicas. O tipo errado pode levar a dificuldades de instalação, problemas de manutenção e potenciais riscos de segurança.
Blocos de terminais de parafuso
A opção mais comum e versátil para aplicações industriais:
Terminais de parafuso padrão: Design fiável e testado pelo tempo, perfeito para instalações permanentes. Funcionam de forma excelente para circuitos de controlo e aplicações de corrente baixa a média.
Terminais de parafuso cativo: Evita a perda de parafusos durante a manutenção - um salva-vidas quando se trabalha em espaços apertados ou em locais elevados.
Vantagens:
- Fiabilidade e durabilidade comprovadas
- Vasta gama de classificações de corrente (2A a 300A+)
- Compatível com vários tipos e tamanhos de fios
- Fácil inspeção visual das ligações
Melhores aplicações: Circuitos de controlo de motores, distribuição de energia, instalações permanentes onde a vibração é mínima.
Blocos de terminais à mola
A alternativa moderna e de fácil manutenção está a ganhar popularidade:
Tecnologia Push-In: Basta inserir o fio descarnado - não são necessárias ferramentas para condutores sólidos até 2,5 mm².
Acionado por alavanca: Levantar a alavanca, inserir o fio e soltar a alavanca. Perfeito para condutores entrançados e modificações no terreno.
Ahmed, que gere uma instalação de tratamento de água em Abu Dhabi, mudou para os nossos terminais de mola depois de ter tido frequentes ligações soltas com terminais de parafuso tradicionais devido a ciclo térmico1. Não teve qualquer falha de ligação em dois anos desde a atualização.
Vantagens:
- Instalação mais rápida (até 50% de poupança de tempo)
- Força de ligação consistente
- Excelente resistência às vibrações
- Remoção do fio sem ferramentas para manutenção
Blocos de terminais de barreira
Solução económica para aplicações básicas:
Conceção de barreira fixa: Os compartimentos individuais evitam o contacto acidental entre circuitos adjacentes.
Design de secções: A construção modular permite configurações personalizadas.
Aplicações típicas:
- Circuitos de controlo de baixa tensão
- Cablagem de sinal e de comunicação
- Instalações económicas
- Ligações simples ponto-a-ponto
Blocos de terminais especiais
Blocos de terminais de terra: Essencial para sistemas de ligação à terra de segurança, com identificação verde/amarela e capacidades melhoradas de ligação à terra.
Blocos de terminais de fusíveis: Os porta-fusíveis integrados fornecem proteção de circuito ao nível do terminal - perfeito para proteção de circuitos individuais.
Desligar os blocos de terminais: Os interruptores incorporados permitem o isolamento do circuito sem remoção de fios, ideal para testes e manutenção.
Como se determinam os requisitos eléctricos?
Uma especificação eléctrica adequada evita o sobreaquecimento, a queda de tensão e potenciais riscos de incêndio. Nunca subestime os requisitos eléctricos - a segurança depende da sua correta aplicação.
Cálculos de classificação de corrente
Corrente contínua: O seu bloco de terminais deve suportar 125% da corrente contínua máxima prevista. Para um circuito de motor de 20A, especificar terminais classificados para pelo menos 25A.
Corrente de curto-circuito: Considere as capacidades de corrente de falha. Os ambientes industriais podem registar correntes de curto-circuito de 10.000 A ou mais.
- Temperatura: Reduzir a classificação em 20% para temperaturas ambiente superiores a 40°C
- Altitude: Reduzir em 10% para instalações acima de 2000m de altitude
- Agrupamento: Vários terminais de transporte de corrente adjacentes geram calor
Classificações de tensão e folgas
Tensão de funcionamento: Especificar sempre terminais com classificação 20% acima da tensão do sistema. Para sistemas de 480V, utilize terminais com classificação mínima de 600V.
Tensão de impulso: Considerar as sobretensões transitórias resultantes de operações de comutação, relâmpagos ou arranque do motor.
Distâncias de fuga e de segurança3:
- Grau de poluição 2 (industrial normal): Folga de 6,3 mm para sistemas de 300 V
- Grau de poluição 3 (industrial pesado): Folga de 10 mm para sistemas de 300 V
Compatibilidade de bitola de fio
Faça corresponder as especificações do bloco de terminais aos seus requisitos de cablagem:
| Tamanho do fio (AWG) | Corrente típica | Tipo de terminal | Especificações de binário |
|---|---|---|---|
| 24-18 | 1-10A | Parafuso standard | 0,5-0,6 Nm |
| 16-14 | 10-20A | Parafuso standard | 0,8-1,0 Nm |
| 12-10 | 20-35A | Parafuso resistente | 1,2-1,5 Nm |
| 8-6 | 35-65A | Terminal de alimentação | 2,0-2,5 Nm |
Métodos de ligação
Fio único: O mais comum é um fio por ponto terminal.
Fios múltiplos: Alguns terminais aceitam vários fios - verifique os factores de redução da corrente.
Ferrules4: Altamente recomendado para ligações de fios entrançados, evita a quebra dos fios e assegura um contacto fiável.
Que factores ambientais afectam a seleção de blocos de terminais?
As condições ambientais afectam diretamente o desempenho e a longevidade dos blocos de terminais. Ignorar estes factores conduz a falhas prematuras e a riscos de segurança.
Considerações sobre a temperatura
Gama de temperaturas de funcionamento:
- Padrão: -5°C a +60°C para a maioria das aplicações industriais
- Extended: -25°C a +80°C para ambientes agressivos
- Alta temperatura: Até +120°C para aplicações em fornos e tratamentos térmicos
Efeitos do ciclo térmico: O aquecimento e arrefecimento repetidos provocam expansão/contração, podendo soltar as ligações roscadas. Os terminais com mola são excelentes nestas condições.
Resistência química
Materiais da habitação:
- Poliamida (PA): Boa resistência química geral, adequada para a maioria dos ambientes industriais
- Policarbonato (PC): Excelente resistência ao impacto, opções transparentes disponíveis para inspeção visual
- PBT (Politereftalato de butileno): Resistência química superior para ambientes agressivos
Componentes metálicos:
- Latão: Padrão para a maioria das aplicações, boa condutividade e resistência à corrosão
- Aço inoxidável: Necessário para aplicações marítimas, de processamento de alimentos e químicas
- Cobre estanhado: Proteção anticorrosiva melhorada para ambientes húmidos
Resistência a vibrações e choques
Os ambientes industriais sujeitam os blocos de terminais a esforços mecânicos:
Classes de vibração (de acordo com a norma IEC 60068-2-6):
- Classe 1: Industrial ligeira (amplitude de 0,15 mm)
- Classe 2: Industrial pesado (amplitude de 0,35 mm)
- Classe 3: Móvel/transporte (amplitude de 0,75 mm)
Resistência ao choque: Especificar terminais testados de acordo com a norma IEC 60068-2-27 para aplicações com cargas de impacto ou atividade sísmica.
Humidade e contaminação
Classificações IP para compartimentos de terminais:
- IP20: Proteção básica, à prova de dedos
- IP30: Proteção contra objectos de 2,5 mm
- IP54: Protegido contra poeira, resistente a salpicos (quando as tampas estão fechadas)
Graus de poluição:
- Grau 1: Ambientes limpos (salas de controlo)
- Grau 2: Industrial normal (pisos de fabrico)
- Grau 3: Contaminação pesada (fábricas de produtos químicos, instalações exteriores)
Que considerações sobre instalação e manutenção são importantes?
O planeamento adequado da instalação e o acesso à manutenção garantem fiabilidade e segurança a longo prazo. Considere estes factores durante a fase de conceção para evitar modificações dispendiosas mais tarde.
Sistemas de montagem
Montagem em calha DIN5: Padrão da indústria, permite fácil reconfiguração e expansão. Utilizar calha de 35 mm para a maioria das aplicações, calha de 15 mm para instalações compactas.
Montagem direta: Terminais aparafusados para instalações permanentes ou quando a calha DIN não é adequada.
Montagem em painel: Terminais através do painel para ligações entre diferentes compartimentos.
Espaçamento e disposição
Requisitos de espaçamento mínimo:
- 6 mm entre os terminais para acesso de manutenção
- 12mm para terminais com pontos de teste
- 20mm para terminais de alta corrente que requerem ferramentas maiores
Gestão de fios: Planear o encaminhamento adequado dos fios e o alívio da tensão. Uma má gestão dos fios causa tensão na ligação e potenciais falhas.
Identificação e marcação
Marcação dos terminais: Essencial para a resolução de problemas e manutenção. As opções incluem:
- Gravação a laser (permanente, aspeto profissional)
- Etiquetas adesivas (flexíveis, permutáveis no terreno)
- Marcadores de encaixe (amovíveis e reutilizáveis)
Código de cores: Utilizar esquemas de cores coerentes:
- Verde/amarelo: Ligações à terra
- Azul: Condutores neutros
- Vermelho/castanho/preto: Condutores de fase
Testes e colocação em funcionamento
Verificação da ligação:
- Verificação do binário com ferramentas calibradas
- Ensaio de tração para ligações à mola
- Imagem térmica durante o funcionamento inicial
Requisitos de documentação:
- Horários de atribuição de terminais
- Especificações de binário e registos de verificação
- Procedimentos e calendários de manutenção
Marcus, de Pittsburgh, aprendeu esta lição da maneira mais difícil. Após a nossa consulta, actualizou para terminais de parafuso resistentes com capacidade para 250A e gestão térmica adequada. A sua siderurgia está a funcionar sem problemas há oito meses, sem problemas de sobreaquecimento. 😉
Conclusão
A seleção dos blocos de terminais corretos para caixas de junção industriais requer uma análise cuidadosa dos requisitos eléctricos, das condições ambientais e das restrições de instalação. Não comprometa a qualidade ou a especificação correta - o custo de uma falha excede em muito o investimento em componentes adequados. Na Bepto Connector, ajudámos milhares de clientes a evitar erros dispendiosos, fornecendo orientação especializada e soluções de terminais de alta qualidade. Lembre-se, o melhor bloco de terminais é aquele que corresponde perfeitamente aos requisitos específicos da sua aplicação.
Perguntas frequentes sobre a seleção de blocos de terminais
P: Qual é a diferença entre os terminais de parafuso e os terminais de mola?
A: Os terminais de parafuso utilizam a força de fixação mecânica dos parafusos, enquanto os terminais de mola utilizam a pressão da mola para uma força de ligação consistente. Os terminais de mola oferecem uma instalação mais rápida e uma melhor resistência à vibração, mas os terminais de parafuso suportam correntes mais elevadas e são mais económicos.
P: Como é que calculo a corrente nominal correta para os meus blocos de terminais?
A: Utilize 125% da sua corrente contínua máxima como classificação mínima. Para um circuito de 20A, especifique pelo menos terminais de 25A. Aplique factores de redução para temperaturas elevadas, altitude e vários terminais adjacentes que transportam corrente.
P: Posso misturar diferentes tipos de blocos de terminais na mesma caixa de junção?
A: Sim, mas mantenha sistemas de montagem consistentes (calha DIN) e assegure um espaçamento correto. Tipos diferentes podem ter requisitos de manutenção diferentes, por isso, documente-os em conformidade para os técnicos.
P: Que preparação dos fios é necessária para os diferentes tipos de terminais?
A: Os terminais de parafuso requerem pontas de fio descarnadas, de preferência com virolas para fio entrançado. Os terminais de mola necessitam de cortes limpos e rectos com comprimentos de fita específicos (normalmente 10-12 mm). Siga sempre as especificações do fabricante.
P: Com que frequência devem ser inspeccionadas as ligações dos blocos de terminais?
A: Inspecionar os terminais de parafuso anualmente e, se necessário, voltar a apertar. Os terminais de mola requerem normalmente uma inspeção menos frequente, mas devem ser verificados durante a manutenção programada. As aplicações de alta corrente podem necessitar de uma inspeção mais frequente com base no ciclo térmico.
-
Saiba como as alterações repetidas de temperatura podem afetar a fiabilidade e a vida útil das ligações eléctricas. ↩
-
Compreender os princípios da desclassificação e como ajustar as classificações dos componentes para factores ambientais como a temperatura e a altitude. ↩
-
Explore as definições de fuga e espaço livre e porque é que estas distâncias são críticas para a segurança eléctrica e o isolamento. ↩
-
Veja um guia sobre porquê e como instalar corretamente as ponteiras para garantir terminações de fios entrançados seguras e fiáveis. ↩
-
Descubra as vantagens e as dimensões padrão do sistema de calhas DIN utilizado para a montagem de equipamento de controlo industrial. ↩
