Os bornes de vários níveis podem acelerar a instalação e economizar espaço, levando a conexão a um nível superior

Qualquer painel de controle eletrônico ou elétrico pode exigir fiação.Quer a aplicação seja para equipamentos de consumo, equipamentos comerciais ou sistemas industriais, os projetistas precisam escolher produtos confiáveis ​​que sejam fáceis de instalar e possam operar de forma confiável por muitos anos.Os blocos de terminais atendem a esses requisitos e são a maneira mais comum de conectar linhas de campo elétrico a sistemas eletrônicos e de energia montados em painéis.
O terminal de camada única tipo parafuso mais comum e tradicional é uma solução simples, mas nem sempre é o uso mais eficiente de espaço ou mão de obra.Especialmente quando as pessoas consideram que muitos fios são instalados na forma de pares funcionais ou grupos de três fios, os terminais de vários níveis obviamente têm vantagens de design.Além disso, os mecanismos mais novos do tipo mola são mais confiáveis ​​e fáceis de instalar do que os produtos do tipo parafuso.Ao selecionar blocos terminais para qualquer aplicação, os projetistas devem considerar fatores de forma e outras características do produto para obter o melhor desempenho.

Conhecimento básico de bornes
O bloco terminal básico consiste em um invólucro isolante (geralmente algum tipo de plástico), que pode ser instalado em um trilho DIN em conformidade com os padrões da indústria ou diretamente aparafusado à placa traseira dentro do invólucro.Para bornes DIN compactos, a carcaça geralmente é aberta em um lado.Esses blocos são projetados para serem empilhados juntos para maximizar a economia de espaço, e apenas uma extremidade da pilha requer uma tampa (Figura 1).

1. O borne empilhável tipo DIN é uma maneira compacta e confiável para conexões de fiação de nível industrial.
Os terminais “Feedthrough” geralmente têm um ponto de conexão de fio em cada lado e uma faixa condutora entre esses dois pontos.Os blocos de terminais tradicionais podem lidar apenas com um circuito cada, mas os designs mais recentes podem ter vários níveis e também podem incluir dispositivos de aterramento de blindagem de cabo convenientes.
O ponto clássico de conexão do fio é um parafuso e, às vezes, uma arruela é usada.O fio precisa cravar um anel ou uma saliência em forma de U na extremidade, depois instalá-lo e apertá-lo sob o parafuso.O projeto alternativo incorpora a conexão aparafusada do borne no grampo gaiola, de forma que o fio desencapado ou o fio com uma simples virola cilíndrica cravada na extremidade pode ser instalado diretamente no grampo gaiola e fixado.
Um desenvolvimento recente é o ponto de conexão com mola, que elimina completamente os parafusos.Os primeiros projetos exigiam o uso de uma ferramenta para empurrar a mola para baixo, o que abriria o ponto de conexão para que o fio pudesse ser inserido.O design da mola não apenas permite uma fiação mais rápida do que os componentes do tipo parafuso padrão, mas a pressão constante da mola também resiste à vibração melhor do que os terminais do tipo parafuso.
Uma melhoria para este projeto de gaiola de mola é chamada de projeto push-in (PID), que permite que fios sólidos ou fios crimpados sejam empurrados diretamente para a caixa de junção sem ferramentas.Para blocos terminais PID, ferramentas simples podem ser usadas para soltar os fios ou instalar fios trançados nus.O design com mola pode reduzir o trabalho de fiação em pelo menos 50%.
Existem também alguns acessórios de terminal comuns e úteis.A barra de ponte plug-in pode ser inserida rapidamente e vários terminais podem ser conectados ao mesmo tempo, fornecendo um método de distribuição de energia compacto.Os regulamentos de marcação são muito importantes para fornecer uma identificação clara para cada condutor do bloco terminal, e os espaçadores permitem que os projetistas forneçam uma maneira significativa de isolar um ou mais blocos terminais uns dos outros.Alguns blocos terminais integram um fusível ou dispositivo de desconexão dentro do bloco terminal, portanto, nenhum componente adicional é necessário para executar esta função.
Manter agrupamento de circuitos
Para painéis de controle e automação, os circuitos de distribuição de energia (seja 24 V CC ou até 240 V CA) geralmente requerem dois fios.Aplicações de sinal, como conexões a sensores, geralmente são de 2 ou 3 fios e podem exigir conexões de blindagem de sinal analógico adicionais.
Obviamente, toda essa fiação pode ser instalada em muitos terminais de camada única.No entanto, empilhar todas as conexões de um determinado circuito em uma caixa de junção de vários níveis traz muitos benefícios iniciais e contínuos (Figura 2).

2. Os blocos terminais da série Dinkle DP fornecem vários tamanhos de formas de camada única, duas camadas e três camadas.
Os múltiplos condutores que compõem um circuito, especialmente os sinais analógicos, geralmente correm em um cabo multicondutor, em vez de condutores separados.Como eles já estão combinados em um cabo, faz sentido terminar todos esses condutores relacionados em um terminal multinível em vez de vários terminais de nível único.Terminais de vários níveis podem acelerar a instalação e, como todos os condutores estão próximos, o pessoal pode solucionar qualquer problema com mais facilidade (Figura 3)

3. Os projetistas podem escolher os melhores bornes para todos os aspectos de suas aplicações.Blocos terminais de vários níveis podem economizar muito espaço no painel de controle e tornar a instalação e a solução de problemas mais convenientes.
Uma possível desvantagem dos terminais de vários níveis é que eles são muito pequenos para trabalhar com os múltiplos condutores envolvidos.Desde que as dimensões físicas sejam equilibradas e os regulamentos de marcação sejam claros, os benefícios de uma maior densidade de fiação serão priorizados.Para um terminal de tamanho típico de 2,5 mm 2, a espessura de todo o terminal de três níveis pode ser de apenas 5,1 mm, mas 6 condutores podem ser terminados, o que economiza 66% do valioso espaço do painel de controle em comparação com o uso de um terminal de nível único.
O aterramento ou conexão de terra potencial (PE) é outra consideração.Quando usado com um cabo de sinal blindado de dois núcleos, o terminal de três camadas possui um condutor de passagem nas duas camadas superiores e uma conexão PE na parte inferior, o que é conveniente para a aterrissagem do cabo e garante que a camada de blindagem seja conectada ao Trilho de aterramento DIN e gabinete.No caso de conexões de aterramento de alta densidade, uma caixa de junção de dois estágios com conexões PE em todos os pontos pode fornecer mais conexões de aterramento no menor espaço.
Passou no teste
Os projetistas que trabalham na especificação de bornes descobrirão que é melhor escolher entre uma variedade de produtos que fornecem uma gama completa de tamanhos e configurações que atendem às suas necessidades.Os blocos terminais industriais geralmente devem ser classificados em até 600 V e 82 A e aceitam tamanhos de fio de 20 AWG a 4 AWG.Quando o bloco terminal é usado em um painel de controle listado pela UL, ele deve ser aprovado pela UL.
O invólucro isolante deve ser retardador de chama para atender ao padrão UL 94 V0 e fornecer resistência à temperatura em uma ampla faixa de -40°C a 120°C (Figura 4).O elemento condutivo deve ser feito de cobre vermelho (o teor de cobre é de 99,99%) para melhor condutividade e aumento mínimo de temperatura.

4. O terminal de teste é superior ao padrão da indústria para garantir alto desempenho e alta qualidade.
A qualidade dos produtos terminais é garantida pelo fornecedor usando instalações de laboratório que passaram por testes e certificação UL e VDE.A tecnologia de fiação e os produtos de terminação devem ser rigorosamente testados de acordo com os padrões UL 1059 e IEC 60947-7.Esses testes podem incluir a colocação do produto em um forno de 70°C a 105°C por 7 horas a 7 dias, dependendo do teste, e a confirmação de que o aquecimento não causará rachaduras, amolecimento, deformação ou fusão.Não só a aparência física deve ser mantida, mas também as características elétricas devem ser mantidas.Outra importante série de testes usa vários tipos e durações de névoa salina para determinar a resistência à corrosão de longo prazo dos produtos.
Alguns fabricantes até superaram os padrões da indústria e criaram testes de desgaste acelerado para simular condições adversas e confirmar a longa vida útil do produto.Eles escolhem materiais de alto desempenho, como o plástico PA66, e acumularam profunda experiência em processos de moldagem por injeção de alta precisão para controlar todas as variáveis ​​e atender às necessidades dos usuários finais de produtos miniaturizados que mantêm todas as classificações.
Os bornes elétricos são um componente básico, mas merecem atenção porque constituem a principal interface de instalação de equipamentos e fios elétricos.Os terminais convencionais do tipo parafuso também são bem conhecidos.Tecnologias avançadas, como PID e blocos terminais de vários níveis, tornam o projeto, a fabricação e a manutenção de equipamentos mais rápidos e fáceis, economizando muito espaço valioso no painel de controle.