Bloques de terminales - Lo que necesita saber

Al ser un componente bien reconocido en la caja de herramientas de conectores de cualquier ingeniero, los bloques de terminales se han utilizado durante muchos años para proporcionar conexiones de cable semipermanentes y seguras en una serie de aplicaciones. Los bloques de terminales, también conocidos como terminales de conexión, conectores de terminales o terminales de tornillo, consisten en una carcasa modular y un cuerpo aislado que conecta dos o más cables entre sí. Gracias a la naturaleza semipermanente de sus conexiones, los bloques de terminales ayudan a simplificar el proceso de inspección y reparación en el campo. Aunque se trata de un componente relativamente sencillo, sigue siendo beneficioso tener un conocimiento básico de los bloques terminales y sus especificaciones antes de la selección. Este artículo tratará temas como los tipos comunes de bloques terminales, consideraciones eléctricas y mecánicas clave, y más en detalle para ayudar a los ingenieros en este proceso.

Configuraciones comunes

El montaje del PCB, las tiras de barrera y el paso de alimentación son tres de los tipos de bloques terminales más comunes utilizados en los diseños. La siguiente tabla resume los tres tipos diferentes, incluyendo sus principios básicos, estilos de montaje y configuraciones.

Especificaciones eléctricas importantes

Con los tipos comunes de bloques terminales ahora cubiertos, hay una serie de especificaciones eléctricas clave que deben ser consideradas durante la fase de diseño. Entre ellos se incluyen:

Corriente nominal: En general, la especificación más importante a tener en cuenta en los diseños de bloques de terminales es la capacidad de corriente. Esto se basa en tres áreas: la conductividad de los terminales, el área de la sección transversal y el correspondiente aumento de la temperatura. Al hacer la selección del bloque terminal, se recomienda que el módulo lleve una corriente nominal de al menos el 150% de la corriente máxima prevista del sistema. Si un bloque terminal no está debidamente clasificado y funciona a una corriente demasiado alta, el sobrecalentamiento y los daños en el bloque terminal pueden dar lugar a problemas de seguridad críticos.

Clasificación de voltaje: El voltaje nominal de un bloque terminal está parcialmente influenciado por el tono y la fuerza dieléctrica de su carcasa. En la misma línea que la clasificación de la corriente, la clasificación de voltaje de un bloque terminal debe ser mayor que el voltaje máximo del sistema, considerando también cualquier aumento de voltaje que pueda dañar las conexiones.

Conteo de polos: El recuento de polos es la forma común de expresar el número de circuitos individuales alojados por un bloque terminal. Esta especificación generalmente va desde un solo polo hasta un máximo de 24 polos.

Paso: Definido como la distancia central de los polos adyacentes, el paso está determinado por la clasificación general del bloque de terminales en lo que respecta a factores como la fuga, el voltaje/corriente y el espacio libre. Algunos ejemplos de los tonos comunes incluyen valores como 2.54 mm, 3.81 mm, 5.0 mm y más.

Tamaño y tipo de cable: Especificados en unidades de calibre de cable americano (AWG) en América del Norte, los bloques de terminales enumeran el tamaño o el calibre del cable que el módulo puede aceptar para garantizar que los cables encajen físicamente en la carcasa. Afortunadamente, la mayoría de los bloques terminales tienen cierta tolerancia con la capacidad de albergar una gama de tamaños de cable como 18~4 o 24~12 AWG. Además del calibre de los cables, se debe considerar el tipo de cable dependiendo del tipo de módulo seleccionado. El cable trenzado o multipolar es ideal para terminales de tornillo, mientras que el cable de un solo núcleo a menudo se empareja con bloques de terminales de tipo "push-in".

Especificaciones mecánicas importantes

Lo siguiente en la lista son las especificaciones mecánicas, que se refieren a la huella de un bloque terminal, la orientación y la accesibilidad de sus conexiones dentro de un diseño. Los factores mecánicos importantes incluyen:

Orientación de la entrada del cable: Horizontal (90°), vertical (180°) y 45° son las tres orientaciones más comunes de los bloques terminales. Esta decisión dependerá de la disposición del diseño y de la orientación que cree el mayor ajuste y accesibilidad a las conexiones.

Figura 1: Orientaciones típicas del bloque terminal (Fuente de la imagen: Same Sky)

Método de sujeción de cables: Al igual que en el caso de las orientaciones, existen tres métodos comunes de fijación de cables para los bloques de terminales: terminal de tornillo, pulsador o pulsador. Los tres tipos son relativamente fieles a su nombre. Los bornes de tornillo o bornes tipo tornillo contienen un tornillo que al apretarlo cierra una abrazadera para asegurar el cable contra el conductor. Los pulsadores funcionan simplemente pulsando un botón que abre una abrazadera para permitir la inserción del cable y luego cierra la abrazadera en el cable una vez que se libera el botón. Con los bloques de terminales push-in, los cables pueden ser insertados directamente en la carcasa, creando una conexión sin tornillos o botones para abrir una abrazadera.

Figura 2: Métodos típicos de aseguramiento del cable (Fuente de la imagen: Same Sky)

Entrelazado contra una sola pieza: Los bloques de terminales pueden ser construidos en alojamientos de enclavamiento o de una sola pieza. Normalmente disponibles en versiones de 2 o 3 polos, los bloques terminales entrelazados dan a los ingenieros la capacidad de conseguir rápidamente un número variado de polos o de conectar juntos diferentes colores del mismo tipo de módulo. Los bloques de terminales de riel DIN funcionan de forma similar deslizando las unidades individuales sobre un riel metálico. Una vez alcanzada la configuración y el número de polos deseados, se rematan con una tapa terminal compatible para proteger el receptáculo en las unidades más externas. Los bloques de terminales de una sola pieza contienen, como es lógico, todos los polos en un solo módulo, lo que les da más rigidez y resistencia según los requisitos de diseño.

Figura 3: Bloques de terminales entrelazados vs. de una sola pieza (Fuente de la imagen: Same Sky)

Método de la conexión a la carcasa: Cuando se necesita conectar y desconectar frecuentemente la conexión principal, los bloques de terminales enchufables son una buena opción. Estos funcionan insertando cables en un enchufe modular, que se conecta a un receptáculo fijo en la placa CI, facilitando la desconexión sin tener que manipular cables individuales.

Figura 4: Conexiones de enchufe y receptáculo de un bloque de terminales enchufables (Fuente de la imagen: Same Sky)

Calificaciones de seguridad y consideraciones adicionales

UL e IEC son las principales agencias de seguridad utilizadas para certificar los bloques terminales. Al mirar la hoja de datos de un bloque terminal, se listarán las normas de seguridad de UL y/o IEC, la mayoría de las veces con valores diferentes. Esto se debe a que cada organismo utiliza un estándar diferente para las pruebas, por lo que es importante que los ingenieros conozcan los requisitos de seguridad del sistema en su conjunto para poder seleccionar un bloque terminal que cumpla con los requisitos.

Aunque quizás sea una idea tardía en muchos diseños, la personalización del color de la carcasa o de los botones de un bloque terminal puede ser beneficiosa. Al elegir colores únicos para los bloques terminales, los ingenieros pueden facilitar la conexión de los puntos de conexión en sistemas complejos y evitar las conexiones inadecuadas.

Por último, los bloques de terminales con mayor temperatura nominal son también una opción en entornos o aplicaciones que se enfrentan a temperaturas extremas.

Conclusión:

Con la comprensión de las especificaciones eléctricas y mecánicas clave, así como de los diferentes tipos de módulos, los ingenieros pueden estar mejor equipados para satisfacer las necesidades de una variedad de conexiones del sistema eléctrico. La línea de productos de bloques de terminales de Same Sky ofrece a los ingenieros una serie de opciones de color y configuraciones para simplificar este proceso de selección.