Comprensión de los bloques de terminales para conexiones seguras

Los bloques de terminales, que constan de una carcasa modular y un cuerpo aislado, se utilizan para asegurar dos o más cables juntos en sistemas eléctricos que necesitan conexiones seguras. También conocidos como terminales de tornillo, conectores de terminales o terminales de conexión, los bloques de terminales ofrecen a los ingenieros conexiones de cables semipermanentes que brindan capacidades de inspección o reparación organizadas y simplificadas en el campo.

Aunque es un componente ampliamente utilizado en numerosas aplicaciones, sigue siendo importante tener un conocimiento básico de los tipos y especificaciones de bloques de terminales comunes antes de realizar una selección final. Este artículo cubrirá temas que incluyen consideraciones eléctricas y mecánicas clave, clasificaciones de seguridad y más con mayor detalle para ayudar a los ingenieros en el proceso de selección.

Tres de los tipos de bloques de terminales más comunes utilizados en los diseños son el montaje en PCB, las tiras de barrera y los pasamuros. Los bloques de terminales de montaje en PCB funcionan insertando cables pelados en el módulo donde una abrazadera asegura el cable en la carcasa. Luego, esta carcasa se suelda a una PCB, por lo que comúnmente se les llama bloques de terminales de cable a placa. También conocidos como bloques de terminales Eurostyle, se pueden encontrar en configuraciones de una, dos o varias filas.

Las tiras de barrera se utilizan a menudo cuando la vibración es un factor. Cuentan con un terminal atornillado que puede aceptar un cable pelado o un cable que tiene un anillo o una pala en su extremo. El cable simplemente se coloca sobre el tornillo y se aprieta en la carcasa para una conexión segura. Las tiras de barrera también se ofrecen en múltiples configuraciones, incluidas una o dos filas.

Por último, utilizados para conexiones de cable a cable, los bloques de terminales pasantes contienen un contacto de entrada y uno de salida donde se insertan dos cables separados en lados opuestos de la carcasa para conectar los dos cables entre sí. Los bloques de terminales pasantes, similares a los tipos de montaje en PCB, están disponibles en módulos de una, dos o varias filas.

Aunque es probable que un ingeniero conozca los requisitos generales de voltaje y corriente del sistema al implementar un bloque de terminales, todavía hay otros factores que es importante tener en cuenta durante la fase de diseño. Son los siguientes:

Valoración actual: Normalmente, la especificación más importante a considerar en los diseños de bloques de terminales, la clasificación de corriente, se basa en tres áreas: la conductividad de los terminales, el área de la sección transversal y el correspondiente aumento de calor. Se puede producir sobrecalentamiento y daños a un bloque de terminales cuando se opera con una corriente demasiado alta, lo que puede presentar problemas críticos de seguridad. En general, se recomienda seleccionar un bloque de terminales con una clasificación actual de al menos el 150 % de la corriente máxima esperada del sistema.

Voltaje: Al igual que la clasificación actual, la clasificación de voltaje de un bloque de terminales debe ser mayor que el voltaje máximo del sistema y también debe tener en cuenta cualquier sobretensión que pueda estar presente en el sistema final. La clasificación de voltaje está determinada parcialmente por la rigidez dieléctrica y el paso de la carcasa del bloque de terminales.

Conteo de polos: El recuento de polos se utiliza para especificar la cantidad de circuitos individuales que albergará el bloque de terminales según las necesidades de la aplicación. Los bloques de terminales generalmente ofrecen recuentos de polos desde un unipolar hasta 24 polos.

Paso: Definido como la distancia entre centros de un polo a otro, el paso se representa en valores como 2,54 mm, 3,81 mm, 5,0 mm, etc. 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.

Tamaño/tipo de cable: Para garantizar que los cables encajen físicamente en la carcasa del bloque de terminales, los bloques de terminales indican el tamaño o calibre del cable que el módulo puede aceptar, que se especifica en unidades de calibre de cable estadounidense (AWG) en Norteamérica. Cada bloque de terminales generalmente podrá aceptar una gama flexible de tamaños de cables, por ejemplo, 26~12 AWG. Además, el tipo de cable utilizado también se debe considerar según el tipo de módulo. El cable de un solo núcleo generalmente se combina con bloques de terminales de tipo push-in, mientras que el cable trenzado o de múltiples núcleos es ideal para terminales de tornillo.

Junto con las especificaciones eléctricas, existen varios factores mecánicos que pueden tener un impacto en la huella de un bloque de terminales, la orientación y la accesibilidad de las conexiones dentro del diseño. Estas especificaciones mecánicas pueden incluir lo siguiente:

Orientación de entrada de cables : Las tres orientaciones de bloques de terminales más comunes son horizontal, vertical y 45°. Horizontal y vertical también se pueden especificar como 90° y 180°, respectivamente. La elección de una orientación específica dependerá en última instancia de los requisitos generales de diseño y de qué opción proporciona el mejor ajuste y accesibilidad.

Método de fijación de cables: Al igual que con las orientaciones, existen tres tipos principales de métodos de fijación de cables para bloques de terminales: terminal de tornillo, pulsador o push-in. Fieles a su nombre, los bloques de terminales de tornillo o de tipo tornillo utilizan un tornillo que aprieta una abrazadera para asegurar el cable en su lugar. Los botones funcionan abriendo una abrazadera de resorte cuando se presiona el botón, lo que permite insertar el cable y sujetarlo al conductor una vez que se suelta el botón. Finalmente, los bloques de terminales push-in admiten la inserción directa de cables sin necesidad de un tornillo o botón para abrir el punto de conexión.

Enclavamiento versus pieza única: Los bloques de terminales se pueden construir en piezas entrelazadas o individuales. Los bloques de terminales de enclavamiento generalmente están disponibles en versiones de 2 o 3 polos, lo que permite a los diseñadores flexibilidad para lograr un número variado de polos o mezclar diferentes colores del mismo tipo de módulo simplemente uniendo unidades como si fueran bloques de construcción. Por otro lado, como su nombre indica, los módulos de una sola pieza contienen todos los polos en una única carcasa. Esto agrega un poco más de rigidez y robustez en diseños de mayor corriente o temperatura más alta.

Método de cable a carcasa: Como se ve a lo largo de este artículo, los conectores de bloque de terminales más comunes tienen cables insertados directamente en su carcasa. Sin embargo, los bloques de terminales enchufables son una opción alternativa para diseños donde se producen conexiones y desconexiones frecuentes de la conexión principal. Los bloques de terminales enchufables funcionan insertando cables en una carcasa de enchufe modular que luego se conecta a una carcasa de receptáculo fijo en la PCB. Esto elimina la necesidad de manipular cables individuales cada vez que es necesario desconectarlos.

La mayoría de los bloques de terminales estarán certificados y/o diseñados según los estándares de seguridad UL y/o IEC. Cada agencia utiliza un estándar diferente al que debe cumplir un bloque de terminales, por lo que los ingenieros a menudo encontrarán ambas clasificaciones en una hoja de datos con valores diferentes. Es importante que los ingenieros conozcan los requisitos generales de seguridad del sistema para poder seleccionar un bloque de terminales que los cumpla.

Otras consideraciones de diseño pueden incluir la personalización del color de la carcasa o los botones de un bloque de terminales. Esto puede ayudar a diferenciar entre varias conexiones de bloques de terminales en sistemas complejos, lo que facilita el diagnóstico de los puntos de conexión en el campo.

Como se demostró, los bloques de terminales vienen en todas las formas y tamaños para satisfacer las necesidades de una variedad de conexiones de sistemas eléctricos complejos. Tomar nota de las especificaciones eléctricas y mecánicas clave, así como de los diferentes tipos de módulos, puede permitir a los ingenieros encontrar el bloque de terminales adecuado para el trabajo. CUI Devices facilita este proceso de selección con una gama de bloques de terminales en múltiples opciones de color y configuraciones.

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