Blocuri terminale – ce trebuie să știți

Fiind niște componente bine-cunoscute care fac parte din trusa de instrumente cu conectori a oricărui inginer, blocurile terminale au fost utilizate timp de mulți ani pentru a oferi conexiuni de fire semipermanente și sigure în diverse aplicații. Blocurile terminale, denumite și terminale de conectare, conectori terminali sau terminale cu șurub, constau dintr-o carcasă modulară și un corp izolat care conectează două sau mai multe fire. Datorită naturii semipermanente a conexiunilor acestora, blocurile terminale ajută la simplificarea procesului de inspecție și reparații în teren. Deși este vorba despre o componentă relativ simplă, totuși este bine să aveți cunoștințe de bază despre blocurile terminale și specificațiile acestora înainte de a face alegerea. În acest articol se va discuta despre subiecte precum tipurile comune de blocuri terminale, considerentele electrice și mecanice cheie, și mai multe detalii suplimentare, pentru a-i ajuta pe ingineri în acest proces.

Configurații comune

Stilurile cu montare pe PCB, benzi de barieră și orificii de trecere sunt trei dintre cele mai frecvente tipuri de blocuri terminale utilizate în proiectare. Următorul tabel prezintă cele trei tipuri diferite, inclusiv principiile lor de bază, stilurile de montare și configurațiile.

Specificații electrice importante

Acum, că s-a discutat despre tipurile comune de blocuri terminale, există o serie de specificații electrice cheie care trebuie luate în considerare în timpul fazei de proiectare. Acestea includ:

Curentul nominal: în general, cea mai importantă specificație care trebuie luată în calcul în proiectele de blocuri terminale este curentul nominal. Acesta se bazează pe trei aspecte: conductivitatea terminalelor, aria secțiunii transversale și creșterea corespunzătoare a temperaturii. Atunci când selectați un bloc terminal, se recomandă ca modulul să aibă un curent nominal de cel puțin 150% din curentul maxim anticipat al sistemului. Dacă un bloc terminal nu este corect evaluat și este operat la un curent prea mare, supraîncălzirea și deteriorarea blocului terminal pot duce la probleme critice pentru siguranță.

Tensiunea nominală:tensiunea nominală a unui bloc terminal este parțial influențată de pasul și rezistența dielectrică a carcasei sale. În mod asemănător curentului nominal, tensiunea nominală a unui bloc terminal trebuie să fie mai mare decât tensiunea maximă a sistemului, luând în considerare și eventualele creșteri bruște ale tensiunii, care ar putea deteriora conexiunile.

Numărul polilor: numărul polilor este modalitatea obișnuită de a exprima numărul de circuite individuale care există într-un bloc terminal. Această specificație variază, în general, de la un singur pol până la 24 de poli.

Pasul: definit ca distanța centrală dintre polii adiacenți, pasul este determinat de valoarea nominală generală a blocului terminal în ceea ce privește factorii precum linia de fugă, tensiunea/curentul și distanța de siguranță. Unele exemple comune de pași includ valori precum 2,54 mm, 3,81 mm, 5,0 mm și multe altele.

Dimensiunea/tipul firului: specificate în unități de calibru american pentru fir (AWG) din America de Nord, blocurile terminale listează dimensiunea sau calibrul firului pe care modulul îl poate accepta, pentru a se asigura că firele vor încăpea fizic în carcasă. Din fericire, majoritatea blocurilor terminale permit o anumită toleranță, având capacitatea de a găzdui fire de mai multe dimensiuni, cum ar fi 18~4 sau 24~12 AWG. În plus față de calibrul firului, trebuie luat în considerare și tipul firului, în funcție de tipul modulului selectat. Cele torsadate sau cu mai multe miezuri sunt ideale pentru terminalele cu șurub, în​timp ce firul cu un singur miez este adesea asociat cu blocurile terminale cu fixare prin inserție.

Specificații mecanice importante

Următoarele pe listă sunt specificațiile mecanice, care se referă la amprenta unui bloc terminal, orientarea și accesibilitatea conexiunilor acestuia în cadrul unui proiect. Factorii mecanici importanți includ:

Orientarea de introducere a firului: orientarea pe orizontală (90°), verticală (180°) și la 45° sunt cele mai comune trei orientări ale blocului terminal. Această decizie se va baza pe configurația designului și pe orientarea cea mai adecvată și care oferă accesibilitate pentru conexiuni.

Figura 1: Orientări tipice ale blocurilor terminale (Sursă imagine: Same Sky)

Metoda de securizare a cablurilor: La fel ca și în cazul orientărilor, există trei metode obișnuite de fixare a cablurilor pentru blocurile de borne: terminal cu șurub, buton de apăsare sau de inserție. Toate cele trei tipuri sunt relativ fidele numelui lor. Terminalul cu șurub sau blocurile terminale tip șurub conțin un șurub care, atunci când este strâns, închide o clemă care fixează firul pe conductor. Butoanele de apăsare funcționează, pur și simplu, prin apăsarea unui buton care deschide o clemă pentru a permite introducerea firului și apoi închide clema pe fir după ce butonul este eliberat. Cu blocurile terminale cu fixare prin inserție, firele pot fi introduse direct în carcasă, creând o conexiune fără șuruburi sau butoane pentru deschiderea unei cleme.

Figura 2: Metode tipice de fixare a firelor (Sursă imagine: Same Sky)

Interblocare vs. o singură piesă: blocurile terminale pot fi construite în carcase cu interblocare sau simple. Disponibile, în mod obișnuit, în versiuni cu 2 sau 3 poli, blocurile terminale cu interblocare le oferă inginerilor posibilitatea de a obține rapid un număr variat de poli sau de a conecta culori diferite ale aceluiași tip de modul. Blocurile terminale pentru șine DIN funcționează într-un mod similar prin glisarea colectivă a unităților individuale pe o șină metalică. Acestea sunt apoi închise cu un capac de capăt compatibil pentru a proteja carcasa de pe unitățile din capăt, odată ce se obține configurația și numărul dorit de poli. Blocurile terminale dintr-o singură piesă includ, în mod surprinzător, toți polii într-un singur modul, ceea ce le conferă mai multă rigiditate și rezistență, în funcție de cerințele de proiectare.

Figura 3: Blocuri terminale cu interblocare vs. blocuri terminale dintr-o singură piesă (Sursă imagine: Same Sky)

Metoda de conectare de la fir la carcasă: atunci când este necesară conectarea și deconectarea frecventă a conexiunii principale, blocurile terminale conectabile sunt o opțiune bună. Acestea funcționează prin introducerea firelor într-un conector modular, care se conectează la un soclu fix de pe PCB, facilitând deconectarea fără a fi necesară manevrarea firelor individuale.

Figura 4: Conexiuni prin conector și soclu ale unui bloc terminal conectabil (Sursă imagine: Same Sky)

Evaluări legate de siguranță și considerente suplimentare

UL și IEC sunt principalele agenții pentru siguranță utilizate pentru certificarea blocurilor terminale. Atunci când analizați fișa tehnică a unui bloc terminal, vor fi listate standardele de siguranță UL și/sau IEC, cel mai adesea cu valori diferite. Această diferență survine în urma faptului că fiecare agenție folosește un standard diferit pentru testare, așadar este important ca inginerii să cunoască cerințele lor generale de siguranță a sistemului pentru a selecta un bloc terminal conform.

Cu toate că, probabil, este un element secundar în multe proiecte, personalizarea culorii carcasei sau a butoanelor unui bloc terminal ar putea fi benefică. Prin alegerea culorilor unice pentru blocurile terminale, inginerii pot să simplifice conectarea punctelor de conexiune în sistemele complexe, evitând conexiunile necorespunzătoare.

În cele din urmă, blocurile terminale cu temperaturi nominale mai ridicate sunt, de asemenea, o opțiune în mediile sau aplicațiile în care există temperaturi extreme.

Concluzie

Prin înțelegerea specificațiilor electrice și mecanice cheie, precum și a diferitelor tipuri de module, inginerii pot fi mai bine echipați pentru a îndeplini cerințele numeroaselor conexiuni de sisteme electrice. Linia de produse de blocuri terminale de la Same Sky le oferă inginerilor o serie de opțiuni legate de culoare și de configurații pentru simplificarea acestui proces de selecție.