Serie 2 Básicos para Panel :Conductos de cableados y bloques terminales

Introducción al manejo de alambres y cables eléctricos

Los paneles de control industriales incluyen circuitos de control, circuitos de potencia o una combinación de ambos. Estos circuitos generan señales que controlan el rendimiento del equipo o de la maquinaria conectada a ellos. Los alambres y cables eléctricos son parte integral de estos circuitos y juegan un papel importante en su funcionamiento. Tendencias como la máxima eficiencia, tiempos de inactividad mínimos, respuesta rápida y las capacidades de tiempo de comercialización son fundamentales para los usuarios industriales. Estas demandas se satisfacen utilizando diversos componentes tecnológicos que están interconectados por una vasta red de alambres y cables. Este mayor uso de alambres y cables requiere la utilización de un sistema eficiente para su manejo. Esto se debe a que los alambres y cables pueden saturar el espacio de trabajo, causar accidentes o la generación de distintos problemas potenciales si no se administran adecuadamente. Antes de entrar en productos específicos, analicemos los beneficios que conlleva un apropiado manejo de los alambres y cables.

Beneficios del manejo apropiado de alambres y cables

El manejo eficaz de alambres y cables ofrece varios beneficios, incluidos los siguientes:

Mejora la disponibilidad: Un empleado u operador de un panel de control industrial, en particular, energía, comunicación o rack de IT puede confundirse al ver una maraña de cables y alambres. Esto puede conducir a errores humanos, que es una de las principales razones de las pérdidas de tiempo por inactividad de los sistemas. Por lo tanto, la gestión eficaz de los alambres y cables ayudará a los usuarios y operadores a identificarlos fácilmente, así como a minimizar los errores humanos.

Mejora el rendimiento de los sistemas: Muchas veces, los cables de control y alimentación en un panel de control industrial y los cables de datos en los centros de datos dan lugar a problemas tales como la interferencia y la diafonía, lo que conduce a una transferencia de datos errática y pérdidas potencialmente graves. Una estrategia eficiente de gestión de cables y alambres ayuda a diferenciar estos cables de datos y alimentación para evitar el riesgo de interferencia.

Mejora de la seguridad: Los cables y alambres desorganizados o enredados pueden causar cortocircuitos y, a veces, incendios, poniendo en peligro la vida de las personas cercanas. La gestión adecuada de los cables es clave para garantizar la seguridad.

Mejora en la solución de problemas: El cableado desorganizado y enredado puede provocar estrés en un lugar de trabajo. En caso de emergencias, como los operadores no pueden identificar y reparar fácilmente los cables afectados, se producirán costosos tiempos de inactividad. Una solución eficaz de gestión de cables ayuda a los operadores a identificar y acceder rápidamente a los cables para solucionar los problemas de la red y el hardware de forma adecuada antes de comenzar la reparación y el mantenimiento.

Mejores prácticas para el manejo de alambres y cables

Las siguientes mejores prácticas de gestión de alambres y cables ayudarán a lograr un lugar de trabajo ordenado y organizado:

Comprender las clases de señal que son las siguientes:

Clase 1: Esta clase cubre las líneas eléctricas principales, así como los dispositivos de control de regulación de potencia, los convertidores de corriente y los circuitos de potencia con un alto di/dt. Esta clase puede interferir con las clases 2, 3 y 4. Las señales de clase 1 no son muy sensibles.

Clase 2: Esta clase cubre contactos de relé y puede interferir con las clases 1, 3 y 4. Las señales de clase 2 no son muy sensibles.

Clase 3: Esta clase cubre circuitos digitales y puede verse afectada por impulsos y sobretensiones. También puede interferir con las señales de Clase 4.

Clase 4: Esta clase es para circuitos analógicos de entrada/salida. Es altamente sensible a impulsos y sobretensiones.

• Separe físicamente los cables en función de la clase de señal.
• Separar las clases 1 y 2 de las clases sensibles 3 y 4.
• Asegúrese de que el cable solo transporta las señales en un solo grupo.
• Sobre blindar los cables sensibles y molestos para protegerlos de altas frecuencias.
• Utilice conectores independientes para diferentes grupos.
• Una los conductores libres al final.
• Evite usar cables de calidad pobre porque pueden fallar y provocar la pérdida de señal.
• Use terminaciones de calidad para conectar los cables, de lo contrario, pueden requerir un mantenimiento regular.
• Utilice siempre el enlace troncal metálico de la más alta calidad porque ayuda a mejorar la compatibilidad electromagnética (EMC).
• Codifique los cables correctamente para evitar confusiones.
• Etiquete cada cable de acuerdo con sus clases de señal utilizando cualquiera de los siguientes:

Etiquetas envolventes

Banderas de cable

Etiquetas de cable

Junto con las prácticas mencionadas anteriormente, es importante realizar un manejo correcto de alambres y cables. Al respecto hay varias opciones cuando se trata delmanejo de alambres y cables, entre ellas, el cableado, los conductos de cables y los bloques de terminales son los más populares y comunes. Echemos un vistazo más de cerca a estos elementos esenciales del panel.

Definición del conducto de alambre/cable

Los conductos de alambre / cable son las soluciones de administración de alambres que permiten ocultar y enrutar los alambres y cables dentro de gabinetes eléctricos tales como los paneles de control. Los conductos de cableado están diseñados principalmente como bandejas de cables rígidas y comprenden varias características que ayudan a organizar y rutear los cables dentro del gabinete.

Tipos de conductos de alambre/cable

Los conductos de alambre/cable están disponibles principalmentecon las siguientes configuraciones:

1. Ranura estrecha: estos conductos de cableado son perfectos para cables con diámetros pequeños. Las ranuras estrechas permiten que los cables entren y salgan fácilmente del conducto.
2. Ranura ancha: Como su nombre indica, estos conductos de cableado tienen ranuras anchas, lo que garantiza flexibilidad, ya que se pueden acomodar fácilmente diferentes tamaños de cable. Además, estos conductos de cableado proporcionan un excelente soporte de cable en comparación con los conductos de cableado de ranura estrecha. Los conductos de cableado de ranura ancha brindan una sensación organizada para las aplicaciones de comunicación y para los paneles de control eléctrico.
3. Conductos de cableado de pared sólida: Estos conductos de cableado no tienen ranuras abiertas ni dedos y son más adecuados para aplicaciones donde no se accede con frecuencia a los cables.

Normas para conductos de alambre/cable

La fabricación de cableado y conductos de cables se rige por varias normas dado que conducen cables de alimentación. Un método de producción inadecuado puede conducir a resultados desastrosos tal como cables rotos y fallas a largo plazo.

La instalación y el uso de conductos de cableado se rige por varias normas, que garantizan la instalación adecuada y segura del cableado de baja tensión. A continuación se presentan las normas y códigos de instalación aplicables con respecto a la instalación de conductos de cableado:

1. NFPA 70-2017 Código Eléctrico Nacional
2. CSA C22.1 – Código Eléctrico Canadiense – Parte 1 Norma de Seguridad para Instalaciones Eléctricas
3. IEC 60364 – Instalaciones eléctricas de baja tensión
4. Los estándares de diseño de productos aplicables a los conductos de cableado incluyen:
5. UL 1565
6. CSA C22.2 No. 18.5-02
7. IEC 61084-2-1

Bloques de terminales definidos

Los bloques de terminales son conectores modulares aislados que están diseñados para conectar diferentes circuitos entre sí. Estos componentes también se conocen como conectores de terminal o terminales de conexión. Los bloques de terminales generalmente aparecen como una tira larga formada por varios terminales individuales y de ahí surge su nombre. Estos terminales conductores y un componente de sujeción forman la base de la estructura del bloque de terminales. Los terminales cumplen diferentes funciones: se pueden usar para conectar a tierra los cables, o conectar enchufes o interruptores eléctricos a la red eléctrica, en presencia de la energía eléctrica. En resumen, los bloques de terminales ayudan a organizar los cables y asegurarlos de manera efectiva.

Los bloques de terminales se encuentran en una variedad de dispositivos industriales y de administración de energía, incluidos relés de protección de motores, variadores de frecuencia, fuentes de alimentación y conectores, controladores lógicos programables, controles de tráfico, etc.

Tipos de bloques de terminales

Los bloques de terminales se diferencian en función de su tipo de dispositivo, así como de su estructura.

Tipos de dispositivos

1. Terminales portafusibles: Como su nombre indica, estos terminales incluyen fusibles. En caso de cortocircuito, solo se ve afectada la sección de cableado asociada con el portafusibles.
2. Terminales de circuito de tierra: Se utilizan para conectar a tierra los sistemas, así también como los componentes. Estos terminales tienen un gran parecido con la alimentación de un solo nivel a través de terminales. Sin embargo, la única diferencia es la conexión metálica y los bloques que llevan el cable terminado, que están conectados a tierra. Los terminales de circuito de tierra son reemplazos alternativos de los bloques de terminales estándar y se pueden integrar fácilmente en el riel del bloque de terminales.
3. BloquesI/O y bloques de sensores: Un bloque de sensores está diseñado para conectar diferentes dispositivos de sensor, incluidos los sensores de proximidad. Los bloques de I/O están diseñados para conectar un controlador y un dispositivo.
4. Bloques de terminales de termcuplas: Estos bloques de terminales conectan diferentes cables de termocuplas entre sí. Hay dos tipos de bloques de terminales de termocuplas: uno que tiene una tira de conexión de metal con un cable hecho del mismo metal, y otro tipo, donde los cables de la termocupla se sujetan a ambos lados del bloque. En el segundo tipo, la tira de conexión metálica dentro del bloque no se utiliza.
5. Bloques de Distribución de Energía: Bloques utilizados principalmente para la distribución de energía eléctrica. Estos bloques de terminales permiten la distribución de energía desde una sola entrada a múltiples salidas.
6. Bloques de terminales de desconexión: En estos bloques, los cables se pueden desconectar fácilmente levantando un interruptor de cuchilla o una palanca. Los bloques de terminales de desconexión también se conocen como bloques de interruptores, ya que permiten una fácil conexión y desconexión sin afectar el cableado.

Tipos de estructura

1. Bloques de terminales de paso a través de un solo nivel: Estos bloques tienen un solo terminal deentrada y un solo terminal de salida. Debido a su diseño básico, estos bloques se utilizan principalmente para conectar dos cables. Estos bloques de terminales también se conocen como bloques de terminales de alimentación única.
2. Bloques de terminales de doble nivel: Estos bloques de terminales cuentan con dos terminales de conexión en una disposición que ahorra espacio. El segundo terminal de conexión está apilado encima del primero.
3. Bloques de terminales de tres niveles: Estos bloques de terminales cuentan con tres terminales de conexión en una disposición apilada. Además de ahorrar espacio, esta disposición permite múltiples conexiones en un solo bloque.

Especificaciones importantes del bloque de terminales

Los bloques de terminales difieren en su diseño y propósito; Por lo tanto, es importante considerar sus especificaciones durante la selección. Las especificaciones más importantes incluyen:

Montaje: Los bloques de terminales se montan de una de estas tres maneras:

Montado en la placa de circuito impreso (PCB): Los bloques de terminales montados en las placas de circuito impreso a veces se denominan bloques electrónicos. Estos bloques de terminales cuentan con pines integrados para el montaje. A veces se conectan en el borde de la placa de circuito impreso.

Fijado con tornillos en el panel.

Opciones de terminación: La conexión de cable en los bloques de terminación se logra de una de las siguientes maneras:

Abrazaderas de tornillo: Esta es una de las opciones básicas de terminación, donde el cable se aprieta en la tira conductora en el bloque de terminales con un tornillo. Los terminales de tornillo están diseñados para admitir una amplia gama de conductores y tamaños de cable.

Abrazaderas de resorte: En este tipo de terminación, la sujeción del alambre se logra utilizando la presión de un resorte y son utilizadas principalmente para cables pequeños. Estas abrazaderas se están convirtiendo en un reemplazo rápidos de las abrazaderas de tornillo.

Toma Vampiro (IDC): En este tipo de terminación, el cable se inserta entre las piezas afiladas de metal para hacer una conexión.

Conexiones de pestañas: Estas conexiones están diseñadas para una fácil inserción o extracción y, por lo tanto, no están soldadas. Las conexiones de lengüeta se conocen más comúnmente como terminales de cuchilla o pala.

Bloques de terminales push-in: En estos bloques, el cable se conecta mediante una simple inserción. Estas terminaciones utilizan una virola, que ayuda a fortalecer los extremos de un conductor o cable. Hay conexiones de terminales a presión que permiten la inserción directa de un conductor tensado o un conductor sólido. El conductor se fija aún más con un destornillador.

Bloques de terminales de barrera: Diseñados para aplicaciones donde la vibración puede ser un problema, estos bloques de terminales cuentan con un terminal de anillo o una pala que se une a un cable y se inserta a través de un perno. Este perno se aprieta con una tuerca en el bloque de terminales. Esto ayuda a evitar que el cable se afloje durante las vibraciones.

Especificaciones de contacto: El término contacto indica un cable que está conectado al bloque. También se conoce por nombres como postes, caminos o posiciones. Por lo tanto, el número de contactos y los cables correspondientes son consideraciones importantes que deben tenerse en cuenta al comprar un bloque de terminales.

Especificaciones de cable: Debido a su construcción modular, los bloques de terminales pueden acomodar fácilmente una amplia gama de tamaños de conductores o cables. En América del Norte, el tamaño del cable se expresa en unidades de American Wire Gauge (AWG). La capacidad de carga de corriente del cable depende de su área de sección transversal. Los números de calibre más altos indican diámetros de alambre pequeños. Por ejemplo, el cable AWG 22 tendrá un diámetro de cable más pequeño que el cable AWG 12.

Orientación: Los bloques de terminales están disponibles principalmente en tres orientaciones diferentes: 45°, 90° y 180°.

Términos comunes asociados con bloques de terminales

Los siguientes términos son comunes a los bloques de terminales:

Polos: Este término se utiliza para indicar el número de terminales adyacentes o circuitos individuales en el bloque de terminales.

Pitch (Paso Electrico): Es la distancia entre dos polos adyacentes. Se mide de diferentes maneras. Sin embargo, durante la medición, se consideran las características similares. El campo también se conoce como la distancia centro-centro.

Capacidad Nominal de Corriente: Esta es la corriente máxima por polo del bloque de terminales. La capacidad nominal de corriente es una combinación de varios factores, incluida la conductividad del terminal, el área de la sección transversal, la potencia disipada y el aumento de calor a una corriente nominal particular.

Capacidad Nominal de voltaje: Es el voltaje máximo recomendado para un bloque de terminales. La capacidad nominal de voltaje es nuevamente una combinación de factores como la resistencia dieléctrica de la carcasa y el paso. La clasificación de voltaje también se basa en el espacio mínimo entre los conductores, así como en la resistencia dieléctrica. La resistencia dieléctrica también se conoce como tensión nominal.

Clasificación de Torque: Al igual que con cualquier otro circuito eléctrico, este es el torque máximo que el hardware utilizado puede soportar cuando se sujeta el cable.

Rango de cable: Este es el máximo y mínimo diámetro de cables que se puede acomodar en un bloque de terminales.

Cosas a considerar al seleccionar bloques de terminales

La selección de bloques de terminales dependerá principalmente de las especificaciones. Sin embargo, las siguientes cosas deben tenerse en cuenta a fin de seleccionar el bloque de terminales correcto:

1. Considere factores tales como el voltaje, la corriente y el tamaño del cable requeridos para los tramos de cable individuales de una aplicación de distribución de energía en particular.
2. Tenga en cuenta los requisitos de espacio de la aplicación.
3. Determinar el número total de bloques o polos necesarios para el correcto funcionamiento de la aplicación. Algunos bloques pueden requerir conexiones de puente y, en tales casos, es importante identificar el número total de conexiones de puente que se realizarán. Estas conexiones se pueden realizar de muchas maneras, como peine de puente, conector / lado, cruz superior, etc.
4. Elija entre el bloque de funciones especiales, como desconexión, tierra, fusible, interruptor, tipos de indicación, etc.
5. Analice dónde se va a hacer la partición de aislamiento en el bloque de terminales. Estas separaciones ayudarán a contener el deslizamiento en el conjunto del terminal, así como a crear una mejor separación visual.

Estándares y cumplimiento de bloques de terminales aplicables

Los bloques de terminales están diseñados de acuerdo con los siguientes estándares:

1. Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos (NEMA): Los bloques de terminales están diseñados para aplicaciones de servicio pesado. Con tornillos de montaje apropiados, placas de presión autoelevables y conectores de caja, estos bloques de terminales ofrecen excelentes opciones para varias aplicaciones de alta corriente. Los bloques de terminales NEMA, también conocidos como bloques de estilo americano, permiten un fácil cableado debido a su construcción abierta.
2. Comisión Electrotécnica Internacional (IEC): Se trata básicamente de bloques DIN, que permiten terminaciones máximas por pie lineal. Aunque estos bloques se han originado en Europa, son reconocidos en todo el mundo. Los bloques de terminales DIN son valorados por sus diseños compactos y ofrecen una excelente flexibilidad de diseño. Estos bloques se pueden intercambiar entre diferentes fabricantes porque los rieles DIN se fabrican solo en tamaños estándar.
3. Conformidad: Los bloques de terminales están diseñados para cumplir con los siguientes estándares:

UL 1059

CSA 22.2 No. 158

IEC 60947-1 y 60947-7-1

Ofertas de bloques de terminales de c3controls

Desde la abrazadera de resorte de alimentación estándar o la abrazadera de tornillo hasta la desconexión, el portafusibles o los bloques de terminales de distribución de energía, tenemos una solución para simplificar su cableado y mejorar la calidad del panel al tiempo que ahorra un valioso tiempo de instalación:

1. Bloques de terminales IEC disponibles en conexiones de abrazadera de tornillo y abrazadera de resorte de 5 mm a 25 mm con clasificaciones de 20A a 232A. Acepta cables tan pequeños como 0,5 mm2 (24 AWG) y tan grandes como 120 mm2 (4/0 AWG). Una variedad de bloques codificados por colores para facilitar la identificación del circuito. Accesorios disponibles.
2. Bloques de terminales NEMA disponibles en conexiones de abrazadera de tornillo de 600V de 25A a 50A. Acomoda #22 a dos cables #12 AWG (0.34mm - 4mm2) por terminal. Disponible en alimentación, fusible y desconectando. Una variedad de bloques codificados por colores para facilitar la identificación del circuito. Accesorios disponibles.
3. Bloques de terminales de alta densidad disponibles en múltiples puntos terminales de 4, 6 y 12 en una sola carcasa moldeada. Clasificación 30A @ 600V AC y 30A @ 750V AC servicio continuo. Se adapta a # 18 a # 10 AWG (0.34 - 4 mm2) cable de cobre trenzado o sólido. Montaje en panel disponible o montaje en riel DIN de 35 mm para facilitar el montaje. Accesorios disponibles.

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c3controls Panel Essentials Papers:

Serie 1: Carril DIN

Serie 2: Conductos de alambre y bloques de terminales (para la gestión de cables y alambres)

Serie 3: Consideraciones de diseño del panel de control UL508A

Serie 4: Componentes de control eléctrico

Serie 5: Tendencias de la industria del panel de control

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