Respuesta rápida: ¿Cómo elegir el bloque de terminales adecuado?
Elija un bloque de terminales haciendo coincidir el función del circuito, método de conexión, corriente nominal, tensión nominal, tamaño del cable, tipo de conductor, material de la carcasa, método de montajey normas requeridas. Un bloque de terminales no se selecciona solo porque el cable quepa en la abertura. Debe mantener una presión de contacto estable, baja resistencia de contacto, distancias de fuga y separación adecuadas, un aumento de temperatura seguro y una disposición de cableado funcional bajo las condiciones reales del panel o equipo.
Para la mayoría de los paneles de control industrial, la secuencia práctica es:
- Definir la función del circuito: potencia, control, señal, tierra de protección, fusible, desconexión, prueba o distribución.
- Confirmar el tamaño del conductor en mm² o AWG, clase de conductor, diámetro de aislamiento y requisitos de puntera.
- Verifique la corriente nominal, la tensión nominal, la tensión soportada a impulsos, el rango de conductores y los datos de aumento de temperatura en la hoja de datos.
- Seleccione la tecnología de conexión: tornillo, resorte, inserción directa (push-in), barrera, PCB, espárrago o desplazamiento de aislamiento.
- Verifique las normas pertinentes tales como IEC 60947-7-1, IEC 60947-7-2, UL 1059, y los requisitos a nivel de panel tales como UL 508A donde sea aplicable.
- Verifique los accesorios: puentes, puentes de conexión, marcadores, placas finales, separadores, conectores de prueba y topes finales.
Si el bloque de terminales se utiliza dentro de un panel de control, trátelo como parte del sistema de cableado en lugar de como un accesorio menor. Muchos fallos en campo atribuidos a un “mal cableado” comienzan con un bloque de terminales incorrecto, una preparación inadecuada del conductor o una discrepancia entre la capacidad nominal del terminal y las condiciones reales de instalación.
Tabla de selección de bloques de terminales
| Factor de selección | Qué comprobar | Por qué es importante |
|---|---|---|
| Tipo de bloque de terminales | De paso, PE/tierra, fusible, seccionable, de prueba, barrera, PCB, distribución, multinivel | Determina la función del circuito y la disposición del cableado |
| Método de conexión | Tornillo, resorte, inserción directa (push-in), espárrago/perno, IDC | Afecta la velocidad de cableado, la resistencia a la vibración, el mantenimiento y la preparación del conductor |
| Corriente nominal | Clasificación de la hoja de datos bajo condiciones de prueba establecidas | Evita un aumento excesivo de temperatura |
| Tensión nominal | Tensión de trabajo, tensión de aislamiento, tensión soportada de impulso | Previene la ruptura del aislamiento y el arco eléctrico |
| Distancia de fuga y distancia en el aire | Espaciado, grado de contaminación, grupo de material | Determina la idoneidad del aislamiento para el entorno |
| Rango de sección del conductor | Rango en mm²/AWG, compatibilidad con conductores rígidos/cableados/flexibles | Asegura que el conductor esté fijado correctamente |
| Requisito de terminal (férula) | Especialmente para conductores flexibles y de hilo fino | Evita daños en los hilos y una inserción deficiente |
| Housing material | PA66, PBT, PC, cerámica, termoestable o material especial | Afecta la resistencia al calor, el comportamiento frente a la llama, el aislamiento y la adaptación al entorno |
| Piezas metálicas | Aleación de cobre, latón, recubrimiento, geometría de la abrazadera | Afecta la conductividad, la resistencia a la corrosión y la estabilidad del contacto |
| Método de montaje | Carril DIN, PCB, panel, base, barra colectora, montaje por tornillo | Determina la integración mecánica y la facilidad de mantenimiento |
| Normas y aprobaciones | IEC, UL, CSA, ATEX/IECEx cuando sea necesario | Reduce el riesgo de inspección y cumplimiento normativo |
Para una referencia amplia de productos, consulte la gama de productos bloque de terminales VIOX. Para una selección específica de riel DIN, utilice la guía más detallada sobre cómo seleccionar bloques de terminales montados en riel DIN.
¿Qué es un bloque de terminales?
Un bloque de terminales es un dispositivo de conexión electromecánica aislado que se utiliza para terminar, unir, distribuir u organizar conductores. En lugar de trenzar cables o realizar empalmes permanentes, cada conductor se inserta en una estructura de sujeción definida. El bloque de terminales proporciona retención mecánica, continuidad eléctrica, aislamiento entre circuitos y un punto de cableado claro para inspección o mantenimiento.
Un bloque de terminales típico tiene tres partes funcionales:
| Parte | Función |
|---|---|
| carcasa aislante | Separa circuitos adyacentes y soporta la estructura conductora |
| Elemento conductor de corriente | Proporciona la trayectoria eléctrica entre conductores |
| Mecanismo de sujeción | Sujeta el conductor contra el elemento conductor con una presión de contacto estable |
En los paneles industriales, los bloques de terminales forman el límite entre el cableado de campo y el cableado interno del panel. Ayudan a los técnicos a identificar circuitos, aislar señales, probar conexiones, distribuir potenciales comunes y realizar mantenimiento del cableado sin alterar todo el conjunto.
Tipos de bloques de terminales según su función
Bloques de terminales de paso
Los bloques de terminales de paso conectan un conductor en un lado con otro conductor en el lado opuesto. Son el tipo de terminal más común en paneles de control, maquinaria y equipos de automatización de edificios.
Úselos para:
- Cableado de campo a cableado de control interno
- Circuitos de señal y sensores
- Distribución de tensión de control
- Bornes de conexión estándar
- Puntos de conexión generales de cable a cable
Son sencillos, compactos y fáciles de etiquetar. Los principales puntos de selección son el tamaño del conductor, la corriente nominal, la tensión nominal, el ancho del borne, la compatibilidad con puentes y el sistema de marcado.
Bornes de conexión a tierra y de protección (PE)
Los bloques de terminales de tierra conectan los conductores de protección al riel DIN o al sistema de puesta a tierra. En la terminología IEC, los bloques de terminales de conductor de protección se tratan por separado de los bloques de paso estándar, comúnmente bajo IEC 60947-7-2.
Úselos cuando:
- Los conductores de puesta a tierra del equipo deben estar conectados a la tierra del panel
- Los circuitos PE necesiten una identificación clara
- La continuidad de tierra deba ser mecánicamente fiable
- Se requiera la identificación de conductor de protección en verde/amarillo
No trate un bloque de terminales de paso normal como un terminal de tierra de protección a menos que el producto esté diseñado y marcado para esa función.
Bloques de terminales de fusible
Los bloques de terminales con fusible integran un portafusibles en el cuerpo del terminal. A menudo se utilizan para circuitos de control, protección de señales, circuitos de baja potencia y protección de derivaciones dentro de los paneles de control.
Controlar:
- Formato y capacidad nominal del fusible
- Capacidad nominal de corriente y tensión del bloque de terminales
- Disipación de calor cuando se instalan múltiples bloques de terminales con fusible uno al lado del otro
- Tensión de la lámpara indicadora si se incluye un indicador de fusible fundido
- Acceso para reemplazo una vez que el panel está cableado
Los bloques de terminales con fusible no deben tratarse como terminales de paso genéricos. El fusible, el terminal, el cableado y la protección aguas arriba deben funcionar de manera coordinada.
Bloques de terminales de seccionamiento y prueba
Los bloques de terminales de seccionamiento, de cuchilla y de prueba permiten aislar o medir un circuito sin retirar los conductores. Son útiles en instrumentación, circuitos de transformadores de corriente, bucles de señal y puntos de puesta en marcha.
Úselos cuando los técnicos necesiten:
- Aislar una señal para realizar pruebas
- Insertar un medidor o un conector de prueba
- Poner en marcha un bucle sin necesidad de recablear
- Separar el cableado de campo de los circuitos internos
El enfoque de selección no es solo la corriente nominal. También incluye la compatibilidad con accesorios de prueba, el método de aislamiento seguro, el etiquetado y el acceso para mantenimiento.
Bornas de varios niveles
Los bloques de terminales multinivel apilan dos o más circuitos independientes verticalmente en un mismo cuerpo de terminal. Son útiles cuando el espacio en el panel es limitado o cuando se deben agrupar circuitos relacionados.
Los usos comunes incluyen:
- Cableado de sensores con alimentación, señal y retorno
- Cableado de PLC compacto
- Circuitos de control emparejados
- Terminación de cables de campo multiconductor
El riesgo es la facilidad de mantenimiento. Las disposiciones de terminales densas ahorran espacio en el riel, pero deben dejar espacio para la curvatura del cable, la identificación, la comprobación y el reemplazo.
Bloques de terminales de barrera
Los bloques de terminales de barrera utilizan barreras de aislamiento elevadas entre las posiciones de los terminales y generalmente se montan directamente en paneles o bases de equipos. A menudo se utilizan donde la separación clara, los tornillos más grandes y el acceso sencillo para el mantenimiento son más importantes que la densidad modular del riel DIN.
Úselos para:
- Equipos HVAC
- Puntos de conexión de equipos
- Reemplazo de paneles heredados
- Cableado de potencia donde no se utiliza riel DIN
- Aplicaciones donde la separación visual es útil
Los bloques de barrera no son automáticamente mejores para alta tensión o alta corriente. Su idoneidad real depende de las especificaciones del producto, el espaciado, el material aislante, el diseño de la terminación y la certificación.
Bornas para tarjetas de circuito impreso
Los bloques de terminales para PCB conectan el cableado externo a una placa de circuito impreso. Se seleccionan según el paso, la corriente nominal, la tensión nominal, el método de soldadura, el rango de conductores, el diseño enchufable y las restricciones mecánicas a nivel de placa.
Úselos para:
- Fuentes de alimentación
- Tableros de control
- Interfaces de sensores
- Módulos de E/S
- Pequeños dispositivos de automatización
Los bloques de terminales para PCB no deben seleccionarse como los bloques de terminales para panel. El espesor del cobre de la placa, el ancho de las pistas, el esfuerzo de las juntas de soldadura, la distancia de fuga, la distancia en el aire y las fuerzas mecánicas de tracción pasan a formar parte del diseño. Para decisiones sobre el espaciado en PCB, consulte la guía de VIOX sobre paso de bloque de terminales de 2.54 mm a 10 mm es un compañero útil.
Los Bloques De Distribución Eléctrica
Los bloques de distribución de energía dividen un conductor de entrada en múltiples conductores de salida. Están relacionados con los bloques de terminales, pero no siempre se evalúan o aplican de la misma manera.
Utilice un bloque de distribución de energía cuando el diseño requiera:
- Un alimentador distribuido en múltiples ramales
- Distribución de mayor corriente
- Múltiples tamaños de conductores de salida
- Organización clara de alimentador a ramal
Utilice bloques de terminales cuando el objetivo sea la terminación circuito por circuito, el etiquetado, la agrupación o el cableado de control modular. Para conocer la diferencia, consulte la guía de VIOX sobre bloques de distribución de energía.
Tipos de bloques de terminales según el método de conexión
Bornas de tornillo
Los bloques de terminales de tornillo utilizan una abrazadera accionada por tornillo o una placa de presión para fijar el conductor. Siguen siendo ampliamente utilizados debido a que son familiares, rentables y adecuados para muchos circuitos de potencia y control.
Son una buena opción cuando:
- El instalador puede aplicar el par de apriete especificado
- El cableado no se cambia con frecuencia
- La aplicación requiere un sistema de sujeción robusto y visible
- Se utilizan conductores de mayor sección o circuitos de potencia
El riesgo principal no es el tornillo en sí. El riesgo es un par de apriete incorrecto, hilos dañados, uso incorrecto de punteras, aislamiento bajo la abrazadera o reapriete basado en la costumbre en lugar de en las instrucciones del fabricante.
Bornas de resorte
Los bloques de terminales de resorte utilizan la fuerza del resorte para mantener la presión sobre el conductor. A menudo se prefieren en aplicaciones propensas a vibraciones porque el resorte puede mantener una presión de contacto estable a medida que el conductor se asienta o experimenta ciclos térmicos.
Son una buena opción para:
- Máquinas herramienta
- Equipos de transporte
- Gabinetes de control con vibración
- Aplicaciones donde el acceso para mantenimiento es limitado
- Paneles donde la calidad constante de la terminación es importante
Los diseños de resorte reducen la dependencia del par de apriete de los tornillos, pero aún requieren una preparación correcta del conductor y una profundidad de inserción adecuada.
Bornas Push-In
Los bloques de terminales de inserción directa (push-in) permiten que los conductores sólidos o los conductores trenzados con puntera se inserten directamente en el terminal. Son populares en la producción de paneles OEM porque reducen el tiempo de cableado y admiten diseños de gabinetes de alta densidad.
Son una buena opción para:
- Arneses de cableado prefabricados
- Cableado de PLC y E/S
- Ensamblaje de paneles de control de alto volumen
- Cableado de maquinaria compacta
- Producción repetitiva donde la preparación de cables está estandarizada
Para conductores de hilo fino, a menudo se requieren o se recomiendan encarecidamente punteras, dependiendo del diseño del terminal. Siempre se debe consultar la hoja de datos antes de asumir que un conductor flexible desnudo es aceptable.
Terminales de espárrago, perno y alta corriente
Los terminales de tipo espárrago o perno se utilizan cuando se requieren conductores más grandes, terminales de ojo o conexiones de potencia. Son comunes en la distribución de energía, puesta a tierra, sistemas de baterías y conexiones de equipos de mayor corriente.
Controlar:
- Compatibilidad entre el tamaño del espárrago y el orificio del terminal de ojo
- Material y recubrimiento del terminal
- Par de apriete requerido por el fabricante
- Requisito de cubierta aislante o protección contra contacto accidental
- Espacio libre alrededor de la conexión tras el cableado
Bloques de terminales IDC
Los terminales de conexión por desplazamiento de aislante (IDC) perforan el aislamiento y hacen contacto con el conductor sin necesidad de pelado convencional. Se utilizan principalmente en sistemas de señal de baja corriente, telecomunicaciones o conectores específicos.
Los terminales IDC no deben utilizarse para cableado de potencia general a menos que el producto esté específicamente diseñado y clasificado para tal fin.
Comparativa de métodos de conexión
| Método de conexión | Principal ventaja | Riesgo principal | Aplicaciones más adecuadas |
|---|---|---|---|
| Abrazadera de tornillo | Familiar, robusto, amplio rango de conductores | Depende del par de apriete correcto y la preparación del cable | Circuitos de potencia, cableado de campo, paneles generales |
| Abrazadera de resorte | Fuerza de sujeción estable bajo vibración | Requiere una inserción correcta y el uso de herramientas cuando sea aplicable | Maquinaria, transporte, armarios sujetos a vibraciones |
| Conexión Directa (Push-in) | Cableado rápido y alta densidad | A menudo requiere conductores con punteras para cables flexibles | Paneles OEM, cableado de PLC, mazos de cables prefabricados |
| Espárrago/perno | Conexión de potencia mecánica robusta | Requiere compatibilidad de terminal y par de apriete | Distribución de energía, baterías, puesta a tierra, alimentadores |
| IDC (Conexión por desplazamiento de aislante) | Terminación de baja corriente muy rápida | Rango limitado de conductores y aplicaciones | Cableado de señal y comunicación |
Para una decisión práctica: utilice terminales de tornillo cuando el par de apriete controlado y la familiaridad general en el campo sean importantes, terminales de resorte cuando la estabilidad ante vibraciones y el mantenimiento sean importantes, y terminales de inserción rápida (push-in) cuando la velocidad de cableado en paneles de alto volumen sea importante.
Clasificaciones importantes al elegir bloques de terminales
Corriente Nominal
La corriente nominal indica cuánta corriente puede transportar el bloque de terminales bajo condiciones específicas de prueba e instalación. No es una garantía universal para cada diseño de panel. La temperatura ambiente, el tamaño del conductor, el agrupamiento, los puentes, el calor del gabinete y los dispositivos adyacentes que generan calor pueden afectar el rendimiento real.
Para circuitos de potencia, confirme:
- Capacidad nominal de corriente del bloque de terminales
- Tamaño del conductor utilizado en la prueba de capacidad nominal
- Número de terminales adyacentes cargados
- Cualquier nota de reducción de capacidad (derating) en la hoja de datos
- Si los puentes o conectores reducen la corriente permitida
- Datos de aumento de temperatura cuando estén disponibles
Si un terminal se calienta mucho más que los terminales adyacentes similares bajo una carga parecida, el problema suele ser la resistencia de contacto, la preparación del conductor o una sobrecarga local, más que la capacidad nominal por sí sola. Guía de VIOX para el sobrecalentamiento de los bloques de terminales en los paneles de control explica este modo de fallo con más detalle.
Tensión nominal
La tensión nominal está vinculada al diseño del aislamiento, la distancia de fuga, la distancia en el aire, la resistencia al seguimiento del material y el entorno de instalación. Un bloque de terminales que es seguro a una tensión determinada en un armario de control limpio puede no ser adecuado en un entorno de alta tensión contaminado, húmedo o compacto.
Controlar:
- Tensión nominal de aislamiento
- Tensión nominal de funcionamiento
- Tensión nominal soportada a impulsos
- Requisitos de distancia de fuga y distancia en el aire
- Grado de contaminación
- Categoría de sobretensión
- Puenteado de terminales adyacentes y accesorios
No seleccione únicamente por la etiqueta de tensión. En paneles compactos, el espaciado y los accesorios pueden ser tan importantes como la tensión nominal impresa.
Tensión nominal soportada al impulso
La tensión nominal soportada a impulsos describe la capacidad del bloque de terminales para resistir sobretensiones transitorias breves. Esto es importante en paneles conectados a sistemas de distribución, cables largos, cargas inductivas o entornos donde pueden producirse sobretensiones por conmutación.
El nivel de resistencia a impulsos requerido depende de la categoría de instalación, la tensión del sistema y la norma aplicable. Para una especificación publicable, no estime este valor. Utilice la hoja de datos del bloque de terminales y la norma del proyecto.
Distancia de fuga y distancia en aire
Autorización es la distancia más corta a través del aire entre partes conductoras. Ayuda a prevenir el arco eléctrico.
Distancia de fuga. es la distancia más corta a lo largo de la superficie del material aislante entre partes conductoras. Ayuda a prevenir el seguimiento (tracking) a través de superficies contaminadas o húmedas.
Ambas distancias se ven afectadas por:
- Voltaje de trabajo
- Tensión de impulso
- Grado de contaminación
- Grupo de material o Índice de Comparación de Seguimiento (CTI)
- Altitud cuando sea relevante
- Accesorios como puentes, cubiertas y separadores
Un bloque de terminales compacto puede tener el espaciado adecuado para un entorno pero no para otro. Por eso el grado de contaminación y el entorno de instalación son importantes.
Grado de contaminación
El grado de contaminación describe cómo afecta la contaminación al rendimiento del aislamiento. Este concepto se utiliza en la coordinación de aislamiento IEC y es importante al evaluar las distancias de fuga y de aislamiento.
| Grado de contaminación | Condición típica | Interpretación práctica |
|---|---|---|
| PD1 | Sin contaminación o solo contaminación seca y no conductora | Electrónica limpia y sellada |
| PD2 | Contaminación no conductora; puede ocurrir condensación temporal | Paneles de control interiores típicos |
| PD3 | Contaminación conductiva o contaminación que se vuelve conductiva con la condensación | Entornos industriales, envolventes exteriores, marinos, polvorientos o húmedos |
| PD4 | Contaminación conductiva persistente | Entornos abiertos o severos; generalmente requieren un diseño especial |
La mayoría de las aplicaciones de paneles de control no tienen la limpieza de un laboratorio. Si un panel está expuesto a condensación, polvo, niebla salina o contaminación conductiva del proceso, el espaciado de los bloques de terminales y la selección de materiales requieren mayor atención que en una envolvente interior limpia.
Rango de sección del conductor
El tamaño del cable para bloques de terminales generalmente se indica como un rango de sección transversal del conductor en mm² y/o AWG 14. El rango indicado puede variar para conductores rígidos, trenzados, flexibles y con puntera.
Controlar:
- Sección transversal mínima y máxima del conductor
- Homologación para conductores rígidos frente a trenzados
- Compatibilidad con conductores flexibles
- Tamaño de la puntera y ajuste del collarín aislante
- Número de conductores permitidos por punto de embornamiento
- Requisito de longitud de pelado
- Diámetro del aislamiento
Nunca asuma que se pueden insertar dos conductores en un mismo terminal solo porque quepan físicamente. Muchos bloques de terminales están clasificados para un solo conductor por punto de apriete, a menos que la hoja de datos permita explícitamente múltiples conductores.
Par de apriete para terminales de tornillo
Para los terminales de tornillo, el par de apriete es una instrucción específica del fabricante, no un valor universal. Un par insuficiente puede generar una alta resistencia de contacto. Un par excesivo puede dañar el tornillo, la abrazadera, el conductor o la carcasa de plástico.
Nota de campo: uno de los fallos de terminal más engañosos es una conexión que parece apretada pero que en realidad ha aprisionado el aislamiento, presenta hilos dañados o un terminal de puntera mal asentado. El panel puede superar una inspección visual rápida, pero la conexión se calienta bajo carga y se vuelve intermitente tras ciclos térmicos.
Utilice un destornillador dinamométrico calibrado cuando sea necesario y siga la hoja de datos del bloque de terminales en lugar de aplicar un valor de par genérico.
Aumento de Temperatura
El aumento de temperatura es la diferencia entre la temperatura de funcionamiento del terminal y la temperatura ambiente bajo carga. Está influenciado por el diseño del terminal, el tamaño del conductor, la resistencia de contacto, la ventilación del gabinete, el agrupamiento y los puentes.
Al seleccionar bloques de terminales para paneles de alta densidad:
- Evite colocar terminales de alta corriente directamente al lado de componentes electrónicos de control sensibles al calor.
- Compruebe si los puentes transportan la misma corriente que el terminal.
- Evite que las canaletas y sus tapas atrapen calor alrededor de los terminales de alta carga.
- Compare terminales equivalentes bajo cargas similares durante la puesta en marcha cuando la inspección térmica sea viable.
- Aplique las curvas de reducción de potencia (derating) del fabricante en lugar de depender de un margen de seguridad fijo.
Contexto de cortocircuito y SCCR del tablero
Los bloques de terminales utilizados en tableros de control industrial también pueden ser parte de la Corriente nominal de cortocircuito (SCCR) evaluación del tablero. En el contexto de los tableros en Norteamérica, el SCCR del tablero puede estar limitado por los componentes del circuito de potencia, incluidos los bloques de terminales y los bloques de distribución de energía, dependiendo de la construcción y el método de certificación.
Esto no significa que cada terminal de control necesite una marca de SCCR alta. Significa que los componentes del circuito de potencia deben revisarse como parte del diseño del tablero. Para el concepto más amplio, consulte la guía de VIOX sobre Cálculo de SCCR y etiquetado de paneles.
Tamaño del cable y compatibilidad del conductor
La selección del bloque de terminales debe comenzar por el conductor, no por la página del catálogo de terminales. El material del conductor, la clase de trenzado, la sección transversal, el diámetro del aislamiento, la puntera y el espacio de curvatura determinan si la conexión puede realizarse correctamente.
| Detalle del cableado | Qué verificar |
|---|---|
| Sección transversal del conductor | El terminal acepta el tamaño real en mm²/AWG |
| Tipo de conductor | Sólido, trenzado, multifilar, flexible o con puntera |
| Ajuste del terminal de puntera | El cuerpo del terminal y el collarín de plástico encajan en la apertura del borne |
| Longitud de la tira | Cumple con los requisitos de la hoja de datos |
| Diámetro del aislamiento | No impide la inserción completa del conductor |
| Número de conductores | Uno o varios conductores solo si está permitido |
| Cobre o aluminio | Utilizar solo si el borne está certificado para el material del conductor |
| Radio de curvatura del cable | Espacio suficiente en el panel después del cableado |
AWG y mm² no son equivalentes exactos
Los tamaños de conductores AWG y métricos no se convierten en números redondos exactos. No se debe asumir automáticamente que un terminal especificado para un tamaño métrico aceptará el tamaño AWG más cercano, y viceversa. El problema práctico no es solo la sección transversal del cobre, sino también el diámetro del conductor, la construcción de los hilos, el diámetro del aislamiento, la forma de la puntera y la geometría de sujeción.
Cuando un proyecto utilice documentación mixta IEC y norteamericana, verifique:
- La sección transversal real del conductor
- El rango de AWG y mm² especificado para el terminal
- Si el terminal acepta conductores con puntera en ese tamaño
- Si el código del proyecto o la norma del tablero rigen el dimensionamiento final del conductor
Conductores sólidos, cableados y de hilo fino
Los conductores sólidos, los conductores cableados y los conductores flexibles de hilo fino se comportan de manera diferente en un terminal. La misma sección transversal nominal puede tener un comportamiento mecánico y unas características de inserción diferentes.
Para conductores de hilo fino:
- Utilice punteras cuando lo requiera o recomiende el fabricante del terminal.
- Confirme que la longitud del casquillo de la puntera se ajuste a la zona de apriete.
- Confirme que el collarín aislado de la puntera no bloquee la inserción completa.
- Utilice una herramienta de crimpado y una matriz adecuadas.
Los terminales de casquillo (ferrules) no hacen que cualquier cable sea aceptable automáticamente. El terminal debe estar clasificado para conductores con casquillo de ese tamaño, y el casquillo debe estar crimpado correctamente. Un crimpado deficiente del casquillo puede generar el mismo riesgo de sobrecalentamiento que una mala selección del terminal.
Conductores de cobre frente a aluminio
La mayoría de los bloques de terminales para paneles de control están diseñados para conductores de cobre. Los conductores de aluminio requieren terminales específicamente clasificados para uso con aluminio o cobre/aluminio, junto con una preparación adecuada y prácticas antioxidantes cuando sea necesario.
No conecte conductores de aluminio en un terminal exclusivo para cobre, aunque el ajuste inicial parezca aceptable. Las diferencias en el comportamiento del material, la formación de óxido y la expansión térmica pueden crear problemas de fiabilidad a largo plazo.
Materiales de los bloques de terminales
La selección del material afecta el rendimiento del aislamiento, la resistencia mecánica, el comportamiento ante llamas, la resistencia al calor, la resistencia química, la estabilidad dimensional y el envejecimiento a largo plazo.
Materiales de la carcasa
| Material | Rol típico | Notas de selección |
|---|---|---|
| PA66 / poliamida | Carcasa común para bloques de terminales industriales | Buen equilibrio entre aislamiento, tenacidad y procesabilidad; verificar la clasificación de inflamabilidad, el CTI y los datos de temperatura |
| PBT | Estabilidad dimensional y aislamiento eléctrico | Útil donde la estabilidad ante la humedad, la precisión o la resistencia al seguimiento eléctrico son importantes |
| PC / policarbonato | Cubiertas, piezas transparentes, carcasas seleccionadas | Útil donde la visibilidad o la resistencia al impacto son importantes; verificar la exposición al calor y a productos químicos |
| Cerámica | Terminales de alta temperatura y resistentes al calor | Utilizado donde las carcasas de polímero pueden no ser adecuadas |
| Materiales termoestables | Aplicaciones de alta temperatura y estabilidad dimensional | Utilizado en diseños de potencia seleccionados o entornos hostiles |
El PA66 es común en bloques de terminales industriales, pero el grado es importante. El relleno de vidrio, el sistema ignífugo, el CTI, el comportamiento ante la humedad y la calidad del moldeo pueden cambiar el rendimiento. El PBT puede ser preferible cuando la estabilidad dimensional o el comportamiento ante la humedad son críticos. La cerámica suele reservarse para entornos de alta temperatura donde las carcasas de polímero no son apropiadas.
Para cableado de alta temperatura, los bloques de terminales de cerámica deben evaluarse por separado. VIOX tiene una guía dedicada sobre cómo seleccionar el bloque de terminales de cerámica adecuado.
Partes conductoras
La trayectoria conductora puede utilizar aleación de cobre, latón, cobre u otros materiales conductores con el recubrimiento adecuado. El material exacto y el tratamiento superficial afectan la conductividad, el comportamiento frente a la corrosión, la estabilidad del contacto y la capacidad de fabricación.
| Material o tratamiento | Por qué es importante |
|---|---|
| Aleación de cobre o latón | Equilibrio común entre conductividad, resistencia mecánica y capacidad de fabricación |
| Elemento de barra colectora de cobre | Útil donde se requiere una menor resistencia y una mayor capacidad de corriente |
| Estañado | Tratamiento superficial común para la resistencia a la oxidación y un comportamiento de contacto estable |
| Níquel u otro recubrimiento | Puede utilizarse donde la resistencia a la corrosión sea importante |
| Herrajes de acero inoxidable | Puede ser relevante para entornos corrosivos o marinos |
No considere el brillo del metal como prueba de rendimiento. La geometría de contacto, la fuerza de apriete, la calidad del recubrimiento, el comportamiento ante el aumento de temperatura y la resistencia a la corrosión suelen ser más importantes que la apariencia.
Qué deben solicitar los compradores
Para evaluaciones de ingeniería o compras, solicite:
- Datos de corriente y tensión nominales
- Rango de conductores para cada tipo de conductor
- Información sobre compatibilidad con punteras (ferrules)
- Información sobre el material de la carcasa y el comportamiento ante el fuego
- Datos del CTI o grupo de material cuando sea relevante
- Datos de aumento de temperatura cuando estén disponibles
- Documentación de certificación o pruebas requerida para el proyecto
- Valores nominales de corriente para puentes y accesorios
Standards and Compliance
Las normas para bloques de terminales dependen del tipo de producto, el mercado y el contexto de instalación. A continuación se presentan las normas más comunes, pero el requisito exacto depende del proyecto.
| Norma o requisito | Cuando sea relevante |
|---|---|
| IEC 60947-7-1 | Bloques de terminales para conductores de cobre en contextos de aparamenta de baja tensión y equipos de control |
| IEC 60947-7-2 | Bloques de terminales de conductor de protección |
| IEC 60947-7-3 | Bloques de terminales con fusible cuando corresponda |
| UL 1059 | Bloques de terminales en contextos de evaluación de productos norteamericanos |
| UL 508A | Contexto de construcción de paneles de control industrial en los Estados Unidos |
| EN 60715 | Dimensiones del perfil de riel DIN |
| Normas CSA | Requisitos del mercado canadiense |
| ATEX / IECEx | Aplicaciones en atmósferas peligrosas o explosivas |
| Clase de inflamabilidad UL 94 | Referencia de inflamabilidad de materiales para componentes plásticos |
Lo importante no es enumerar tantas normas como sea posible. Lo importante es adaptar el bloque de terminales al panel, la máquina, el mercado y los requisitos de inspección reales. Un bloque de terminales puede estar técnicamente bien fabricado, pero aun así ser inadecuado si carece de la documentación requerida por el proyecto.
Para conocer los errores de homologación más comunes, consulte la guía de VIOX sobre certificaciones de bloques de terminales y errores de selección.
Adaptación de bloques de terminales a las aplicaciones
Paneles de control industrial
Los paneles de control industrial generalmente requieren bloques de terminales para riel DIN, marcado claro, compatibilidad con puentes, separación entre circuitos de potencia y control, y acceso confiable para el cableado de campo.
Mejor ajuste:
- Terminales de paso para cableado de campo
- Terminales PE para puesta a tierra
- Terminales con fusible y seccionables para circuitos de control
- Terminales de resorte o de inserción rápida (push-in) para paneles OEM de alta densidad
- Terminales de tornillo o de potencia donde la mayor corriente y la familiaridad del instalador son importantes
Cableado de maquinaria
El cableado de maquinaria a menudo está sujeto a vibraciones, ciclos térmicos y limitaciones de acceso para mantenimiento. La tecnología de resorte o de inserción rápida puede reducir la variabilidad del cableado, mientras que los terminales de tornillo pueden seguir siendo adecuados cuando se mantiene un control de par de apriete.
La selección de terminales debe ajustarse a las condiciones de servicio de la máquina, no solo a la preferencia de cableado del taller.
HVAC y equipos de construcción
Los equipos de HVAC pueden utilizar bloques de barrera, terminales de riel DIN, terminales para PCB o bloques de distribución de energía, dependiendo del diseño del equipo.
Controlar:
- Separación de tensión de control y tensión de potencia
- Corriente del circuito del compresor y del ventilador
- Accesibilidad para el servicio en campo
- Claridad en el marcado
- Calor dentro del gabinete
PLC, sensores y circuitos de señal
Los circuitos de señal priorizan la densidad, el etiquetado, el blindaje y la facilidad de mantenimiento. Los bornes multinivel, los bornes para sensores, los bornes de seccionamiento y los bornes de prueba pueden reducir el espacio en el armario y simplificar la resolución de problemas.
Para señales analógicas y circuitos de bajo nivel, tenga en cuenta el enrutamiento, el blindaje, la puesta a tierra y la separación de los circuitos de potencia con ruido.
Energías renovables y sistemas de CC
Las cajas combinadoras solares, los sistemas de baterías y los equipos de control de CC pueden requerir bloques de terminales con una tensión nominal de CC, distancia de aislamiento, comportamiento del material y resistencia ambiental adecuados. Los sistemas de CC también requieren atención adicional a la polaridad, la coordinación del aislamiento, el calor y el acceso para mantenimiento.
No asuma que una disposición de terminales con clasificación de CA es automáticamente adecuada para un conjunto de CC de mayor tensión. Consulte la hoja de datos del bloque de terminales y el diseño completo del envolvente.
Aplicaciones marinas, transporte y entornos hostiles
Las aplicaciones marinas y de transporte a menudo combinan vibración, corrosión, humedad, ciclos de temperatura y estrictos requisitos de documentación. Los bornes de conexión por resorte, los tratamientos superficiales resistentes a la corrosión y un diseño de envolvente adecuado pueden ser más importantes que el menor coste del componente.
Para problemas de conexión específicos del sector marino, consulte la guía de VIOX sobre Bloques de terminales marinos con conexiones resistentes a la corrosión.
Distribución de energía
La distribución de energía requiere una mayor capacidad de conductores, un espaciado adecuado, rendimiento térmico y, posiblemente, una evaluación SCCR. No fuerce un bloque de terminales pequeño en una función de distribución de alimentación cuando se necesite un bloque de distribución o un sistema de barras colectoras adecuado.
Para decisiones a nivel de arquitectura, el artículo de VIOX sobre barras colectoras vs bloques de terminales ayuda a aclarar el límite.
Aplicaciones de alta temperatura
Las aplicaciones de alta temperatura pueden requerir bloques de terminales de cerámica o especiales. Ejemplos comunes incluyen equipos de calefacción, hornos, calentadores industriales y entornos donde las carcasas de polímero pueden envejecer rápidamente.
La selección debe verificar conjuntamente la temperatura del aislamiento del conductor, el material del cuerpo del terminal, la distancia de fuga/espaciamiento y el entorno de montaje.
Errores comunes en la selección de bloques de terminales
1. Seleccionar solo por capacidad de corriente nominal
Una corriente nominal sin voltaje, tamaño de cable, ancho de terminal, condiciones de aumento de temperatura y contexto de instalación está incompleta. Un bloque de terminales que parece adecuado sobre el papel puede sobrecalentarse si el conductor es de tamaño insuficiente, el puente está sobrecargado o el panel tiene una mala disipación de calor.
Ignorar la distancia de fuga, la distancia de aislamiento y el grado de contaminación.
Un bloque de terminales utilizado en un gabinete interior limpio y uno utilizado en una carcasa industrial húmeda pueden requerir diferentes supuestos de aislamiento. La condensación, el polvo, la niebla salina o la contaminación conductiva pueden convertir un margen de diseño cómodo en un riesgo de seguimiento.
Ignorar la preparación del cable.
Muchos fallos en los terminales comienzan antes de insertar el cable. Un pelado deficiente, hilos cortados, punteras sueltas, punteras excesivamente crimpadas, aislamiento bajo la abrazadera o hilos sueltos pueden crear fallos que aparecen más tarde como calor o fallos intermitentes.
Utilizar la tecnología de conexión incorrecta.
Los terminales de tornillo, resorte y de inserción directa son todos válidos, pero no son intercambiables en todas las aplicaciones. Una máquina con alta vibración, un panel de PLC de alta densidad y un punto de conexión de alimentación simple pueden requerir una lógica de conexión diferente.
Tratar los terminales de tierra como terminales normales.
Los terminales de tierra de protección tienen una función de seguridad. Deben seleccionarse, instalarse y marcarse como componentes de puesta a tierra, no improvisarse a partir de terminales de paso genéricos.
6. Olvidar puentes y accesorios
Los puentes, puentes de conexión, tapas finales, separadores, marcadores, enchufes de prueba y soportes finales son parte del sistema de bloques de terminales. Un terminal puede ser el correcto, pero la instalación puede fallar si la corriente del puente, el espaciado o la compatibilidad de los accesorios son incorrectos.
7. Mezclar familias de productos sin verificar el ajuste
Los bloques de terminales, puentes, marcadores, placas finales y puentes de conexión suelen ser específicos del sistema. Mezclar piezas visualmente similares de diferentes familias puede generar un ajuste mecánico deficiente, partes conductoras expuestas o puentes poco fiables.
8. Uso de bloques de terminales para PCB para la distribución de energía a nivel de panel
Los bloques de terminales para PCB están diseñados según las limitaciones a nivel de placa. No deben utilizarse como sustitutos de terminales de potencia montados en panel o bloques de distribución, a menos que el diseño completo de la placa y la envolvente soporte dicha función.
Método paso a paso para la selección de bloques de terminales
Paso 1: Definir la función del circuito
Identifique si el circuito es de potencia, control, señal, PE, prueba, fusible, desconexión, sensor o distribución. El tipo de terminal sigue la función del circuito.
Paso 2: Confirmar las especificaciones eléctricas
Verifique la tensión de funcionamiento, la corriente, la tensión soportada a impulsos, los requisitos de aislamiento y el contexto de cortocircuito o SCCR cuando sea relevante.
Paso 3: Confirmar los detalles del conductor
Verifique la sección del conductor, la clase de conductor, la compatibilidad con cobre o aluminio, el requisito de puntera, la longitud de pelado y el número de conductores por punto de embornamiento.
Paso 4: Seleccionar la tecnología de conexión
Ajuste la conexión por tornillo, resorte, inserción directa (push-in), espárrago, IDC o PCB al proceso de instalación, nivel de vibración, plan de mantenimiento y tipo de conductor.
Paso 5: Comprobar materiales y entorno
Revisar calor, humedad, condensación, exposición química, exposición a rayos UV, corrosión, vibración y grado de contaminación.
Paso 6: Verificar normas y documentación
Confirmar la hoja de datos, los documentos de certificación y los requisitos del proyecto. No confiar en la apariencia del catálogo ni en declaraciones genéricas.
Paso 7: Confirmar accesorios y disposición
Comprobar puentes, marcadores, tapas finales, separadores, topes de riel, enchufes de prueba, espacio para curvatura de cables y acceso de mantenimiento.
Lista de comprobación para la selección del bloque de terminales
Utilice esta lista de verificación antes de liberar el diseño de un panel o comprar bloques de terminales para la producción.
| Elemento de verificación | Condición de aprobación |
|---|---|
| Función del circuito | El tipo de terminal coincide con la función de potencia, control, PE, fusible, seccionamiento, prueba o señal |
| Clasificación actual | La corriente nominal es adecuada según las condiciones reales de cableado, agrupamiento y envolvente |
| Tensión nominal | La tensión nominal y los datos de impulso se ajustan al circuito y al entorno |
| Líneas de fuga/distancias en el aire | El espaciado coincide con las suposiciones de tensión, grado de contaminación y material |
| Tamaño del conductor | El terminal acepta el tamaño y tipo de conductor exactos |
| Terminales | El uso de terminales de puntera coincide con la hoja de datos del bloque de terminales |
| Material | La carcasa y las partes conductoras cumplen con los requisitos de calor, vibración, corrosión y llama |
| Montaje | El montaje en riel DIN, PCB, panel o base se ajusta a la disposición del equipo |
| Accesorios | Los puentes, tapas finales, marcadores y accesorios de prueba son compatibles |
| Normas | Se verifican las aprobaciones requeridas de IEC, UL, CSA o del proyecto |
| Mantenimiento | Los terminales pueden etiquetarse, probarse, inspeccionarse y reemplazarse cuando sea necesario |
PREGUNTAS FRECUENTES
¿Cómo elijo el tamaño correcto de bloque de terminales?
Elija el tamaño del bloque de terminales según la sección transversal del conductor, la corriente nominal, la tensión nominal, el ancho del terminal, el espacio de montaje y los requisitos de accesorios. No elija solo por el diámetro del cable. El terminal también debe coincidir con el tipo de conductor, el uso de punteras, el espacio de aislamiento y el entorno del panel.
¿Cuál es la clasificación más importante en un bloque de terminales?
La clasificación más importante depende del circuito. Para circuitos de potencia, la corriente nominal, la tensión nominal, el tamaño del conductor, el aumento de temperatura y la distancia de aislamiento son críticos. Para circuitos de tierra de protección, la función de puesta a tierra y el cumplimiento de normas son críticos. Para terminales de PCB, el paso, el diseño de la placa y los límites de las uniones soldadas cobran importancia.
¿Son mejores los bloques de terminales de tornillo que los de resorte?
Ninguno es universalmente mejor. Los terminales de tornillo son familiares y robustos cuando se instalan con el par de apriete correcto. Los terminales de resorte son fuertes en aplicaciones propensas a vibraciones porque mantienen la fuerza de sujeción sin necesidad de par de apriete. La mejor elección depende de la corriente, el tipo de conductor, la vibración, el mantenimiento y el proceso de instalación.
¿Necesitan los cables trenzados punteras en los bloques de terminales?
Los cables flexibles y de hilos finos a menudo se benefician del uso de punteras, y muchos terminales de inserción rápida requieren punteras para conductores trenzados. Se debe consultar la hoja de datos del terminal, ya que las reglas sobre punteras difieren según el diseño del terminal y la clase de conductor.
¿Puedo insertar dos cables en una misma abertura de un bloque de terminales?
Solo si el bloque de terminales está específicamente clasificado para dos conductores en ese punto de sujeción. Si la hoja de datos no lo permite, utilice un puente adecuado, un terminal de distribución o un bloque de distribución de potencia en su lugar.
¿Qué material es el mejor para los bloques de terminales?
No existe un único material ideal. El PA66 y plásticos de ingeniería similares son comunes para bloques de terminales industriales, el PBT puede ser útil cuando la estabilidad dimensional es importante, y la cerámica se utiliza para aplicaciones de mayor temperatura. La elección del material debe ajustarse a la temperatura, el aislamiento, el comportamiento frente a la llama, la resistencia mecánica y la exposición ambiental.
¿Cuál es la diferencia entre un bloque de terminales y un bloque de distribución de energía?
Un bloque de terminales proporciona principalmente una terminación de conductores organizada y conexión de circuitos. Un bloque de distribución de energía está diseñado para dividir un conductor de entrada de energía en múltiples conductores de salida. Se solapan en apariencia, pero no siempre son intercambiables en cuanto a capacidad nominal, homologaciones o diseño de paneles.
¿Qué normas se aplican a los bloques de terminales?
Las referencias comunes incluyen la norma IEC 60947-7-1 para bloques de terminales para conductores de cobre, la IEC 60947-7-2 para bloques de terminales de conductores de protección, la IEC 60947-7-3 para bloques de terminales con fusible cuando corresponda, y la UL 1059 en contextos norteamericanos. Los paneles industriales también pueden requerir considerar requisitos a nivel de panel como la norma UL 508A.
Conclusión
Un bloque de terminales debe seleccionarse como parte del sistema eléctrico, no como un pequeño accesorio elegido al final del proyecto. La elección correcta depende de la función del circuito, el método de conexión, la corriente, el voltaje, el tamaño del cable, el tipo de conductor, el espaciado de aislamiento, el material, el método de montaje, las normas y las necesidades de mantenimiento.
Para los clientes de VIOX, el enfoque práctico más seguro es definir primero la función del cableado, luego verificar las capacidades nominales y la documentación, y solo entonces comparar la velocidad de instalación, el costo y los accesorios. Ese orden evita los problemas más comunes en los bloques de terminales: conexiones sobrecalentadas, mala retención de cables, inspecciones fallidas y mantenimiento desordenado del panel.
