Ensaio elétrico de blocos de terminais

Testes e análises às propriedades mecânicas dos blocos de terminais Klippon® Connect como base para aprovações internacionais.

Ensaio elétrico de blocos de terminais

Conexão elétrica em ambientes industriais desafiadores

Fiabilidade, eficiência e segurança são fatores cruciais para uma conexão elétrica de alta qualidade. Uma ligação estável e permanente garante um fluxo contínuo de corrente e minimiza interferência ou tempo de inatividade do potencial. Além disso, é importante que a ligação possa resistir aos carregamentos e condições ambientais no meio industrial para garantir uma potência fiável durante um longo período de tempo. No que respeita aos blocos de terminais, estes requisitos específicos são definidos em normas e padrões internacionais e nos procedimentos de verificação daí resultantes. Referem-se, por exemplo, ao fluxo da corrente, à comutação curta, à queda de tensão ou ao aquecimento no interior dos blocos de terminais. Para uma separação suficiente entre os potenciais, os espaços livres pretendidos e os percursos de fuga são identificados ou testados.

Qualidade, fiabilidade e padrões altos são o foco dos nossos testes elétricos. Saiba mais sobre como nós testamos a qualidade e as propriedades elétricas dos nossos produtos e resistimos com sucesso aos desafios dos ambientes industriais.

Testes elétricos

Teste da queda de tensão

O teste da queda de tensão é usado para verificar a qualidade do contacto das ligações. Resistências de contacto baixas nos pontos de fixação são necessárias para a menor queda de tensão possível e estável. A conformidade com a queda de tensão máxima permitida é verificada durante os seguintes testes:

Resistência mecânica das unidades de aperto

Teste de subida da temperatura

Corrente de resistência de curta duração

Teste de envelhecimento para blocos de terminais sem parafusos

Para efeitos do teste são montados 5 blocos de terminais numa calha de montagem DIN e os pontos de ligação dos blocos de terminais são ligados à secção transversal nominal. A corrente de medição é 10% da corrente nominal dos cabos. A queda de tensão é medida ao longo da distância total entre o bloco de terminais de continuidade ou o terminal do condutor de proteção e a calha de montagem DIN.

A verificação é considerada aprovada se a queda de tensão do bloco de terminais de continuidade, antes e depois do respetivo teste, não exceder 3,2 mV ou 1,5 vezes o valor de medição inicial. Para o bloco de terminais PE (terra), a queda de tensão ao longo da calha de montagem DIN não pode ser maior do que 6.4 mV ou 1,5 vezes o valor inicial medido.

Espaços livres e percursos de fuga

A verificação dos espaços livres e percursos de fuga demonstra a conformidade com as especificações normativas no que diz respeito à tensão nominal e ao material isolante utilizados. Os comprimentos a serem mantidos são determinados como parte da coordenação do isolamento.

Para efeitos do teste, os blocos de terminais são alinhados numa calha de montagem DIN em conformidade com o padrão. Devem ser fornecidas provas de espaços livres e percursos de fuga entre dois blocos de terminais adjacentes e um bloco de terminais e o suporte de montagem. Os requisitos mínimos das respetivas distâncias são definidos na norma ICE 60947-1.

Distâncias dos espaços livres

O espaço livre é a distância mais curta no ar entre dois componentes condutores elétricos. O dimensionamento do espaço livre é obtido levando-se em conta os seguintes fatores:

• Sobretensão esperada (força de sobretensão classificada)

• Precaução de proteção contra sobretensão aplicada

• Condições ambientais

Considera-se que a verificação foi aprovada se as distâncias mínimas solicitadas forem cumpridas de forma normativa.

Percursos de fuga

O percurso de fuga é a distância mais curta ao longo do corpo isolante existente entre dois componentes condutores elétricos. Obtém-se um dimensionamento do rastejamento tendo em conta os seguintes fatores:

• Tensão nominal pretendida

• Materiais isolantes utilizados (grupo de materiais isolantes)

• Condições ambientais (grau de poluição)

Considera-se que a verificação foi aprovada se as distâncias mínimas solicitadas forem cumpridas de forma normativa.

Outros testes elétricos

Classificação SCCR (NEC e UL 508A)

A prova da classificação SCCR (Short Circuit Current Rating) garante a segurança do comutador no caso de uma comutação curta contra choques elétricos, incêndios e riscos secundários. Os blocos de terminais têm uma classificação de comutação curta conhecida como SCCR, que define o nível de corrente de curto-circuito que o aparelho específico pode suportar com segurança quando protegido por uma guarda de segurança não separadora de sobrecorrente específica, conforme identificado por SCCR. De acordo com a tabela SB 4.1 da UL 508A, 10 kA é o valor padrão necessário para componentes não especificados, como blocos de terminais.

Para efeitos do teste são montados 3 blocos de terminais numa calha de montagem DIN e os pontos de ligação dos blocos de terminais são ligados à secção transversal nominal. Enquanto mantém a tensão nominal, é gerada uma comutação curta no circuito, que é interrompida com segurança pelo elemento de fusível a montante (consulte ficheiro UL com o número E60693). Todos os blocos de terminais UL-certificados da Weidmüller têm um valor SCCR (short-circuit rated current) de 10 kA. Diferentes valores SCCR medidos ou comprovados acima de 10 kA estão documentados e podem ser visualizados no ficheiro UL com o número E60693.

A verificação é considerada aprovada se não houver danos nos blocos de terminais, conseguindo-se garantir o uso futuro. Além disso, no final do teste, a queda de tensão medida deve estar em conformidade com os valores especificados.

Curva de derivação para conectores (IEC 60512-5-x)

Com a prova da curva de derivação, a capacidade de carga da corrente é documentada em função do número do polo e da temperatura ambiente. Uma vez que a derivação é necessária no padrão de bloco de terminais IEC 60947-7-1/-2/-3, os blocos de terminais encaixáveis são tratados como conectores no que respeita à curva de derivação e, por conseguinte, ensaiados em conformidade com a IEC 61984.

Para efeitos do teste, os blocos de terminais encaixáveis são montados numa calha de montagem DIN e os pontos de ligação dos blocos de terminais são cablados com a secção transversal nominal. A curva de capacidade de carga de corrente, que depende da temperatura ambiente, a chamada curva-base, resulta da temperatura do limite superior do material isolante. Para o WEMID do material, esta temperatura é de 130 °C. Para compensar imprecisões de medição ou um espalhamento da resistência de contacto na área de contacto, a IEC 60512-5-2 exige uma correção da curva de capacidade do carregamento por um fator de 0,8 à corrente base.

A curva de derivação é calculada e visualizada a partir dos valores de medição.

Teste de subida da temperatura

O auto aquecimento máximo admissível do bloco de terminais em condições definidas é verificado com o teste de subida da temperatura. São necessárias resistências de contacto baixas nos pontos de fixação para o menor aumento possível de temperatura.

Para efeitos do teste, são alinhados 5 blocos de terminais numa calha de montagem DIN conforme o padrão. São cablados em série com cabos isolados de PVC harmonizados da secção transversal nominal. Os blocos de terminais são carregados com uma corrente de teste definida até que uma temperatura constante seja atingida.

Considera-se que a verificação ficou aprovada, se os blocos de terminais não aquecerem mais de 45 K durante o teste e se a queda de tensão medida através do borne, antes e depois do teste, não exceder os valores limite exigidos.

Teste da força de sobretensão

A verificação do teste da resistência a tensão de pico é usada para verificar espaços livres suficientes entre dois potenciais adjacentes. As tensões nominais derivadas das tensões nominais da alimentação de energia para o tipo de grelha correspondente em conjunto com a categoria de sobretensão são os fatores decisivos para o dimensionamento dos espaços livres.

No teste, são alinhados 10 blocos de terminais numa calha de montagem DIN conforme o padrão e as conexões dos blocos de terminais são cabladas. A tensão é primeiramente aplicada entre blocos de terminais adjacentes e, em seguida, entre os blocos de terminais e a calha de montagem DIN. O teste da resistência a tensão de pico é realizado por uma forma de impulso de 1,2/50 µs com pelo menos 1s de intervalo entre os impulsos. São aplicados, de cada vez, 10 impulsos com polaridade alternada.

Considera-se que a verificação foi aprovada se não houver nem um flashover nem uma avaria entre dois blocos de terminais adjacentes ou na calha de montagem DIN normalizada.

Corrente de resistência de curta duração

A verificação da corrente de resistência de curto prazo garante que os blocos de terminais possam suportar as correntes de curto-circuito que ocorrem na prática sem danos em caso de falha até que o guarda de segurança não separadora intervenha e desliga a corrente.

Para efeitos do teste, os blocos de terminais são montados numa calha de montagem DIN e os pontos de ligação dos blocos de terminais são cablados com a secção transversal nominal. Os terminais do condutor de proteção são submetidos a este procedimento de teste durante 3 percursos, os blocos de terminais de continuidade durante um percurso. O bloco de terminais é carregado com uma corrente de teste de 120 A/mm² por 1 segundo. A queda de tensão ao longo da distância total do bloco de terminais de continuidade ou terminal do condutor de proteção e da calha de montagem DIN é medida antes e depois do teste.

Considera-se que a verificação foi aprovada se houver garantias de que o bloco de terminais e a sua posterior utilização estão assegurados e a queda de tensão medida respeita os valores especificados.

Teste dielétrico

O teste de isolamento é usado para verificar a resistência dielétrica do material isolante usado. A tensão do teste normativo é derivada da tensão nominal do borne.

Para efeitos do teste, são alinhados 5 blocos de terminais numa calha de montagem DIN conforme o padrão. As ligações dos blocos de terminais são cabladas e a tensão de teste definida é aplicada por pelo menos 60 segundos entre os blocos de terminais adjacentes e a calha de montagem DIN.

Considera-se que a verificação foi aprovada se não houver nem um flashover nem uma avaria entre dois blocos de terminais adjacentes ou na calha de montagem DIN normalizada.