La causa principale della perdita di tempo nella costruzione di quadri elettrici e di distribuzione è il cablaggio dei dispositivi di connessione e automazione. I progettisti di quadri elettrici hanno a disposizione tre tecnologie di collegamento. La maggior parte dei dispositivi di controllo viene collegata tramite morsetti a vite. Molti utenti sono abituati a questo metodo: sanno con quale forza e coppia hanno serrato il morsetto. Le altre due opzioni sono i morsetti a molla Cage Clamp e i morsetti Push-in. Entrambi garantiscono sicurezza e riducono la quantità di lavoro. Oggi ci concentreremo su quest'ultima opzione.
Continua a leggere per scoprirlo:
- quali sono le tecnologie di connessione dei contatti disponibili,
- quali sono le caratteristiche di ciascuno di essi,
- qual è il vantaggio dei tappi Push-in rispetto ad altre soluzioni?
Il tempo è denaro: questa vecchia verità è valida in molti ambiti della vita, e il cablaggio di un quadro elettrico non fa eccezione. Scegliere la giusta tecnologia di connessione è un modo per ottimizzare questo processo. I morsetti push-in rendono il cablaggio dei dispositivi non solo rapido e semplice, ma anche sicuro. Morsetti di questo tipo garantiscono un assemblaggio efficiente e offrono vantaggi in tutte le fasi del ciclo di vita di apparecchiature di commutazione o di automazione.
Completa libertà di scelta
I costruttori di quadri elettrici e i produttori di macchine, quadri elettrici e quadri elettrici hanno ora la massima libertà di scelta in termini di tecnologia di collegamento , poiché produttori leader come Eaton offrono componenti con diverse tecnologie di collegamento. Omologazioni internazionali, tensione di alimentazione, opzioni di montaggio e persino dimensioni o ingombri della base: tutti questi fattori sono ora indipendenti dalla scelta della tecnologia di collegamento.
Scopri la gamma di prodotti Push-in di Eaton
Confronto della facilità d'uso di diverse opzioni di terminali di alimentazione
Tuttavia, esistono differenze durante l'installazione, soprattutto in termini di costi di cablaggio, a seconda della tecnologia dei terminali utilizzata. I terminali a vite sono ancora la tecnologia di collegamento più comunemente utilizzata per gli avviatori motore. Tuttavia, il loro utilizzo complica il processo di cablaggio, poiché è necessario applicare la coppia di serraggio corretta per ogni tipo e dimensione di terminale. Durante l'installazione, l'installatore deve quindi modificare ogni volta la coppia di serraggio o utilizzare un utensile diverso.
I morsetti a molla Cage Clamp semplificano notevolmente il cablaggio poiché è necessario un solo utensile, solitamente un cacciavite standard, per collegare e scollegare i fili . Tuttavia, l'installazione di tali morsetti non è esente da rischi: l'utente potrebbe confondere il foro del morsetto con la presa dell'utensile di lavoro o utilizzare l'utensile sbagliato, causando danni irreversibili alla molla. Un cacciavite troppo piccolo non aprirà completamente la connessione, il che impedirà di inserire la sezione nominale specificata. Soprattutto con fili flessibili, come un cavo senza guaina, ciò può causare problemi di rottura dei singoli conduttori, con conseguente impatto negativo sulle prestazioni elettriche.
Facile da installare con la tecnologia Push-in
Rispetto ai morsetti a vite e a molla Cage Clamp, i morsetti Push-in sono l'unica tecnologia di collegamento che consente il montaggio senza attrezzi , ma solo se si utilizzano fili rigidi o se le estremità dei fili sono state trattate, ad esempio con l'inserimento di puntalini. In questi casi, il filo può essere inserito direttamente nel morsetto senza attrezzi, il che significa che può essere collegato con una sola mano.
Per verificare l'entità dei miglioramenti in termini di efficienza durante il processo di cablaggio, Eaton ha collaborato con HPS (Hanseatic Power Solutions). HPS progetta e produce quadri elettrici e sistemi di controllo per applicazioni industriali, edilizie, marittime e offshore. Il set di prova era composto da dieci contattori, ciascuno dotato di morsetti a vite, a gabbia e push-in. Ogni tipo di contattore doveva essere collegato a un totale di 100 punti di collegamento utilizzando fili crimpati con sezioni trasversali comprese tra 1 e 2,5 mm². In sei test, ciascuno eseguito da un dipendente diverso, è stato registrato e calcolato il tempo necessario per collegare i cavi.
Il risultato: il confronto tra la tecnologia Push-in e i collegamenti a vite ha mostrato un risparmio di tempo del 50% . Anche rispetto al morsetto a molla, HPS ha potuto determinare un risparmio di tempo del 40% con la tecnologia Push-in.
Trasporto e avviamento
Una volta cablato, il quadro elettrico deve essere consegnato al cliente. Durante il trasporto, i componenti saranno esposti a urti e vibrazioni. Soprattutto nel caso di collegamenti a vite, si consiglia spesso di serrare i collegamenti durante la messa in servizio, con un conseguente notevole dispendio di tempo e denaro. Con i morsetti push-in, i tempi di messa in servizio si riducono al minimo, poiché questo tipo di morsetto può sopportare forze di estrazione maggiori rispetto ai morsetti a molla convenzionali ed è allo stesso tempo molto resistente a urti e vibrazioni.
Per confermarlo, I²PS, un laboratorio di prova indipendente, ha condotto un test per verificare il comportamento delle diverse tecnologie di connessione di Eaton sotto l'influenza delle vibrazioni. Il risultato: la forza elastica costante dei morsetti a innesto Push-in garantisce una sicurezza di connessione a lungo termine , motivo per cui soddisfano anche i criteri di resistenza a vibrazioni e urti secondo la norma IEC 61373/10.2011. Non è quindi necessario controllare o serrare le viti di collegamento in un secondo momento.
Scopri la gamma di prodotti Push-in di Eaton
Collegamenti senza manutenzione
Per garantire un funzionamento sicuro per molti anni, i quadri elettrici e i sistemi di automazione devono essere sottoposti a manutenzione regolare , e il tempo e l'impegno dipendono in larga misura dal tipo di tecnologia di collegamento utilizzata. I morsetti a vite devono essere serrati regolarmente, poiché la forza di serraggio diminuisce nel tempo a causa della conduzione di corrente nel conduttore di rame. I morsetti a vite devono essere controllati più spesso se esposti a vibrazioni , che possono causare l'allentamento del collegamento, il che a sua volta aumenta la resistenza di contatto e quindi il rischio di incendio. D'altra parte, i morsetti a molla convenzionali e i morsetti push-in sono considerati esenti da manutenzione.
Affidabilità comprovata
Eaton ha inoltre commissionato a I²PS la verifica dell'affidabilità elettrica dei terminali Push-in. In questa prova, un dispositivo di controllo con terminali Push-in è stato esposto ininterrottamente a nebbia salina per diversi giorni. I risultati hanno dimostrato che questo ambiente estremamente corrosivo non ha causato variazioni significative nella resistenza di contatto . Ciò ha confermato che i terminali Push-in forniscono una connessione elettrica affidabile e a tenuta di gas anche in condizioni difficili.
I²PS ha inoltre misurato l'aumento di temperatura nei terminali push-in e nei terminali a vite. Il test è stato eseguito in funzionamento trifase, misurando la temperatura ai terminali principali della protezione dell'avviatore motore. Ha dimostrato che l'aumento di temperatura per i terminali push-in era lo stesso di quello per i terminali a vite , e in alcuni casi persino inferiore.
Il terzo test ha confermato l'elevata sicurezza meccanica della tecnologia Push-in. A tale scopo, sono state misurate le forze di estrazione dei morsetti a molla Push-in e dei morsetti a molla convenzionali. Il test è stato eseguito su un filo da 1,5 mm² con puntalino, collegato a due morsetti per contattori, uno con tecnologia Push-in e uno con tecnologia a molla. I fili sono stati sottoposti a continui aumenti di forza fino allo strappo dal morsetto. Mentre con il morsetto a molla convenzionale, il filo poteva essere estratto dal morsetto a una forza di 56 N, con il morsetto a innesto Push-in ciò si verificava solo a 173 N. Questo valore è significativamente superiore ai 35 N richiesti dalla norma, il che significa che i morsetti a innesto Push-in offrono un livello di sicurezza meccanica eccezionalmente elevato. La differenza a favore del morsetto a innesto è dovuta alla sua struttura: fino a un certo limite, la forza di serraggio sul filo aumenta in proporzione alla forza applicata al filo.
Adatto all'uso internazionale
La tecnologia push-in è approvata per l'uso in tutto il mondo. Tuttavia, è importante che i terminali siano approvati per l'uso previsto (in particolare per le applicazioni UL), che include anche la conformità alle normative relative alle sezioni trasversali AWG (American Wire Gauge). I contattori richiedono un'approvazione speciale per alcune applicazioni, come il controllo di compressori, ascensori o impianti di riscaldamento.
Per l'utilizzo in applicazioni UL, gli interruttori automatici motore IEC richiedono l'omologazione UL Type E. A tale scopo, i dispositivi devono solitamente essere dotati di accessori appropriati, come separatori, che garantiscano la conformità alle normative che impongono la corretta spaziatura di fase necessaria per la certificazione. Solo in questo modo si può evitare la necessità di un'ulteriore protezione da cortocircuito . L'utilizzo di dispositivi omologati UL Type E è quindi un requisito fondamentale per i produttori europei che desiderano offrire quadri elettrici dal design uniforme in tutto il mondo.
Facile sostituzione del dispositivo
Un dispositivo raggiunge la fine del suo ciclo di vita quando si guasta e deve essere sostituito. Quando ciò diventa necessario, i terminali push-in rivelano anche i loro vantaggi rispetto ad altri tipi di terminali. Per rimuovere un filo, è sufficiente aprire la molla di serraggio esercitando una pressione (solitamente inserendo un cacciavite a testa piatta standard). In generale, l'utilizzo dei terminali push-in riduce significativamente i tempi di fermo associati alla sostituzione dei dispositivi difettosi rispetto ad altre opzioni di collegamento.
I morsetti a inserimento stanno diventando sempre più popolari
Attualmente si osserva una chiara tendenza verso un utilizzo sempre più diffuso della tecnologia plug-in. I vantaggi in termini di risparmio di tempo, utilizzo senza utensili e affidabilità dei contatti sono semplicemente troppo grandi per essere ignorati. Inoltre, i cavi flessibili con terminali sono sempre più utilizzati nel cablaggio, il che depone ulteriormente a favore dei morsetti Push-in . Non c'è un rovescio della medaglia: la tecnologia di collegamento qui descritta presenta numerosi vantaggi rispetto ad altre soluzioni e, allo stesso tempo, è priva di svantaggi che ne pregiudicherebbero l'utilizzo o addirittura ne richiederebbero la valutazione. Eaton prevede pertanto che i morsetti Push-in sostituiranno i morsetti a molla convenzionali entro pochi anni , sottraendo quote di mercato ai morsetti a vite.