Push-in, una tecnología de conexión adecuada durante todo el ciclo de vida de la máquina

El tiempo es oro y esta máxima también aplica a la construcción de armarios, la automatización o la ingeniería de servicios de edificios. En estos ámbitos elegir la tecnología de conexión adecuada es una forma de optimizarla y con los terminales Push-in, el cableado de los equipos no sólo es rápido y fácil, sino también seguro. Además de garantizar un montaje eficaz, también ofrecen ventajas en todas las fases del ciclo de vida de los dispositivos de conmutación o automatización.

Plena libertad de elección

Los fabricantes de máquinas, los cuadristas y los fabricantes de aparamentas tienen ahora libertad de elección en lo que respecta a la tecnología de conexión, ya que los principales fabricantes ofrecen cada vez más componentes con diferentes tecnologías de terminales. Ya sean las homologaciones internacionales, el tipo de fuente de alimentación, las opciones de montaje o incluso el tamaño o la huella, todos estos factores son ahora independientes de la elección de la tecnología de conexión.

Comparación de la facilidad de uso de diferentes opciones de terminales

Sin embargo, existen diferencias durante el montaje, sobre todo en cuanto al coste del cableado, que puede variar considerablemente según la tecnología de los terminales utilizada. Por ejemplo, los terminales de tornillo siguen siendo la tecnología de conexión más utilizada para los arrancadores de motor y esto complica el proceso de cableado, ya que hay que utilizar el par de apriete correcto para cada tipo y tamaño de terminal. Así, durante el montaje, el técnico tiene que cambiar el par de apriete o utilizar un accesorio diferente cada vez.

Por el contrario, los terminales de resorte son mucho más fáciles de cablear, ya que sólo se necesita una herramienta, normalmente un destornillador plano estándar, para conectar y desconectar los conductores. Sin embargo, la instalación de terminales de resorte no está exenta de riesgos: los usuarios pueden confundir la punta de conexión y la ranura de la herramienta de accionamiento, o pueden optar por la herramienta equivocada. Por ejemplo, el resorte puede sufrir daños irreparables si se utiliza un destornillador Phillips, mientras que un destornillador demasiado pequeño no abrirá la conexión por completo, por lo que no se podrá acomodar la sección nominal especificada. Especialmente en el caso de los conductores flexibles sin punteras, esto puede dar lugar a problemas si se astillan algunos hilos, lo que afectará negativamente a las características eléctricas.

Fácil manejo con la tecnología Push-in

En comparación con los terminales de tornillo y de resorte, los terminales Push-in son la única tecnología de conexión que permite un montaje sin herramientas, siempre que se utilicen conductores rígidos o que los extremos de los cables hayan sido tratados, por ejemplo, equipándolos con punteras. En estos casos, el conductor puede introducirse directamente en el terminal sin necesidad de herramientas, lo que significa que puede conectarse con una sola mano.

Para verificar el alcance de las ganancias de productividad durante el proceso de cableado, en Eaton contamos con la colaboración de Hanseatic Power Solutions (HPS), compañía que diseña y fabrica aparamenta y sistemas de control para una amplia variedad de sectores, entre los que están el industrial, la construcción de edificios, el sector naval y las aplicaciones en alta mar. La configuración de la prueba consistió en diez contactores, cada uno con terminales de tornillo, terminales de resorte y terminales Push-in, cada uno de los cuales debía conectarse a un total de 100 puntos de conexión mediante cables crimpados de entre 1 y 2,5 mm² de diámetro. En seis pruebas, todas ellas realizadas por un miembro diferente del personal, se registró y promedió el tiempo necesario para conectar los cables.

La comparación de la tecnología Push-in con las conexiones de tornillo reveló un ahorro de tiempo del 50 % e incluso en comparación con el terminal de resorte éste fue del 40 %.

Transporte y puesta en marcha

Una vez cableado el armario de control, hay que entregarlo al cliente y durante el transporte los componentes que contiene estarán sometidos a todo tipo de golpes y vibraciones. Especialmente en el caso de las conexiones de tornillos, a menudo se recomienda volver a apretar las conexiones durante la puesta en marcha, lo que representa un importante factor de coste y tiempo. Con los terminales Push-in, el tiempo se reduce al mínimo, ya que este tipo de tecnología de terminales puede soportar fuerzas de extracción aún mayores que los terminales de resorte, a la vez que se muestran muy resistentes a los golpes y las vibraciones.

Para confirmarlo, I²PS, un laboratorio de pruebas independiente, realizó una prueba para evaluar el comportamiento de las distintas tecnologías de conexión de Eaton cuando se someten a vibraciones. El resultado mostró que la fuerza de resorte constante de los terminales Push-in garantiza la seguridad de las conexiones a largo plazo, incluso frente a las vibraciones, por lo que no es necesario comprobar o restablecer la conexión posteriormente.

Las conexiones sin mantenimiento son posibles

Para garantizar un funcionamiento seguro durante muchos años, los sistemas de conmutación y automatización deben someterse a revisiones periódicas, y el tiempo y el esfuerzo que esto requiere dependen en gran medida del tipo de tecnología de conexión que se utilicen. Por ejemplo, los terminales de tornillo deben reapretarse con regularidad, ya que la fuerza de apriete disminuye con el tiempo debido al comportamiento de flujo del conductor de cobre. Los terminales de tornillo también deben revisarse más a menudo si están sometidos a vibraciones, ya que esto puede hacer que la conexión se afloje, lo que a su vez aumenta la resistencia del contacto y, por tanto, el riesgo de incendio. En cambio, los terminales de resorte y los de presión se consideran libres de mantenimiento.  

Fiabilidad probada

Además, en Eaton también encargamos a I²PS que probara la fiabilidad de la conexión eléctrica de los terminales Push-in, para lo cual un dispositivo de conmutación con terminales Push-in fue expuesto permanentemente a la niebla salina durante varios días. Los resultados mostraron que incluso este entorno extremadamente corrosivo no provocó ningún cambio significativo en la resistencia de contacto. De este modo, las conexiones Push-in permiten una conexión eléctrica fiable y estanca al gas incluso en condiciones difíciles.

I²PS también midió el aumento de temperatura en los terminales Push-in y en los terminales de tornillo convencionales. La prueba se llevó a cabo durante el funcionamiento trifásico, mientras se medía simultáneamente la temperatura en los terminales principales de un interruptor protector de motor. Esta prueba reveló que el aumento de temperatura de los terminales Push-in era equivalente al de los terminales de tornillo, y en algunos casos, era incluso inferior.

Una tercera prueba demostró la alta seguridad mecánica de los terminales Push-in. Para ello, I²PS midió las fuerzas de extracción de los terminales Push-in y de los terminales convencionales de resorte. La prueba se llevó a cabo utilizando un conductor de 1,5 mm² con puntera, que se conectó a dos terminales de contactores, uno equipado con tecnología Push-in y otro con tecnología de resorte. Los conductores fueron sometidos a un aumento continuo de la fuerza hasta que fueron desprendidos del terminal. Mientras que en el caso del terminal convencional de resorte el conductor se desprendió del terminal a 56 N, en el terminal Push-in esto sólo ocurría a 173 N.

Se trata de un cifra considerablemente superior a los 35 N exigidos por la normativa correspondiente, lo que significa que la seguridad mecánica que ofrece el terminal Push-in es mucho mayor. Esta diferencia sustancial se explica por el diseño del terminal Push-in, en el que la fuerza de sujeción sobre el conductor aumenta -hasta cierto límite- en proporción a la fuerza aplicada sobre él.

Apto para uso internacional

La tecnología Push-in está aprobada internacionalmente. Sin embargo, también es importante que los terminales estén aprobados para el uso previsto, especialmente en lo que respecta a las aplicaciones UL, incluida la compatibilidad con las secciones transversales AWG (American Wire Gauge) correspondientes. Los contactores requieren una aprobación específica para determinadas aplicaciones, como los controles de compresores, ascensores o sistemas de calefacción.

Si los disyuntores de protección de motor IEC se van a utilizar en aplicaciones UL, requieren la aprobación UL Tipo E. Para ello los dispositivos suelen tener que ampliarse mediante accesorios para garantizar el cumplimiento de las distancias de separación y de fuga exigidas para la certificación, ya que sólo así se puede evitar la necesidad de una protección adicional contra los cortocircuitos. Por lo tanto, el uso de dispositivos con homologación UL tipo E es un requisito básico para los fabricantes europeos que deseen ofrecer diseños de armarios de control uniformes en todo el mundo.

Fácil sustitución de dispositivos

Un aparato llega a la fase final de su ciclo de vida cuando se vuelve defectuoso y debe ser sustituido. Cuando esto es necesario, los terminales Push-in también ofrecen ventajas sobre otros tipos de terminales. Así, para retirar el conductor, basta con abrir el resorte de sujeción pulsando un botón (normalmente con un destornillador estándar). En general, el uso de aparamenta con terminales Push-in reduce significativamente el tiempo de inactividad asociado a la sustitución de dispositivos defectuosos en comparación con otras opciones de conexión.

Los terminales push-in están en auge

Hoy en día, existe una clara tendencia hacia un mayor uso de la tecnología Push-in. Las ventajas en términos de ahorro de tiempo, manipulación sin herramientas y fiabilidad de los contactos son simplemente demasiado significativas como para ignorarlas. Esta tendencia también se ve respaldada por el hecho de que los conductores flexibles con punteras se utilizan cada vez más para el cableado. La tecnología Push-in ofrece un ahorro de tiempo y de costes en todas las fases del ciclo de vida de la aparamenta, con importantes ventajas sobre los terminales de resorte y sin ningún inconveniente. Por todo ello, desde Eaton esperamos que los terminales Push-in sustituyan a los terminales de resorte en un futuro próximo y que, además, ganen cuota de mercado a los terminales de tornillo.