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Nella scelta di un interruttore a leva, di un pulsante a pressione o di una spia luminosa, gli acquirenti spesso prestano attenzione alla potenza elettrica nominale, alla funzione, alle dimensioni di montaggio e al livello di tenuta.
Il tipo di terminale viene talvolta considerato un dettaglio secondario.
Nella pratica, il terminale può influenzare in modo significativo l’efficienza produttiva, l'affidabilità del collegamento, la manutenzione, lo spazio disponibile sul pannello e la protezione ambientale.
Due interruttori con la stessa funzione elettrica possono comportarsi in modo molto diverso durante l’assemblaggio a causa della loro progettazione dei terminali.
Perché la scelta del terminale è importante
Il terminale è il punto di connessione tra l’interruttore e il cablaggio dell’apparecchiatura.
Un terminale idoneo deve garantire:
• Contatto elettrico stabile
• Qualità costante dell’assemblaggio
• Capacità di corrente adeguata
• Resistenza meccanica sufficiente
• Spazio libero adeguato sul pannello posteriore
• Compatibilità con il processo produttivo
• Manutenzione pratica
• Protezione ambientale appropriata
Il terminale migliore non è semplicemente l’opzione più grande o più resistente.
È il metodo di connessione che si adatta al design effettivo dell’apparecchiatura e al processo produttivo.
Terminali a saldare con linguetta
I terminali a saldare con linguetta sono linguette metalliche progettate per la saldatura diretta dei cavi.
Sono ampiamente utilizzati su interruttori a pannello compatto e su assiemi elettronici.
Vantaggi
I terminali saldati possono offrire:
• Dimensioni compatte sul retro
• Connessione elettrica stabile
• Costo ridotto dei componenti
• Percorso flessibile dei cavi
• Compatibilità con lunghezze diverse di cavo
• Buona idoneità per l'assemblaggio in linea di produzione
Vengono spesso scelti quando il produttore dispone già di un processo di saldatura controllato.
Limitazioni
La qualità della saldatura dipende da:
• Competenza dell'operatore
• Temperatura della saldatura
• Tempo di riscaldamento
• Condizione del flussante
• Preparazione del cavo
• Protezione meccanica contro le sollecitazioni
Un eccesso di calore può danneggiare componenti in plastica, guarnizioni, strutture di contatto o l'isolamento circostante.
Una quantità insufficiente di saldatura può generare connessioni deboli o intermittenti.
Il cavo non deve fare affidamento esclusivamente sul giunto saldato per il supporto meccanico negli apparecchi soggetti a forti vibrazioni.
Applicazioni adatte
I morsetti saldati sono adatti per:
• Pannelli di controllo compatti
• Assiemi elettronici
• Produzione industriale stabile
• Volumi di produzione da bassi a medi
• Applicazioni con spazio posteriore limitato
• Percorso personalizzato dei cavi
Terminali a vite
I morsetti a vite fissano meccanicamente il cavo serrando una vite o una morsettiera.
Sono comunemente utilizzati in pannelli di controllo, macchinari, apparecchiature elettriche e sistemi installati sul campo.
Vantaggi
I morsetti a vite offrono:
• Nessuna necessità di saldatura
• Cablaggio sul campo semplice
• Manutenzione comoda
• Connessioni sostituibili
• Buona adattabilità per i costruttori di quadri elettrici
• Compatibilità con cappucci a pressione o cavi preparati
Sono spesso preferiti quando gli interruttori potrebbero dover essere sostituiti durante la manutenzione dell’equipaggiamento.
Limitazioni
I morsetti a vite richiedono generalmente più spazio sul retro del pannello.
La qualità della connessione dipende da:
• Lunghezza corretta della guaina rimossa
• Dimensione corretta del conduttore
• Coppia di serraggio corretta
• Utilizzo di manicotti adeguati
• Ispezione periodica in ambienti ad alta vibrazione
Viti allentate possono aumentare la resistenza di contatto e generare calore.
Serraggio eccessivo può danneggiare il conduttore o il morsetto.
Applicazioni adatte
I morsetti a vite sono adatti per:
• Quadri di comando
• Macchinari
• Cablaggio sul campo
• Apparecchiature manutenibili
• Assemblaggio di attrezzature a basso volume
• Applicazioni che richiedono una sostituzione agevole
Terminali a Connessione Rapida
I terminali a connessione rapida, chiamati anche terminali a lama o a linguetta, sono progettati per accoppiarsi con un apposito connettore.
Le dimensioni più comuni possono includere larghezze dei terminali di 2,8 mm o 6,3 mm, a seconda della serie di interruttori.
Vantaggi
I terminali a connessione rapida offrono:
• Assemblaggio rapido
• Nessuna saldatura richiesta
• Sostituzione agevole dei componenti
• Produzione costante
• Compatibilità con fasci cavi preassemblati
• Tempo di montaggio ridotto
Sono utili quando i produttori di apparecchiature utilizzano fasci di cavi standardizzati.
Limitazioni
Il connettore femmina abbinato deve corrispondere a:
• Larghezza del terminale
• Spessore del materiale
• Capacità di corrente
• Tipo di isolamento
• Forza di inserimento
• Forza di ritenzione
Un connettore allentato o non adeguatamente abbinato può causare contatti intermittenti, surriscaldamento o disconnessione in presenza di vibrazioni.
Il terminale non deve essere identificato unicamente in base alla sua larghezza nominale.
La specifica completa del connettore di accoppiamento deve essere confermata.
Applicazioni adatte
I terminali a connessione rapida sono adatti per:
• Produzione in serie
• Impianti elettrici veicolari
• Elettrodomestici
• Componenti sostituibili dei pannelli
• Apparecchiature che richiedono un montaggio rapido
• Sistemi elettrici standardizzati
Cavi precablati
Un interruttore precablato viene fornito con i cavi già collegati ai terminali o ai contatti interni.
I cavi possono essere saldati, schiacciati o sigillati nella struttura del prodotto.
Vantaggi
Le versioni pre-cablata possono offrire:
• Tempo di assemblaggio ridotto per il cliente
• Lunghezza costante dei cavi
• Qualità controllata delle connessioni
• Colori personalizzati dei cavi
• Sezioni personalizzate dei cavi
• Connettori opzionali
• Integrazione più semplice nei fasci di cavi
Possono risultare particolarmente utili per i clienti OEM che ordinano quantitativi ripetuti per la produzione.
Limitazioni
Le versioni pre-cablata possono aumentare:
• Costo unitario
• Dimensioni dell'imballo
• Complessità dei tempi di consegna
• Scorte specifiche per prodotto
• Requisiti minimi di personalizzazione
Il cliente deve confermare la lunghezza corretta del cavo, il diametro, il colore, la lunghezza di smussatura e il connettore prima della produzione.
Applicazioni adatte
Le versioni pre-cablata sono adatte a:
• Attrezzature OEM
• Integrazione di fasci di cavi
• Produzione ripetuta
• Limitata capacità di saldatura da parte del cliente
• Assiemi personalizzati di pannelli
• Applicazioni che richiedono connessioni posteriori sigillate
Cavi saldati con resina
Gli interruttori con cavi saldati con resina utilizzano un materiale sigillante intorno all’area dei cavi posteriori.
Questa struttura può offrire una protezione migliore rispetto ai terminali esposti.
Vantaggi
La costruzione con cavi saldati con resina può contribuire a proteggere da:
• Umidità
• Polvere
• Fango
• Contaminanti
• Movimento del cavo
• Esposizione del terminale posteriore
Può inoltre fornire protezione meccanica nella zona di uscita del cavo.
Limitazioni
L’interruttore non deve essere automaticamente descritto come completamente impermeabile, a meno che l’intera struttura non sia stata sottoposta a test e classificata di conseguenza.
Anche i cavi e il connettore esterno devono essere protetti.
Un corpo interruttore sigillato collegato a un connettore non sigillato non costituisce un sistema completamente sigillato.
Applicazioni adatte
Le versioni con cavi incapsulati possono essere adatte a:
• Macchinari esterni
• Attrezzature agricole
• Macchine edili
• Comandi veicolo
• Attrezzature marittime
• Cassette di comando esposte
Selezione della sezione del cavo
La sezione del cavo deve corrispondere al carico elettrico e ai requisiti di installazione.
I fattori importanti includono:
• Corrente
• Tensione
• Lunghezza del cavo
• Temperatura
• Dimensione del fascio
• Caduta di tensione
• Flessibilità meccanica
• Capacità del connettore
Un cavo più spesso non si adatta sempre al terminale o allo spazio disponibile sul pannello.
Un cavo più sottile può essere più facile da posizionare, ma potrebbe non garantire la capacità di corrente richiesta.
Per cavi personalizzati, è necessario valutare congiuntamente il terminale dell’interruttore, il cavo, il connettore e il circuito dell’equipaggiamento.
Lunghezza e percorso del cavo
La lunghezza del cavo deve essere sufficiente per l’assemblaggio, ma non così eccessiva da creare anelli superflui o interferenze.
Una lunghezza eccessiva del cavo può causare:
• Difficoltà di posizionamento
• Caduta di tensione aumentata
• Movimento del cavo
• Incoerenza nell’assemblaggio
• Fasci di cavi più grandi
Una lunghezza insufficiente dei cavi può generare tensione sul terminale dell’interruttore.
Per i progetti OEM, la lunghezza richiesta dei cavi deve basarsi sulla disposizione reale del pannello e del cablaggio.
Vibrazione e sollecitazioni meccaniche
Apparecchiature mobili, macchinari per le costruzioni, macchine agricole e veicoli possono esporre i terminali a vibrazioni continue.
Per migliorare l'affidabilità del collegamento:
• Utilizzare morsetti a crimpare adeguati
• Applicare dispositivi di protezione contro le sollecitazioni meccaniche (strain relief)
• Evitare il peso non supportato dei cavi
• Utilizzare guaine isolanti (ferrules) ove opportuno
• Proteggere i giunti saldati dai movimenti
• Verificare la forza di ritenzione del connettore
• Far passare i cavi lontano dai bordi taglienti
• Evitare flessioni ripetute al terminale
Il collegamento elettrico non deve sopportare il carico meccanico completo del fascio di cavi.
Spazio sul pannello posteriore
T la progettazione del terminale influisce sullo spazio richiesto dietro il pannello.
I morsetti a saldare possono offrire una struttura compatta, ma il cavo necessita comunque di spazio per la piegatura.
I terminali a innesto rapido richiedono spazio per il connettore abbinato.
I morsetti a vite richiedono accesso per gli utensili e per l’installazione dei cavi.
Le versioni pre-cablata possono ridurre la profondità di collegamento, ma necessitano di spazio per il percorso dei cavi.
Il progettista dell'attrezzatura dovrebbe verificare sia le dimensioni del corpo dell'interruttore sia quelle dei cavi installati.
MANUTENZIONE E SOSTITUZIONE
Per le attrezzature che verranno riparate sul campo, una sostituzione agevole potrebbe essere importante.
I morsetti a connessione rapida e quelli a vite consentono spesso una sostituzione più veloce rispetto ai cavi saldati.
Tuttavia, le versioni con cavi saldati e incapsulati possono offrire un migliore controllo sulla qualità delle connessioni e sulla protezione ambientale.
La scelta corretta dipende dal fatto che il prodotto sia progettato per:
• Riparazione in fabbrica
• Sostituzione sul campo
• Funzionamento ermetico a lungo termine
• Sostituzione di moduli monouso
• Manutenzione ordinaria
Caratteristiche elettriche e capacità dei terminali
Un interruttore può avere una corrente nominale, ma l’intero collegamento deve essere in grado di trasportare tale corrente in sicurezza.
I seguenti elementi devono essere compatibili:
• Valore nominale dei contatti dell’interruttore
• Dimensione del terminale
• Sezione del cavo
• Valore nominale del connettore
• Qualità della crimpatura
• Temperatura di funzionamento
• Tipo di carico
Un interruttore ad alta corrente collegato con un cavo di sezione insufficiente o un connettore con valore nominale troppo basso non garantisce un sistema affidabile.
Errori comuni nella scelta dei terminali
Scegliere in base esclusivamente al prezzo
Un terminale a basso costo può aumentare i tempi di montaggio o causare problemi di manutenzione.
Ignorare lo spazio libero sul pannello posteriore
Un interruttore potrebbe entrare nel foro ma lasciare uno spazio insufficiente per il connettore o il cablaggio.
Utilizzo del connettore di accoppiamento errato
I terminali a innesto rapido non corretti possono provocare una tenuta debole e un’elevata resistenza di contatto.
Fare affidamento sulla saldatura per la resistenza meccanica
Il cavo deve essere supportato nelle applicazioni ad alta vibrazione.
Presupporre che i cavi flessibili siano completamente stagni
La struttura di tenuta esatta e il livello di protezione testato devono essere confermati.
Non verificare le specifiche del cavo
Calibro del cavo, isolamento, lunghezza, colore e connettore devono essere tutti approvati prima della produzione.
Quale tipo di terminale scegliere?
Scegliere i terminali a saldare quando sono prioritari dimensioni compatte e assemblaggio controllato in fabbrica.
Scegliere i terminali a vite quando l’installazione sul campo e la manutenzione sono importanti.
Scegliere i terminali a innesto rapido quando è richiesta elevata velocità di produzione e sostituibilità.
Scegliere i cavi pre-collegati quando il cliente desidera cablaggi uniformi e riduzione dei tempi di assemblaggio.
Scegliere le versioni con cavo incapsulato quando l’area di collegamento posteriore richiede una protezione ambientale aggiuntiva.
Domande da verificare prima dell'ordine
1. Quali corrente e tensione dovrà gestire l’interruttore?
2. Il carico è in corrente alternata (CA) o continua (CC)?
3. Qual è il diametro del cavo richiesto?
4. È necessaria la sostituzione in campo?
5. È disponibile la saldatura in produzione?
6. Quanto spazio è disponibile sul pannello posteriore?
7. L’apparecchiatura sarà soggetta a vibrazioni?
8. La cablaggio posteriore richiede un’operazione di sigillatura?
9. È richiesto un connettore personalizzato?
10. Quali sono la lunghezza e il colore del cavo necessari?
Conclusione
Il tipo di morsetto influisce su più aspetti rispetto alla semplice connessione fisica.
Influisce sulla velocità di produzione, sull'affidabilità, sulla manutenibilità, sullo spazio disponibile sul pannello, sulla resistenza alle vibrazioni e sulla protezione ambientale.
I produttori di apparecchiature devono selezionare il terminale insieme alla funzione dell’interruttore, al carico elettrico, al fascio di cavi e all’ambiente di installazione.
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