Ficha técnica

de calentamiento

El calentamiento es el principal factor de deterioro de las tomas de corriente.
Esta asociado a la resistencia global de 5 contactos en serie:

  • 1. El contacto del conductor en el prensacables de la base mural.

  • 2. y 3. Los engastes en los 2 extremos de la trenza.

  • 4. El contacto en la interfaz base/clavija.

  • 5. El contacto del conductor en el prensacables de la clavija.

Por lo tanto, el diseño y la fabricación de estos cinco contactos deben realizarse con el mismo cuidado.

Calidad de los materiales

La elección del material de contacto es fundamental. El material debe:

  • Tener la menor resistencia de contacto posible para evitar la generación de calor y a la sazón el deterioro del contacto.
  • Ser suficientemente macizo como para ofrecer una larga constante de tiempo y una alta inercia térmica.
  • Conservar de manera duradera sus propiedades eléctricas y mecánicas, incluso en caso de sobrecalentamiento accidental, que podría producir una oxidación acelerada (corrosión).
  • Resistir las pruebas de corte eléctrico y las de generación de arcos eléctricos.

Según estos criterios, los materiales más corrientes ofrecen:

El material que mejor cumple con todos los criterios es la aleación de plata-níquel. Todos los fabricantes de dispositivos de corte lo utilizan habitualmente y por tanto, ha sido elegido para los DECONTACTOR™ para garantizar el mejor rendimiento en cuanto a conducción eléctrica tanto en funcionamiento normal como en corte.

La fuerza aplicada al contacto

La fuerza aplicada al contacto es un parámetro clave que determina la calidad del contacto. Debe aplicarse una fuerza mínima cuando se introduce una clavija en su base, y esta fuerza debe permanecer constante en el tiempo (con o sin desgaste).

Las tomas MARECHAL® utilizan contactos en punta que llevan un muelle en el lado de la base. La presión de contacto se genera por la compresión de este muelle en el eje de la fuerza de inserción sin ninguna fricción. Este muelle está calibrado de forma muy precisa y su rango de compresión óptima está perfectamente calculado.

  • Este concepto permite amplias tolerancias.
  • La retirada de la clavija, incluso de gran calibre, no requiere ningún esfuerzo
  • El muelle de contacto de base de cada calibre se calcula de manera que una vez que la clavija está completamente conectada en su base, el muelle se comprime hasta una determinada longitud para suministrar la fuerza requerida
  • Los muelles trabajan en su rango óptimo de elasticidad para optimizar su vida útil
  • La flexibilidad de la trenza y la del muelle permite a la pastilla del contacto de la base estar siempre perfectamente alineada con la pastilla del contacto de la clavija. Esta trenza también está calibrada para que, una vez hecho el contacto, no entre en fricción con el muelle y pueda dañarse tras una serie de manipulaciones

Los bornas de conexión (prensacables)

El aflojamiento de los bornes (y el consecuente calentamiento) es una de las causas principales de fallo. Ello es debido a diferentes factores:

  • Las clavijas y las bases aéreas están frecuentemente sometidas a una manipulación brutal
  • Las bases murales y los conectores empotrados están sujetos a las vibraciones inherentes a las instalaciones industriales
  • El paso intermitente de corriente crea ciclos térmicos (dilataciones)
  • Los conductores flexibles están constituidos por hilos finos que se compactan después del apriete adoptando su posición definitiva
  • El cobre es un material blando, poco elástico, que se deforma con una presión moderada que se genera fácilmente con un simple tornillo (fenómeno de fluencia)

Si el borne está equipado con un simple tornillo, la deformación del cobre provoca una relajación de la fuerza de compresión. En consecuencia, la resistencia de contacto en la ubicación del prensacables aumenta y la temperatura sube rápidamente superando el límite aceptable. A la inversa, el DECONTACTOR está equipado con bornas con bloqueo elástico pensadas para compensar la deformación (fluencia) del cobre y resistir los impactos y las vibraciones: se aplica una fuerza constante al conductor con un tornillo y un anillo elástico metálico que rodea el cuerpo de la borna ranurada.

Con la presión del tornillo, la ranura del cuerpo de la borna se abre hasta quedar retenida por el anillo, que entonces se deforma de manera elíptica y elástica. La elasticidad del anillo compensa de forma permanente la fluencia del conductor. Las variaciones dimensionales se compensan con los ciclos térmicos causados por el paso intermitente de la corriente. Este apriete elástico previene también el aflojamiento causado por los golpes y las vibraciones. Los aparatos MARECHAL® utilizan diferentes construcciones basadas en este mismo principio, en función del tamaño de los conductores que se tienen que conectar. Reutilizables a voluntad, estas bornas proporcionan una calidad de conexión constante y fiable que no requiere ninguna comprobación de los aprietes impuestos por la normativa de instalación y mantenimiento.

Capacidad de resistir las sobrecargas (constante de tiempo)

Equilibrio térmico Un aparato atravesado por una corriente se calienta hasta alcanzar un «equilibrio térmico», tras un determinado tiempo. Esta estabilización se alcanza cuando el calor generado por la resistencia del aparato es igual al calor disipado a lo largo de los conductores y en el entorno. Se ha definido un parámetro convencional que puede medir con precisión la constante de tiempo, es decir, el tiempo durante el cual un aparato alcanzaría su temperatura de equilibrio si esta subida fuera lineal (pendiente) y no decreciente. Este periodo corresponde al 63 % del calentamiento máximo. El calentamiento Por convenio, los calentamientos se expresan en Kelvin (K) para distinguirlos de las temperaturas ambiente en grados Celsius o grados Fahrenheit. La curva de calentamiento de un aparato depende de su equilibrio térmico y su constante de tiempo. Permite calcular su calentamiento para una corriente dada y un periodo específico.

Rara vez se hace uso de una toma de corriente industrial con corrientes de funcionamiento estables o continuas. El DECONTACTOR suele estar sometido a corrientes de funcionamiento mucho más agresivas del tipo arranque de motor o máquina con ciclos de consumo variables. Las constantes de tiempo muy largas o la inercia térmica del DECONTACTOR permiten absorber sin dificultad los ciclos de intensidad y por lo tanto, le proporcionan una gran longevidad. El material de estos contactos puede soportar sobrecalentamientos accidentales sin daños permanentes irreversibles

Curvas de calentamiento sucesivas de un DECONTACTOR sometido a un ciclo de corriente particular

La norma relativa a las tomas de corriente IEC/EN 60309-1 limita el calentamiento de los contactos a 50 K, en una temperatura ambiente de hasta 45 °C. Los contactos de aleación de plata soportan temperaturas de hasta 400 ºC sin sufrir daños y su calentamiento está limitado por la necesidad de no dañar las piezas circundantes o de no representar un peligro para los operarios. En las condiciones de pruebas previstas por la norma IEC 60309-1, el calentamiento máximo constatado de los productos MARECHAL® es inferior a 50 K.

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