¿Qué es mejor para la fabricación de mazos de cables en cables flexibles: el engarzado hexagonal o el engarzado B? Tom Grant y Gary Conn, directores de ventas OEM de Ask Power reciben esta pregunta de forma rutinaria de los fabricantes de arneses de cables que se enfrentan a los desafíos de los sistemas de cableado de cables flexibles.
Ante las preocupaciones de los clientes sobre la vibración, la mayor ampacidad, los índices de temperatura y la exposición al calor, los fabricantes de arneses de cables buscan constantemente información adicional que pueda ayudarlos a adaptarse a estas mayores demandas.
¿Qué sucede entre una conexión engarzada y una caja de cable rígida?:
En una conexión engarzada, la electricidad viaja de un hilo a otro y crea una ruta de carga desde el cable al terminal. Cada transferencia de un hilo a otro contribuye a la resistencia eléctrica general.
En el caso de un cable rígido, hay un número limitado de grandes torones. Después del engarzado, como el número de hilos a cruzar es limitado, un contacto deficiente entre los hilos sólo tiene un efecto limitado en la resistencia de contacto general. En consecuencia, una forma hexagonal se utiliza ampliamente y es adecuada para tales aplicaciones, con un riesgo limitado de sobrecalentamiento.
La mayoría de las aplicaciones requieren el uso de cable flexible.:
La alta tecnología que se encuentra en los vehículos híbridos y eléctricos, ferroviarios, aeroespaciales y la mayoría de los diseños OEM modernos requiere un cable flexible para poder funcionar. Los cables flexibles ofrecen un radio de curvatura pequeño y son fáciles de doblar, lo que los convierte en la primera opción para aplicaciones en espacios estrechos.
La mayoría de los fabricantes de arneses de cables para automóviles, aviones y trenes están acostumbrados a utilizar un cable flexible, pero es difícil trabajar con él porque los hilos se expanden después de pelarlos y pueden ocupar más espacio que los cables rígidos. La inserción de un cable flexible normalmente puede llevar al uso de un cilindro más grande y una herramienta de engarzado más grande asociada. Tal combinación puede conducir a un mal contacto de los hilos en la conexión y a la presencia de muchos huecos entre los hilos.
Figura 1: engarce hexagonal en cable rígido contra flexible
En la Figura 1 se comparan las matrices de engarzado hexagonales utilizadas en cables rígidos y flexibles. Un contacto deficiente entre los hilos conduce a una alta resistencia al engarzado y al riesgo de elevación de temperatura.
Requisito de rendimiento de una buena conexión engarzada:
Las pruebas típicas para calificar una conexión incluyen una prueba de ciclo de corriente en la que se aplica corriente para forzar la temperatura del cable a 120 grados centígrados. La temperatura en el terminal siempre debe permanecer por debajo de la temperatura del cable para garantizar que la conexión no sea el punto límite del recorrido actual.
Ejemplos de normas industriales que especifican medios para calificar una conexión incluye UL486A/B; ANSI 119.4; y CEI 61238-1-3.
Para garantizar tal requisito, la calidad del engarzado es esencial. En el ejemplo de la Figura 1 anterior, los experimentos en el laboratorio demostraron que cuando la temperatura del cable se establece en 120 °C, el engarzado hexagonal produce una temperatura de 110 grados en combinación con un cable rígido versus 170 grados centígrados en combinación con un cable flexible.
Los engarces hexagonales provocan un rendimiento deficiente con cables flexibles y riesgo de sobrecalentamiento. Detrás de la alta temperatura que se presenta cuando se aplica una corriente elevada, esta combinación también conduce a un rendimiento deficiente en cuanto al envejecimiento. La conexión recubierta de estaño expuesta a temperaturas superiores a 150 grados centígrados envejece rápidamente y da lugar a la formación de una aleación intermetálica (combinación Cu/Sn). Las aleaciones intermetálicas son materiales altamente resistivos y limitan el flujo de corriente, lo que provoca posibles fallos en la instalación.
Análisis del ratio de compactación y optimización del rendimiento.
Sólo un buen engarzado garantizará que la temperatura de las orejetas se mantenga por debajo de la temperatura crítica. Durante el proceso de prensado, el cable se compacta y reducirá su sección. El índice de compactación (en%) se utiliza como métrica de desarrollo.
En el laboratorio se utilizan equipos de análisis de engarzado, incluidas máquinas de aserrado, moldeado y pulido, para analizar la relación de compactación inherente y determinar la efectividad de compresión general del proceso de engarzado.
B Engarce para cable flexible:
Se prefiere el engarzado B al engarzado hexagonal cuando se trabaja con cables flexibles. El engarzado B está desarrollado para optimizar el contacto entre los hilos, lo que lleva a una baja resistencia al engarzado y una menor elevación de temperatura. Es la solución preferida para la mayoría de las aplicaciones de mazos de cables OEM que utilizan un cable flexible.
Rendimiento térmico de engarzado B en cables flexibles: Los engarces hexagonales funcionan muy bien en cables rígidos ya que la menor cantidad de contactos crean una conectividad sólida dentro del terminal. Sin embargo, con el cable flexible, el engarce hexagonal tiene una conectividad menor y la temperatura del terminal se eleva por encima del cable.
El engarce B proporciona temperaturas más bajas para el terminal y ofrece un rendimiento óptimo con cable flexible.
Calificación de la conexión eléctrica.: El engarzado optimizado se verifica mediante pruebas de laboratorio que incluyen pruebas de rendimiento eléctrico (resistencia al engarzado y ampacidad), pruebas de rendimiento mecánico (pruebas de tracción y vibración), pruebas de envejecimiento (calzos térmicos, ciclos de corriente y prueba de niebla salina) y pruebas de rendimiento térmico (reducción de potencia). y sobrecarga).
Resumen: En la tecnología moderna actual, que incluye vehículos eléctricos, ferrocarriles, aeroespaciales y muchas aplicaciones OEM, la mayoría de los mazos de cables se producen con cables flexibles. Además, muchos requisitos de mazos de cables deben producir menos temperatura y soportar vibraciones.
Eric Gery, director de tecnologías y gestión de proyectos OEM, dice: “MTR trabaja para ofrecer una solución de engarzado probada en laboratorio que pueda manejar las presiones únicas de las nuevas y desafiantes tecnologías actuales. Creemos que el engarzado B tiene más sentido para cables flexibles”.
Ask Power y Mecatraction ayudarán a cualquiera que enfrente dificultades de engarzado y compartirán nuestra experiencia, conocimientos y laboratorios de pruebas para ayudarlo a encontrar el método exacto para sus necesidades. Haznos saber lo que podemos hacer para ayudar.
Historia de ASK Power:En 1986, Steve Kase compró una empresa que había estado en funcionamiento desde el final de la Segunda Guerra Mundial. La empresa, que ahora se llama Ask Power, se dedicaba anteriormente a la producción de componentes de iluminación y conectores para vehículos militares.
En 2016, el grupo SICAME dio un paso importante al adquirir ASK Power.Fundada en 1955 por Basile Lachaud en Pompadour, Francia, SICAME creció internamente y mediante adquisiciones que le dieron gradualmente una dimensión internacional. El Grupo está compuesto por más de 50empresas, y esta organización internacional está presente en 24 países y vende productos en 170 países con más de 3600 empleados.
El Grupo SICAME es un líder mundial reconocido y especializado en productos y servicios relacionados con el transporte y la distribución de electricidad, así como en sistemas, equipos de seguridad y herramientas asociadas. Los productos y mercados del Grupo se centran en varios campos de actividad: redes de transmisión de energía, gastos generales, redes de distribución, Renovables, Electromovilidad, Comercial e industrial, Servicios y OEM.
SICAME Norteamérica y Ask Power están en Naperville, Illinois. ASK Power se especializa en diseñar, desarrollar y fabricar líneas completas de manguitos de unión de terminales y soluciones de puesta a tierra para redes eléctricas, energías renovables, telecomunicaciones, militares, marinas y servicios públicos. Sicame Group ha ampliado aún más su presencia en América del Norte con la adquisición de Kortik Manufacturing en Pittsburg, California en 2020, Hydel Incorporado en Vaughan, Ontario, y Power Line Sentry en Wellington, Colorado, en 2023.
El Grupo SICAME tiene la empresa estadounidense Ask Power y MTR ubicada en Francia para manejar los conectores de tipo métrico utilizados por los fabricantes de mazos de cables. MTR diseños desarrolla y produce una gama completa de componentes para conexiones eléctricas industriales. Sicame añade una amplia gama de herramientas y accesorios de engarzado.
Ask Power y MTR han combinado recursos para aportar experiencia a las empresas de fabricación de mazos de cables en función de su larga experiencia y su rendimiento innovador impulsado por la tecnología.
