Falhas comuns em blocos de terminais

O material isolante plástico e as partes condutoras dos terminais de cabos estão diretamente relacionados à qualidade do terminal, que determinam o isolamento e a condutividade do terminal, respectivamente. Qualquer falha no terminal levará à falha de toda a engenharia do sistema. As lições dolorosas aprendidas no país e no exterior a esse respeito são muito profundas.

A prevenção é o objetivo e a análise é a base. De certa forma, prevenir falhas é mais importante do que analisá-las. Ela tem um significado mais prático para garantir a qualidade e a confiabilidade do terminal.

Do ponto de vista do uso, a função que o terminal deve desempenhar é: as partes de contato que devem ser condutoras devem ser condutoras e o contato deve ser confiável. As partes de isolamento que não devem ser condutoras devem ser isoladas de forma confiável. Existem três formas comuns de falha fatal do terminal:

1. Mau contato

O condutor metálico dentro do terminal é a parte central do terminal, que transmite a tensão, a corrente ou o sinal do fio ou cabo externo para o contato correspondente ao conector. Portanto, o contato deve ter uma estrutura excelente, retenção de contato estável e confiável e boa condutividade. Devido a um projeto de estrutura de contato inadequado, seleção incorreta de material, molde instável, tolerância excessiva ao tamanho do processamento, superfície áspera, processos de tratamento de superfície inadequados, como tratamento térmico e galvanoplastia, montagem inadequada, ambiente de armazenamento e uso inadequado e operação e uso inadequados, o mau contato será causado no contato e nas partes correspondentes do contato.

2. Isolamento deficiente

A função do isolador é manter o contato na posição correta e isolar o contato e o contato, e o contato e a carcaça um do outro. Portanto, as peças isolantes devem ter excelentes propriedades elétricas, propriedades mecânicas e propriedades de moldagem de processo. Em particular, com o uso generalizado de blocos terminais miniaturizados e de alta densidade, a espessura efetiva da parede do isolador está se tornando cada vez mais fina. Isso impõe requisitos mais rigorosos aos materiais isolantes, à precisão do molde de injeção e aos processos de moldagem. Devido à presença de excesso de metal na superfície ou no interior do isolador, poeira superficial, fluxo e outras poluições e umidade, precipitações de material orgânico e filmes de adsorção de gás prejudicial se fundem com o filme de água superficial para formar um canal condutor iônico, absorção de umidade, mofo, envelhecimento dos materiais isolantes, etc., curto-circuito, vazamento, quebra, baixa resistência de isolamento e outros fenômenos de isolamento deficiente ocorrerão.

3. Má fixação

Os isoladores não apenas desempenham um papel isolante, mas também geralmente fornecem centralização e proteção precisas para as partes de contato estendidas. Eles também têm as funções de posicionamento de instalação, travamento e fixação no equipamento. A fixação inadequada afetará a confiabilidade do contato e causará falha instantânea de energia no caso mais leve, e o produto se desintegrará no caso mais grave. A desintegração refere-se à separação anormal entre o plugue e o soquete, e entre o pino e o soquete, causada pela estrutura não confiável do terminal devido a materiais, design, processo e outros motivos quando o terminal está no estado conectado, o que causará consequências graves, como interrupção da transmissão de energia e controle de sinal no sistema de controle. A fixação inadequada será causada por design não confiável, seleção incorreta de material, seleção inadequada do processo de moldagem, má qualidade do processo, como tratamento térmico, molde, montagem, soldagem e montagem inadequada.

Além disso, a má aparência causada por descascamento do revestimento, corrosão, desgastes, rebarbas no invólucro de plástico, rachaduras, processamento inadequado dos contatos, deformação, etc., intercambiabilidade inadequada causada pelo posicionamento e tolerância de tamanho do encaixe de travamento, baixa consistência da qualidade do processamento e força total de separação excessiva também são doenças comuns e frequentes. Esses tipos de falhas geralmente podem ser descobertos e eliminados a tempo, durante a inspeção e o uso.

Teste de triagem de confiabilidade para evitar falhas

Para garantir a qualidade e a confiabilidade dos blocos de terminais e evitar a ocorrência das falhas fatais mencionadas acima, é recomendável estudar e formular os requisitos técnicos de triagem correspondentes de acordo com as condições técnicas dos produtos e realizar os seguintes testes de confiabilidade direcionados para evitar falhas.

1. Evite mau contato

1) Teste de condutividade

Em 2012, não havia tal item no teste de aceitação de produto dos fabricantes de blocos de terminais em geral, e os usuários geralmente precisam realizar testes de continuidade após a instalação. Portanto, recomenda-se que os fabricantes aumentem o teste de continuidade ponto a ponto para 100% em alguns modelos principais.

2) Teste de desconexão momentânea

Alguns blocos de terminais são utilizados em ambientes de vibração dinâmica. Experimentos demonstraram que apenas a verificação da resistência de contato estática qualificada não garante um contato confiável em ambientes dinâmicos. Conectores com resistência de contato qualificada frequentemente ainda sofrem falhas momentâneas de energia durante a realização de testes de vibração, impacto e outros testes ambientais simulados. Portanto, para alguns blocos de terminais com altos requisitos de confiabilidade, é recomendável realizar testes de vibração 100% dinâmica para avaliar a confiabilidade do contato.

3) Detecção de força de separação de furo único

A força de separação de um único furo refere-se à força de separação quando a peça de contato no estado plugado muda de estática para dinâmica, que é usada para caracterizar que o pino e o soquete estão em contato. Experimentos mostram que, se a força de separação de um único furo for muito pequena, pode causar uma interrupção momentânea do sinal quando submetida a cargas de vibração e impacto. É mais eficaz usar o método de medição da força de separação de um único furo para verificar a confiabilidade do contato do que medir a resistência do contato. Quando a inspeção constata que o soquete com uma força de separação de um único furo que excede a tolerância, a resistência de contato medida geralmente ainda é qualificada. Por esse motivo, além de desenvolver uma nova geração de contato plug-in flexível com contato estável e confiável, o fabricante não deve usar um testador automático de força de plug-in para testes simultâneos de vários pontos para modelos principais e deve conduzir uma inspeção 100% ponto a ponto da força de separação de um único furo no produto acabado para evitar que o sinal seja interrompido devido à folga de soquetes individuais.

2. Prevenção de isolamento deficiente

1) Inspeção do material isolante

A qualidade das matérias-primas tem grande influência no desempenho do isolamento. Portanto, a seleção dos fabricantes de matéria-prima é particularmente importante. Não reduza custos cegamente e perca a qualidade do material. Escolha materiais de grandes fábricas respeitáveis. E verifique cuidadosamente o número do lote, a certificação do material e outras informações importantes para cada lote de materiais recebidos. Crie bons dados de rastreabilidade para o uso do material.

2) Inspeção da resistência de isolamento dos isoladores

Até 2012, os processos de alguns fabricantes estipulavam que o desempenho elétrico deveria ser testado após a montagem em produtos acabados. Como resultado, a resistência de isolamento do próprio isolador não era qualificada, e todo o lote de produtos acabados tinha que ser descartado. Um processo razoável deveria ser a triagem completa do processo no estado das peças do isolador para garantir que o desempenho elétrico seja qualificado.

3. Evite a má fixação

1) Inspeção de intercambiabilidade

A inspeção de intercambialidade é uma inspeção dinâmica. Ela exige que a mesma série de plugues e soquetes correspondentes possam ser conectados entre si, e verifica se há motivos, como isoladores, contatos, etc., que não podem ser conectados, posicionados e travados devido à tolerância de tamanho, peças faltantes ou montagem inadequada, ou mesmo desintegrados sob a ação de força rotacional. Outra função da inspeção de intercambialidade é detectar oportunamente se há excessos de metal que afetem o desempenho do isolamento por meio de conexões de encaixe, como roscas e juntas de baioneta. Portanto, 100% dos terminais para alguns fins importantes devem ser inspecionados neste projeto para evitar tais acidentes fatais graves.

2) Inspeção de resistência ao torque

A inspeção de resistência ao torque é um método de inspeção muito eficaz para avaliar a confiabilidade estrutural de blocos de terminais. Por exemplo, a norma militar americana MIL-L-39012 estipula que, de acordo com a norma, amostras devem ser coletadas para inspeção de resistência ao torque em cada lote para detectar problemas em tempo hábil.

3) Passar no teste de fios crimpados

Durante a instalação elétrica, frequentemente se constata que fios crimpados com núcleos individuais não podem ser entregues no local ou não podem ser travados após a entrega, e o contato não é confiável. O motivo da análise é a presença de rebarbas ou sujeira presas nas roscas dos parafusos de cada furo de montagem. Em particular, quando a fábrica já instalou os últimos furos de montagem de um soquete, após a descoberta desse defeito, os fios crimpados de outros furos instalados precisam ser removidos um a um e o soquete deve ser substituído. Além disso, devido à seleção inadequada do diâmetro do fio e do furo de crimpagem, ou devido a erros na operação do processo de crimpagem, também podem ocorrer acidentes com pontas de crimpagem soltas. Por esse motivo, o fabricante deve testar todos os furos de instalação das amostras de plugue (soquete) entregues antes que o produto acabado saia da fábrica, ou seja, usar ferramentas de carga e descarga para simular os fios crimpados com pinos ou soquetes para verificar se eles podem ser travados. De acordo com as condições técnicas do produto, a força de tração de cada fio crimpado é verificada.

Sem terminais confiáveis, não há engenharia de sistemas confiável. Falha e confiabilidade são dois aspectos de um corpo contraditório, correspondentes e inter-relacionados. Por meio da triagem de confiabilidade de terminais, diversos modos e mecanismos de falha podem ser descobertos, o que pode levar a um grande número de lições e eliminar diversos perigos ocultos, fornecendo uma base científica para aprimorar o projeto, o processo, a inspeção e a utilização. É também uma base importante para a revisão e formulação de condições técnicas para terminais. Encontrar medidas para prevenir falhas e realizar a transformação de falha em confiabilidade é o objetivo final da análise de falhas.