O que é a IEC 60947-5-1? Noções básicas sobre botões de pressão e dispositivos de circuito de controle
A norma IEC 60947-5-1 é a norma de referência para muitos dispositivos de circuitos de controle, incluindo botões de pressão e seus blocos de contatos.
A IEC 60947-5-1 é a norma internacional que define como os dispositivos de circuito de controle eletromecânico - botões de pressão, chaves seletoras, luzes indicadoras e seus blocos de contato - devem ser projetados, classificados, testados e marcados. Se você estiver especificando ou comprando qualquer um desses componentes para um painel de controle ou máquina, esse é o padrão que rege o significado dos números na folha de dados e o que as marcações no corpo do dispositivo devem informar. A edição 2024 (quinta edição, publicada em 2024-03-26) é a versão atual. Ela cancela e substitui a quarta edição de 2016.
O que a IEC 60947-5-1 realmente abrange
O título completo é “Aparelhos de manobra e controle de baixa tensão - Parte 5-1: Dispositivos de circuito de controle e elementos de comutação - Dispositivos de circuito de controle eletromecânico”. Ele faz parte da família IEC 60947, que abrange amplamente o painel de distribuição e controle de baixa tensão. A Parte 5-1 trata especificamente dos dispositivos usados para controlar, sinalizar e intertravar outros painéis de distribuição e controle, e não dos dispositivos de comutação de energia em si.
A norma se aplica a dispositivos de circuito de controle com:
Tensão nominal não superior a 1000 V CA em frequências de até 1000 Hz
Tensão nominal não superior a 600 V CC
Isso abrange a grande maioria dos circuitos de controle de 24 V CC, 110 V CA e 230 V CA encontrados em painéis industriais em todo o mundo.
A norma não abrange todos os dispositivos que se assemelham a um botão de pressão. Os dispositivos destinados principalmente ao uso doméstico ou similar se enquadram em diferentes normas IEC. Sempre confirme se o produto específico foi testado e marcado de acordo com a norma IEC 60947-5-1, e não com uma norma mais leve.
Figura 1. A norma abrange dispositivos de circuito de controle usados para controle, sinalização, intertravamento e funções de painel relacionadas.
Equipamentos cobertos pelo padrão
A IEC 60947-5-1 aplica-se a um conjunto definido de tipos de dispositivos. Entender quais dispositivos se enquadram nessa norma ajuda você a saber o que exigir de um fornecedor.
Botões de pressão e atuadores de cabeça de cogumelo - momentâneos ou mantidos, embutidos ou estendidos, com ou sem iluminação. Esses são os dispositivos mais comuns cobertos. Veja a seção Linha de botões de pressão Shieldhz para obter exemplos de como eles são catalogados na prática.
Chaves seletoras - tipos rotativos de duas e três posições, variantes operadas por chave e tipos operados por came. Eles podem ser de retorno momentâneo ou de posição mantida.
Luzes indicadoras e luzes piloto - Lâmpadas de sinalização e conjuntos de indicadores LED usados para mostrar o estado da máquina. Eles são cobertos por seus requisitos de construção e marcação, incluindo a tensão de iluminação.
Blocos de contato - os elementos de comutação elétrica que se conectam aos cabeçotes do atuador. Um bloco de contato é o que realmente faz ou interrompe o circuito. A norma define como os blocos de contato devem ser classificados, testados e marcados independentemente do atuador.
Chaves magnéticas de contato tipo Reed - A edição de 2024 aborda explicitamente esses recursos, refletindo seu uso crescente em aplicações de detecção de posição e intertravamento.
Dispositivos de sinalização sonora - campainhas e dispositivos similares usados para alertar. A revisão de 2024 acrescentou requisitos de informações específicas para esses dispositivos.
Dispositivos de circuito classe II - dispositivos que obtêm segurança por meio de isolamento duplo ou reforçado em vez de aterramento de proteção. A edição de 2024 acrescentou requisitos específicos para essa categoria.
Como os botões de pressão, as chaves seletoras, os blocos de contato e as luzes indicadoras se encaixam
A maioria dos dispositivos IEC 60947-5-1 é modular. Uma cabeça de atuador (a parte que o operador toca) é montada em um recorte do painel e aceita um ou mais blocos de contato na parte traseira. As luzes indicadoras seguem o mesmo formato de corpo em muitas famílias de produtos, compartilhando o mesmo diâmetro de corte.
Diâmetro do recorte do painel é uma das primeiras coisas a confirmar. Os tamanhos comuns são 16 mm, 22 mm e 30 mm. A combinação de cabeçotes de atuador e blocos de contato de diferentes fabricantes só é possível se a interface mecânica for compatível - não presuma que seja. Verifique com o fornecedor.
Blocos de contato são classificados separadamente. Um único cabeçote de atuador pode aceitar um, dois ou mais blocos de contato empilhados juntos. Cada bloco tem sua própria classificação de corrente e tensão. O número total de contatos em um circuito não deve exceder o valor nominal do bloco.
Para uma análise mais aprofundada de como os conjuntos de botões de pressão funcionam mecânica e eletricamente, a Guia do botão de pressão do Shieldhz abrange os fundamentos em termos simples.
Figura 2. Os blocos de contato NO e NC determinam o sinal que o circuito de controle recebe quando o operador aciona o dispositivo.
Lógica de contato: NA, NC, mantido, momentâneo, iluminado
Errar na lógica de contato é um dos erros mais comuns na fiação do painel. A norma IEC 60947-5-1 define a terminologia com precisão.
Normalmente aberto (NA) - o contato está aberto (circuito interrompido) quando o atuador está em sua posição de repouso. Pressionar o botão fecha o contato. Usado para comandos de partida.
Normalmente fechado (NC) - o contato é fechado (circuito feito) quando o atuador está em sua posição de repouso. Pressionar o botão abre o contato. Usado para comandos de parada e intertravamentos.
Ação momentânea - o contato retorna ao seu estado de repouso quando o atuador é liberado. Os botões de pressão padrão são momentâneos.
Ação mantida (travamento) - o contato permanece em seu estado operado depois que o atuador é liberado. Requer uma segunda operação para retornar. Normalmente, as chaves seletoras são mantidas.
Botões de pressão e chaves seletoras iluminados - contêm uma lâmpada ou LED integrado. O circuito de iluminação é separado do circuito de contato. A tensão de iluminação deve ser confirmada de forma independente. Um bloco de contato de 24 V CC não significa que a lâmpada seja classificada para 24 V CC - verifique a especificação de tensão da lâmpada na folha de dados.
Para lógica de contato de chave seletora e configurações de came, o Visão geral da chave seletora de escudo explica como as posições dos cames são mapeadas para os estados de contato.
Especificamente para as luzes indicadoras, a tensão de iluminação, a cor do LED e o tipo de lente são os principais parâmetros de seleção. A Guia de luz indicadora de escudo aborda essas questões em detalhes.
Classificações e marcações a serem verificadas nas folhas de dados e nos corpos dos dispositivos
A norma IEC 60947-5-1 especifica o que deve ser marcado no dispositivo ou em sua embalagem. Quando você receber um produto, esses são os itens a serem verificados.
Tensão operacional nominal (Ue) - a tensão que o contato é classificado para comutar sob carga. Isso não é o mesmo que a tensão de isolamento. Confirme se Ue corresponde à tensão do seu circuito de controle.
As classificações de CA e CC são separadas. Um bloco de contato classificado para 240 V CA / 10 A não é automaticamente classificado para 240 V CC. A CC é mais difícil de interromper porque não há cruzamento natural do zero da corrente. Sempre verifique explicitamente a classificação de CC se o seu circuito for de CC.
Corrente operacional nominal (Ie) - a corrente que o contato pode produzir e interromper na tensão nominal. Verifique isso em relação à sua carga real, incluindo a corrente de irrupção para cargas indutivas.
Categoria de utilização - A IEC 60947-5-1 define categorias como AC-15 (controle de cargas eletromagnéticas, CA) e DC-13 (controle de cargas eletromagnéticas, CC). Essas categorias determinam as condições de teste contra as quais o contato foi verificado. Combine a categoria com seu tipo de carga.
Resistência mecânica - o número de ciclos operacionais para os quais o dispositivo é classificado sem carga elétrica. Os valores típicos variam de 1 milhão a 10 milhões de ciclos, dependendo do produto.
Resistência elétrica - o número de ciclos operacionais com carga nominal. Esse valor é sempre menor do que a resistência mecânica. Para aplicações de alto ciclo, a resistência elétrica é o valor limite.
Marcação do terminal - A norma IEC 60947-5-1 exige que os terminais sejam marcados para que o circuito possa ser rastreado. Os contatos NA são normalmente marcados com números que terminam em 3 e 4 (por exemplo, 13-14). Os contatos NF são normalmente marcados com números que terminam em 1 e 2 (por exemplo, 11-12). Verifique se o esquema de marcação corresponde à sua documentação de fiação.
Classificação IP - a classificação de proteção de entrada do dispositivo montado em seu recorte no painel. A classificação de IP do cabeçote do atuador sozinho não é a mesma que a classificação de IP do conjunto completo. Confirme se a classificação de IP está indicada para a configuração montada.
Grau de proteção (gabinete) - relacionado ao IP, mas também abrange a resistência ao impacto. Para ambientes adversos, verifique ambos.
Figura 3. As verificações da ficha técnica incluem tensão, configuração dos contatos, marcação dos terminais, resistência, tensão de iluminação e requisitos do gabinete.
Condições de serviço, EMC e notas de segurança na edição 2024
A revisão de 2024 atualizou várias áreas técnicas importantes para a seleção e instalação de produtos.
Condições normais de serviço, incluindo choque e vibração - a edição de 2024 revisou os requisitos de choque e vibração. Se sua aplicação envolver vibração significativa (máquinas-ferramentas, equipamentos móveis, compressores), confirme se o produto foi testado de acordo com os requisitos de vibração da edição atual, e não apenas de uma edição mais antiga.
Requisitos de EMC - Os dispositivos de circuito de controle podem ser fontes de interferência conduzida e irradiada, e também podem ser suscetíveis à interferência de unidades de frequência variável e outras fontes. A edição 2024 aborda os requisitos de EMC. Em painéis com VFDs ou outras fontes de ruído, isso é importante.
Testes de tração - A edição de 2024 adicionou ou revisou os requisitos de teste de arrancamento para blocos de contato e conjuntos de atuadores. Isso é relevante para aplicações em que a vibração ou a tensão do cabo pode deslocar um bloco de contato do seu atuador.
Dispositivos de classe II - Se a sua aplicação exigir isolamento duplo ou reforçado (determinados circuitos de segurança, diretivas específicas de maquinário), confirme se o produto é classificado especificamente como um dispositivo de Classe II de acordo com a norma IEC 60947-5-1:2024, e não apenas considerado seguro por ter corpo de plástico.
Chaves magnéticas de contato tipo Reed - Se estiver usando chaves magnéticas para detecção de posição ou intertravamento de portas, confirme se elas estão cobertas pela norma IEC 60947-5-1 e verifique as especificações específicas de distância e força de atuação magnética.
Os botões de pressão com cabeça de cogumelo vermelho são comumente usados como dispositivos de parada de emergência. A norma IEC 60947-5-1 abrange a construção eletromecânica e as classificações desses botões. Por si só, ela não torna um dispositivo uma parada de emergência compatível.
As funções de parada de emergência são regidas pela norma IEC 60947-5-5 (travamento mecânico, requisitos de ação de abertura direta) e por normas de segurança de máquinas, como a ISO 13850. Um dispositivo usado como parada de emergência deve atender ao requisito de ação de abertura direta, o que significa que o contato NC deve abrir positivamente quando o atuador for operado, independentemente da soldagem do contato ou da falha da mola.
Não presuma que qualquer botão em forma de cogumelo vermelho seja adequado para uso em paradas de emergência. Verifique se o produto específico está classificado e marcado para o serviço de parada de emergência e verifique a conformidade com o padrão de segurança da máquina aplicável à sua aplicação. Os regulamentos locais e a diretriz de máquinas ou equivalente em sua jurisdição podem impor requisitos adicionais.
Figura 4. Botões de pressão, chaves seletoras e luzes indicadoras funcionam juntos como a interface do operador para o controle da máquina e do painel.
Shieldhz Produtos nesta categoria
A Shieldhz fornece botões de pressão, luzes indicadoras e chaves seletoras para aplicações em painéis de controle industrial. Se estiver avaliando os produtos da Shieldhz em relação à IEC 60947-5-1:2024, as etapas são as mesmas de qualquer fornecedor:
Obtenha a folha de dados do produto e confirme se a tensão operacional nominal, a corrente, a categoria de utilização, a resistência mecânica e a resistência elétrica estão indicadas.
Confirme se o produto foi testado de acordo com a norma IEC 60947-5-1:2024 ou uma edição anterior e se há um certificado de teste ou uma declaração de conformidade disponível.
Confirme se a classificação IP é indicada para a configuração montada no recorte do painel, e não apenas para o cabeçote do atuador isoladamente.
Para dispositivos iluminados, confirme a tensão da lâmpada ou do LED separadamente da tensão de contato.
Para aplicações de parada de emergência, confirme se o dispositivo possui a marcação apropriada de ação de abertura direta e se atende aos requisitos da norma IEC 60947-5-5.
Não se baseie em imagens de produtos ou descrições gerais de catálogos para tomar decisões de conformidade. Solicite a folha de dados e o certificado para o número de peça específico.
Esses erros aparecem regularmente em construções e aquisições de painéis:
Usar contatos com classificação AC em circuitos DC sem verificar a classificação DC. A interrupção de CC é mais exigente. A classificação CC é quase sempre menor do que a classificação CA na mesma tensão.
Supondo que todos os produtos de 22 mm de marcas diferentes sejam intercambiáveis. O diâmetro do corte pode coincidir, mas a interface do bloco de contato, a profundidade de montagem e a compatibilidade dos acessórios geralmente não coincidem.
Especificação da tensão de iluminação por suposição. Um circuito de controle de 24 V CC não significa que a lâmpada seja de 24 V CC. Algumas famílias de produtos oferecem opções de lâmpadas de 24 V, 110 V e 230 V no mesmo corpo. Um erro comum é pedir a tensão de lâmpada errada.
Ignorando a resistência elétrica para aplicações de alto ciclo. Os números de resistência mecânica parecem impressionantes. A resistência elétrica com carga nominal é o número que importa para a longevidade.
Tratar a classificação IP do cabeçote do atuador como a classificação IP do conjunto. A parte traseira do conjunto, incluindo os blocos de contato e a fiação, também deve ser considerada. A classificação IP do conjunto completo em seu recorte é o que protege o circuito.
Não verificar a edição do padrão para o qual o produto foi testado. A edição de 2024 introduziu alterações. Para novos projetos, confirme se o produto foi testado de acordo com a edição atual, se isso for importante para sua documentação de conformidade.
Lista de verificação prática de compra
Antes de fazer um pedido de botões de pressão, chaves seletoras ou luzes indicadoras, confirme o seguinte:
A tensão operacional nominal (Ue) corresponde à tensão do circuito de controle
Classificação CA ou CC confirmada para seu tipo de circuito
A categoria de utilização (AC-15, DC-13, etc.) corresponde ao tipo de carga
A corrente operacional nominal (Ie) cobre a carga real, inclusive a de partida
A configuração dos contatos (NA, NF ou combinação) corresponde ao diagrama de fiação
Número de blocos de contato por atuador confirmado
Diâmetro do corte do painel confirmado (16 mm, 22 mm ou 30 mm)
Tensão de iluminação confirmada separadamente (se iluminada)
Classificação IP confirmada para a configuração montada
Valores de resistência mecânica e elétrica revisados para taxa de ciclo
Esquema de marcação de terminais confirmado com base na documentação da fiação
Certificado de teste ou declaração de conformidade disponível para o número de peça específico
Dispositivos de parada de emergência verificados de acordo com a norma IEC 60947-5-5 e a norma de segurança de máquina aplicável
Requisitos do código elétrico local e da diretriz de máquinas verificados de forma independente
Perguntas frequentes
O que é a IEC 60947-5-1?
A IEC 60947-5-1 é a norma IEC para dispositivos de circuito de controle eletromecânico e elementos de comutação. Ela abrange botões de pressão, chaves seletoras, luzes indicadoras, blocos de contato e dispositivos relacionados usados em circuitos de controle de baixa tensão. Ela define como esses dispositivos devem ser classificados, construídos, testados e marcados. A edição atual é a quinta edição, publicada em 2024-03-26.
A que faixa de tensão a IEC 60947-5-1 se aplica?
A norma se aplica a dispositivos com tensões nominais de até 1000 V CA (em frequências de até 1000 Hz) e até 600 V CC. Isso abrange as tensões do circuito de controle usadas na grande maioria dos painéis industriais, incluindo 24 V CC, 48 V CC, 110 V CA e 230 V CA.
Qual é a diferença entre um contato normalmente aberto e um contato normalmente fechado?
Um contato normalmente aberto (NO) está aberto (circuito interrompido) quando o atuador está em repouso e fecha quando operado. Um contato normalmente fechado (NC) é fechado (circuito fechado) quando o atuador está em repouso e abre quando é operado. A distinção é fundamental para a lógica de controle - os circuitos de partida normalmente usam contatos NA, enquanto os circuitos de parada e intertravamento normalmente usam contatos NF.
A norma IEC 60947-5-1 abrange os botões de parada de emergência?
Ela abrange a construção eletromecânica e as classificações dos dispositivos de botão de pressão, incluindo os tipos de cabeça de cogumelo. Entretanto, os requisitos da função de parada de emergência - especificamente o requisito de ação de abertura direta - são cobertos pela IEC 60947-5-5. Os aplicativos de parada de emergência também devem estar em conformidade com as normas de segurança de máquinas, como a ISO 13850. Um botão em forma de cogumelo vermelho não é automaticamente um dispositivo de parada de emergência em conformidade.
O que mudou na edição de 2024 em comparação com a edição de 2016?
A quinta edição de 2024 revisou ou adicionou requisitos em várias áreas: escopo e exclusões, requisitos de circuito de controle, condições normais de serviço (choque e vibração), informações e marcação, requisitos de construção e testes relacionados à segurança, requisitos de EMC, chaves magnéticas com contato reed, dispositivos de circuito Classe II, testes de extração, informações sobre dispositivos de sinalização sonora e um novo Anexo O. Se a sua documentação de conformidade fizer referência à quarta edição (2016), verifique se as alterações na edição de 2024 afetam sua aplicação específica.
Por que as classificações CA e CC são listadas separadamente nas folhas de dados dos blocos de contato?
Os circuitos CC são mais difíceis de interromper do que os circuitos CA com a mesma tensão porque a corrente CA passa pelo zero duas vezes por ciclo, o que naturalmente extingue o arco. A CC não tem passagem pelo zero, portanto o arco deve ser extinto mecanicamente. Isso significa que um bloco de contato classificado para 240 V CA / 10 A normalmente terá uma tensão CC ou corrente nominal menor. Sempre verifique explicitamente a classificação de CC para circuitos de controle de CC.
Qual classificação IP devo especificar para os botões de pressão em um painel de controle?
Depende do ambiente. O IP65 é um mínimo comum para painéis expostos a lavagens ou poeira significativa. O IP67 ou IP69K pode ser necessário para processamento de alimentos ou aplicações externas. A classificação IP deve ser confirmada para o dispositivo montado completo em seu recorte de painel - não apenas para a cabeça do atuador. Consulte a folha de dados do produto para obter a classificação de IP do conjunto completo e verifique se a classificação atende aos requisitos de seu ambiente de instalação e a quaisquer normas locais aplicáveis.
Conclusão final
A IEC 60947-5-1 oferece uma estrutura consistente para entender o que os números em uma folha de dados de botão de pressão ou bloco de contato realmente significam. A edição 2024 é a referência atual. Ao especificar ou comprar dispositivos de circuito de controle, a norma informa o que deve ser solicitado: tensão operacional nominal, categoria de utilização, configuração de contato, valores de resistência, classificação de IP para o conjunto e um certificado de teste vinculado ao número de peça específico. Para aplicações de parada de emergência, vá além e verifique a conformidade com a IEC 60947-5-5 e a norma de segurança da máquina aplicável. A seleção final ainda precisa ser verificada em relação à avaliação de segurança da máquina, à folha de dados do produto, ao ambiente de instalação e ao código local. A lista de verificação acima abrange as etapas práticas. Se você precisar verificar o que um produto específico da Shieldhz cobre, comece com a folha de dados e a declaração de conformidade para esse número de peça.
Shi, Muxi
Shi, Muxi escreve artigos técnicos da Shieldhz para compradores de controle industrial e componentes elétricos, abrangendo chaves de came rotativas, chaves isoladoras, seccionadores PV DC, botões de pressão, luzes indicadoras, gabinetes à prova d'água e blocos de terminais. Os artigos são baseados na experiência de fabricação e exportação da Zhejiang Shihe Electric Co., Ltd., com ênfase prática na seleção de modelos, planilhas de dados, desenhos, certificações, classificações de IP e detalhes de consulta que os compradores devem confirmar antes de fazer o pedido.