Banco de Testes Elétricos: Um Guia do Comprador para Tipos, Custos e Especificações

Todos os fabricantes de dispositivos de proteção enfrentam o mesmo problema. Para começar, meios manuais de testar sistemas, como voltímetros e dispositivos de medição de tempo, funcionam bem para produção de baixo volume, quando a taxa de produção é de 100 unidades ou menos. No entanto, uma vez que a produção ultrapassa esse número, o teste torna-se complicado e ineficaz.

Bancadas de teste fornecem uma solução para esse problema, e existem muitos tipos de máquinas, desde uma simples máquina de teste de mesa até uma linha totalmente automatizada com centenas de metros de comprimento. Isso resulta em uma grande variedade de preços. Neste artigo, falaremos sobre os vários tipos de bancadas de teste, suas partes e preços.

Em conclusão, a definição de uma bancada de teste elétrica pode ser descrita como um equipamento capaz de operar de forma estacionária ou semi-estacionária e que serve para testar um disjuntor, contator ou outros dispositivos, obtendo medições que são comparadas com os valores de referência aceitos. Os custos das bancadas de teste elétricas também podem variar de $2.000 para uma unidade que realiza apenas uma função específica até $50.000 ou mais se uma linha automatizada for adquirida. Para diferentes modelos de bancadas de teste portáteis básicas, deve-se esperar pagar entre $8.000 e $30.000. Os tempos de inatividade da engenharia são responsáveis pela eficiência da bancada de teste, e não pela precisão da máquina.

O Que Uma Bancada de Teste Elétrica Realmente Faz

Se você remover os gabinetes, uma bancada pode realizar quatro tarefas básicas. Ela produz a corrente ou tensão desejada no objeto sendo testado. Também mede a resposta do objeto testado, ou seja, mede o tempo de disparo, corrente de disparo ou alguma resistência de contato ou resistência de isolamento. Em seguida, compara os resultados medidos com o limite padrão de acordo com as necessidades do cliente. A última função da bancada é registrar os resultados.

Ao contrário do que os compradores podem pensar, a última função é muito importante. Um equipamento que testa e não registra deixa você com uma pilha de documentos e nada que possa ser rastreado. O equipamento que registra fornece um conjunto de dados que pode servir para fins de garantia.

Os Tipos de Bancadas e o Que Cada Uma Comprova

Das seis categorias, a maioria do mercado está coberta. Todos os seis tipos não são alternativas uns aos outros.

• Bancada de característica de disparo. Aplica múltiplos da corrente nominal e mede o tempo de disparo em diferentes pontos. Para um pequeno disjuntor, esta bancada de disparo é usada para testes de faixa térmica feitos em 1,13 e 1,45 da corrente nominal e para faixas magnéticas testadas em 2,55 vezes e depois em 5 ou 10 vezes para curvas B, C e D. Esta é a bancada principal para qualquer projeto de MCB e RCBO.
• Bancada de corrente residual. Realiza testes de RCCB e RCBO a 0,5 da corrente residual nominal para não disparo, à corrente nominal para tempo de disparo e a 5 vezes para requisito de disparo rápido. Dispositivos do tipo A, F e B requerem fonte de teste DC ou de frequência mista que é um gerador diferente, e não uma opção de software. O banco que não consegue fornecer corrente DC estável não pode testar dispositivos do tipo B e isso será declarado no certificado.
• Banco de teste instantâneo e de vida útil. Realiza milhares de operações de fechamento e abertura em corrente nominal e sobrecarga, verificando a capacidade do mecanismo e dos contatos de suportar. As taxas padrão de resistência para MCBs domésticos são cerca de 4000 elétricas e 10000 mecânicas, e o banco de teste de vida útil é como você pode demonstrar isso.
• Banco de teste abrangente para disjuntores. Este banco é uma combinação de testes de disparo, teste de resistência de isolamento, teste de resistência de contato, testes mecânicos de temporização, geralmente usado para disjuntores moldados e a ar onde apenas um banco é suficiente para realizar o teste completo. Testa todas as unidades de disparo, bobinas de fechamento e contatos auxiliares.
• Banco de teste para contatores e partidas. Realiza a medição da tensão de acionamento e desligamento, corrente da bobina, resistência em todos os polos, contando operações mecânicas. A lógica de teste é diferente de um disjuntor porque os critérios de aceitação são diferentes, e um equipamento abrangente de teste para contatores cobre a bobina, os contatos principais e o bloco auxiliar em um ciclo.
• Banco de envelhecimento e resistência. Opera os dispositivos por um período extenso em alta temperatura ou na corrente nominal com a ajuda de aparelhos especiais para criar deriva. Serve como um teste de confiabilidade e não como uma verificação de saída dos dispositivos.

O que está dentro do banco

A lista de materiais detalha claramente os preços e explica por que as duas cotações têm uma diferença de três vezes.

• Fonte de corrente. Um transformador e um regulador, ou uma fonte de estado sólido capaz de produzir a corrente máxima de teste. Este será o componente mais caro, porém o que mais comumente é subdimensionado.
• Fonte de tensão. Geralmente, na maioria das configurações, a fonte de tensão é independente da fonte de corrente e é necessária para testes de isolamento e dielétricos.
• Equipamento de medição. Inclui o shunt, transformador de corrente, placa de aquisição de dados e certificado de calibração. O banco é tão bom quanto sua calibração, que é uma despesa anual adicional. Em um disjuntor moldado ou a ar, a cadeia também precisa ler a unidade de disparo, por isso um banco construído em torno de rotinas de teste ACB possui uma interface de comunicação que uma estação MCB não possui.
• Sistema de proteção. Esta é a configuração de contatores, relés e intertravamentos importantes para o roteamento correto da corrente de teste e proteção do operador. O circuito de segurança é a área onde geralmente ocorrem cortes de custos.
• Fixações e equipamentos de manuseio. Este é o sistema de grampos que seguram o dispositivo, o arranjo de barramentos que conectam o dispositivo e o aparelho para carregar os dispositivos. Para linhas de alta produção, a eficácia do design do dispositivo é ainda mais importante do que a da eletrônica.
• Software. Isso inclui a sequência de testes, tabelas de limites, lógica de aprovação/reprovação, banco de dados e modelo de relatório.

Deve-se notar que o manuseio mecânico é frequentemente negligenciado pelos compradores, apenas para perceberem sua importância posteriormente. Um banco que leva em média dois minutos para prender cada dispositivo terá uma baixa taxa de produção, apesar de ser rápido no teste.

O Custo, em Toda a Gama

Os preços mencionados abaixo correspondem às figuras indicativas de 2026. Estações construídas na China são as mais baratas, enquanto dispositivos fabricados na Europa e no Japão são os mais caros.

A transição de uma estação manual para uma linha totalmente automatizada é considerada o melhor investimento e o melhor local para realizar o cálculo de retorno. Uma configuração manual pode ter um operador trabalhando e processando cerca de 150 dispositivos durante um turno. Uma linha automatizada, habilitada pelo uso de eletrônica aproximadamente igual e adotando melhores técnicas de manuseio de dispositivos, pode processar cerca de 1.200 dispositivos. Se essa diferença compensa depende do volume, custo de mão de obra e custo de escape de defeitos, e esta análise de o retorno do investimento em testes automatizados versus manuais de MCB trabalha com a aritmética com suposições realistas, não otimistas.

Além do preço de compra, existem dois custos que devem ser incluídos no orçamento imediatamente: calibração, que representa uma pequena porcentagem do custo da máquina a cada ano, e peças sobressalentes para dispositivos e contatos que se desgastam mais rápido do que o previsto.

Como uma Sequência de Teste Funciona

A sequência é importante, pois afeta o tempo do ciclo e uma má organização da sequência pode arruinar uma boa produção.

O processo começa com a identificação. O ato de ler o código de barras vincula o número de série do produto com as informações sobre o teste, para que não seja possível fazer uma identificação errada devido à conexão da corrente elétrica.

Em seguida, vem o teste de falta de energia: consiste em inspeção visual e medição de impedância nos contatos que estão fechados. Conexões ruins não atenderão aos requisitos técnicos do teste térmico ao serem realizadas.

Segue-se o teste de resistência de isolamento. O dispositivo é testado com uma tensão igual a 500 В para a classificação de tensão de 250 V ou inferior e com uma tensão igual a 1000 V para a classificação de tensão superior a 250 V. Normalmente, as especificações indicam que um dispositivo bom terá resistência superior a 100 МΩ, e qualquer valor inferior a 1 МΩ será considerado uma falha.

Depois disso, seguem-se os testes de disparo. Os testes, incluindo disparos em diferentes correntes, são realizados em sequência. O processo controlado dos disparos (considerando as pausas entre eles) ajuda a evitar aprovações falsas devido ao uso de bimetais de aquecimento.

No que diz respeito aos dispositivos diferenciais, neste caso, aplica-se a metade da corrente nominal para ausência de disparo, a corrente nominal para temporização e cinco vezes a corrente nominal para velocidade.

Finalmente, com o dispositivo marcado e a falha isolada, o registro é criado. As decisões de roteamento são uma questão de engenharia mecânica, e uma decisão baseada no banco de testes só é ignorada por pessoal que trabalha sob pressão.

O trabalho de resistência executa a mesma sequência milhares de vezes sem operador, o que é um problema de engenharia diferente. Um Banco de envelhecimento ATS é construído para esse modo: ciclo não assistido, registro de deriva e um registro de falhas que sobrevive a uma interrupção de energia.

Quem constrói esses bancos

O mercado é classificado em três categorias e a escolha correta depende do teste a ser realizado.

• Produtores de instrumentos. Fluke, Megger, Chauvin Arnoux, Kyoritsu, Omicron etc. Seus produtos incluem dispositivos portáteis e estacionários, que são bem documentados e possuem suporte internacional e calibração através de seus parceiros distribuidores. Esses produtores de instrumentos são a melhor escolha ao realizar testes em condições de campo ou em laboratórios que testam poucos dispositivos por dia.
• Fabricantes especializados de bancos. Essas empresas produzem bancos de acordo com os requisitos dos dispositivos específicos e geralmente estão equipadas com manuseio de produto e software necessário para esse tipo específico de produto. A vantagem desses bancos de teste é que os testes já são realizados conforme as normas apropriadas. A desvantagem é a incapacidade de alterar os testes quando o produto muda.
• Construtores de linhas de produção. Essas empresas criam bancos que fazem parte das linhas de produção, incluindo manuseio, marcação, classificação, coleta de dados etc. Esta é a rota correta acima de certo volume, e o comparação dos construtores de bancos de teste MCCB estabelece o que procurar em cada tipo de fornecedor, incluindo a questão que a maioria dos compradores esquece de perguntar sobre a disponibilidade de peças sobressalentes para cinco anos à frente.

Onde a Benlong se encaixa

Criamos bancos e linhas para fabricantes de equipamentos, não dispositivos para eletricistas, e isso afeta todos os nossos projetos. Nossos clientes realizam os testes em seus próprios dispositivos, mas precisam respeitar o ritmo de produção e as normas que serão avaliadas por seus clientes.

Isso significa que existem três pontos inegociáveis em nossos projetos. Em primeiro lugar, os protocolos de teste são acordados com o engenheiro de qualidade do cliente com base em padrões predeterminados, em vez de serem selecionados a partir do inventário. Em segundo lugar, o dispositivo de fixação é projetado especificamente para este equipamento, pois uma braçadeira universal que fixa tudo não pode funcionar bem. Por fim, os dados são enviados para o banco de dados pertencente ao cliente no formato adequado para o seu sistema ERP.

O projeto típico começa a partir da única medição que nossos clientes não conseguem comprovar no momento. Pode ser o ponto de disparo magnético do dispositivo de curva C, a resistência de contato após 2.000 ciclos ou o tempo total de teste por unidade. O banco de testes é construído em torno dessa medição e só então recebe outras medições. Portanto, criamos uma máquina aplicada ao problema, e não um modelo do catálogo.

O que não fazemos é vender o banco de testes como uma caixa preta. Se os critérios de aceitação não estiverem claramente definidos, o banco funcionará com base no que foi programado quando entrou em operação.

Lista de Verificação de Especificações Antes de Assinar

Caso um fornecedor não responda a qualquer uma das oito perguntas acima, isso implica que ele não está preparado para o pedido.

• Qual corrente um testador pode obter e por quanto tempo?
• A fonte de alimentação fornece regulação estável durante todo o teste?
• Quais padrões são cobertos no teste?
• Quanto tempo leva o processo de troca?
• Qual é a frequência de calibração e quem é responsável pelas calibrações?
• O que acontece com os resultados dos testes se o computador perder energia?
• Quais peças de reposição são consumíveis, quanto tempo duram e se estarão disponíveis em cinco anos?
• O que é o SAT na fábrica e quem está envolvido nele?

O processo de troca do banco determinará se ele estará operacional em três anos. De fato, equipamentos com um período de troca de quarenta minutos serão usados em apenas uma classificação, e a auditoria de qualidade revelará uma grande lacuna no registro de qualidade.

Perguntas frequentes

Para que serve um banco de testes elétrico?

Sinais de corrente e tensão devem ser fornecidos a um dispositivo ou sistema de proteção para medir sua resposta em comparação com a resposta de referência, registrando os resultados sob uma identificação específica do objeto. O dispositivo serve para controle de qualidade e gestão de processos em uma fábrica e é usado para testes e desenvolvimento em laboratório.

Quanto custa um?

Uma máquina de função única pode ser adquirida por $2.000-$6.000, enquanto um banco de testes completo custa cerca de $60.000. O projeto mais caro é uma linha automatizada que custa entre $50.000 e $200.000. Nesta categoria, também há equipamentos portáteis para teste de fase que custam entre $8.000 e $30.000, frequentemente escolhidos por serem úteis para trabalhos de comissionamento em campo.

Um banco de testes pode testar tanto disjuntores AC quanto DC?

Desde que seja construído da maneira correta, utilizando alimentação de corrente contínua. Devido às diferenças nas características das interrupções de corrente contínua, é necessário observar que a corrente de teste em equipamentos de CC é definida para um valor específico da constante de tempo, geralmente cerca de alguns milissegundos. Além disso, deve-se lembrar que uma bancada de trabalho com alimentação de corrente alternada aplicada ao retificador produzirá um determinado valor, mas não necessariamente um que cumpra os requisitos.

Com que frequência uma bancada de teste precisa de calibração?

A frequência da calibração é considerada anual. O processo específico de calibração é realizado separadamente para a unidade fonte relevante, a cadeia de medição e a base de tempo. Quando uma bancada de teste é colocada em serviço, seu certificado de calibração torna-se parte da documentação de qualidade e, portanto, a frequência deve estar conforme a conformidade.

Preciso de uma linha automatizada ou uma bancada manual é suficiente?

Para qualquer volume abaixo do limite de 500 máquinas por dia, uma bancada de dispositivo móvel, organizada profissionalmente e equipada com aparelhos eficazes, geralmente é uma opção melhor, pois a taxa de mudança para a aplicação é muito mais rápida e o montante investido é mais seguro. Para volumes de produção maiores, o processo consome mais tempo e o período de retorno da automação é medido em horas-homem e pela redução do número de erros durante o teste.

Referências

• NETA — Associação Internacional de Testes Elétricos
• Fluke — Instrumentos de Teste e Medição Elétrica
• Chauvin Arnoux — Teste e Medição Portáteis
• OMICRON — Testes de Proteção e Injeção Primária
• UL Solutions — Normas para Disjuntores e Dispositivos de Proteção

Conclusão

Avaliar os tempos de deslocamento é simples. Se um construtor está neste ramo há bastante tempo, ele será capaz de alcançar a precisão desejada de instrumentação de um milissegundo. Um mínimo de dez anos de operação da fábrica pode ser alcançado com a ajuda de equipamentos capazes de minimizar o tempo de troca para vários minutos e obter os resultados necessários em cada ciclo operacional, atendendo a todos os requisitos de qualidade.

Em conclusão, deve-se criar o tempo de troca, usar operações de gravação suaves, implementar os requisitos necessários e só então considerar a eletrônica. Uma vez que entendemos o equipamento, a capacidade e o ponto de conformidade, um bom projeto da bancada pode ser feito.