 |
Надежность и качество электроснабжения в большой степени зависят от арматуры, предназначенной для соединения различных проводников. Наш автор сегодня анализирует конструкции аппаратных зажимов, отличающиеся способом нанесения медного слоя, а также расшифровывает соответствующие маркировки зажимов, что поможет потребителю правильно сориентироваться при их выборе.
 |
|
Аппаратные зажимы для алюминиевых и сталеалюминиевых проводов
Методы изготовления и типы маркировки
Виктор Липунцов,
главный специалист
филиала ОАО «ФСК ЕЭС»
«Электросетьсервис»,
г. Москва
|
|
Зажимы аппаратные (далее – зажимы), имеющие в маркировке начальные цифры и буквы А1А, А2А и А4А (соответственно с одним, двумя и четырьмя отверстиями в лапке), предназначены для присоединения алюминиевых и сталеалюминиевых проводов к выводам электрических аппаратов согласно ГОСТ 839-80.
Для начала рассмотрим конструкцию зажима. Он состоит из алюминиевого корпуса, выполненного в виде трубы, в котором опрессовывается провод, и лапки прямоугольной формы с отверстиями, посредством которой зажим присоединяется к выводам аппаратов. На контактную поверхность лапки наносится медный слой или присоединяется медная пластина для обеспечения надежного контакта при переходе от алюминиевых проводов к медным выводам аппаратов. При этом плотность тока на переходном контакте принята порядка 0,25–0,3 А/мм2. При применении зажимов с алюминиевой лапкой без нанесения медного слоя плотность тока снижается до 0,1–0,15 А/мм2. Именно поэтому практически вся контактная арматура даже при соединении друг с другом (например, в шлейфах анкерно-угловых опор) изготавливается с медным слоем на контактной поверхности лапки.
Конструкции различных типов зажимов отличаются способом выполнения корпуса с лапкой (штамповкой из трубы или прутка с последующим сверлением отверстия под установку провода или литьем из алюминия, например, марки А5, обладающего достаточной пластичностью для опрессования) и способом нанесения медного слоя. Именно от этого слоя в первую очередь зависит качество зажима и надежность контакта.
Существует несколько способов нанесения медного слоя на контактную поверхность лапки зажима.
Холодная сварка
Этот метод был разработан и внедрен в конструкциях аппаратных зажимов в середине 60-х годов прошлого века. Он заключается в следующем: медная пластина толщиной 1 мм, обработанная по специальной технологии, накладывается на поверхность лапки зажима. Затем пуансоном (специальным прессом), имеющим расположенные в определенном порядке выступы определенной формы и высоты, производится соединение медной пластины с алюминиевой лапкой.
Как показал длительный опыт эксплуатации таких зажимов, качество их значительно снижается при малейшем отклонении от требований технологического процесса. При наличии даже небольшого зазора между медной пластиной и алюминиевой лапкой возможно попадание в зажим влаги, что в дальнейшем приводит к отслоению пластины. Этот недостаток можно исключить, если по контуру медной пластины нанести термостойкий герметик, предотвращающий попадание влаги, что повышает качество зажимов и увеличивает срок их службы.
В маркировке зажимов, где медный слой нанесен методом «холодной сварки» (рис. 1), в конце указана цифра «2». Например: «А2А-120-2».
Гальванический метод
Конструкции таких зажимов освоены производством в середине 80-х годов. Технология оказалась недорогой и доступной, и сейчас зажимы с гальваническим методом нанесения медного слоя выпускаются многими предприятиями. Толщина медного слоя в этих зажимах составляет 20–40 мкм.
Следует обратить внимание, что при выполнении монтажных работ обработка контактной поверхности должна производиться с использованием специальных паст или контактных смазок, чтобы не нарушить медный слой. Зачистка контактной поверхности металлической щеткой не допускается.
Если в маркировке зажимов присутствует буква «Г» (рис. 2), то это обозначает гальванический способ нанесения медного слоя. Например, « А2А-120Г».
|
|
Рис.1 Аппаратный зажим А4А-120-2 (медная пластина нанесена методом «холодной сварки»).
Рис.2 Аппаратный зажим А2А-120Г (медный слой нанесен гальваническим методом).
Рис.3 Аппаратные зажимы с лапками из АПМ А1А-25-8, А1А-35-8, А2А-120-8.
Рис.4 Аппаратный зажим А4А-185-Т (медный слой нанесен термодинамическим способом (плазмой).
Рис.5 Аппаратный зажим А4А-240П (в комплекте пластина из АПМ).
|
Использование листов из АПМ
Лапки таких зажимов делаются из листов АПМ (алюминий, плакированный медью), изготавливаемых промышленным способом. Надежность соединения алюминия с медью в этом случае обеспечивает более высокое качество зажимов по сравнению с приведенными выше конструкциями. Соединение лапки из АПМ с корпусом зажима производится сваркой.
Изготовление зажимов данной конструкции довольно трудоемкое, что отражается на их стоимости. Однако затраты быстро окупаются при эксплуатации за счет высокой надежности и большего срока службы зажимов.
В маркировке зажимов присутствуют цифры «7» или «8» (рис. 3) в зависимости от исполнения. Например: «А2А-50-7» или « А2А-120-8».
В последние 10 лет отечественными производителями («ТЗВА», «МЗВА», «АИЗ» и др.) в подавляющем большинстве выпускались зажимы с медным слоем, нанесенным «холодной сваркой» и гальваническим методом. Зажимы с использованием АПМ в России практически не изготавливались из-за сложностей в приобретении самого проката (лишь в этом году к их производству приступило ОАО «ЮАИЗ»).
Тем временем на российский рынок начали активное продвижение западные компании, выпускающие аппаратные зажимы.
Такие обстоятельства привели наши предприятия к необходимости поиска новых решений для создания аппаратных зажимов высокого качества, конкурентоспособных на рынке. В результате появились современные технологии нанесения медного слоя.
В работе над ними принимали участие специалисты филиала ОАО «ФСК ЕЭС» «Электросетьсервис» и ЗАО «МЗВА».
Краткое описание новых технологий и конструктивных особенностей зажимов, созданных на их основе, дает представление о приоритетных направлениях работы по совершенствованию данного вида оборудования.
Термодинамический метод
Нанесение медного слоя производится на специальном оборудовании, обеспечивающем при высокой температуре и большой скорости пламени (плазмы) глубокое внедрение частиц меди в тело алюминиевой лапки, в результате чего получается хорошее сцепление двух металлов. При этом можно получить толщину медного слоя от 40 до 150 мкм с очень высокой твердостью, что позволяет производить зачистку контактной поверхности металлической щеткой.
В маркировке зажимов с термодинамическим способом нанесения медного слоя присутствует буква «Т» (рис. 4). Например: «А2А-120Т-1».
С АПМ, но по-новому
Особенность этих зажимов заключается в том, что корпус с лапкой выполнены из алюминия. А в монтажный комплект зажима входит прокладка (пластина) из одностороннего АПМ. Толщина прокладки составляет от 0,1 до 1 мм, а слой меди составляет 5–150 мкм. При присоединении зажима к выводам аппаратов пластина устанавливается между лапкой алюминиевого зажима и выводом аппарата таким образом, чтобы медные слои аппарата и лапки зажима контактировали между собой.
В зависимости от толщины пластины предусматривается одноразовое ее применение (при окислении контактов она просто заменяется запасной) или многоразовое с периодической зачисткой медного слоя. В комплект зажимов входит до
5 пластин из АПМ, а при необходимости такие пластины можно заказывать дополнительно. Аппаратные зажимы такой конструкции обеспечивают больший срок
эксплуатации, поскольку замены требует только контактная пластина.
В маркировке этих зажимов (рис. 5) присутствует буква «П» . Например: «А2А-120П-1».
Зажимы ПА и ПАМ
В заключение скажем несколько слов о болтовых плашечных зажимах типа ПА, предназначенных для соединения алюминиевых и сталеалюминиевых проводов в петлях анкерно-угловых опор. Отечественными специалистами разработан специальный профиль оптимального сечения, в котором вдоль желоба выполнен ряд параллельных выступов высотой до 0,3 мм, что позволяет повысить качество электрического контакта за счет увеличения количества точек контакта с проводом. Профиль выполняется методом проката, что обеспечивает технологичность изготовления зажимов.
В обозначение этих зажимов введена буква «Б». Например: «ПА-3-2Б».
По такому же принципу выполнены профили болтовых зажимов типа ПАМ, предназначенных для соединения медного провода с алюминиевым или сталеалюминиевым проводом. На поверхность желоба, в котором устанавливается медный провод, термодинамическим способом наносится слой меди. Это позволяет снизить трудоемкость при изготовлении зажимов и одновременно повысить их надежность.
В маркировке зажимов используется буква «Т». Например: «ПАМ-3Т-1».
| 
|
