В научной литературе нет единой, унифицированной классификации клеммных блоков, однако в профессиональном сообществе сложилось несколько категорий классификации:
Рельефные (с рельефной обоймой)
С защитой провода (защита от вырывания)
Для крепления на поверхность
Ответная часть на кабель
сильнотончые
слаботочные
Довольно просто выполняется делается с использованием специальных колпачков. С их использованием соединение более надежно заизолировано, контакт лучше. Наружная часть такого колпачка отлита из пластика, не поддерживающего горение, внутрь вставлена металлическая коническая часть с резьбой. Эта вставка обеспечивает большую поверхность соприкосновения, улучшая электрические характеристики соединения. Это отличный способ соединить два (или больше) провода без пайки.
Скрутка проводов при помощи колпачков происходит еще проще: снимается изоляция на 2 см, провода слегка закручиваются. На них надевается колпачок, с усилием проворачивается несколько раз, до тех пор, пока металл не окажется внутри колпачка. Все, соединение готово.
Соединительные изолирующие зажимы (СИЗ) используются при электромонтажных работах, в целях изоляции, соединения и фиксации в единый “пучок” проводов и кабелей.Соединительные изолирующие зажимы соединяют и фиксируют медные провода в скрутке. Изготовлены из стальной оцинкованной пружины, корпус нейлоновый, не содержащий галогенов. Огнеупорный. Конической формы пружина обеспечивает надежный захват и удержание скрутки проводов на протяжении всего срока эксплуатации. Корпус полностью изолирует скрутку. Зажим накручивается на предварительно зачищенные и соединенные вместе концы проводов. Дополнительных инструментов не требуется, имеется возможность многократного использования. Температурный диапазон: от -10°С до +75°С.
Cоединительная изолирующая заглушка, используется для быстрого соединения, изоляции нескольких проводов. Монтаж происходит на зачищенные провода, методом вкручивания, без участия какого либо специально инструмента.
- Крылья существенно упрощают монтаж проводов больших сечений.
- Широкое основание зажима обеспечивает защиту и полную изоляцию соединения.
- Пружина имеет специальный квадратный профиль, создающий резьбу непосредственно на скрутке и надежно удерживает соединенные провода.
- Контактная пружина имеет большую длину, чем в стандартных бюджетных СИЗ.
Контактная часть: стальная оцинкованная пружина
Материал корпуса: ПВХ
Температурный диапазон: от -10°C до +75°C
Цветовая маркировка корпуса облегчает выбор правильного размера
Соединительные винтовые клеммники предназначены для соединения проводов между собой. Это наиболее распространённый вид клеммников. Обычно применяются для коммутации проводов в распределительных коробках. Материал: полиэтилен, полиамид, поликарбонат, полипропилен. Если вы работаете с алюминиевыми проводами, то такие блоки клеммников лучше не использовать - в винтовых клеммниках они сильно деформируются и могут быть переломаны.
Самозажимные клеммники могут иметь от 2 до 8 мест для проводов с минимальным сечением 0,75 мм2 и максимальным - 2,5 мм2. Способны выдержать нагрузку до 4-5 кВт (24 А). Такие зажимные клеммники очень удобны в монтаже, сильно сокращая его время - не нужно скручивать, а затем изолировать провода. Но, занимают больше места в распаячных коробках, в отличие от скрутки, которой можно придать любую форму, уложить, согнув её как угодно.
Клеммы — это специальные электроустановочные изделия, которые предназначены для быстрого и безопасного соединения проводов.
Проводник без изоляции нужно ввести в отверстие клеммы и опустить рычажок. Такое подключение/ответвление всегда надежно — проводники не повреждаются, качество подключения не зависит от навыков того, кто им занимается. Отдельно стоит отметить полезный порядок в системе — каждый проводник имеет отдельное клеммное «гнездо», что гарантирует безопасность в распределительной коробке.
В основном используются два вида:
Клеммные колодки Ваго
Особенность этих клеммных колодок в том, что они могут эксплуатироваться только при малых токах: до 24 А при сечении медного провода в 1,5 мм, и до 32 А при сечении в 2,5 мм. При подключении нагрузок с большим потреблением по току, соединение проводов в распределительной коробке нужно выполнять другим способом.
Cроительно-монтажные клеммы КБМ (клеммы быстрого монтажа) TDM применяются для соединения и ответвления одножильных медных и алюминиевых проводов или многожильных медных проводов с наконечником в электрических цепях переменного тока напряжением до 380В с частотой 50 Гц.
При использовании строительно-монтажных клемм КБМ монтаж проводов производится без применения инструмента.
Наличие в клеммах контактной пасты обеспечивает возможность одновременного подключения алюминиевых и медных проводов
Самый популярный у народных умельцев способ, но самый ненадежный. Он не рекомендован ПУЭ для использования, так как не обеспечивает должный контакт, что может привести к перегреву и возникновению пожара. Этот способ можно использовать как временный, например, для проверки работоспособности собранной схемы, с обязательной последующей заменой на более надежный.
Правильная скрутка электрических проводов
Даже если соединение временное, необходимо все делать по правилам. Способы скрутки многожильных и одножильных проводников похожи, но имеют некоторые отличия.
При скрутке многожильных проводов порядок действий такой:
Соединение проводов в распределительной коробке с одной жилой при помощи скрутки проще. Очищенные от изоляции проводники скрещиваются и скручиваются пальцами по всей длине. Затем берут инструмент (плоскогубцы и пассатижи, например). В один зажимают проводники возле изоляции, вторым усиленно скручивают проводники, увеличивая количество витков. Место соединения изолируется.
Пайка или сварка существенно увеличивают время монтажа, процедура эта гораздо более продолжительная, чем с использованием клеммников - нужно снять изоляцию с проводов, облудить каждый провод, если это пайка, подключить сварочник, после изолировать все провода. В случае необходимости перекоммутировать провода (напр. добавить провод) тоже есть свои трудности - снять изоляцию, снова паять (варить). С клеммниками всё намного проще. но лучший контакт достигается с использованием сварки или пайки.
Наиболее надежным считается соединение проводов методом сварки. Оно имеет наименьшие переходные сопротивления в результате чего, повышенный нагрев практически отсутствует. Кроме того, со временем такое соединение не теряет своих свойств.
Опрессовка проводов в последнее время приобретает все большую популярность.
Ведь на рынке появилось большое количество достаточно дешевого инструмента для опрессовки проводов, да и цена на расходные материалы для такого метода достаточно низка.
Для выполнения такого вида соединения используется инструмент механический для обжима наконечников или гильзгильз соединительных изолированных;или наконечникв вилочных изолированных; или наконечников кольцевых изолированных
Соединение проводов метод опрессовки
| тип соединения |
Значение сопротивления микроОм (для теста постоянному току) измерение без повторений (с единичной выборкой) погрешность наихудшая |
Температура нагрева(основания контакта) при прохождении переменного тока 30 А 220 В 50 Гц в течение 1 суток при температуре подводящих жил 32 грудусов цельсия (в помещении 16оС) |
| Скрутка длинная не пропаянная | 302 |
41 короткая, 45-35 длинная |
| Ваго WAGO пружинный зажим | 458 | 43-40 |
| Винтовая колодка | 40 | 38 |
| Соединительный изолирующий зажим | 68 | |
|
Cроительно-монтажные клеммы КБМ (клеммы быстрого монтажа) TDM |
645 | |
| опресовка соединения проводов | 38 | |
| пайка скрутки | 32-38 | |
| сварка скрутки | 33-27 |
Тепловизионный контроль электрооборудования является одним из приоритетных направлений по предупреждению пожаров в электроустановках . Тепловизионный контроль предусмотрен ТКП 181-2009 (02230) ПРАВИЛА ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ПОТРЕБИТЕЛЕЙ. С его помощью производится выявление дефектов на ранней стадии развития, тем самым исключаются случаи аварийной остановки оборудования, и устранение неисправностей производится в плановом режиме.
Как проводится тепловизионное обследование систем электроснабжения? Электрический ток, протекающий через некий проводник или диэлектрик, создает определенное количество энергии или тепла и изменяет его температурное поле. Изменение температуры можно зафиксировать при тепловизионном обследовании электрооборудования при помощи тепловизора.
Тепловизионное обследование систем электроснабжения это метод, имеющий низкую по сравнению с традиционными методами обследования стоимость работ, который позволяет оперативно и дистанционно, без остановки оборудования, на ранней стадии, выявлять неисправности в работе системы электроснабжения.
Тепловизионный контроль электрооборудования и систем электроснабжения применяется по всей цепи от производства и распределения энергии, транспортировки ее по линиям электропередач до подстанций, на самих подстанциях районных и местных электрических сетей и наконец, на распределительных устройствах и электрических щитах конечных потребителей электроэнергии.
Конечный потребитель электроэнергии не может прогнозировать возможные отказы в работе системы электроснабжения, как правило, они относятся к случайным явлениям, но при периодическом тепловизионном обследовании электрораспределительных устройств может быть выявлено предаварийное состояние электрических контактов. Повышение температуры контактных групп может быть вызвано:
Зная о возможном дефекте, конечный потребитель может принять меры к его оперативному устранению и исключению возможной аварии.
Под тепловизионным мониторингом электрораспределительных устройств, подразумевается длительное наблюдение за температурными полями в электрораспределительных щитах с целью выявление контактов и участков электрической проводки, которые имеют повышенную температуру. По степени нагрева того или иного участка можно судить об исправности электрической проводки, электрического прибора или электрического контакта, а также можно оценить необходимость проведения обязательных профилактических мероприятий.
Для обеспечения надежности работы системы электроснабжения, тепловизионный мониторинг желательно проводить не менее двух раз в год, в периоды повышенного потребления электроэнергии, а это летний и зимний периоды. В летний период увеличение электропотребления происходит в основном за счет использования кондиционеров, а в зимний период за счет включения в работу электрообогревателей. Электрическое потребление предприятия меняется в течение суток, и это тоже надо учитывать при проведении тепловизионного мониторинга.
Тепловизионный мониторинг, из-за высокой эффективности результатов и низкой стоимостью работ, можно рекомендовать как руководителям энергетических подразделений, так и частным лицам заинтересованных в безаварийной эксплуатации объектов недвижимости:
Условия проведения тепловизионного обследования систем электроснабжения.
Тепловизионное обследование внутренних систем электроснабжения может проводиться круглогодично, но при этом необходимо читывать действующую на момент замеров нагрузку, а также окружающие условия, такие как температура окружающей среды, влажность и т.д. При обследовании внутренних электрораспределительных устройств надо исключать температурное воздействие отопительных приборов, которые должны быть экранированы алюминиевой фольгой или другими теплоотражающими материалами.
Тепловизионное обследование наружных систем электроснабжения может проводиться круглогодично, но при условии отсутствия дождя, снегопада и тумана, кроме того, следует учитывать влияние скорости и направления ветра.
Обследуемые наружные поверхности не должны подвергаться длительному воздействию прямого и отраженного солнечного облучения в течение не менее 3 часов до проведения работ по тепловизионному контролю и непосредственно в процессе измерения.
Целью работ по тепловизионному обследованию системы электроснабжения и электротехнического оборудования является выявление дефектов и неисправностей по одному из следующих возможных параметров:
Как показывает опыт, избыточная температура, при действующей нагрузке в 40-50% от максимальной, измеренная непосредственно в месте неисправности в зависимости от опасности неисправности может быть разделена на три степени:
избыточная температура <5°С.
Обнаруженное появляющееся горячее пятно следует держать под контролем и принять меры к устранению дефекта во время проведения запланированного по графику технического обслуживания;
избыточная температура 5-30°С.
Резвившееся горячее пятно. Принять как можно быстрее меры к устранению выявленного дефекта с учетом условий работы установки.
избыточная температура > 30°С
Аварийное горячее пятно. Принять немедленные меры к устранению выявленного дефекта с учетом условий работы установки.
Примеры термограмм обследования электрооборудования.
Перегрев реле
термограма в инфрокрасном диапазоне вилки розетки и провода
Перегретый шнур питания распределительной коробки
Контактные соединения в большом количестве входят во все электрические цепи и аппараты и являются их очень ответственными элементами. Так как от состояния электрических контактов в наибольшей степени зависит безаварийная работа электрооборудования и электропроводки, то в этой статье давайте разберемся что же это такое - «переходное контактное сопротивление» и от каких факторов зависит его величина. Опираться при этом будем на теорию электрических аппаратов, так как именно именно в этой дисциплине вопросы электрического контактирования исследованы наиболее хорошо и подробно.
Электрический контакт (в отвлечённом смысле). Состояние, возникающее при соприкосновении двух проводников.
Итак. Контактное соединение – это конструктивное устройство, в котором осуществляется электрическое и механическое соединения двух или нескольких отдельных проводников, которые входят в электрическую цепь. В месте соприкосновения проводников образуется электрический контакт – токопроводящее соединение, через которое ток протекает из одной части в другую.
Простое наложение контактных поврехностей соединяемых проводников не обеспечивает хорошего контакта, так как действительное соприкосновение происходит не по всей поверхности, а только в немногих точках. Причина этого - неровность поверхности контактирующих элементов и даже при очень тщательной шлифовке на поверхностях остаются микроскопические возвышения и впадины.
В книгах по электрическим аппаратам можно встретить подтверждение этому на фотографиях сделанных с помощью микроскопа. Действительная площадь спорикосновения во много раз меньше общей контактной поверхности.
Из-за малой площади соприкосновения контакт представляет довольно значительное сопротивление для прохождения тока. Сопротивление в месте перехода тока из одной контактной поверхности в другую называется переходным контактным сопротивлением. Сопротивление контакта всегда больше, чем сплошного проводника таких же размеров и формы.
Переходное контактное сопротивление – это резкое увеличение активного сопротивления в месте перехода тока из одной детали в другую.
Его величина определяется по формуле, которая вываедена опытным путем в результате многочисленных исследований:
Rп = ε / (0,102 Fm ),
где ε – коэффициент, который зависит от свойств материала контактов, а также от способа обработки и чистоты контактной поверхности (ε зависит от физических свойств материалов контактов, удельного электрического сопротивления, механической прочности, способности материалов контактов к окислению, теплопроводности), F – сила контактного нажатия, Н, m – коэффициент, зависящий от числа точек соприкосновения контактных поверхностей. Этот коэффициент может принимать значения от 0,5 до 1. Для плоскостного контакта m = 1.
Из уравнения также следует, что сопротивление контакта не зависит от размера контактных поверхностей и для контакта определяется прежде всего силой давления (контактного нажатия).
Контактное нажатие – усилие, с которым одна контактная поверхность воздействует на другую. Число соприкосновений в контакте быстро растет при нажатии. Даже при небольших давлениях в контакте происходит пластическая деформация, вершины выступов сминаются и с увеличением давления все новые точки приходят в соприкосновение. Поэтому при создании контактных соединений применяют различные способы нажатия и скрепления проводников:
- механическое соединение при помощи болтов (для этого используются различные клеммники)
- приведение в соприкосновение при помощи упругого нажатия пружин (клеммники с плоско-пружинным зажимом, например WAGO),
- сварку, спайку, опрессовку.
Если два проводника соприкасаются в контакте, то число площадок и суммарная площадь соприкосновения будут зависеть от величины силы нажатия и от прочности материала контакта (его временного сопротивления на смятие).
Переходное контактное сопротивление тем меньше, чем больше сила нажатия, так как от нее зависит действительная площадь соприкосновения. Однако давление в контакте целесообразно увеличивать только до некоторой определенной величины, потому что при малых значениях давления переходное сопротивление уменьшается быстро, а при больших – почти не изменяется.
Таким образом, давление должно быть достаточно большим для того, чтобы обеспечить малое переходное сопротивление, но не должно вызывать пластических деформаций в металле контактов, что может привести к их разрушению.
Свойства контактного соединения могут с течением времени меняться. Только новый, тщательно обработанный и зачищенный контакт при достаточном давлении имеет наименьшее возможное переходное контактное сопротивление.
В процессе эксплуатации под действием разнообразных факторов внешнего и внутреннего характера переходное сопротивление контакта увеличивается. Контактное соединение может настолько ухудшиться, что иногда становится источником аварии.
В очень большей степени переходное контактное сопротивление зависит от температуры. При протекании тока контакт нагревается и повышение температуры вызывает увеличение переходного сопротивления. Однако увеличение переходного сопротивления контакта идет медленнее, чем увеличение удельного сопротивления материала контакта, так как при нагреве снижается твердость материала и его временное сопротивление смятию, что, как известно, уменьшает переходное сопротивление.
Нагрев контакта приобретает особенно важное значение и в связи с его влиянием на процесс окисления контактных поверхностей. Окисление вызывает очень сильное увеличение переходного сопротивления. При этом окисление поверхности контакта идет тем интенсивнее, чем выше температура контакта.
Медь окисляется на воздухе при обычных температурах жилых помещений (около 20 оС). Образующаяся при этом окисная пленка не обладает большой прочностью и легко разрушается при сжатии. Особенно интенсивное окисление меди начинается при температурах выше 70 оС.
Алюминиевые контакты на воздухе окисляются более интенсивно, чем медь. Они быстро порываются пленкой окиси алюминия, которая является очень устойчивой и тугоплавкой и обладает такая пленка довольно высоким сопротивлением – порядка 1012 ом х см.
Отсюда можно сделать вывод, что добиться нормального контактирования со стабильным переходным контактным сопротивлением, которое не будет увеличиваться в процессе эксплуатации в этом случае очень тяжело. Именно по этому использовать алюминий в электропроводке неудобно и опасно и большинство проблем с электропроводкой, которые описываются в книгах и в Интернете случаются именно при использовании проводов и кабелей с алюминиевыми жилами.
Таким образом, состояние контактных поврехностей оказывает решающее влияние на рост переходного сопротивления контакта. Для получения устойчивости и долговечности контактного соединения должна быть выполнена качественная зачистка и обработка контактной поверхности, а также создано оптимальное давление в контакте. Показателями хорошего качества контактов служат его переходное контактное сопротивление и температура нагрева.
Фактически используя любой из известных способов соединения проводов (клеммники разных видов, сварка проводов, пайка, опрессовка) можно добиться стабильно низкого переходного контактного сопротивления. При этом, важно соединять провода правильно, обязательно соблюдая технологию с использованием необходимого для каждого способа соединения и ответвления проводов материалов и инструмента.
Наиболее качественным соединением контактов всегда будет то, которое обеспечивает наиболее низкое значение переходного контактного сопротивления как можно более длительное время.
Ответы на вопросы для самопроверки пишите в комментариях, мы проверим, или же задавайте свой вопрос по данной теме.
Что бы оставить комментарий войдите
Комментарии (0)