Google+

Poznaj rozwiązania dla nowoczesnej energetyki - Phoenix Contact zaprasza na ENERGETAB 12-14 września 2017 - Pawilon G, Stoisko 24

Egzotermiczne łączenie elementów przewodzących o wysokich temperaturach topnienia jest obecnie uważane za najdoskonalszy sposób ich trwałego łączenia, zarówno pod względem elektrycznym jak i mechanicznym. Znajduje to odzwierciedlenie w ocenach m.in. polskich dystrybutorów i producentów energii, którzy uznali ten typ łączenia w uziemieniach i siatkach ekwipotencjalnych za najbardziej pożądany.

Rys. 1. Połączenie egzotermiczne a mechaniczne Rys. 1. Połączenie egzotermiczne a mechaniczne

Obecnie łączenie egzotermiczne pojawia się coraz częściej także poza energetyką. Zyskuje uznanie ze względu na prostotę technologiczną, na uzyskiwane parametry techniczne oraz zachowanie optymalnych kosztów. Poniżej wykażemy, dlaczego warto zwrócić uwagę na to rozwiązanie.

Czym jest łączenie egzotermiczne?

Rys. 2. Połączenie egzotermiczne pręta miedzianego z linką stalową Rys. 2. Połączenie egzotermiczne pręta miedzianego z linką stalową

Łączenie egzotermiczne, zwane też często zgrzewaniem, odbywa się w grafitowej formie, w której umieszczane są łączone przewodniki; kształt komory jest specjalnie zaprojektowany dla danego zestawu przewodników. Dodatkowo w formie tej umieszcza się ładunek łączący, będący mieszaniną tlenku miedzi, aluminium i substancji pomocniczych. Proces rozpoczynany jest inicjatorem elektronicznym lub pistoletem krzemieniowym. Wskutek reakcji ładunek łączący przechodzi w stan ciekły i zalewa łączone przewodniki. Po zakończeniu reakcji plomba łącząca przewodniki składa się z miedzi i substancji pomocniczych, a jako odpad pozostaje tlenek aluminium. Plomba łączy się z przewodnikami na poziomie molekularnym, tworząc jednorodne ciało. Całkowity, poprawnie przeprowadozny proces trwa kilka minut.

Zastosowania

  • uziemienia fundamentowe (sztuczne i naturalne)
  • siatki ekwipotencjalne
  • systemy uziemieniowe

Dlaczego jest rozwiązanie o takich właściwowach?

Rys. 3. Przykład typologii połączeń Rys. 3. Przykład typologii połączeń

Pod względem elektrycznym, połączenie molekularne (rys. 1) – w przeciwieństwie do połączeń mechanicznych skręcanych bądź połączeń zaciskanych – nie powoduje koncentracji natężenia pola elektrycznego w obrębie połączenia. Dodatkowo, właściwa geometria plomby gwarantuje, że przekrój poprzeczny połączenia jest zawsze większy od przekroju łączonych przewodników. Wszystko to łącznie gwarantuje trwały, bardzo niski opór przejścia prądu przez połączenie, co skutecznie chroni połączenie przed wzorstem temperatury i przegrzaniem, a w konsekwencji przed degradacją i pogarszaniem parametrów elektrycznych. Przetopione spoiwo oblewając przewodniki i łącząc się z nimi molekularnie nie zostawia pęknięć i dostępu do pozbawionych ochrony antykorozyjnej miejsc. Uniemożliwa to dostawanie się czynników środowiskowych (np. wody) pomiędzy łączone przewodniki a spoiwo, co gwarantuje trwałe połączenie niezależnie od sezonowych zmian warunków pogodowych i innych czynników środowiskowych. Materiał spajający jest odporny na korozję i nie uszkadza powłoki anykorozyjnej na przewodnikach poza miejscem, gdzie sam je chroni. Dodatkowo połączenie zachowuje wytrzymałość mechaniczną daleko przewyższającą łączenia spawane, zaciskane czy skręcane.

Łączone metale i stopy (każdy z każdym)

  • miedź
  • miedź cynowana
  • brąz
  • mosiądz
  • stal miedziowana
  • stal cynkowana
  • stal czarna
  • stal nierdzewna

W praktyce

Rys. 4. Zestaw do wykonywania połączeń egzotermicznych Rys. 4. Zestaw do wykonywania połączeń egzotermicznych

Opisane rozwiązanie idealnie nadaje się do zastosowania w uziomach fundamentowych, zapewniając galwaniczną ciągłość pomiędzy sekcjami zbrojenia w stopach fundamentowych, czy podłączania marek – stałych punktów uziemienia. Ponadto jest to rozwiązanie polecane do budowy siatek ekwipotencjalnych, w tym wbudowywanych w żelbet, jak i do wykonywania rozległych systemów uziemienia. Przykładowe układy połączeń prezentuje rysunek 3.
Sam proces technologiczny łączenia jest stosunkowo prostym działaniem, wymagającym podstawowych zdolności manualnych i umiejętości racjonalnego myślenia. Wraz z formą jest dostarczana każdorazowo instrukcja obrazkowa wykonania połączenia. Dodać należy, że proces przebiega niezwykle szybko – 5 minut to pełen czas przygotowania i realizacji połączenia.

Łączone wyroby przewodzące

  • linki
  • druty
  • pręty uziomowe
  • pręty żebrowane
  • płaskowniki
  • bednarki
  • powierzchnie płaskie (blachy, konstrukcje)
  • rury

Podsumowując

Rys. 5. Połączenie egzotermiczne w siatce ekwipotencjalnej z prętów miedzianych Ø18 mm Rys. 5. Połączenie egzotermiczne w siatce ekwipotencjalnej z prętów miedzianych Ø18 mm

Połączenia egzotermiczne gwarantują znakomite właściwości elektryczne i mechaniczne, nie tylko w dniu wykonania, ale w całym okresie życia budynku. Znakomicie nadają się do łączenia wszelkich rodzajów metali i przewodników. Są rozwiązaniem bezserwisowym, nie wymagającym konserwacji czy jakichkolwiek form kontroli w dalszej przyszłości. A dla wykonawcy są metodą szybką, pewną, łatwą w nauce i bardzo łatwą, jeśli chodzi o nadzór techniczny rezultatów. Kosztowo – konkurencyjnej wobec połączeń zaciskanych i prawidłowo wykonanych połączeń spawanych.







Zgodność z normami

  • PN-EN 62561-1:2012 Elementy urządzenia piorunochronnego (LPSC) - Część 1: Wymagania dotyczące elementów połączeniowych
  • IEEE® 837 Qualifying Permanent Connections Used in Substation Grounding [Kwalifi kacja trwałych połączeń dla uziemień podstacji]
  • UL® 467 Grounding and Bonding Equipment [Osprzęt uziomowy i połączeniowy]

Rafał Budniok
fhuPARTNER Janusz Budniok
autoryzowany dystrybutor ERICO i KLK

www.fhupartner.pl