Hogyan válasszon megfelelő végzáró fogócsavart?

A halott végű kapcsok típusainak és alapvető alkalmazásainak megértése

Klinches és csavarkapcsos halott végű kapcsok: mechanikai elvek összehasonlítása

A klinches halott végű kapcsok egy önbehúzó rendszerrel működnek, ahol a feszítés növekedésével a klinch egyre mélyebben hatol a kapocs testébe. Az eredmény? Fogási szilárdság, amely meghaladja az IEC 61284 szabvány szerinti vezetőképesség 90%-át. A csavarkapcsos kapcsok ettől eltérőek, meghatározott nyomatékkulcsokat igényelnek az egyenletes nyomás biztosításához a kapcsolat mentén. Ezek általában akkor válnak elsődleges választássá, ha rendszeres ellenőrzés vagy karbantartás része a tervnek. Egy 2023-as kutatás érdekes eredményeket is felmutatott: kiderült, hogy klinches típusok körülbelül 15%-kal jobban teljesítenek hegyvidéki területeken, ahol a szélterhelések előre jelezhetetlenek. Ugyanakkor a városi alállomásokon továbbra is többségben vannak a csavaros kapcsok, mivel ezekhez könnyebb hozzáférni, és szükség esetén egyszerűbb őket állítani.

Szigetelt és nagyfeszültségű halott végű kapcsok modern hálózati alkalmazásokhoz

A legújabb szigetelt végzáró csavarok keresztkötött polietilénből, vagyis XLPE-ből készült akadályokkal rendelkeznek, amelyek akár 35 kV feszültséget is elbírnak. Ez különösen hatékony védelmet nyújt a tengerparti környezetekben előforduló átívelésekkel szemben, ahol állandóan jelen van a só permet. Nagyfeszültségű alkalmazásoknál a gyártók elkezdték alumínium-cink ötvözet bevonatok használatát, amelyek az IEEE 1510-2022 iparági szabványok szerint körülbelül 40%-kal csökkentik a galvánkorróziós problémákat a régebbi anyagokhoz képest. Egy másik friss fejlesztés a beépített rezgéselnyelő hüvelyek alkalmazása, amelyek jelentősen meghosszabbítják a berendezések élettartamát. A terepen végzett tesztek azt mutatják, hogy ezek az alkatrészek a kellemetlen, szél által kiváltott, úgynevezett aeolai rezgésekkel érintett területeken további 8–12 évig tarthatnak.

Speciális kialakítások: NY, egyenes vonal, hurok, ADSS és OPGW változatok

A speciális végzáró csavarok különböző infrastrukturális igényeket elégítenek ki:

• NY (Nylon) csavarok : Nem vezető megoldások, ideálisak másodlagos elosztóvonalakhoz
• ADSS (Minden-Diellktromos Öntartó) kapcsok : Biztosítják a fémtartalmú alkatrészek nélküli üvegszálas kábeleket, megakadályozva a jelzavart
• OPGW (Optikai Földelőkábel) kapcsok : Mechanikai tartást biztosítanak a földvezetékek számára, miközben megbízhatóan rögzítik a belső optikai szálakat

Egy összehasonlító terepfelmérés az erősítőkapcsok mechanikájáról azt mutatta, hogy ezek a speciális változatok 25%-kal csökkentik a felszerelési időt összetett hálózati konfigurációkban.

Anyagösszetétel: Alumíniumötvözet, Cinkkel Horganyzott Acél és Szívós Vas a Gyakorlatban

A horganyzott acél továbbra is az 20 kN feletti nagy feszítőerőt igénylő alkalmazások elsődleges választása, míg az alumíniumötvözetek az urbanisztikus elosztóprojektek 95%-ában használatosak kedvező 2,3:1 szilárdság-súly arányuk miatt. A cink-nikkel bevonatok fejlődése megháromszorozta a karbantartási intervallumokat ipari környezetben (ASTM B633-23).

Mechanikai szilárdság és húzóterhelési követelmények értékelése

Húzószilárdság és teljesítmény szél, jég és dinamikus terhelések alatt

A halott vég csatlakozóknak extrém környezeti feltételeknek kell ellenállniuk, beleértve a 90 mérföld/órás szelet és az 1 inch (2,54 cm) vastag sugárirányú jégréteg képződést. Az anyagválasztás közvetlenül befolyásolja a teljesítményt ilyen terhelések alatt:

A horganyzott acél a sópermet teszten 1000 óra után is megtartja húzószilárdságának 95%-át, ami megerősíti alkalmas voltát tengerparti telepítésekhez. Hegyes vidékeken a szívós vasból készült csatlakozók kevesebb, mint 1% deformálódást mutatnak olyan kombinált szél- és jégterhelés hatására, amely 28 kN/m²-nek felel meg.

Tesztelési szabványok: Csúszásvizsgálat és szakítószilárdság-ellenőrzés (IEC, ASTM)

Az IEC 61284 csúszásvizsgálata azt követeli meg, hogy a fogók megakadályozzák a vezető elmozdulását a maximális tervezési feszítés 120%-ánál 60 percig. Az ASTM F1554-23 szabályozza a szakítószilárdság (UTS) ellenőrzését az alábbi képlet szerint:

F = A _t× S _t
Ahol:

• A _t = Hatékony húzófelület (mm²)
• S _t = Anyag szilárdsága (MPa)

Például egy 400 MPa szilárdságú acélfogó 50 mm² húzófelülettel 20 kN teherbírást biztosít – elegendő a legtöbb 33 kV rendszerhez.

Terhelhetőség illesztése ACSR, AAC, AAAC és rézvezetőkhöz

A helyes terhelésirány-kiegyensúlyozás kritikus fontosságú a meghibásodás elkerüléséhez:

• ACSR vezetők : Legalább 20–30%-kal nagyobb teherbírású fogókat igényel, mint a vezető RTS értéke, hogy figyelembe vegye a feszültségkoncentrációt
• Réz/AAC vezetékek : Galvanikusan kompatibilis anyagokat követel meg a kétfémű korrózió elkerülése érdekében
• AAAC kábelek : Előfeszített alumínium fogókkal, amelyek illeszkednek a 0,2%os folyáshatárhoz, a legjobb teljesítményt nyújtják

150 mm² AAAC vezetők esetén egy 22–25 kN-os fogó biztosítja a biztonságot a hőmérsékleti összehúzódás során -20 °C-on.

A vezetőkompatibilitás és a megfelelő fogási tartomány biztosítása

Halott végű fogók illesztése a vezető méretéhez és anyagához (alumínium, réz, ABC)

A csatlakozók és vezetők közötti megfelelő illesztés a gyakorlatban nagyon fontos. Amikor réz helyett alumíniummal dolgoznak, a szerelőknek olyan csatlakozókra van szükségük, amelyek körülbelül 20%-kal nagyobb felületet biztosítanak, mivel az alumínium jobban tágul, amikor kb. 40 °C-ra melegszik, körülbelül 2,3 mm/m-es mértékben. Az ABC rendszerekben kifejezetten jó csatlakozókra van szükség, amelyek mind az külső szigetelőréteget, mind pedig a tényleges vezető magot megbízhatóan tartják anélkül, hogy bármelyik részt is megsértenék. Egy 2023-as EPRI-jelentés érdekes eredményt is hozott: közel minden ötödik csatlakozó meghibásodás pont a felszerelés során következik be ezek miatt az anyageltérések miatt. Ez a probléma még súlyosabbá válik a tengerpart mentén, ahol a sós levegő összeér az alumínium elemekkel érintkező rozsdamentes acél szerelvényekkel, felgyorsítva a korróziót, amelyet senki sem szeretne később kezelni.

Fogólap átfogási tartomány rugalmassága többszálú és kompakt vezetőknél

Ahogy a tömörebb sodrású vezetők (12–45 százalékkal sűrűbb csavarással) egyre gyakoribbak, párhuzamosan a többszálú opciókkal, a mai csipeszeknek olyan átmérőtartományt kell kezelniük, amely kb. plusz-mínusz 1,5 mm-es tűréssel rendelkezik. A TÜV Rheinland 2024-es legújabb tesztjei szerint az állítható fogazású csipeszek körülbelül 32 százalékkal rövidítik az installációs időt a fix méretű modellekhez képest. Ami igazán lenyűgöző, hogy közben majdnem teljesen megőrzik az eredeti szilárdságot, 99,4 százalékos húzószilárdság-megtarthatósággal az IEC 61238 szabvány szerint. Hibriddel történő telepítés esetén azonban semmi sem múlja felül a moduláris befogórendszereket. Szegmentált felépítésük döntő jelentőségű vegyes anyagú vezetőkkel, például alumíniummal bevont acéllal történő munka során, ahol a hagyományos csipeszek csak megrongálnák a szálakat.

Környezeti ellenállás és hosszú távú tartósság értékelése

Korrózió-, nedvesség- és UV-állóság tengerparti és ipari övezetekben

A tengerpartok mentén és ipari létesítmények közelében felszerelt végzáró kapcsok állandó sótartalmú permetezésnek, savas esőnek és káros ultraibolya sugárzásnak vannak kitéve. Tesztek szerint cinkkel horganyzott alumíniumötvözetből készült kapcsok kb. 98,5 százalékos hatékonysággal ellenállnak a korróziónak a sóködös környezetben az ASTM B117 szabvány szerint. Ugyanakkor a szívós öntöttvas akkor is jól tartja magát szerkezetileg, amikor a páratartalom meghaladja a kilencven százalékot, és ezen a szinten hosszabb ideig marad. A UV-stabilizált polimer bevonattal kezelt szigetelt kapcsok kb. harminc százalékkal tovább tartanak azokon a forró, nedves területeken, ahol egész nap süt a nap. Több friss tanulmány mezőadatái azt mutatják, hogy csupán megfelelő anyagok kiválasztása közel hatvan százalékkal csökkenti az ilyen alkatrészek cseréjének gyakoriságát olyan helyeken, amelyek extrém terhelési tényezők hatása alatt állnak.

Anyagkiválasztás megnövekedett élettartam eléréséhez környezeti terhelés mellett

A horganyzott acélbilincsek általában 50–75 évig tartanak ipari környezetben, ahol a pH-szint 4 és 9 között mozog. Amikor a gyártók alufoszforgyűrű bevonatot alkalmaznak, ezek az alkatrészek még szélsőségesebb körülmények között is hatékonyan működhetnek, pH 3-tól 11-ig terjedő tartományban. A gömbgrafitos öntvény további előnyt jelent bizonyos alkalmazásoknál, mivel viszonylag jól ellenáll a fáradtságnak, legalább 350 MPa húzószilárdsággal. Emellett mikroszkopikus grafit szerkezete valójában megakadályozza a repedések terjedését olyan területeken, ahol gyakori a hőmérsékletváltozás. Számos újabb modell most már speciális szilikon tömítéssel van felszerelve, amely vízlepergető hatású, ami nagy különbséget jelent, mivel a bilincsek meghibásodásának legtöbbje belső korrózió miatt következik be. Statisztikák szerint ez a belső korrózió kb. 83%-a az összes meghibásodásnak magas páratartalmú helyeken.

Az ipari szabványoknak való megfelelés és a telepítés hatékonyságának ellenőrzése

IEC, IEEE, ASTM és NF szabványok az elektromos és mechanikai biztonságra

A nemzetközi szabványoknak való megfelelés garantálja a mechanikai megbízhatóságot és az elektromos biztonságot. Főbb referenciaértékek az IEC 61284 (földfelszíni vezetékcsatlakozások), az IEEE 524 (rezgésirányítás) és az ASTM F855 (földelési előírások). Az IEC tanúsítvánnyal rendelkező csavarok kevesebb mint 5%-os csúszást mutatnak az ASTM F1558-22 vizsgálatok során kombinált jég- és szélterhelés alatt (¥25 kN).

Harmadik fél általi tanúsítványok, mint az ISO 9001, igazolják a gyártás minőségének folyamatosságát, míg az NF C 33-312 vizsgálat magas feszültségű alkalmazások ívállóságát hitelesíti.

Tanúsítvány, mint minőségi és terepi megbízhatósági referencia

A UL vagy az Intertek tanúsítványai megbízhatóan jelzik a terepi teljesítményt. Az ANSI C119.4 szabványnak megfelelő csavarok 98,6% fogási hatékonyságot tartanak fenn 5000 hőciklus után, szemben a nem tanúsított egységek 89,2%-ával. Ez a megbízhatóság élettartam alatt akár 18 ezer USD költségmegtakarítást is jelenthet egy-egy csavar esetében tíz év alatt.

A telepítés és karbantartás könnyedsége a közművállalatok számára

A előfeszített szerelvényekkel és látható kopásjelzőkkel ellátott csavarok átlagosan 43%-kal csökkentik a telepítési időt (NREL 2022). Az ergonómiai elemek, mint például rugós segédletű összenyomó állkapcsok, színkódolt méretjelölések és szabványos nyomatékbekötések, több mint 97%-os első alkalommal sikeres telepítési arányt tesznek lehetővé, így csökkentve az újramunkát a szűkös közműhelyekben.

Gyakran Ismételt Kérdések

Mi a célja egy halott végcsavar használatának?

A halott végcsavarokat vezetékek mindkét végének rögzítésére használják föld feletti és föld alatti telepítések során, mechanikai támasztékot biztosítva, miközben fenntartják az elektromos vezetőképességet.

Mik az úgynevezett klinccsel működő halott végcsavarok?

A klinctípusú végzáró csavarok önműködő feszítési mechanizmust használnak, amely növeli a fogást, ahogy a feszültség nő, így hatékonyak magas feszültségű helyzetekben.

Milyen előnyökkel járnak az alumínium-cink ötvözet bevonatok a nagyfeszültségű alkalmazásokban?

Az alumínium-cink ötvözet bevonatok jelentősen csökkentik a galvánelemes korróziót, ezzel növelve a csavarok tartósságát nagyfeszültségű környezetekben.

Képesek-e a végzáró csavarok ellenállni extrém időjárási körülményeknek?

Igen, a végzáró csavarokat úgy tervezték, hogy elviseljék a kemény környezeti tényezőket, mint például a erős szél, jégfelhalmozódás és hőmérsékletváltozások, az anyagösszetételtől függően.