Классификация, требования к конструкции, надежности, безопасности и устойчивости к механически факторам контактных электрических соединений даны в ГОСТ 10434-82. Этот стандарт распространяется на разборные и неразборные соединения шин, проводов, кабелей, проводников из меди, алюминия и его сплавов, алюминиевых проводов с выводами электротехнических устройств, а также на контактные соединения проводников между собой на токи от 2,5 А и выше. В части допустимого электрического соединения и стойкости контактных соединения при сквозных токах требования этого стандарта распространяются на контактные соединения в цепях заземляющих их и защитных проводников из стали.
Неразборные контактные соединения должны выполняться сваркой, пайкой или прессовкой; разборные, не требующие средств стабилизации электрического сопротивления – при помощи стальных крепежных изделий, защищённых от коррозии. Разборные контактные соединения, требующие средства стабилизации электрического сопротивления, должны выполняться с использованием, как по отдельности, так и в сочетании следующих средств:
1) крепежных изделий из цветных металлов;
2) тарельчатых пружин;
3) защитных металлических покрытий рабочих поверхностей, выбранных по ГОСТ 9303-84;
4) переходных деталей в виде медно-алюминиевых пластин по ГОСТ 19357-81, медно-алюминиевых наконечников по ГОСТ 9581-80 и аппаратных зажимов из легированного алюминия по ГОСТ 23065-78;
5) переходных деталей в виде пластин и наконечников из твердого алюминиевого сплава;
6) штифтовых наконечников по ГОСТ 2358-79 из твердого алюминиевого сплава;
7) штифтовых медно-алюминиевых наконечников по ГОСТ 23596-79.
В зависимости от области применения контактные соединения подразделяют на три класса . Контактные соединения цепей, сечения которых выбраны по длительным допустимым токовым нагрузкам, относят к классу 1. Контактные соединения цепей, сечения проводников которых выбраны по стойкости к сквозным токам, потере и отклонению напряжения, механической прочности, защите от перегрузки, принято относить к классу 2, к которому также относят контактные соединения в цепях заземляющих и защитных проводников из стали. Контактные соединения цепей с электротехническими устройствами, работа которых связана с выделением большого количества тепла (нагреватели, резисторы), относят к классу 3.
Разборные контактные соединения применяются с плоскими, штыревыми, гнездовыми выводами как у однопроволочных, так и у многопроволочных жил проводов и кабелей. К каждому болту (винту) плоского вывода или штыревому выводу рекомендуется присоединять не более двух проводников. Винты и контактные соединения рекомендуется применять с цилиндрическими или шестигранными головками.
1) Контакт-детали, имеющие два и более отверстий под болты в поперечном ряду, рекомендуется выполнять с продольными разрезами;
2) Рабочие поверхности медных без покрытий и алюмомедных деталей непосредственно перед сборкой с линейной арматурой зачищают без повреждения медной оболочки у последних; алюминиевых из алюминиевых сплавов – зачищают и смазывают вазелином, нейтральной сказкой ЦИАТИМ-221. Рабочие поверхности, имеющие металлические покрытия, промывают органическими растворителями; рабочие поверхности контакт-деталей при соединении прессовкой, если они из меди, зачищают, а если из алюминия – зачищают и смазывают кварцево-вазелиновой (свинцово-вазелиновой) пастой.
Электрическое сопротивление сварных и паяных контактов должно оставаться неизменным; для остальных контактов, прошедших испытания по ГОСТ 17441-81, сопротивление не должно превышать начального значения более чем в 1,5 раза. При протекании номинального тока наибольшая допустимая температура контактных соединений классов 1 и 2 не должна превышать для проводников без защитных покрытий рабочих поверхностей 95 °C (установки до 1 кВ), 90 °C (установки свыше 1 кВ); для проводников, покрытых неблагородными металлами, соответственно 110 °C и 100 °C; для посеребренных проводников из меди, ее сплавов соответственно 125 °C и 120 °C.
Температура контактных соединений из алюминия, из алюминия и меди – 200 °C; из меди – 700 °C; из стали – 400 °С. Контактные соединения должны выдерживать вибрации в течение часа с частотой 40 – 50 Гц и амплитудой 1 мм. Затяжку болтов рекомендуется проводить моментными ключами (ДК-25), а винтов – торированными отвертками, крутящие моменты для них – по ГОСТ 10434-82.
Для выполнения контактных соединений токоведущих частей электроустановок применяют различные технологические способы: электросварку контактным разогревом и угольным электродом, газоэлектрическую, газовую, термитную, контактную стыковую сварку, холодную сварку давлением, пайку, прессовку, скрутку, стягивание (болтами, винтами) и т.п.
Электросварку проводников контактным разогревом применяют для оконцевания, соединения и ответвления алюминиевых проводов сечением до 1000 мм 2 , а также для соединения алюминиевых жил с медными. Сварку контактным разогревом с использованием присадочных материалов применяют для соединения и оконцевания алюминиевых многопроволочных жил проводов и кабелей сечением до 2000 мм 2 , электросварку угольным электродом – для соединения алюминиевых шин различных сечений и конфигураций, газоэлектрическую сварку – в основном для соединения алюминиевых и медных жил. Достоинство последней состоит в том, что ее выполняют без флюсов, однако требуется применение относительно громоздкого оборудования и использование дорогого газа. Поэтому газоэлектрическую сварку применяют для контактного соединения шин из алюминиевых сплавов типа АД31 и медных шин. Газовая сварка предназначается для соединения медных и алюминиевых проводов различных сечений и конфигураций; для ее выполнения необходимо громоздкое оборудование и соблюдение особых правил техники безопасности при работе с газами.
Термитной сваркой можно соединять стальные, медные и алюминиевые провода и шины практически всех сечений; однако наиболее целесообразно ее применение для контактных соединений неизолированных проводов линий электропередач в полевых условиях. Для термитной сварки используют простое оборудование; для ее выполнения не требуется расхода электроэнергии; необходимо также создание специальных условий для хранения термитных патронов и спичек. Термитно-тигельную сварку используют при соединении стальных полос контуров заземления и грозозащитных тросов.
Контактная стыковая сварка применяется при соединении алюминиевых шин с медными (медно-алюминиевые переходные пластины и медно-алюминиевые наконечники).
Холодная сварка давлением служит при соединении алюминиевых и медных шин средних сечений и однопроволочных проводов сечением до 10 мм 2 , для ее выполнения не требуется дополнительных материалов и контактной арматуры.
Пайкой выполняют соединения как алюминиевых, так и медных проводов любого сечения; этот способ не нуждается в сложном оборудовании, но трудоемок.
Опрессовка предназначена для контактных соединений алюминиевых, сталеалюминевых и медных изолированных и неизолированных проводов сечением до 1000 мм 2 . Соединения опрессовкой не создают тепловых воздействий на изоляцию, но при оконцевании и соединении проводников особенно тщательно необходимо подбирать наконечники, гильзы, а также инструменты (пуансоны и матрицы). Этот способ применяется, как в кабельных, так и на воздушных линиях .
Скручивание проводов используется на линиях связи, и с помощью соединителей соединяют провода воздушных линий электропередачи (ВЛ).
Применение того или иного способа контактного соединения зависит от материалов соединяемых проводников, их сечения и формы, напряжения электроустановки, условий монтажа (наличие механизмов, приспособлений, материалов, электроэнергии и т.п.), а также требований эксплуатации.
Провода воздушных линий до 1 кВ соединяют в пролетах скручиванием в овальных трубках; однопроволочные провода допускается соединять скручиванием с последующей пайкой или сваркой внахлестку (соединение однопроволочных проводов сваркой встык не допускается). Провода в петлях анкерных опор соединяют анкерными и ответвительными клиновыми зажимами, скручиванием в овальных трубках, плашечными или аппаратными прессуемыми зажимами, сваркой.
Ответвления проводов ВЛ должны быть выполнены прессуемыми или плашечными зажимами.
Способы соединения проводов BJI выше 1 кВ зависят от их сечения. В пролетах алюминиевые провода сечением до 95 мм 2 , сталеалюминиевые сечением до 185 мм 2 и стальные сечением до 50 мм 2 соединяют скручиванием с помощью овальных соединений; алюминиевые провода сечением 120 – 185 мм 2 и стальные сечением 70 – 95 мм 2 – опрессовкой с помощью овальных соединителей с дополнительной термитной сваркой концов; алюминиевые и сталеалюминевые провода сечением 240 мм 2 и более – с помощью соединительных прессуемых зажимов. В петлях анкерных и угловых опор сталеалюминиевые провода сечением до 240 мм 2 и алюминиевые сечением до 95 мм 2 соединяются термитной сваркой; сталеалюминиевые провода сечением 300 мм 2 и выше – прессуемыми соединительными зажимами; провода разных марок – аппаратными прессуемыми зажимами.
Использование способа контактного соединения зависит от материалов соединяемых проводников, сечения, формы и напряжения электроустановки, условий монтажа. Воздушные линии (провода) до 1 кВ в пролетах соединяют скручиванием в овальных трубках, однопроволочные провода допускается соединять скручиванием с последующей пайкой или сваркой внахлестку (сварка встык однопроволочных проводов не допускается). В петлях анкерных опор провода соединяют анкерными и ответвительными клиновыми зажимами, скручиванием в овальных трубках, плашечными или аппаратными прессуемыми зажимами и сваркой.
Подготовку проводников к контактному соединению проводят в зависимости от способа выполнения соединения. Для того чтобы обеспечить металлический контакт между соединяемыми проводниками, их контактные поверхности предварительно очищают от всякого рода пленок, применяя при этом смывание, химическое растворение пленок и механическую очистку; часто эти способы используют совместно. Эффективна механическая очистка в сочетании со смыванием или растворением. Способы очистки поверхностей выбирают в зависимости от материалов контактных элементов, наличия на них защитных металлических покрытий, вида пленок и способа выполнения контактного соединения.
Правильное и качественное выполнение операций по соединению, ответвлению и оконцеванию жил проводов и кабелей определяет надежность эксплуатации внутренней и наружной электропроводок. Эти элементы проводок должны обладать необходимой механической прочностью и малым электрическим сопротивлением, сохраняя эти свойства на все время эксплуатации.
Для устройства электропроводки используются провода и кабели с алюминиевыми и медными жилами. По экономическим соображениям электропроводка, как правило, выполняется проводами и кабелями с алюминиевыми жилами. Однако алюминий имеет свойства, которые мало способствуют надежности соединения. Одно из них – повышенная (по сравнению с медью) текучесть и окисляемость с образованием токонепроводящих пленок. Окись алюминия создает большое переходное сопротивление, приводящее к ухудшению электрического контакта и чрезмерному его нагреванию. Окисная пленка создает трудности при пайке и сварке проводов, так как она имеет температуру плавления 2050 °С, температура же плавления самого алюминия составляет только 660 °С.
В процессе эксплуатации винтовые и болтовые сжимы соединений алюминиевых и медных проводов требуют контроля и периодического подтягивания.
Конструкция зажима для соединения алюминиевых жил должна обеспечивать следующие свойства:
Постоянство давления на провода при появлении их текучести;
Устройство, предохраняющее провода от растекания из-под контактного винта;
Гальваническое покрытие деталей.
Этим требованиям отвечает зажим, специально разработанный для соединения алюминиевых жил (рис. 2.1). Пружинная шайба зажима обеспечивает постоянство давления на присоединяемые провода, а упор предохраняет выдавливание провода из-под контактного зажима. В некоторых конструкциях пружинная шайба и упор, ограничивающий растекание, выполняются в виде одной шайбы-звездочки. Собирать зажим необходимо со всеми деталями, так как отсутствие любой из них обязательно приведет к ухудшению контакта.
Рис. 2.1. Зажим для присоединения алюминиевых проводов
1 – винт; 2 – пружинная шайба; 3 – шайба или основание контактного зажима; 4 – токоведущая жила; 5 – упор, ограничивающий растекание алюминиевого проводника.
Многопроволочную медную токоведущую жилу сечением 1,0 – 2,5 мм 2 в некоторых видах соединений оконцовывают в виде стержня с полудкой припоем ПОС-40.
Контактные зажимы штепсельных розеток до 10 А и выключателей от 4 А и выше допускают присоединения медных и алюминиевых проводов сечением от 1 до 2,5 мм 2 , а для выключателей 1 А – только медных жил проводов сечением от 0,5 до 1 мм 2 . Присоединение алюминиевых проводов в зажиме обязательно выполняется с оконцеванием в виде колечка, медных – в виде колечка и стержнем (рис. 2.2). Колечко алюминиевого провода перед вводом в контакт зачищают и смазывают кварцевазелиновой или цинковазелиновой пастой. В штепсельных розетках до 10 А к одному контакту можно присоединить не более двух медных или алюминиевых проводов сечением до 4 мм 2 .
Рис. 2.2. Оконцевание проводов
Широкое распространение получил способ соединения и оконцевания алюминиевых и медных проводов и кабелей опрессовкой, которая обеспечивает надежный электрический контакт и необходимую механическую прочность, кроме того, проста в исполнении. Опрессовку выполняют ручными клещами, механическими и гидравлическими прессами с помощью сменных матриц и пуансонов. Для соединения жил проводов и кабелей служат гильзы (рис. 2.3), для оконцевания – наконечники.
Пайкой и сваркой соединяют и ответвляют провода в тех случаях, когда нельзя применить все остальные – опрессовку, винтовые сжимы и сварку. Пайка создает хороший электрический контакт, но это соединение непрочное, поэтому провода перед пайкой надо скручивать. Соединение и ответвление медных жил сечением до 6 мм 2 выполняется пропаянной скруткой. Скрутка с последующей пропайкой является способом соединения и ответвления однопроволочных медных и многопроволочных проводов марок ПP, ПВ, ПРВД, ПРД сечением 1,5 – 6 мм 2 в открытых электропроводках на роликах и изоляторах (рис. 2.4.) Этот способ соединения и ответвления применяют также в электропроводках, выполняемых плоскими проводами ППВ и другими, когда ответвительные коробки не имеют вкладышей с контактными зажимами, а также в некоторых других случаях.
Рис.2.3. Опрессовка алюминиевых проводов гильзами ГАО:
а – односторонняя; б – двухсторонняя опрессовки
Прост по исполнению способ соединения проводов скруткой, но он требует последующей пропайки соединения, так как даже качественно выполненная скрутка имеет переходное контактное сопротивление, которое в несколько раз выше, чем при других способах соединения – опрессовке, пайке, сварке, болтовом или винтовом соединении. При скрутке провода имеют мало контактных точек, и при протекании через соединение тока контакт может перегреваться, что иногда бывает причиной пожара. По этой причине соединение скруткой без пропайки не допускается.
При пайке однопроволочных алюминиевых жил сечением 2,5 – 10 мм 2 соединение и ответвление производят в виде двойной скрутки с желобком. С жил снимают изоляцию, зачищают до металлического блеска наждачной бумагой или кордовой лентой, соединяют внахлестку двойной скруткой с образованием желобка в месте касания жил (рис. 2.5).
Рис. 2.4. Соединение и ответвление медных проводов марок ПВ, ПР, ПРД, ПРВД
Рис. 2.5. Соединение однопроволочных алюминиевых проводов двойной скруткой с желобком
Сварка применяется для оконцевания и соединения токоведущих жил проводов и кабелей всех сечений и для алюминиевых жил с медными при сечении жил не более 10 мм 2 . Этот способ соединения требует применения специальных флюсов, сварочных аппаратов и другого специального оборудования.
Контактные соединения электрических цепей выполняются в соответствии с
- ГОСТ 10434-82 "Соединения контактные электрические"
- ГОСТ 21242-75 "Выводы контактные электротехнических устройств плоские и штыревые"
- "Инструкции по монтажу контактных соединений шин между собой и с выводами электротехнических устройств" (концерн "Электромонтаж", 1993г.; номер по классификации MKC-III-A-2)
По ГОСТ 10434-82, в зависимости от области применения, контактные соединения подразделяются на 3 класса. К 1 классу относятся соединения цепей, сечение которых выбирается по длительным токовым нагрузкам - это силовые электроцепи, линии электропередач (т.е. цепи, относящиеся к МКС).
В зависимости от климатического исполнения и категории размещения электротехнических устройств соединения подразделяются на группы А и Б. Климатические исполнения У, УХЛ для категории размещения 3 (что соответствует условиям МКС) относятся к группе А.
Таким образом, все требования ГОСТ 10434-82 к контактным соединениям применительно к МКС должны соответствовать классу 1 и группе А .
По конструктивному исполнению контактные соединения подразделяются на:
- неразборные, выполняемые сваркой, пайкой или опрессовкой (соединения сборных шин между и ответвления от них рекомендуется выполнять сваркой)
- разборные (болтовые), применяемые для соединения шин с выводами электротехнических устройств. В зависимости от материала соединяемых элементов разборные соединения, в свою очередь, подразделяются на:
- не требующие применения средств стабилизации электрического сопротивления в месте контакта
- требующие применения средств стабилизации
Соединение плоских контактных поверхностей (шин прямоугольного сечения или наконечников с плоскими выводами электротехнических устройств), выполненных из меди и ее сплавов или из твердых алюминиевых сплавов, не требуют применения средств стабилизации и выполняются при помощи стальных крепежных изделий, защищенных от коррозии. Допускается применение вороненых стальных болтов, гаек и шайб.
Соединение алюминиевых шин между собой или с плоскими выводами электротехнических устройств, а также с другими проводниками, выполненными из меди и ее сплавов или из твердых алюминиевых сплавов, должно выполняться , одного из нижеперечисленных:
- крепежных изделий из цветных металлов с коэффициентом линейного расширения от 18*10-6 до 21*10-6 1/°С (латунь);
- тарельчатых пружин;
- металлических покрытий рабочих поверхностей алюминиевых проводников;
- переходных медно-алюминиевых пластин (медно-алюминиевых наконечников) или переходных пластин и наконечников из твердого алюминиевого сплава.
Пластины из алюминиевого сплава и алюминиевые части медно-алюминиевых пластин соединяются с алюминиевыми шипами сваркой.
При применении средств стабилизации по пунктам 2,3,4 контактные соединения также выполняются при помощи стальных крепежных изделий, защищенных от коррозии.
К штыревым выводам , выполненным из меди или латуни , присоединение проводников из меди или из твердых алюминиевых сплавов выполняется без средств стабилизации , а алюминиевых проводников - с применением средств стабилизации : при токах до 630 А - с использованием крепежных деталей из латуни, а при токах более 630 А - с использованием металлических покрытий (п.З) или переходных пластин (п.4).
Температура нагрева контактных соединений не должна превышать значений, указанных в таблице
|
Материал шин (вывода) |
Макс. допустимая температура нагрева в установках, °С |
|
|
до 1000 В |
свыше 1000 В |
|
|
Медь, алюминий и его сплавы без защитных покрытий |
||
|
То же, но с защитными покрытиями небла-городными металлами |
||
|
Медь с покрытием серебром |
||
Примеры разборных соединений проводников с плоскими контактными поверхностями
I. Выполняемые без средств стабилизации
с контргайкой (слева) и с пружинной шайбой (справа)
1,2 3,4,5 6 - пружинная шайба
II. Выполняемые со средствами стабилизации соединения алюминиевых шин между собой или с другими проводниками из меди или из твердых алюминиевых сплавов
с контргайкой (слева) и с пружинной шайбой (справа)
1,2 - соединяемые проводники (шины, выводы устройств, наконечники), выполненные из меди или из твердых алюминиевых сплавов, 3,4,5 - стальные шайбы, болты, гайки, 6 - пружинная шайба
с тарельчатой пружиной (слева) и с металлическим покрытием алюминиевых шин (справа)
7,8,11 - стальные гайки, болты, шайбы, 9 - тарельчатая пружина, 10 - увеличенная стальная шайба, 12,13 - металлическое покрытие
соединение через медно-алюминиевую пластину (слева) и соединение через переходную пластинку из твердого алюминиевого сплава (справа)
14 - медно-алюминиевая пластина, 15 - пластинка из твердого алюминиевого сплава
Примеры соединений со штыревыми выводами
а) без средств стабилизации, б,в,г,д) со средствами стабилизации
1
- штыревой вывод (медь, латунь); 2
- гайка (ст); 3
- шина (медь, сталь, алюминиевый сплав); 4
- гайка (медь, латунь); 5
- шина (алюминиевая); 6
- алюминиевая шина с металлопокрытием; 7
- пластина переходная медно-алюминиевая; 8
- пластина из алюминиевого сплава.
Упорные гайки (4) во всех случаях из цветного металла.
Размеры отверстий в шинах должны соответствовать диаметру штыревого вывода:
|
Диаметр штыревого вывода, мм |
||||||||||||
|
Размер отверстия в шине, мм |
Основные размеры базовых исполнений должны соответствовать указанным в таблице:
Общие требования к контактным соединениям
В зависимости от диаметра болтов, отверстия в шинax выполняются согласно таблице
Допускается выполнение овальных отверстий.
- При соединении (ответвлении) шин шириной до 50 мм используется один болт (диаметром 10 мм-при ширине шин 25-30 мм; 12 мм-при ширине 40 мм и 16 мм-при ширине 50 мм), два болта (диаметром 10 мм-при ширине шин 60 мм; 12 мм-при ширине 80 мм и 16 мм-при ширине 100-120 мм). Контактные участки шин шириной 60 мм и более, имеющие два отверстия в поперечном ряду, рекомендуется выполнять с продольными разрезами шириной не более 5 мм.
- К каждому болту плоского вывода или к штыревым выводам рекомендуется присоединять не более двух проводников.
- Длина болтов должна быть такой, чтобы после затяжки оставалось не менее двух ниток свободной резьбы.
- Под головки болтов и гайки при соединении медных шин подкладываются чистые стальные нормальные шайбы согласно таблице:
|
Диаметр болта, мм |
Внутренний диаметр шайбы, мм |
Наружный диаметр шайбы, мм |
Толщина шайбы, мм |
При соединении алюминиевых шин под головки болтов и гайки подкладываются специальные увеличенные шайбы согласно таблице:
|
Диаметр болта, мм |
Внутренний диаметр шайбы, мм |
Наружный диаметр шайбы, мм |
Толщина шайбы, мм |
При соединении медных шин с алюминиевыми увеличенные шайбы подкладываются только со стороны алюминиевой шины.
При отсутствии специальных увеличенных шайб допускается установка двух нормальных шайб вместо одной увеличенной.
- Разборные контактные соединения должны быть предохранены от самоотвинчивания контргайками, пружинными шайбами или тарельчатыми пружинами. Пружинные шайбы не рекомендуется применять при соединении алюминиевых шин. В МКС, как правило, применяются контргайки.
- Затяжку болтов рекомендуется производить индикаторными ключами с крутящим моментом согласно таблице:
СОЕДИНЕНИЯ КОНТАКТНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КЛАССИФИКАЦИЯ. ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ ГОСТ 10434-82
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СОЕДИНЕНИЯ КОНТАКТНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ
Классификация. Общие технические требования
Electric contact connections. Classification.
General technical requirements
ГОСТ 10434-82
Дата ведения 01.01.83
Настоящий стандарт распространяется на разборные и неразборные электрические контактные соединения шин, проводов или кабелей (далее - проводников) из меди, алюминия и его сплавов, стали, алюмомедных проводов с выводами электротехнических устройств, а также на контактные соединения проводников между собой на токи от 2,5 А. Для контактных соединений электротехнических устройств на токи менее 2,5 А требования стандарта являются рекомендуемыми. Требования стандарта в части допустимого значения электрического сопротивления и стойкости контактных соединений при сквозных токах распространяются также на контактные соединения в цепях заземляющих и защитных проводников из стали.
Стандарт не распространяется на электрические контактные соединения электротехнических устройств специального назначения.
Термины, применяемые в стандарте, соответствуют ГОСТ 14312-79, ГОСТ 18311-80.
1. КЛАССИФИКАЦИЯ
1.1. В зависимости от области применения электрические контактные соединения (далее - контактные соединения) подразделяются на классы в соответствии с табл. 1.
Таблица 1
| Область применения контактного соединения | Класс контактного соединения |
|---|---|
| 1. Контактные соединения цепей, сечения проводников которых выбраны по допустимым длительным токовым нагрузкам (силовые электрические цепи, линии электропередачи и т.п.) | 1 |
| 2. Контактные соединения цепей, сечения проводников которых выбраны по стойкости к сквозным токам, потере и отклонению напряжения, механической прочности, защите от перегрузки. Контактные соединения в цепях заземляющих и защитных проводников из стали | 2 |
| 3. Контактные соединения цепей с электротехническими устройствами, работа которых связана с выделением большого количества тепла (нагревательные элементы, резисторы и т.п.) | 3 |
Примечание. В стандартах и технических условиях на конкретные виды электротехнических устройств должны указываться классы 2 и 3, класс 1 не указывается.
1.2. В зависимости от климатического исполнения и категории размещения электротехнических устройств по ГОСТ 15150-69 контактные соединения подразделяются на группы в соответствии с табл. 2.
1.3. По конструктивному исполнению контактные соединения подразделяются на неразборные и разборные.
1.4. В зависимости от материала соединяемых проводников и группы контактных соединений по п. 1.2 разборные контактные соединения подразделяются на:
- - не требующие применения средств стабилизации электрического сопротивления - см. пп. 2.1.6 и 2.1.8;
- требующие применения средств стабилизации электрического сопротивления - см. пп. 2.1.7 и 2.1.8.
Таблица 2
| Климатическое исполнение и категория размещения электротехнического устройства | |
|---|---|
| 1. Все климатические исполнения для категории размещения 4.1 при атмосфере типов II и I. Климатические исполнения У, УХЛ, ТС для категории размещения 3 и климатические исполнения УХЛ, ТС для категории размещения 4 при атмосфере типов II и I |
А |
| 2. Любые сочетания климатического исполнения и категории размещения, кроме указанных выше, при атмосфере типов II и I. Любые сочетания климатического исполнения и категории размещения при атмосфере типов III и IV |
Б |
2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
2.1. Требования к конструкции
2.1.1. Контактные соединения должны выполняться в соответствии с требованиями настоящего стандарта, стандартов и технических условий на конкретные виды электротехнических устройств по рабочим чертежам, утвержденным в установленном порядке.
2.1.2. Выводы электротехнических устройств должны соответствовать требованиям ГОСТ 24753-81.
2.1.3. Контактные винтовые зажимы должны соответствовать требованиям ГОСТ 25034-85, наборные зажимы должны соответствовать требованиям ГОСТ 19132-86.
2.1.4. Линейная арматура должна соответствовать требованиям ГОСТ 13276-79.
2.1.5. Неразборные контактные соединения должны выполняться сваркой, пайкой или опрессовкой. Допускается применение других методов, указанных в стандартах или технических условиях на конкретные виды электротехнических устройств.
Примеры выполнения неразборных контактных соединений приведены в приложении 1.
2.1.6. Разборные контактные соединения, не требующие применения средств стабилизации электрического сопротивления, должны выполняться при помощи стальных крепежных изделий, защищенных от коррозии в соответствии с требованиями ГОСТ 9.303-84, ГОСТ 9.005-72.
2.1.7. Разборные контактные соединения, требующие применения средств стабилизации электрического сопротивления, должны выполняться с использованием как по отдельности, так и в сочетании следующих средств:
- 1) крепежных изделий из цветных металлов с коэффициентом линейного расширения от 18·10 -6 до 21·10 -6 1/°С;
2) тарельчатых пружин по ГОСТ 3057-90 или техническим условиям на конкретные виды пружин;
3) защитных металлических покрытий рабочих поверхностей, выбранных по ГОСТ 9.303-84 с учетом требований ГОСТ 9.005-72.
Допускается применение других видов защитных покрытий, указанных в стандартах или технических условиях на конкретные виды электротехнических устройств;
4) переходных деталей в виде медно-алюминиевых пластин по ГОСТ 19357-81, медно-алюминиевых наконечников по ГОСТ 9581-80 и аппаратных зажимов из плакированного алюминия по ТУ 34-13-11438-89;
5) переходных деталей в виде пластин и наконечников из алюминиевого сплава с временным сопротивлением разрыву не менее 130 МПа (далее - твердый алюминиевый сплав);
6) штифтовых наконечников по ГОСТ 23598-79 из твердого алюминиевого сплава;
7) штифтовых наконечников по ГОСТ 23598-79, медно-алюминиевых;
8) электропроводящих смазок или других электропроводящих материалов, если возможность их применения подтверждена результатами испытаний по ГОСТ 17441-84 и указана в стандартах или технических условиях на конкретные виды электротехнических устройств.
При применении средств 2)-8) контактные соединения, как правило, должны выполняться при помощи, стальных крепежных деталей, защищенных от коррозии в соответствии с требованиями ГОСТ 9.303-84, ГОСТ 9.005-72.
Примечание. Необходимость нанесения защитного металлического покрытия на рабочие поверхности медных проводников должна быть указана в стандартах или технических условиях на конкретные виды электротехнических устройств.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2, 3).
2.1.8. Разборные контактные соединения в зависимости от группы по п. 1.2 и материала соединяемых проводников и выводов электротехнических устройств должны выполняться в соответствии с требованиями стандарта, указанными:
- - для контактных соединений проводников с плоскими выводами, а также контактных соединений проводников между собой - в табл. 3;
- для контактных соединений проводников со штыревыми выводами - в табл. 4;
- для контактных соединений проводников с гнездовыми выводами - в табл. 5.
Таблица 3
| Группа контактного соединения | Материал проводника | Номер пункта стандарта в зависимости от материала вывода или второго проводника | |||
|---|---|---|---|---|---|
| медь и ее сплавы | твердый алюминиевый сплав | алюминий | сталь | ||
| А | Медь, алюмомедь | 2.1.6 | 2.1.6 | ||
| Твердый алюминиевый сплав | |||||
| Алюминий | 2.1.7 1) или 2), или 3), или 4), или 5), или 8) | ||||
| Б | Медь, алюмомедь | 2.1.6 | 2.1.6 | ||
| Твердый алюминиевый сплав | 2.1.7* 3) или 4), или 5) и 3) | 2.1.6 | 2.1.7 4) или 5) и 3) | ||
| Алюминий | 2.1.7 4) или 5) и 3), или 1) и 3), или 2) и 3) | 2.1.7 1) или 2), или 3), или 4), или 5) | |||
Контактные соединения в соответствии с климатическим исполнением и категорией размещения электротехнических устройств, определяемыми по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70, должны выдерживать воздействие климатических факторов внешней среды, указанных в ГОСТ 15150-69, ГОСТ 15543-70, ГОСТ 15963-79, ГОСТ 16350-80, ГОСТ 17412-72 или в стандартах и технических условиях на конкретные виды электротехнических устройств.
Таблица 4
| Группа контактного соединения | Материал проводника | Номер пункта стандарта в зависимости от материала штыревого вывода | ||
|---|---|---|---|---|
| медь или латунь на номинальный ток | сталь на номинальный ток до 40 А | |||
| до 630 А | выше 630 А | |||
| А | Медь, алюмомедь | 2.1.6 | ||
| Твердый алюминиевый сплав | ||||
| Алюминий | 2.1.7 1) | 2.1.7 3) или 4), или 5) | 2.1.7 2) или 3), или 4), или 5) | |
| Б | Медь, алюмомедь | 2.1.6 | ||
| Твердый алюминиевый сплав | 2.1.7 4) или 5) и 3) | 2.1.7* 4) или 5) и 3) | 2.1.7 4) или 5) и 3) | |
| Алюминий | 2.1.7 4) или 5) и 3) | |||
* Контактные соединения электротехнических устройств климатических исполнений У, УХЛ категорий размещения 1 и 2 допускается изготовлять по п. 2.1.6.
Примечание. Во всех случаях для штыревых выводов на номинальный ток выше 40 А должны применяться упорные гайки из меди или латуни.
Таблица 5
| Группа контактного соединения | Материал проводника | Номер пункта стандарта в зависимости от типа жилы | |
|---|---|---|---|
| однопроволочная | многопроволочная | ||
| А | Медь | Непосредственное соединение | |
| Алюмомедь | - | ||
| Алюминий | Непосредственное соединение* или 2.1.7 6) или 7)** | ||
| Б | Медь | Непосредственное соединение* или 2.1.6*** | 2.1.6*** |
| Алюмомедь | - | ||
| Алюминий | 2.1.7 7) или 6) и 3) | ||
* Возможность непосредственного соединения должна быть указана в стандартах или технических условиях на конкретный вид электротехнического устройства.
** Допускается соединение алюминиевых жил, сплавленных в монолит с добавкой легирующих присадок из твердого алюминиевого сплава.
*** Контактное соединение выполняется путем оконцевания медными штифтовыми наконечниками по ГОСТ 22002.5-76, ГОСТ 22002.12-76, ГОСТ 22002.13-76, ГОСТ 23598-79 или путем облуживания жил оловянно-свинцовыми припоями по ГОСТ 21931-76.
Допускается по согласованию с потребителем применять контактные соединения, отличающиеся от указанных в табл. 3-5.
Примеры выполнения разборных контактных соединений приведены в приложении 2.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 3).
2.1.9. Контактные соединения пластин из твердого алюминиевого сплава и алюминиевой части медно-алюминиевых пластин с алюминиевыми проводниками (выводами) должны выполняться сваркой или пайкой, а соединения наконечников из твердого алюминиевого сплава и алюминиевой части медно-алюминиевых наконечников с алюминиевыми жилами проводов и кабелей должны выполняться сваркой или опрессовкой.
2.1.10. Разборные контактные соединения однопроволочных жил проводов и кабелей с плоскими или штыревыми выводами должны выполняться:
- - жил сечением до 16 мм 2 - после оконцевания наконечниками по ГОСТ 7386-80 или непосредственно: путем формирования в кольцо или без него с предохранением в обоих случаях от выдавливания фасонными шайбами или другими способами;
- жил сечением 25 мм 2 и более - после оконцевания наконечниками по ГОСТ 7386-80, ГОСТ 7387-82, ГОСТ 9581-80 или путем формирования конца жилы в плоскую зажимную часть с отверстием под болт.
2.1.11. Разборные контактные соединения многопроволочных жил проводов и кабелей с плоскими или штыревыми выводами должны выполняться:
- - жил сечением до 10 мм 2 - после оконцевания наконечниками по ГОСТ 7386-80, ГОСТ 9688-82, ГОСТ 22002.1-82, ГОСТ 22002.2-76 - ГОСТ 22002.4-76, ГОСТ 22002.6-82, ГОСТ 22002.7-76 - ГОСТ 22002.11-76, ГОСТ 22002.14-76 или непосредственно: путем формирования в кольцо или без него с предохранением в обоих случаях от выдавливания фасонными шайбами, или другими способами;
- жил сечением 16 мм 2 и более - после оконцевания наконечниками по ГОСТ 7386-80, ГОСТ 7387-82, ГОСТ 9581-80, ГОСТ 22002.1-82, ГОСТ 22002.2-76, ГОСТ 22002.6-82, ГОСТ 22002.7-76.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
2.1.12. К каждому болту (винту) плоского вывода или к штыревому выводу рекомендуется присоединять не более двух проводников, если иное не указано в стандартах или технических условиях на конкретные виды электротехнических устройств.
2.1.13. В разборных контактных соединениях должны использоваться крепежные детали классов прочности по ГОСТ 1759.4-87 и ГОСТ 1759.5-87, указанных в табл. 6. Винты в контактных соединениях рекомендуется применять с цилиндрической или шестигранной головкой.
Таблица 6
2.1.14. Требования к подготовке рабочих поверхностей контактных деталей приведены в приложении 3.
2.2. Требования к электрическим параметрам
2.2.1. Отношение начального электрического сопротивления контактных соединений (кроме контактных соединений со штыревыми выводами) к электрическому сопротивлению участка соединяемых проводников, длина которого равна длине контактного соединения, не должно превышать:
- - для класса 1 - 1, если иное не указано в стандартах или технических условиях на конкретные виды электротехнических устройств;
- для класса 2 - 2;
- для класса 3 - 6.
В контактных соединениях проводников с различным электрическим сопротивлением сравнение производится с контакт-деталью с б?льшим электрическим сопротивлением.
2.2.2. Начальное электрическое сопротивление контактных соединений класса 1 проводников со штыревыми выводами не должно превышать значений, указанных в табл. 7.
Таблица 7
Требования к контактным соединениям классов 2 и 3, при необходимости, указываются в стандартах или технических условиях на конкретные виды электротехнических устройств.
2.2.3. Электрическое сопротивление контактных соединений (кроме сварных и паяных), прошедших испытание на соответствие требованиям стандартов и другой технической документации по методике, указанной в ГОСТ 17441-84, не должно превышать начальное значение более чем в 1,5 раза. Электрическое сопротивление сварных и паяных контактных соединений должно оставаться неизменным. Необходимость обязательного применения моментных индикаторных ключей должна быть указана в стандартах или технических условиях на конкретные виды электротехнических устройств.
2.2.4. При протекании номинального (длительно допустимого) тока наибольшая допустимая температура контактных соединений классов 1 и 2 не должна превышать значений, указанных в табл. 8. Токовые нагрузки проводников при этом принимают по "Правилам устройства электроустановок", утвержденным Госэнергонадзором 12.04.69, по стандартам или техническим условиям на конкретные виды электротехнических устройств.
Таблица 8
| Характеристика соединяемых проводников | Наибольшая допустимая температура нагрева, °С в установках | |
|---|---|---|
| до 1000 В | св. 1000 В | |
| 1. Проводники из меди, алюмомеди, алюминия и его сплавов без защитных покрытий рабочих поверхностей | 95 | По ГОСТ 8024-90 |
| 2. Проводники из меди, алюмомеди, алюминия и его сплавов с защитными покрытиями рабочих поверхностей неблагородными металлами | 110* | |
| 3. Проводники из меди и ее сплавов без изоляции или с изоляцией классов В, F и Н по ГОСТ 8865-87 с защитным покрытием рабочих поверхностей серебром | 135 | |
* Допускается для проводников из меди без изоляции или с изоляцией классов В, F и Н по ГОСТ 8865-87 повышать температуру до 135 °С, если возможность этого подтверждена результатами испытаний по ГОСТ 17441-84 и указана в стандартах или технических условиях на конкретные виды электротехнических устройств.
Температура контактных соединений класса 3 устанавливается в стандартах или технических условиях на конкретные виды электротехнических устройств в зависимости от применяемых материалов, покрытий, класса изоляции присоединяемых проводников и условий эксплуатации.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2, 3).
2.2.5. (Исключен, Изм. № 1).
2.2.6. После режима сквозного тока контактные соединения не должны иметь механических повреждений, препятствующих их дальнейшей эксплуатации. Температура контактных соединений в режиме сквозного тока не должна быть более 200 °С у соединений проводников из алюмомеди, алюминия и его сплавов, а также у соединений этих проводников с медными, 300 °С - у соединений медных проводников и 400 °С - у соединений стальных проводников.
2.2.7. Значение допустимого сквозного тока контактных соединений должно быть не менее допустимых сквозных токов конкретных видов электротехнических устройств, указанных в стандартах или технических условиях на эти устройства.
При отсутствии этих данных значение плотности односекундного тока должно соответствовать 165 А/мм 2 - для медных проводников, 105 А/мм 2 - для алюминиевых и алюмомедных, 90 А/мм 2 - для проводников из алюминиевого сплава и 20 А/мм 2 - для стальных проводников.
(Измененная редакция, Изм. №.1).
2.3. Требования по устойчивости к механическим факторам
2.3.1. Контактные соединения должны выдерживать воздействие механических факторов внешней среды по группе условий эксплуатации согласно ГОСТ 17516-72, которая должна указываться в стандартах или технических условиях на конкретные виды электротехнических устройств.
При отсутствии таких указаний контактные соединения, подверженные вибрации, должны выдерживать вибрацию в течение 1 ч с постоянной частотой от 40 до 50 Гц и амплитудой 1 мм.
2.3.2. Контактные соединения должны выдерживать воздействия статических осевых нагрузок на растяжение, вызывающие напряжения, не менее:
- - 90 % временного сопротивления разрыву целого проводника - для контактных соединений проводов линии электропередачи, работающих на растяжение;
- 30 % временного сопротивления разрыву целого проводника - для неразборных контактных соединений, не работающих на растяжение, а также для соединений проводников с гнездовыми выводами, соединений неоконцованных проводов и кабелей с плоскими выводами, укомплектованными фасонными шайбами.
Для проводников сечением до 1,5 мм 2 не допускается применять винтовой зажим, конец винта которого проворачивается по жиле.
2.3.1.-2.3.3. (Измененная редакция, Изм. № 1).
2.3.4. Разборные контактные соединения проводников с выводами, одноболтовые контактные соединения, которые могут подвергаться воздействию сквозных токов короткого замыкания, а также разборные контактные соединения, подверженные вибрации или находящиеся во взрывоопасных помещениях, должны быть предохранены от самоотвинчивания контргайками, пружинными шайбами, тарельчатыми пружинами или другими способами.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
2.4. Требования к надежности
2.4.1. Для оценки надежности контактных соединений устанавливается гамма-процентный ресурс, если иное не установлено в стандартах или технических условиях на электротехнические устройства конкретных видов.
Нижнее значение гамма-процентного ресурса должно обеспечивать работу электротехнических устройств в соответствии с требованиями к надежности, установленными в стандартах или технических условиях на эти электротехнические устройства.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
2.5. Требования безопасности
2.5.1. Контактные соединения в части требований безопасности должны соответствовать ГОСТ 12.2.007.0-75 и обеспечивать условия эксплуатации, установленные "Правилами технической эксплуатации установок потребителей" и "Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей", утвержденными Госэнергонадзором 12 апреля 1969 г.
2.5.2. Контактные соединения в части требований пожарной безопасности должны соответствовать ГОСТ 12.1.004-91, что обеспечивается выполнением требований ГОСТ 10434-82.
(Введен дополнительно, Изм. № 3).
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное
НЕРАЗБОРНЫЕ КОНТАКТНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
а - сваркой или пайкой; б - со штыревым выводом сваркой; в - сваркой через переходную медно-алюминиевую пластину; г - соединение жил проводов (кабелей) через соединительную гильзу опрессовкой; д - соединение жилы провода (кабеля) с кабельным наконечником опрессовкой (сваркой, пайкой); е - соединение жил проводов в овальных соединителях
1 - плоский вывод (шина); 2 - шина; 3 - штыревой вывод; 4 - медно-алюминиевая пластина; 5 - провод (кабель); 6 - соединительная гильза; 7 - кабельный наконечник; 8 - овальный соединитель
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное
РАЗБОРНЫЕ КОНТАКТНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
а - с контргайкой; б - с пружинной шайбой; в - однопроволочная (многопроволочная) жила провода (кабеля) сеч. до 10 мм 2 с изгибанием в кольцо; г - однопроволочная (многопроволочная) жила провода (кабеля) сеч. до 10 мм 2 без изгибания в кольцо.
1 - плоский вывод (шина); 2 - шина (кабельный наконечник); 3, 4, 5 - шайба, болт и гайка стальные; 6 - пружинная шайба; 7 - винт; 8 - фасонная шайба (шайба-звездочка); 9 - провод (кабель); 10 - фасонная шайба (арочная шайба)
а - крепежом из цветного металла с контргайкой; б - крепежом из цветного металла с пружинной шайбой; в - стальным крепежом с тарельчатой пружиной; г - стальным крепежом с защитными металлическими покрытиями рабочих поверхностей с контргайкой (пружинной шайбой); д - стальным крепежом через переходную медно-алюминиевую пластину с контргайкой (пружинной шайбой); е - стальным крепежом через переходную пластину из твердого алюминиевого сплава с контргайкой (пружинной шайбой).
1 - плоский вывод (шина); 2 - шина (кабельный наконечник); 3 - 5 - шайба, болт, гайка из цветного металла; 6 - пружинная шайба; 7 - стальная гайка; 8 - стальной болт; 9 - тарельчатая пружина; 10 - стальная шайба (шайба увеличенная); 11 - стальная шайба; 12 - плоский вывод (шина) с защитным металлическим покрытием рабочей поверхности; 13 - шина (кабельный наконечник) с защитным металлическим покрытием рабочей поверхности; 14 - медно-алюминиевая пластина; 15 - пластина из твердого алюминиевого сплава
а - проводник из меди, твердого алюминиевого сплава или алюминия с защитным металлическим покрытием рабочей поверхности; б, в, г - алюминиевый проводник; д - алюминиевый проводник через переходную медно-алюминиевую пластину; е - однопроволочная (многопроволочная) жила провода кабеля сеч. 10 мм 2 с изгибанием в кольцо.
1-штыревой вывод из меди или латуни; 2 - гайка из меди или латуни; 3 - шина (кабельный наконечник) из меди, твердого алюминиевого сплава или алюминия с защитным металлическим покрытием рабочих поверхностей; 4 - стальная гайка; 5 - штыревой медный вывод; 6 - стальная шайба; 7 - алюминиевая шина (кабельный наконечник); 8 - штыревой латунный вывод; 9 - штыревой стальной вывод; 10 - тарельчатая пружина; 11 - медно-алюминиевая пластина; 12 - провод (кабель); 13 - пружинная шайба; 14 - фасонная шайба (шайба-звездочка)
а, б - однопроволочная (многопроволочная, сплавленная в монолит) жила; в - многопроволочная жила, оконцованная кабельным наконечником.
1 - наборный зажим; 2 - провод (кабель); 3 - гнездовой вывод; 4 - кабельный наконечник штифтовой
ТРЕБОВАНИЯ К ПОДГОТОВКЕ РАБОЧИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ КОНТАКТ-ДЕТАЛЕЙ
1. Контакт-детали, имеющие два и более отверстий под болты в поперечном ряду, рекомендуется выполнять с продольными разрезами, как показано на чертеже.
2. Рабочие поверхности контакт-деталей разборных контактных соединений и неразборных контактных соединений с линейной арматурой непосредственно перед сборкой должны быть подготовлены:
- - медные без покрытия и алюмомедные - зачищены.
При зачистке алюмомедных проводов не должна быть повреждена медная оболочка;
- алюминиевые и из алюминиевых сплавов - зачищены и смазаны нейтральной смазкой (вазелин КВЗ по ГОСТ 15975-70, ЦИАТИМ-221 по ГОСТ 9433-80 или другими смазками с аналогичными свойствами).
Рекомендуемое время между зачисткой и смазкой не более 1 ч;
- рабочие поверхности, имеющие защитные металлические покрытия, - промыты органическим растворителем.
(Измененная редакция, Изм. № 3).
3. Рабочие поверхности медных контакт-деталей, соединяемых способом опрессовки, должны быть зачищены, если иное не указано в стандартах или технических условиях на конкретные виды электротехнических устройств.
Рабочие поверхности алюминиевых контакт-деталей должны быть зачищены и смазаны кварцевазелиновой пастой или другими смазками, пастами и компаундами с аналогичными свойствами.
4. Поверхности контакт-деталей, соединяемых сваркой или пайкой, должны быть предварительно зачищены, обезжирены или протравлены.
5. Расположение и размер отверстий под болты в контакт-деталях разборных контактных соединений рекомендуется принимать в соответствии с ГОСТ 21242-75.
По согласованию с потребителем допускается выполнение овальных отверстий.
(Введен дополнительно, Изм. № 2).
КРУТЯЩИЕ МОМЕНТЫ
Таблица 9
| Диаметр резьбы, мм | Крутящий момент, Н·м, для болтового соединения | |
|---|---|---|
| с шлицевой головкой (винты) | с шестигранной головкой | |
| М3 | 0,5+0,1 | - |
| М3,5 | 0,8±0,2 | |
| М4 | 1,2±0,2 | |
| М5 | 2,0±0,4 | 7,5±1,0 |
| М6 | 2,5±0,5 | 10,5±1,0 |
| М8 | - | 22,0±1,5 |
| M10 | 30,0±1,5 | |
| М12 | 40,0±2,0 | |
| М16 | 60,0±3,0 | |
| М20 | 90,0±4,0 | |
| М24 | 130,0±5,0 | |
| М30 | 200,0±7,0 | |
| М36 | 240,0±10,0 | |
Примечание. Для болтовых соединений проводников из меди и твердого алюминиевого сплава рекомендуется применять крутящие моменты, значения которых в 1,5 - 1,7 раза превышают установленные в таблице.
(Измененная редакция, Изм. № 3).
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством монтажных и специальных строительных работ СССР
РАЗРАБОТЧИКИ
Н. Н. Дзекцер, канд. техн. наук (руководитель темы); В. Л. Фукс; О. В. Фесенко, канд. техн. наук
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 03.02.82 № 450
3. ВЗАМЕН ГОСТ 10434-76
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
| Обозначение НТД, на который дана ссылка | Номер пункта, перечисления, приложения |
|---|---|
| ГОСТ 9.005-72 | |
| ГОСТ 9.303-84 | 2.1.6; 2.1.7, перечисления 3, 8 |
| ГОСТ 12.1.004-91 | 2.5.2 |
| ГОСТ 12.2.007.0-75 | 2.5.1 |
| ГОСТ 1759.4-87 | 2.1.13 |
| ГОСТ 1759.5-87 | 2.1.13. |
| ГОСТ 3057-90 | 2.1.7, перечисление 2 |
| ГОСТ 7386-80 | 2.1.10; 2.l.11 |
| ГОСТ 7387-82 | 2.1.10; 2.1.11 |
| ГОСТ 8024-90 | 2.2.4 |
| ГОСТ 8865-87 | 2.2.4 |
| ГОСТ 9433-80 | Приложение 3 |
| ГОСТ 9581-80 | 2.1.7, перечисление 4; 2.1.10; 2.1.10; 2.1.11 |
| ГОСТ 9688-82 | 2.1.11 |
| ГОСТ 13276-79 | 2.1.4; 2.1.7 |
| ГОСТ 14312-79 | Вводная часть |
| ГОСТ 15150-69 | 1.2; 2.1.8 |
| ГОСТ 15543-70 | 2.1.8 |
| ГОСТ 15963-79 | 2.1.8 |
| ГОСТ 15975-70 | Приложение 3 |
| ГОСТ 16350-80 | 2.1.8 |
| ГОСТ 17412-72 | 2.1.8 |
| ГОСТ 17441-84 | 2.1.7, перечисление 8; 2.2.3; 2.2.4 |
| ГОСТ 17516-72 | 2.3.1 |
| ГОСТ 18311-80 | Вводная часть |
| ГОСТ 19132-86 | 2.1.3 |
| ГОСТ 19357-81 | 2.1.7, перечисление 4 |
| ГОСТ 21242-75 | Приложение 3 |
| ГОСТ 21931-76 | 2.1.8 |
| ГОСТ 22002.1-82 | 2.1.11 |
| ГОСТ 22002.2-76 - ГОСТ 22002.4-76 | 2.1.11 |
| ГОСТ 22002.5-76 | 2.1.8 |
| ГОСТ 22002.6-82 | 2.1.11 |
| ГОСТ 22002.7-76 - ГОСТ 22002.11-76 | 2.1.11 |
| ГОСТ 22002.12-76 | 2.1.8 |
| ГОСТ 22002.13-76 | 2.1.8 |
| ГОСТ 22002.14-76 | 2.1.11 |
| ГОСТ 23598-79 | 2.1.7, перечисление 6, 7; 2.1.8 |
| ГОСТ 24753-81 | 2.1.2 |
| ГОСТ 25034-85 | 2.1.3 |
| ГОСТ 34-13-11438-89 | 2.1.7, перечисление 4 |
5. Срок действия продлен до 01.01.96 Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 25.05.90 № 1309
6. ПЕРЕИЗДАНИЕ (октябрь 1993 г.) с Изменениями № 1, 2, 3, утвержденными в апреле 1985 г., июне 1987 г., мае 1990 г. (ИУС 7-85, 10-87, 8-90)
Соединение между собой проводников прямоугольного сечения выполняется с помощью болтов, шпилек или сжимов. Число болтов определяется размерами шин. Силу сжатия контактных поверхностей целесообразнее обеспечивать применением нескольких болтов меньшего сечения, чем одного болта большего сечения, так как в первом случае количество контактных пятен получается больше. В результате переходное сопротивление соединения уменьшается и происходит более равномерное распределение тока по контактной площади. Плоские и штыревые контактные выводы электротехнических устройств выполняют согласно ГОСТ 21242-75.
Соединения нескольких фазы между собой выполняют путем укладки их в переплет, а не попарно, так как в последнем случае контактная поверхность получается значительно меньшей, а переходное сопротивление - большим.
При прохождении электрического тока детали контактного соединения нагреваются и вследствие нагрева расширяются. Особенно значительный нагрев и расширение происходят при коротком замыкании. Расширение не одинаково по всему контактному соединению, так как его детали имеют разные коэффициенты линейного расширения.
Болты соединений медных и алюминиевых шин работают в неблагоприятных условиях, поскольку коэффициент линейного расширения стального болта меньше, чем медной или алюминиевой шины: кроме того, болты при коротком замыкании всегда нагреваются значительно меньше, чем шины.
В режиме короткого замыкания на болты действуют дополнительные силы, которые, складываясь с силой затяжки болта, могут привести к остаточным деформациям и ослаблению контактного соединения при понижении температуры. Чем больше толщина пакета шин, тем большие механические напряжения возникают в стягивающих болтах. Эти напряжения могут быть снижены применением тарельчатых пружин.
Тарельчатые пружины электротехнического назначения изготавливаются по ГОСТ 17279-71 двух типов:
Ш- пружины для поддержания контактного давления в соединениях шин,
К - пружины для поддержания контактного давления в соединениях кабельных наконечников с выводами электрооборудования, имеющими уменьшенную контактную плоскость по сравнению с шинами
Основные параметры пружин приведены на рис.1.
Рис. 1. Тарельчатая пружина.
Допускается выполнять соединения без применения тарельчатых пружин, но с установкой со стороны алюминия утолщенной шайбы под головку болта или под гайку. Размеры нормальных (ГОСТ 11371-78) и увеличенных (ГОСТ 6958-78) шайб приведены в справочных таблицах.
Длина перекрытия (нахлеста) соединяемых элементов в контактном соединении при одном или четырех болтах редко превышает ширину шины, а при двух болтах составляет от 1,5 до 2 размеров ширины шины.
Уменьшение переходного сопротивления контактного соединения достигается повышением давления и понижением жесткости.
Рис 2. Контактное соединение шин с продольным разрезом.
Для уменьшения жесткости контактного соединения на шинах делают продольные разрезы шириной 3- 4 мм, длиной 50 мм (рис. 2).
Болты в соединении выбирают, исходя из требующихся удельных давлений между контактными поверхностями кажущейся плотности тока и допустимых растягивающих усилий для болтов. Рекомендуемые удельные давления в контактных соединениях, МПа, в зависимости от материала контактного соединения приведены ниже.
Медь луженая - 0,5 - 10,0
Медь, латунь, бронза нелуженые - 0,6- 12,0
Алюминий - 25,0
Сталь луженая - 10,0 - 15,0
Сталь нелуженая - 60,0
Длина болтов выбирается таким образом, чтобы после сборки и затяжки соединений оставалось не менее двух ниток свободной резьбы.
Затяжку болтов контактных соединений производят гаечным ключом, обеспечивая значения крутящих моментов, приведенные в справочных таблицах.
Затяжку болтов на соединениях с тарельчатыми пружинами производят в два приема. Вначале болт затягивают до полного сжатия тарельчатой пружины, затем соединение ослабляют поворотом ключа в обратную сторону на 1/4 оборота для болтов Мб и М12 и на 1/6 оборота для остальных болтов.
Рис. 3. Соединение медной жилы с плоским выводом из меди или сплава алюминия: а - для болтов до М8, б - для всех размеров болтов, 1 - вывод, 2 - наконечник, 3 - шайба, 4 - болт, 5 - шайба пружинная, 6 - гайка, 7 - жила.
Присоединение плоских проводников к плоским выводам из меди или алюминиевого сплава (рис. 3) производится с помощью стальных болтов (ГОСТ 7798-70), гаек (ГОСТ 5915-70) и шайб (ГОСТ 11371-78), а к выводам из алюминия - с применением средств стабилизации контактного давления: тарельчатых пружин или крепежных изделий из медных или алюминиевых сплавов с коэффициентом линейного расширения (18-21) х 10-6 °С-1 (рис. 4).
При сборке соединения с тарельчатыми пружинами со стороны алюминиевого вывода ставят увеличенную, а со стороны медной лапки наконечника - нормальную шайбу. В соединениях с тарельчатыми пружинами контргайки не применяют.
Рис. 4. Соединение медной жилы с плоским выводом из алюминия: а - с применением тарельчатых пружин, б - с применением крепежных деталей из цветных металлов, 1 - вывод, 2 - медный наконечник, 3 - шайба пружинная, 4 - болт стальной, 5 - гайка стальная, 6 - шайба стальная увеличенная, 7 - пружина тарельчатая, 8 - жила медная, 9 - болт из цветного металла, 10 - гайка из цветного металла, 11 - шайба из цветного металла.
Если тарельчатые пружины или болты и гайки из цветных металлов необходимых размеров отсутствуют подсоединение можно выполнять с применением увеличенной шайбы при условии, что переходное сопротивление и температура нагрева соединения окажутся в заданных пределах.
Рис. 5. Присоединение двух наконечников к плоскому выводу.
В тех случаях, когда контактные соединения эксплуатируется в помещении с относительной влажностью более 80% и температурой не ниже 20°С или в химически активной среде, оно выполняется с помощью переходных медно-алюминиевых пластин. Непосредственное соединение медной жилы с алюминиевым выводом может выполняться в том случае, когда алюминиевый вывод имеет защитное металлопокрытие.
Рис. 6. Переходные детали для подключения к выводам более двух наконечников.
При выполнении подсоединения, к плоскому выводу двух жил кабеля наконечники следует располагать по обеим сторонам плоского зажима (рис. 5) для того, чтобы обеспечить наименьшее переходное сопротивление и сохранить более равномерное токораспределение. Если к выводу нужно подсоединить более двух наконечников или отверстие вывода не соответствует отверстию наконечника, используют переходные детали. К переходной детали наконечники подсоединяются симметрично (рис. 6).
Присоединение плоских медных проводников и наконечников к штыревым выполняется при помощи стандартных гаек из меди и ее сплавов. Соединения при номинальных токах до 30 А выполняют с помощью стальных гаек, покрытых оловом, никелем или кадмием.
Рис. 7. Присоединение наконечника к штыревому выводу: 1 - наконечник, 2 - гайка медная увеличенная, 3 - гайки стальные, 4 - штыревой вывод, 5 - жила.
Рис. 8. Соединение двух наконечников со штыревым выводом: 1 - наконечники, 2- гайки, 3- штыревой вывод.
Алюминиевые плоские проводники при токах до 250 А присоединяются так же, как медные, а при токах от 250 до 400 А для присоединения применяют увеличенные упорные гайки (рис. 7).
Присоединение двух наконечников к штыревому выводу (рис. 8) необходимо выполнять симметрично, а при подсоединении более двух наконечников используют переходные детали.
При токах более 400 А следует использовать медно-алюминиевые наконечники или армировать (плакировать) концы шин.
Подсоединение круглых проводников к плоским и штыревым выводам производится после формирования их в виде кольца с помощью шайб-звездочек. Лапки шайб-звездочек при закручивании винта или гайки не должны касаться поверхности вывода или упорной гайки, чтобы колечко жилы было надежно прижато к зажиму.
Кольцо провода укладывается под головку болта или гайки так, чтобы оно при закручивании болтов или гаек не выдавливалось из-под них (рис. 9). В тех случаях, когда алюминиевая однопроволочная жила оконцована кольцевым наконечником (пистоном), шайба-звездочка не применяется.
Рис. 9. Соединение алюминиевой жилы сечением до 10 мм2 с выводами: а - плоским, б - штыревым, 1 - винт, 2 - шайба пружинная, 3 - шайба-звездочка, 4 - жила, изогнутая в кольцо, 5 - зажим плоский, 6 - штыревой вывод, 7 - гайка.
Рис. 10. Соединение медной жилы сечением до 10 мм2 с выводами: а, б - плоским, в, г - штыревым, 1 - винт, 2 - шайба пружинная, 3- шайба, 4 - однопроволочная жила, изогнутая в кольцо, 5 - плоский зажим, 6 - штыревой зажим, 7 - гайка, 8 - жила, оконцоваииая плоским или кольцевым наконечником.
Медные жилы сечением до 10 мм2 соединяются с плоскими и штыревыми выводами с помощью винтов, шайб, пружинных шайб и гаек (рис. 10). При подсоединении жил, оконцованных наконечником (пистоном), шайба не используется.
Рис. 11. Соединение алюминиевой многопроволочной жилы с цилиндрическим зажимом: а - с применением штифтового наконечника, б - после сплавления конца жилы в монолит с добавкой легирующих присадок, 1 - корпус, 2 - прижимный винт, 3 - штифтовой наконечник, 4 - жила многопроволочная, 5 - конец жилы, сплавленный в монолит.
С винтовыми зажимами для втычного присоединения алюминиевые или медные многопроволочные жилы могут соединяться после оконцевания штифтовым наконечником или после сплавления конца жилы в монолит с добавкой легирующих присадок.