Зажим PS 16-120
Зажим PS 16-120: Полное техническое описание и область применения
Зажим PS 16-120 представляет собой плашечный (пластинчатый) соединительный зажим, предназначенный для механического и электрического соединения неизолированных проводов и грозозащитных тросов в воздушных линиях электропередачи (ВЛ) и на подстанциях. Данный тип зажима относится к категории линейной арматуры и является ключевым элементом для создания надежного, долговечного и электробезопасного контактного соединения в условиях постоянного воздействия механических нагрузок, вибрации и атмосферных факторов. Конструкция зажима PS 16-120 разработана для работы в диапазоне сечений соединяемых проводников от 16 до 120 мм², что охватывает широкий спектр задач в распределительных сетях 6-35 кВ.
Конструктивные особенности и материалы
Конструкция зажима PS 16-120 является классической для плашечных зажимов. Она состоит из нескольких базовых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.
- Корпусные пластины (плашки): Две идентичные стальные пластины, формирующие тело зажима. На их внутренней поверхности выполнена специальная насечка (рифление) для увеличения силы трения и надежности контакта, предотвращения выскальзывания провода.
- Болтовой узел: Включает один или два (в зависимости от модификации) оцинкованных стальных болта класса прочности не ниже 5.8, гайки и пружинные шайбы (гроверы). Болтовое соединение обеспечивает необходимое контактное давление, которое является критическим параметром для стабильного переходного сопротивления.
- Прокладка (вставка): В некоторых исполнениях между проводом и стальной плашкой устанавливается алюминиевая или медная прокладка. Ее основная цель – предотвратить прямой контакт алюминиевого провода со сталью, что исключает электрохимическую коррозию, а также компенсировать разницу в коэффициентах теплового расширения материалов.
- Материалы: Корпусные плашки изготавливаются из оцинкованной стали марки Ст3 или аналогичной, что обеспечивает высокую механическую прочность и коррозионную стойкость. Болтовой узел – оцинкованная сталь. Прокладки – из алюминиевого сплава АД0, АД1 или электротехнической меди.
- Соединение проводов ВЛ: Соединение отрезков проводов в пролете (ремонтные вставки) или ответвление от магистральной линии. Не предназначен для использования в натяжных гирляндах.
- Устройство ответвлений: Подключение ответвительных проводов к магистрали без разрезания последней (с использованием специальных ответвительных модификаций).
- Соединение грозозащитных тросов: Благодаря высокой механической прочности зажим может использоваться для соединения стальных тросов.
- Монтаж на шинах распределительных устройств (РУ): Для соединения гибких проводников с жесткими шинами или между собой.
- Ремонтные работы: Восстановление поврежденных участков провода, замена фаз на опорах.
- Подготовка провода: Очистка соединяемых концов провода от загрязнений и окисной пленки с помощью металлической щетки или скребка. Длина зачистки должна соответствовать длине плашки.
- Подготовка зажима: Проверка комплектности, состояния резьбы, отсутствия повреждений покрытия. Рекомендуется смазать резьбовую часть болта и гайки консистентной смазкой для предотвращения заедания и коррозии.
- Установка проводов: Провода укладываются в паз между плашками (и прокладкой, если она предусмотрена). Необходимо обеспечить равномерный выход проводов с обеих сторон зажима (как правило, 10-15 мм).
- Затяжка болтов: Затяжка производится равномерно, крест-накрест (если болтов два), динамометрическим ключом с установкой момента, указанного в технической документации. Запрещается использовать удлинители («рычаги») для ключа сверх предусмотренного.
- Контроль: Визуальный контроль правильности установки. В эксплуатации при первом включении под нагрузкой рекомендуется провести тепловизионный контроль соединения для выявления возможных дефектов.
- Высокая механическая прочность и надежность.
- Простота конструкции и монтажа, не требующая специального оборудования (кроме динамометрического ключа).
- Ремонтопригодность и возможность повторного использования (при отсутствии повреждений).
- Универсальность по диапазону сечений.
- Низкая стоимость по сравнению с обжимными или сварными соединениями.
- Требовательность к качеству монтажа (критичен момент затяжки).
- Большие габариты и вес по сравнению с современными обжимными гильзами.
- Необходимость периодического контроля затяжки (особенно на линиях с высокой вибрацией), так как возможно ослабление болтового соединения.
- Наличие выступающих частей (головки болтов), что может способствовать образованию коронного разряда на ВЛ высокого напряжения.
- Против обжимных гильз (ГАО, ГСИ): Обжимные соединения неразъемны, не требуют обслуживания, более компактны и лучше защищены от вибрационных ослаблений. Однако для их монтажа требуется гидравлический пресс и специальные инструменты, что не всегда доступно в полевых условиях. Болтовой зажим выигрывает в ремонтопригодности и простоте установки.
- Против сварки (контактной, термитной): Сварное соединение обеспечивает наилучшую электрическую проводимость и механическую прочность, является монолитным. Однако процесс сварки более сложен, требует высокой квалификации персонала, специального оборудования и создает пожарную опасность. PS 16-120 – более быстрый и безопасный в монтаже вариант для большинства типовых задач.
- Против клиновых зажимов (типа «орех»): Клиновые зажимы проще в установке (не требуют калиброванного момента), часто имеют изолированный корпус. Однако они, как правило, имеют меньшую механическую прочность и долговечность, особенно на линиях с высокой тяговой нагрузкой и вибрацией. PS 16-120 – более надежное решение для магистральных соединений.
Технические характеристики и параметры
Работа зажима PS 16-120 регламентируется национальными стандартами (ГОСТ Р 50043.1-2012, ГОСТ 28362-89) и техническими условиями производителей. Ключевые параметры представлены в таблицах ниже.
Таблица 1. Основные механические и электрические параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное сечение провода | 16 — 120 мм² |
| Минимальная разрушающая нагрузка (МРН) | Не менее 7,0 кН (для всего диапазона сечений) |
| Номинальный ток (длительно допустимый) | Определяется сечением провода, зажим не должен быть «узким местом». Обычно соответствует проводу 120 мм² (до 300 А, в зависимости от условий). |
| Сопротивление контакта | Не более 20 мкОм (для соединения двух проводов) |
| Температурный диапазон эксплуатации | От -60°C до +80°C |
| Климатическое исполнение | У, УХЛ, ХЛ категории 1 по ГОСТ 15150 |
| Класс защиты от коррозии | Цинковое покрытие толщиной 25-40 мкм |
Таблица 2. Рекомендуемые моменты затяжки болтов
| Диаметр болта, мм | Класс прочности болта | Момент затяжки, Н·м (Ньютон-метр) |
|---|---|---|
| M10 | 5.8 | 25 — 30 |
| M12 | 5.8 | 45 — 50 |
| M10 | 8.8 | 40 — 45 |
Примечание: Конкретное значение момента затяжки всегда уточняется в паспорте изделия производителя. Недостаточный момент ведет к росту переходного сопротивления и перегреву, чрезмерный – к повреждению резьбы или провода.
Область применения и назначение
Зажим PS 16-120 применяется для решения следующих задач в электроэнергетике:
Монтаж и требования к установке
Правильность монтажа напрямую определяет надежность и срок службы соединения. Последовательность операций следующая:
Преимущества и недостатки
Преимущества зажима PS 16-120:
Недостатки и ограничения:
Сравнение с альтернативными технологиями соединения
Зажим PS 16-120 является представителем болтовой технологии. Важно понимать его место среди других методов.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос: Можно ли использовать зажим PS 16-120 для соединения медного и алюминиевого провода?
Ответ: Прямое соединение меди и алюминия недопустимо из-за гальванической коррозии. Для такого соединения необходимо использовать зажим в исполнении с биметаллической (медно-алюминиевой) прокладкой или применять отдельную биметаллическую шайбу-переходник, которая исключит прямой контакт разнородных металлов.
Вопрос: Как часто нужно проводить ревизию и подтяжку болтовых соединений на зажимах PS 16-120?
Ответ: График ревизии устанавливается местными инструкциями по эксплуатации. Как правило, первая контрольная подтяжка выполняется через 3-6 месяцев после монтажа (после прохождения периода «приработки» и усадки). В дальнейшем осмотр и, при необходимости, подтяжка проводятся в рамках плановых обходов ВЛ (1 раз в 1-2 года). На линиях, подверженных сильной вибрации (например, в пролетах через дороги), периодичность может быть увеличена.
Вопрос: Чем отличается зажим ПС от зажима ПСА?
Ответ: Буква «А» в маркировке ПСА указывает на наличие алюминиевой прокладки (вставки) в конструкции зажима. Зажим ПС – это просто стальные плашки. Использование ПСА предпочтительнее для соединения алюминиевых проводов, так как прокладка предотвращает контакт алюминия со сталью, снижая риск коррозии и улучшая электрический контакт.
Вопрос: Какой максимальный ток может пропускать соединение, выполненное с помощью PS 16-120?
Ответ: Сам зажим, при правильном монтаже, имеет пропускную способность, превышающую таковую у провода сечением 120 мм². Поэтому максимальный ток соединения ограничивается именно проводом. Для алюминиевого провода АС 120/19 длительно допустимый ток составляет около 300 А (в зависимости от условий прокладки – температуры окружающей среды, количества цепей и т.д.). Зажим должен быть рассчитан на этот ток.
Вопрос: Допустимо ли использование зажима PS 16-120 на ВЛ 110 кВ и выше?
Ответ: На ВЛ 110 кВ и выше, как правило, используются провода большего сечения (от 150-185 мм² и выше). Механическая и электрическая нагрузка на арматуру также значительно выше. Зажим PS 16-120 по своему номинальному диапазону (до 120 мм²) и конструктивному исполнению (открытые болтовые головки, способствующие коронированию) не предназначен для применения на линиях такого класса напряжения. Для этих целей применяются специальные соединительные зажимы с большим МРН, защищенными от короны обтекателями и рассчитанные на большие сечения.
Вопрос: Что делать, если резьба на болте зажима сорвана или повреждена?
Ответ: Зажим с поврежденной резьбой подлежит безусловной замене. Попытки восстановить резьбу или использовать болт другого диаметра недопустимы, так как это не обеспечит расчетного контактного давления и может привести к аварии. Комплект болт-гайка является ответственной частью изделия.
Заключение
Зажим PS 16-120 остается востребованным, проверенным временем элементом линейной арматуры для распределительных сетей среднего класса напряжения. Его надежность, подтвержденная десятилетиями эксплуатации, напрямую зависит от соблюдения правил монтажа и технического обслуживания. Понимание конструкции, технических параметров и областей применения данного зажима позволяет специалистам энергетической отрасли грамотно выбирать тип соединения, обеспечивая тем самым бесперебойность и безопасность электроснабжения. В условиях современного рынка, где присутствуют более технологичные альтернативы, зажим PS 16-120 занимает свою устойчивую нишу благодаря простоте, ремонтопригодности и экономической целесообразности для широкого спектра стандартных задач.