Зажим изолированный ЗОИ

Зажим изолированный ЗОИ: конструкция, назначение и применение в электроустановках

Зажим изолированный ЗОИ представляет собой унифицированный элемент для соединения и ответвления проводов и кабелей в воздушных линиях электропередачи (ВЛ) и распределительных сетях напряжением до 1 кВ. Основное функциональное назначение – создание надежного электрического контакта в местах соединения алюминиевых или сталеалюминиевых проводов сечением от 16 до 240 мм², а также выполнение ответвлений от магистральных линий с применением изолированных или неизолированных проводников. Конструктивная особенность ЗОИ – наличие диэлектрического корпуса, обеспечивающего защиту от случайного прикосновения, кратковременного контакта с посторонними предметами и воздействия атмосферных осадков, что существенно повышает безопасность эксплуатации.

Конструктивные особенности и материалы

Зажим ЗОИ является сборным изделием, состоящим из металлической токопроводящей основы и полимерного изолирующего кожуха.

• Токопроводящая основа (плашка) изготавливается из коррозионностойких материалов: алюминиевого сплава АД31 или анодированного алюминия, что обеспечивает высокую электропроводность и совместимость с материалами соединяемых проводов (преимущественно алюминий). Конструктивно основа представляет собой две пластины с пазами под определенные сечения проводов, стягиваемые болтами, гайками и пружинными шайбами из оцинкованной или нержавеющей стали. Пазы часто имеют насечку для увеличения площади контакта и предотвращения выскальзывания провода под натяжением.
• Изолирующий кожух выполняется из атмосферостойких полимерных материалов, таких как полиамид (ПА6), стеклонаполненный полиамид или полипропилен. Эти материалы обладают высокими диэлектрическими свойствами, устойчивостью к ультрафиолетовому излучению, перепадам температур (рабочий диапазон обычно от -45°C до +85°C) и механической прочностью. Кожух состоит из двух половин, плотно охватывающих металлическую плашку и имеющих специальные входные отверстия для проводов с уплотнительными манжетами или отбортовками, препятствующими проникновению влаги и пыли внутрь.

Технические характеристики и типоразмеры

Зажимы ЗОИ классифицируются по номинальному сечению подключаемых проводов. Основные параметры приведены в таблице.

Типоразмер ЗОИ	Сечение магистрального провода, мм²	Сечение ответвительного провода, мм²	Количество болтов стяжки	Момент затяжки болтов, Н·м, не менее
ЗОИ-16	16 – 50	16 – 50	2	6 – 8
ЗОИ-25	25 – 70	16 – 50	2	6 – 8
ЗОИ-35	35 – 95	16 – 50	2	8 – 10
ЗОИ-50	50 – 120	16 – 70	2	10 – 12
ЗОИ-70	70 – 150	25 – 95	2	12 – 14
ЗОИ-95	95 – 240	35 – 120	4	12 – 14
ЗОИ-120	120 – 240	50 – 150	4	14 – 16

Ключевые технические требования, предъявляемые к зажимам ЗОИ, регламентируются стандартами, такими как ГОСТ Р 50043.1 или ТУ 3449-007-29207359-2006. Основные из них:

• Электрическое сопротивление контактного соединения: не должно превышать сопротивления участка соединяемого провода той же длины.
• Механическая прочность: соединение должно выдерживать не менее 90% от расчетного разрывного усилия провода наименьшего сечения в узле.
• Термостойкость: изолирующий кожух не должен терять своих свойств при длительном нагреве от контактного соединения. Испытания проводятся циклами нагрева током.
• Стойкость к климатическим воздействиям: УХЛ1 по ГОСТ 15150 (для умеренного и холодного климата).

Область применения и монтаж

Зажимы ЗОИ нашли широкое применение в сетях 0,4 кВ, а также в цепях уличного освещения. Основные сферы использования:

• Ответвление от магистральных ВЛ к вводам в здания и сооружения.
• Соединение проводов в пролете при ремонте или наращивании линии.
• Подключение к ВЛ различных коммутационных аппаратов, установленных на опорах.
• Устройство переходов с алюминиевых проводов на медные кабели (с использованием биметаллических или медных наконечников).

Технология монтажа включает несколько обязательных этапов:

1. Подготовка провода: Зачистка изоляции на длину, равную глубине паза в металлической плашке. Очистка жилы от оксидной пленки щеткой или абразивной пастой.
2. Подготовка зажима: Раскручивание болтов, разделение половинок изолирующего кожуха (если они разборные).
3. Установка проводов: Укладка магистрального и ответвительного проводов в соответствующие пазы на токопроводящей плашке. Важно соблюдать соответствие сечения провода и паза.
4. Затяжка: Равномерная затяжка всех болтов динамометрическим ключом с соблюдением момента, указанного в технической документации. Недотяг приводит к перегреву контакта, перетяг – к повреждению жилы провода.
5. Сборка кожуха: Половинки изолирующего корпуса совмещаются, фиксируются штатными винтами или защелками. Необходимо убедиться, что уплотнительные элементы правильно обжали провода.

Преимущества и недостатки по сравнению с альтернативными решениями

Преимущества зажимов ЗОИ:

• Повышенная безопасность: Наличие изоляции снижает риск поражения персонала током и коротких замыканий.
• Защита от коррозии: Кожух предохраняет металлический контактный узел от влаги и агрессивных сред, продлевая срок службы соединения.
• Простота монтажа: Не требует специального инструмента, кроме ключей. Монтаж возможен под напряжением с использованием изолирующих штанг и соблюдением всех мер безопасности.
• Универсальность: Один типоразмер покрывает диапазон сечений, сокращая номенклатуру складских запасов.

Недостатки и ограничения:

• Ограничение по току: По сравнению с неизолированными зажимами аналогичного сечения, могут иметь несколько меньший допустимый длительный ток из-за условий теплоотвода внутри кожуха.
• Контроль состояния контакта: Визуальный контроль состояния контактного соединения без демонтажа кожуха невозможен.
• Требовательность к монтажу: Несоблюдение момента затяжки критично и может быстро привести к аварийному режиму работы.
• Неприменимость для СИП: Для изолированных проводов СИП предназначены специализированные прокалывающие зажимы, обеспечивающие герметичный прокол изоляции.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: Можно ли использовать зажим ЗОИ для соединения медных проводов?

Ответ: Прямое соединение медных и алюминиевых проводов в одном зажиме недопустимо из-за электрохимической коррозии. Для подключения медного кабеля к алюминиевой линии необходимо использовать либо специализированный биметаллический переходной зажим, либо опрессовку медного провода с алюминиевым наконечником, который уже можно зажимать в ЗОИ.

Вопрос: Какой срок службы у зажима ЗОИ?

Ответ: Номинальный срок службы при соблюдении условий эксплуатации и монтажа составляет не менее 25-30 лет. Критическим фактором является старение полимерного кожуха под УФ-излучением и сохранность болтового соединения от самоотвинчивания.

Вопрос: Допускается ли повторное использование зажима ЗОИ после демонтажа?

Ответ: Не рекомендуется. При затяжке болтов происходит пластическая деформация алюминиевой жилы и самого паза в плашке. После разборки геометрия контактной зоны нарушается, что не гарантирует надежного электрического контакта при повторном монтаже. Кроме того, могут быть повреждены уплотнительные элементы кожуха.

Вопрос: Чем отличается ЗОИ от зажима типа «Орех» (У731М и аналоги)?

Ответ: Зажим типа «Орех» имеет аналогичное назначение, но конструктивно представляет собой две стальные плашки с пазами, стягиваемые четырьмя болтами, и помещенные в разборный карболитовый корпус. ЗОИ, как правило, имеет плашки из алюминиевого сплава, что снижает переходное сопротивление, и более современный полимерный кожух. «Орех» часто используется для более тяжелых условий или при необходимости соединения разнородных металлов.

Вопрос: Как правильно выбрать типоразмер ЗОИ для конкретного сечения провода?

Ответ: Выбор осуществляется по наименьшему сечению провода в соединении. Например, для ответвления от магистрали 120 мм² проводом 50 мм² следует выбрать ЗОИ-50, так как он рассчитан на диапазон 50-120 мм². Использование зажима большего типоразмера (например, ЗОИ-120) для малого сечения (50 мм²) может привести к недостаточному контактному давлению и перегреву.

Вопрос: Требуется ли обслуживание зажимов ЗОИ в процессе эксплуатации?

Ответ: Плановое обслуживание, предусматривающее подтяжку болтов, не требуется и даже вредно, так как нарушает установившееся состояние контакта. Контроль осуществляется косвенно – путем термографии (тепловизионного обследования) соединений под нагрузкой. Внешний осмотр направлен на выявление механических повреждений кожуха.

Заключение

Зажим изолированный ЗОИ остается востребованным, проверенным временем элементом для строительства и ремонта воздушных линий электропередачи до 1 кВ. Его эффективность и надежность напрямую зависят от правильного выбора типоразмера в соответствии с сечениями соединяемых проводов, строгого соблюдения технологии монтажа, в частности момента затяжки болтов, и применения качественных изделий, соответствующих техническим условиям. Понимание конструкции, технических параметров и ограничений ЗОИ позволяет инженерно-техническому персоналу эксплуатирующих и монтажных организаций обеспечивать долговечную и безопасную работу контактных соединений в распределительных сетях.