Зажим промежуточный ЗПН

Зажим промежуточный ЗПН: конструкция, назначение и применение в электроустановках

Зажим промежуточный ЗПН представляет собой специализированное электротехническое изделие, предназначенное для механического соединения и электрического контактирования проводов воздушных линий электропередачи (ВЛ) и ответвлений от них в электрических сетях напряжением 0,4-10 кВ. Основная функция ЗПН – создание надежного, долговечного и устойчивого к внешним воздействиям контакта между алюминиевыми и/или сталеалюминиевыми проводами без их разрезания. Данный тип зажимов относится к категории промежуточных (анкерно-соединительных) и не предназначен для выполнения ответвительных соединений.

Конструктивные особенности и материалы

Конструкция зажима ЗПН является разборной и состоит из нескольких ключевых элементов, изготовленных методом литья или штамповки из высокопрочных алюминиевых сплавов (например, АД31Т). Использование алюминия обеспечивает высокую коррозионную стойкость и хорошую электропроводность, а также исключает возникновение гальванической пары при соединении с алюминиевыми проводами.

• Корпус (тело зажима): Основная несущая часть, представляющая собой овальное или прямоугольное основание с пазами для укладки проводов. Внутренняя поверхность пазов часто имеет рифление для увеличения силы трения и надежности контакта.
• Прижимная планка (плашка): Накладной элемент, который устанавливается поверх уложенных в корпус проводов. Как и корпус, имеет рифленую контактную поверхность.
• Стяжные болты: Стальные оцинкованные болты с гайками и пружинными шайбами (гроверами). Количество болтов варьируется от 2 до 4 в зависимости от типоразмера зажима. Болты проходят через отверстия в корпусе и прижимной планке, обеспечивая необходимое давление для создания контакта.
• Установочные метки: На корпусе зажима наносятся метки, указывающие правильное положение проводов при монтаже.

Принцип действия и ключевые функции

Принцип работы зажима ЗПН основан на создании мощного механического давления на соединяемые проводники посредством затяжки болтов. Это давление обеспечивает:

• Плотный электрический контакт: За счет деформации поверхностного слоя проводов и разрушения оксидной пленки на алюминии достигается минимальное переходное сопротивление.
• Надежное механическое удержание: Провода фиксируются в зажиме силой трения, что позволяет воспринимать механические нагрузки от натяжения и ветра.
• Защиту от вибрации и усталостного разрушения: Жесткая фиксация провода вблизи точки подвеса на опоре предотвращает повреждение жил от вибрации, вызываемой ветром (виброгасящий эффект).

Основные функции ЗПН: соединение проводов в пролете при монтаже и ремонте ВЛ; создание петли для соединения с линейной арматурой (например, с натяжными зажимами) на анкерных опорах; ремонт поврежденных участков провода без замены всего пролета.

Технические характеристики и типоразмеры

Зажимы ЗПН классифицируются по номинальному сечению соединяемых проводов и по допустимому растягивающему усилию. Их выбор строго регламентируется проектом ВЛ в соответствии с механическими и электрическими расчетами.

Таблица 1. Основные параметры зажимов промежуточных ЗПН

Тип зажима	Сечение провода, мм²	Диаметр провода, мм	Количество болтов	Минимальное разрушающее усилие, кН	Масса, кг (прибл.)
ЗПН-1	16 – 50	5.1 – 9.0	2	13.7	0.25
ЗПН-2	70 – 95	9.2 – 11.7	2	19.6	0.40
ЗПН-3	120 – 150	12.4 – 14.3	4	34.3	0.85
ЗПН-4	185 – 240	15.7 – 19.0	4	49.0	1.40

Область применения и нормативная база

Зажимы ЗПН применяются при строительстве, реконструкции и эксплуатации воздушных линий электропередачи класса напряжения 0,4 кВ, 6 кВ и 10 кВ. Их использование обязательно на анкерных опорах для фиксации провода в натяжных зажимах, а также в промежуточных пролетах при необходимости наращивания провода. Эксплуатация ЗПН регламентируется следующими основными документами:

• ГОСТ Р 50043.1-2019 (МЭК 61238-1:2003) «Соединители для силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на номинальное напряжение от 3,6/6 кВ до 20,8/36 кВ. Общие требования и методы испытаний» (в части требований к электрическому контакту).
• СО 153-34.20.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» (может применяться для соединений токоотводов).
• Правила устройства электроустановок (ПУЭ), 7-е издание, главы 2.4, 2.5.
• Инструкции по монтажу и эксплуатации конкретного производителя арматуры.

Технология монтажа зажима ЗПН

Правильный монтаж является критически важным для обеспечения долговечности и надежности соединения. Последовательность операций:

1. Подготовка проводов: В месте установки зажима провод очищается от загрязнений и оксидной пленки с помощью металлической щетки или скребка, затем обезжиривается.
2. Подготовка зажима: Ослабить стяжные болты, снять прижимную планку. Контактные поверхности зажима также рекомендуется очистить.
3. Укладка проводов: Провода укладываются в пазы корпуса строго по установочным меткам. Необходимо обеспечить их параллельность и отсутствие перекосов.
4. Установка прижимной планки: Планка устанавливается поверх проводов, совмещая отверстия с отверстиями в корпусе.
5. Затяжка болтов: Затяжку болтов производят равномерно, крест-накрест, динамометрическим ключом с усилием, указанным в технической документации производителя. Недотяжка приводит к перегреву контакта, перетяжка – к повреждению провода или резьбы.
6. Завершение монтажа: После затяжки всех болтов место соединения рекомендуется покрыть влагостойкой или консервирующей смазкой для защиты от коррозии.

Контроль качества и диагностика соединений

Качество смонтированных соединений с использованием ЗПН контролируется визуально и инструментально. Визуальный контроль включает проверку правильности укладки проводов, отсутствие перекосов и степень затяжки болтов (должны выступать за гайку на 1-2 витка резьбы). Основной метод инструментального контроля – измерение температуры контакта в режиме эксплуатации с помощью тепловизоров или пирометров. Перегрев соединения относительно температуры основного провода более чем на 20°C свидетельствует о некачественном монтаже или дефекте зажима и требует немедленного устранения.

Преимущества и недостатки

Преимущества зажимов ЗПН:

• Высокая механическая прочность и надежность.
• Хорошая электропроводность и низкое переходное сопротивление.
• Устойчивость к коррозии и климатическим воздействиям.
• Возможность многократного использования (при условии сохранности резьбы и отсутствия деформаций).
• Относительная простота монтажа без необходимости специального оборудования для опрессовки или сварки.

Недостатки:

• Требовательность к качеству монтажа (необходимость контроля момента затяжки).
• Большие габариты и масса по сравнению с некоторыми современными аналогами.
• В местах установки может происходить концентрация механических напряжений в проводе.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается зажим ЗПН от ответвительного зажима типа «ОРЕХ»?

Зажим ЗПН предназначен исключительно для соединения проводов встык (продолжение линии) и не имеет отдельной камеры для ответвления. Ответвительный зажим (например, СИЗ, «ОРЕХ») имеет конструкцию, позволяющую подключать отводящий провод без разрезания магистрального, и рассчитан на меньшие механические нагрузки.

Можно ли использовать ЗПН для соединения медных проводов?

Нет, зажимы ЗПН, изготовленные из алюминиевого сплава, не предназначены для прямого соединения медных проводов из-за возникновения интенсивной электрохимической коррозии. Для меди применяются зажимы из латуни или бронзы, либо необходимо использовать биметаллические переходные втулки.

Какой момент затяжки болтов для зажима ЗПН-3?

Точное значение момента затяжки должно быть указано в паспорте производителя. Ориентировочно для болтов М10 в зажимах ЗПН момент затяжки составляет 25-30 Н·м. Критически важно использовать динамометрический ключ.

Требуется ли периодическая подтяжка болтов ЗПН в процессе эксплуатации?

При правильном первоначальном монтаже с применением пружинных шайб периодическая подтяжка, как правило, не требуется. Однако соединения должны осматриваться в рамках плановых ремонтов ВЛ, и при обнаружении ослабления затяжки (например, по результатам тепловизионного контроля) болты должны быть подтянуты.

Что означает маркировка на корпусе зажима?

Маркировка обычно включает: тип зажима (ЗПН-2), номинальное сечение провода (например, 70-95), товарный знак или название производителя, год изготовления. Это позволяет однозначно идентифицировать изделие и его параметры.

Каков срок службы зажима ЗПН?

При условии соблюдения условий эксплуатации, правильного монтажа и отсутствия заводского брака, срок службы зажима ЗПН сопоставим со сроком службы ВЛ и составляет 25-30 лет и более.

Заключение

Зажим промежуточный ЗПН остается классическим, проверенным временем и стандартизированным решением для механического и электрического соединения проводов ВЛ напряжением до 10 кВ. Его надежность напрямую зависит от корректного выбора типоразмера, качества самого изделия и строгого соблюдения технологии монтажа. Понимание конструкции, принципа действия и нормативных требований к применению ЗПН является обязательным для инженерно-технического персонала, занимающегося проектированием, строительством и эксплуатацией воздушных линий электропередачи. Несмотря на появление новых типов соединителей, ЗПН продолжает широко применяться в энергетике благодаря своей предсказуемости, ремонтопригодности и соответствию действующим нормативным документам.