Od redakcji 4/2017

001 Okladka EI04Odnawialne źródła energii, w tym szczególnie fotowoltaika i energetyka wiatrowa, były od lat i są nadal przedmiotem zainteresowania zarówno redakcji, jak i naszych czytelników. Dlatego z uwagą śledzimy kolejny projekt ustawy o zmianie ustawy o odnawialnych źródłach energii oraz innych ustaw – opublikowany pod koniec czerwca br. na forum Parlamentarnego Zespołu Górnictwa i Energii.

Więcej…

Połączenia egzotermiczne przewodników w uziemieniach i siatkach ekwipotencjalnych

Sprawne uziemienie jest jednym z warunków szeroko rozumianego bezpieczeństwa elektrycznego. Często najsłabszym ogniwem w budowie systemów uziomowych są połączenia przewodników. Aby uniknąć problemów z nimi związanych warto rozważyć zastosowanie łączenia egzotermicznego, które gwarantuje długoletnią niezawodność.

Problemy dotyczące połączeń przewodników mogą wynikać z kilku czynników, m.in. z zastosowania słabszych materiałów niż mają same przewodniki, niestarannego wykonania połączenia, niedostosowania metody łączenia do przewodnika, charakteru pracy, czy do wymogów uziemienia oraz z wad samej metody łączenia. Dodatkowo postępującą degradację powodują sprzęgające się zwrotnie na przemian uszkodzenia mechaniczne i elektryczne.

Rozwiązaniem tego problemu jest połączenie egzotermiczne, które sprawdza się zarówno pod względem mechanicznym, jak i elektrycznym, gwarantując trwałość uziemienia w bardzo długim okresie czasu. Adaptacja tej technologii jest już standardem, stosowanym na budowach polskich dystrybutorów i producentów energii, którzy uznali ten typ łączenia w uziemieniach i siatkach ekwipotencjalnych za najbardziej pożądany. Technologia ta zaczyna być doceniana również w innych segmentach budownictwa w Polsce.

3Metoda łączenia
Łączenie egzotermiczne, zwane też zgrzewaniem egzotermicznym, cadweldem (od nazwiska twórcy), zgrzewaniem alutermowym lub termitowym, odbywa się w grafitowej formie (rys. 1). W formie tej umieszcza się przewodniki oraz ładunek łączący – mieszanina tlenku miedzi, aluminium i substancji pomocniczych. Na skutek reakcji chemicznej ładunek łączący przechodzi w stan ciekły i zalewa łączone przewodniki w specjalnie zaprojektowanej dla nich komorze. Po zakończeniu reakcji powstaje plomba łącząca przewodniki, składająca się z miedzi i substancji pomocniczych i odpad – tlenek aluminium. Plomba łączy się z przewodnikami na poziomie molekularnym, tworząc jednorodny materiał.

4Właściwości elektryczne i mechaniczne
Połączenia egzotermiczne są połączeniami molekularnymi (rys. 2), co w przeciwieństwie do połączeń mechanicznych – skręcanych bądź zaciskanych, nie powoduje koncentracji natężenia pola elektrycznego w obrębie połączenia. Dodatkowo w geometrii plomby połączenia egzotermicznego przekrój poprzeczny jest zawsze większy od przekroju łączonych przewodników. Zapewnia to trwały, bardzo niski opór przejścia prądu przez połączenie, co z kolei skutecznie chroni połączenie przed wzrostem temperatury i przegrzaniem, a w konsekwencji degradacją i dalszym pogarszaniem parametrów elektrycznych. Pod tym względem połączenia egzotermiczne mogą być porównywane do poprawnie wykonanego połączenia spawanego.

Szczelność mechaniczna połączenia egzotermicznego (metal oblewa przewodniki i łączy się z nimi, bez pęknięć i szczelin) uniemożliwia dostawanie się wody między łączone przewodniki (do punktów pozbawionych ochrony antykorozyjnej). Zapewnia to trwałość połączenia oraz jego niewrażliwość na cykle roczne i wpływ innych czynników środowiskowych. Materiał połączenia jest odporny na korozję i nie narusza, poza ścisłym miejscem połączenia, powłoki zabezpieczającej przewodniki (tj. warstw cynku lub miedzi). Dodatkowo połączenie zachowuje wytrzymałość mechaniczną dużo większą niż łączenia spawane, zaciskane czy skręcane.

Połączenie egzotermiczne a spawane
W porównaniu do połączenia egzotermicznego, prawidłowo zaprojektowany i wykonany spaw jest równie efektywny w zakresie przewodzenia elektrycznego w początkowym okresie eksploatacji. Jednak ze względu na mniejszą odporność mechaniczną znacznie szybciej postępuje degradacja połączenia spawanego, która wpływa na spadek sprawności elektrycznej połączenia. Wpływ na to mają trudności z właściwym zabezpieczeniem antykorozyjnym spawu, a geometria samego połączenia umożliwia dostawanie się wody między przewodniki i materiał spawu, który sam podlega korozji.

Trwałość
Producenci połączeń egzotermicznych oceniają żywotność połączeń, bez utraty ich właściwości, na więcej niż 40 lat. Jest to okres znacznie przekraczający żywotność przewodników stalowych cynkowanych ułożonych w ziemi i w wielu przypadkach, przekraczający okres eksploatacji samych obiektów czy instalacji, w których połączenia są użyte. Skuteczność połączenia potwierdza zgodność metody z normami polskimi i międzynarodowymi.

(...)

Rafał Budniok, FHU Partner
Wszystkie materiały
pochodzą z zasobów autora

Pełna wersja artykułu w EI 3/2017 do zakupu na portalu www.e-czasopismo.pl oraz www.magazyn-online.com

Wyszukiwarka

like Newsletter!

like Nowości!

quote Na skróty

like Najczęściej czytane!

like Polecamy!

Znajdź nas na facebooku!

UWAGA! Ten serwis używa cookies i podobnych technologii.

Brak zmiany ustawienia przeglądarki oznacza zgodę na to. Czytaj więcej…

Zrozumiałem