Тема статьи – разъемный болтовой приварной контакт заземления. Что может быть проще, казалось бы ? Но чтобы уложиться в формат, пришлось ограничиться только основными тезисами, и все равно, в одну часть не уложиться – будет 2 или 3.
Сразу сделаем ограничение, еще раз сузив рамки
Будем рассматривать только контакты, привариваемый к строительным конструкциям, являющимся естественными заземлителями, мачтам связи и освещения, а также шинам и элементам заземления, выполненым из углеродистой стали. К контактам подключатся кабели различного сечения с помощью кабельных наконечников. Кабельные наконечники – типа ТМЛ или другие аналогичные (медные луженые).
Приварка контактов производится не в условиях производства, а во время строительных и монтажных работ, поэтому может использоваться только обычная дуговая сварка. В принципе, применение такого метода, как конденсаторная сварка, в условиях строительно-монтажных работ теоретически может быть возможно, но практически маловероятно.
Эксплуатация может происходить в различных условиях: в помещениях, на открытом воздухе, а также в условиях наличия в воздухе коррозионно-активных агентов. Сразу оговоримся, речь пойдет о надежных, соответствующих современным требованиям к электроустановках решениям, а не таких, которые показаны на рисунке ниже.
Болт заземления ? Зажим заземления ? Точка заземления ?
Давайте попробуем определиться, как правильно называть предмет нашего обсуждения.
В отечественной нормативной базе, например, ПУЭ [1], ГОСТ Р 58882-2020 [2] применяется понятие «болтовое соединение» - не как конструктивный элемент, а как функция. В ГОСТ 30331.10-2001(3) мы находим термины «главный заземляющий зажим» и «болт заземления», как отдельных элементы, но тоже с уклоном не на исполнение, а на функциональность.
В ряде нормативов, в тех же ПУЭ, описаны требования, предъявляемые к болтовым соединениям. В других стандартах, например, ОСТ 4.209.007-82[4], «Контакт заземления» и «клемма заземления», определяются как готовые изделия, применяемые как комплектующие при производстве оборудования.
Пожалуй, наиболее близкий, к нужному нам, термин «заземляющий зажим» в ГОСТ 21130-75 [5], к тому можно добавить ГОСТ Р МЭК 62561.1-2014, который дает понятие «зажим (clamp): соединительный компонент для присоединения проводников к металлической конструкции».
Мне слово «зажим» не очень нравится, и не только мне - отечественные производители (и переводчики документации) используют разные названия - «площадка контактная», «контакт заземления приварной» и наконец, «точка заземления».
Наше название «Контакт заземления (привариваемый к) металлоконструкций» (сокращенно КЗ-МК), достаточно точно (ИМХО). Привариваемая часть - углеродистая сталь; контактная площадка м крепеж – хромистая нержавеющая сталь.
Дальше посмотрим на примеры приварных болтовых контактных соединений. Отечественные производители вынесены за скобки, т.к. обсуждение продукции других участников рынка будет не очень корректно.
Как там, в Германии ?
Писатель Марк Твен (Mark Twain), которому немецкий никак не давался, написал целое эссе «The Awful German Language» («Об ужасающей трудности немецкого языка») и сатирический рассказ, в котором предметом насмешек были правила словообразования. В качестве примера приводилось придуманное им слово Hottentottenbegriffsstutzigstotternmuttermörder.
Вспомнил этот известный многим из изучавших Deutsch пример, когда для потребовалось обратиться к немецким источникам, … Erdungsanlage für den Schutzpotentialausgleich und / oder den Funktionspotentialausgleich dеr Ableitung … Это из описания Erdungsfestpunkt , который на русский перевели как «точка заземления».
Erdungsfestpunkt (также Armierungserdung) заливается в бетонные конструкции и служит для подключения к системе заземления или уравнивания потенциалов. Т.е. вместо проложенной по стене шины заземления такая шина (в ее качестве может использоваться и арматура) находится в стене. А к точке заземления можно уже подключать, что угодно – от труб до корпусов станков.
Erdungsfestpunkt выполняет нужную нам функцию – разъемного электрического соединения. Но раз уж в русском языке появился термин «точка заземления», то его следует использовать только для контакта, заливаемого в бетон («точки заземления», похожие на немецкие в России выпускают).
А вот это уже больше похоже на то, что нам нужно - Anschlussstück zum Anschweißen – (деталь для подключения, привариваемая) с болтом и внутренней резьбой. Резьба М16, сталь, покрытие – цинк.
Наконец добрались до сочетания нержавеющей и углеродистой стали. Фирма Dehn поставляет такие Edelstahl-Erdungsbrücken (дословный перевод – «перемычки из нержавеющей стали» будет неточным, пусть будут контакты для подключения перемычек). Поставляется контактная часть из нержавейки и отдельно и приваренной к уголку или полосе из обычной стали. Резьба М16.
Deutshe Bahn (немецкая железная дорога) выдала техническое разрешение на их использование. Пример применения – заливаются в фундаменты под опоры контактной сети (для заземления опор)
Надо добавить, что Германия не просто копирует стандарты МЭК, а обычно вносит свои дополнения м уточнения, делая их более подробными. Имеется и соответствующая национальная версия стандарта IEC 62561-1:2023 [8].
Earth boss
Просто и понятно (Марку Твену бы понравилось). По-русски – заземляющий контакт. В современном английском техническом термин определяет конкретно такой контакт, о котором идет речь. Пробежимся по сайтам Великобритании и США. Чтобы было короче, привариваемую (обычно цилиндрическую, у нас на призводстве ее называют «бочонок» ) часть обозначим как ПЧ.
https://www.earthmet.co.uk Earthmet Ltd, Великобритания. ПЧ – углеродистая или нержавеющая сталь. По внешнему виду – просто нарезана из круга, без покрытия. В резьбовое отверстие ввернута шпилька М10. Материал шпильки – фосфористая бронза. Гайки и шайбы – предположительно тоже.
Примечание автора: отличия англосаксонского образа мысли от континентального (т.е. русского и немецкого) все-таки проявились. Хотя размеры – в мм (а не в инчах и дюймах), но с фосфористой бронзой (она еще раз появится) удивили.
https://www.kingsmillindustries.com Kingsmill Industries, Великобритания. ПЧ – низкоуглеродистая сталь. Т.к. в описании рисунок, не понятно покрыта она цинком или нет – вероятно, нет. Несколько длин и диаметров ПЧ, резьбы М8, М10, М12. Шпилька и крепеж из нержавеющей стали (фосфористая бронза – опционально). Эти же изделия нашел на https://www.exportersindia.com/, так что производитель, вероятно, из Индии.
https://www.raychemrpg.com Raychem RPG Pvt Ltd. Индия- США. Это совместной предприятие с корпорацией Raychem, теперь TE Connectivety – один из ведущих мировых производителей комплектующих для устройств защиты от перенапряжений и обеспечения ЭМС.
ПЧ выполнена из стали SS304, крепежные элементы (шпилька, гайка, шайбы) из особо стойкой к коррозии стали с добавкой молибдена SS316.
Во второй части будет рассмотрено оригинальное решение COMMENG, в третьей - свойства материалов, из которых изготавливаются контакты, их влияние на эксплуатационные качества, качество и безопасность сварки.
Часть 2. Мы сделали не так, как все: шина с тремя контактами.