Czym są połączenia giętkie z plecionek miedzianych?

Miedziane połączenia do kompensacji drgań w układach wysokoprądowych to na chwilę obecną standard, bez którego trudno się obyć. Obojętnie czy mamy na myśli nowy transformator, czy zasilanie pieca hutniczego lub łączenie szynoprzewodów, zawsze wykorzystujemy dylatację, która niweluje drgania układu, związane z natężeniem amperowym w szynoprzewodach. 

Istnieje wiele rodzajów połączeń elastycznych oraz co najmniej dwa różne surowce do ich zastosowania. Możemy wykorzystywać połączenia elastyczne zgrzewane, spawane lub nitowane z cienkich blaszek miedzianych (PE) lub bardzo popularne połączenia giętkie wykonane z płaskich taśm miedzianych. 

W poniższej publikacji skupię się na połączeniach miedzianych wykonanych z plecionki miedzianej. 

Jak wykonane są połączenia z plecionki miedzianej (PG)?

Połączenie giętkie wykonane z płaskich taśm miedzianych to zestaw kilku taśm miedzianych (w zależności od potrzebnego przekroju całkowitego) o określonej długości, które zakończone są płaską końcówką wykonaną z zaprasowanej rury miedzianej. Długość zakończenia, czyli popularnie „skuwki” z reguły uzależniona jest od szerokości połączenia. 

Oznacza to, że połączenie o szerokości 100 mm będzie standardowo wyposażone w skuwkę o długości 100 mm. Zdjęcie poniżej prezentuje taką skuwkę:

Zdjęcie skuwki połączenia miedzianego

Połączenie takie charakteryzuje się dużą giętkością, a co za tym idzie może być montowane w trudno dostępnych miejscach i pod różnymi kątami, gdy zakończenia szynoprzewodów nie są symetrycznie ustawione.

Do produkcji połączeń giętkich z plecionek miedzianych wykorzystuje się taśmy miedziane, które są splotem drutów miedzianych wykonanych z najlepszej miedzi Cu-ETP. Z reguły są to druty o średnicy 0,2 mm. Taśmy produkowane są w różnych przekrojach, od kilku do kilkudziesięciu, a nawet kilkuset mm2. 

W produkcji połączeń zastosowanie mają takie taśmy, które najlepiej odpowiadają zapotrzebowaniu na obciążalność prądową całego połączenia. Jeśli na przykład połączenie ma mieć przekrój 1200 mm2, to oczywiście wykorzystamy do tego dziesięć taśm o przekroju 120 mm2. 

Skuwki w połączeniu giętkim PG

Skuwki w połączeniu giętkim wykonuje się ze specjalnej rury wykonanej  na zamówienie w hucie. Oczywiście nie może to być typowa rura przeznaczona do C.O. lub ogólnie połączeń hydraulicznych, gdyż jest ona wykonana najczęściej z miedzi Cu-DHP, która ma dużo gorsze właściwości przewodnictwa prądu. 

Po czym poznać źle wykonane skuwki połączenia?

Dlaczego taka ważna jest skuwka? Ponieważ źle dobrana średnica tulei ma kolosalne znaczenie, jeśli chodzi o jakość wykonania. Najczęściej widać to po następujących elementach:

• Krawędzie skuwki są zbyt mocno zaokrąglone (średnica była za mała)
• Krawędzie skuwki nie są wypełnione plecionką
• Powierzchnia styku jest nierówna (za duża średnica, za mała grubość ścianki rury)
• Kołnierz rury jest bez fazowania krawędzi, co docelowo może uszkadzać zaprasowane taśmy

Grubość skuwki

Grubość skuwki jest ściśle uzależniona od przekroju i powinna być ekwiwalentem ilości plecionek oraz grubości ścianek tulei miedzianej, którą zaprasowaliśmy na końcach. Jeśli przekrój jest zbyt mały, połączenie będzie miało automatycznie mniejszą wysokość skuwki. 

Nie jest wskazane zgniatanie skuwki ze zbyt wielką siłą pod prasą tylko po to, aby uzyskać jak najmniejszą wysokość skuwki (czasem taki zabieg jest konieczny ze względu na małą ilość miejsca pomiędzy szynami miedzianymi, do których podłączamy połączenia). 

Cynowanie połączenia, a obciążalność prądowa

Zarówno taśmy miedziane, jak i skuwki mogą być ocynowane, a same skuwki docelowo nawet srebrzone. Ilość mikronów cyny i srebra określa klient, aczkolwiek standardowo cynujemy na 12 mikronów, a srebrzymy końcówki na 5 mikronów. 

Cynowanie tulei zawsze odbywa się przed procesem zaprasowania na taśmach, czyli zwyczajowo odcinamy odpowiedni odcinek, przygotowujemy pod proces galwanizacji, a następnie galwanizujemy cyną, srebrem lub (rzadziej) niklem.

Co ciekawe połączenie nie musi mieć cynowanej taśmy plecionej z miedzi, aby mieć cynowane końcówki. Można dowolnie kompilować te zestawy, choć rzeczywiście połączenie z cynowaną taśmą i “czerwoną” miedzianą skuwką nie ma większego sensu z punktu widzenia sprawności. 

Cynowane połączenie ma ok. 15% wyższą sprawność prądową. Podobnie sprawa się ma z utlenioną miedzią, która wbrew temu, co może się wydawać, ma lepszą wydajność od błyszczącej, wypolerowanej miedzi. 

Oczywiście pisząc o wykończeniu połączeń giętkich z plecionki, musimy pamiętać, że sam styk jest istotny i nie może być w żaden sposób być zanieczyszczony. 

Połączenie dodatkowo może być zabezpieczone materiałem termokurczliwym, wtedy jednak jego parametry związane ze sprawnością stają się wyraźnie gorsze ze względu na ograniczoną możliwość odprowadzania ciepła. Jak wiemy z fizyki, im wyższa temperatura miedzi, tym większa oporność. 

Tabela obciążalności prądowej połączeń z plecionki

Typy połączeń giętkich z plecionek miedzianych

Połączenia giętkie z plecionek miedzianych można przygotować zgodnie z życzeniem klienta na wiele sposobów. Wiele razy wykonywaliśmy połączenia niestandardowe o zupełnie nietypowych zakończeniach. Wszystko zależy od tego, czy istnieje fizycznie możliwość wykonania połączenia według życzenia klienta. 

Poniżej prezentuję najbardziej popularne typy połączeń z taśm płaskich miedzianych, jakie wykonujemy w naszej firmie:

W zasadzie typów wykończenia połączenia z płaskiej plecionki miedzianej może być dużo więcej, wszystko zależy od zapotrzebowania inwestora. Czasami transformator trzeba włączyć do układu pod takim kątem, że standardowy kształt połączenia giętkiego, mimo jego właściwości, znacznie utrudni montaż. 

Długość połączeń giętkich z plecionki miedzianej

W przypadku połączeń z płaskich taśm miedzianych długość połączenia może być podana w przybliżeniu, aczkolwiek zawsze zawyżona niż zaniżona. Z reguły do odległości pomiędzy dwoma połączonymi wyprowadzeniami dodajemy po 30-60 mm.

Wynika to z tego, że połączenie z plecionek, nawet z przeszacowaną długością nadal nie stanowi problemu w montażu i dobrze, gdy nie jest napięte. To zdecydowana różnica, która przemawia na korzyść tego rozwiązania, gdy nie mamy pewności, że delikatnie nie zmienią się odległości w naszym układzie, w którym planujemy użyć połączenia. 

Do czego używa się połączeń z plecionek miedzianych?

Możliwości wykorzystania połączeń z taśm plecionych są wręcz nieograniczone. Jest to jednak rozwiązanie droższe od połączeń zgrzewanych z blaszek miedzianych, więc warto stosować je, wtedy gdy jest taka konieczność. 

Połączenia giętkie z plecionek płaskich najczęściej stosuje się 

• do łączenia transformatorów z szynoprzewodami
• w urządzeniach i miejscach, które są w ruchu
• W miejscach, w których połączenie mocno „pracuje” zarówno horyzontalnie, jak i wertykalnie
• W transformatorach olejowych
• Wszędzie tam, gdzie wymagane są połączenia w otulinie termokurczliwej.

Połączenia z plecionki aluminiowej?

Istnieją połączenia giętkie wykonane z plecionych taśm aluminiowych. Ich sprawność jest oczywiście zdecydowanie niższa niż miedzianych. Wykorzystywane są głównie ze względu na dużo niższą cenę surowca. 

Sprawność takich połączeń oraz długoterminową pracę stawiałbym pod znakiem zapytania. Jeśli interesuje cię więcej informacji na temat połączeń giętkich z plecionek płaskich miedzianych, skontaktuj się, proszę, z nami za pomocą formularza kontaktowego lub pod numerem +48 71 303 62 09 i porozmawiaj z naszym ekspertem o możliwościach, jakie dają takie połączenia. 

Interesuje Cię wycena lub obciążalność prądowa dla Twojego połączenia? Wyślij, proszę, zapytanie pod ten adres: biuro@izar.pl