A moduláris sorozatkapcsok felépítése és alkalmazásai

2006/9. lapszám | netadmin |  3142 |

Figylem! Ez a cikk 20 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).

A moduláris sorozatkapcsok felépítése és alkalmazásai A villamos csatlakozástechnika kezdetén a sorozatkapocs csak a szükséges eszköz volt, hogy két vezető között egy üzembiztos csatlakozás jöhessen létre. Ma a moduláris sorozatkapcsok már több a...

A moduláris sorozatkapcsok felépítése és alkalmazásai

A villamos csatlakozástechnika kezdetén a sorozatkapocs csak a szükséges eszköz volt, hogy két vezető között egy üzembiztos csatlakozás jöhessen létre. Ma a moduláris sorozatkapcsok már több automatizálási alkalmazásban is szerepelnek, a piac felkínálja az optimális megoldásokat különböző csatlakozási technológiákkal a funkciók széles választékával a feladatokhoz igazodva.

A villamos csatlakozástechnika az elektromos tervezéssel egyidős. 1882-ben Thomas Alva Edison már használt csavaros sorkapcsokat a világon első New York-i közvilágítási hálózat megvalósításakor. Azokat a villamos elemek, amiket ma moduláris sorozatkapocs néven ismernek - a DIN-sínre pattintható csavaros sorozatkapcsok - Mr. Josef Eisert szabadalmaztatatta az 1900-as évek elején.

Kompetencia a csatlakozástechnikában
Az első sorozatkapcsok ipari felhasználású kerámiából készült szigetelő házát kifejezetten magas igényekre fejlesztették ki, a hosszú tartósság és üzembiztosság szempontjait figyelembe véve az áramellátáshoz és 24 órás üzemeltetéshez mérten. Ez az anyag akkor a legoptimálisabb volt: messze a legjobb értékeket nyújtotta a szigetelési ellenállás, a kúszóáram-szilárdság és a hőmérsékleti ellenállás mutatóiban. Az anyag hátránya a törékenység, és ezzel relatív viszonylatban nehézkessé teszi a felhasználást. Ebből kifolyólag napjainkban a kerámia tokozású sorozatkapocs alkalmazása korlátozódott a kiemelten durva környezetű (mint például a magas hőmérsékletű) telepítésekre. A Duroplast a 20. század közepén kezdte térhódítását a kerámiával szemben. Ezzel a hőre keményedő műanyaggal sokkal élesebb vonalak és vékonyabb falvastagságok is kivitelezhetők, lényegesen gazdaságosabban. Összehasonlítva, ennek az anyagnak a hátránya az alacsonyabb átütési szilárdság a törékenységgel és nehézkes kezelhetőséggel szemben.
Ebből kifolyólag mára már megtörtént az áttérés a poliamidra, és helyet foglal magának a termoplasztik is. Az anyagot a rugalmasság és kitűnő szigetelési tulajdonságok jellemzik, az átütési szilárdság értéke eléri a 400 kV/cm értéket. Ez a műanyag jóváhagyott az összes belföldi és nemzetközi vizsgálóintézet által, emellett teljesíti a hajóépítő- és közlekedésipar elvárásait, valamint felhasználható gyújtószikra-mentes környezetben is.
Az első moduláris sorozatkapcsok fémalkatrészei rézből készültek. Az átvezető sín alapvetően az áramterhelt alkatrész, így a mai napig változatlanul rézből gyártják, szemben a befogótest anyagával, ahol a gyártók különböző fejlesztési irányokba indultak el. Akik az acélt részesítik előnyben, számolniuk kell az alacsonyabb korrózióálló képességgel, és a bizonytalan kontaktusok kialakulásával agresszív környezetben. Más gyártók a réz-ötvözetet preferálták, így kivédve - elsősorban - a villamos csatlakozási problémákat.

A különböző csatlakozástechnikák sajátosságai
A csavaros sorkapcsok csatlakozástechnikájának és mechanikai kialakításának legfőbb előnye a karbantartásmentes vezetékbekötés, így a telepítés után a kapocscsavarok utánhúzása nem szükséges. A nagy szorítóerő által kialakított gáztömör kötés még 240 mm2-es vezetékkeresztmetszet esetén is hosszú ideig stabil marad. Több vezeték is behelyezhető a tágas kialakításnak köszönhetően, tömör és sodrott vezetékek egyaránt, a névleges keresztmetszetnek megfelelő érvéghüvellyel is.
A rugós kapcsok rázásbiztosan kötnek, a megfelelő szorítóerő biztosítja a kezelőtől függetlenül hosszú ideig a csatlakozás stabilitását. A befogótéren keresztül azonos névleges keresztmetszetű érvéghüvellyel, illetve 35 mm2-ig tömör és sodrott vezetékkel is csatlakozhatunk. A homlokoldali csatlakozásnak köszönhetően a vezeték és a csavarhúzó egymással párhuzamosan érkeznek, a kapocshelyet megnyitjuk, és a vezető behelyezése után a csavarhúzó kihúzásával az érintkezés automatikusan megtörténik.
A direkt-rugós csatlakozástechnika a tömör vagy érvéghüvellyel ellátott vezetékek gyors bekötését teszi lehetővé szerszám nélkül. A vezető betolásakor az érintkező rugó megnyílik, és biztosítja a kötést, ami a vasúti szabványok szigorú követelményeit is teljesíti az EN 50155 szabvány szerint. Csavarhúzóval lehetőségünk van oldani a kötést, illetve sodrott vezetékeket csatlakoztathatunk érvéghüvely nélkül.
A késes gyorscsatlakozás helytakarékos, patronos kialakítása mellett másik lényeges tulajdonság a gyors és egyszerű működés, mellyel akár 60% időt takaríthatunk meg a bekábelezésből. A kiindulási és végállapotokat reteszpontok jelzik, a kezelés egy általános csavarhúzóval is történhet. A végállásban biztosított nagy felületű csatlakozás garanciája a standard kivitelű sorkapcsok használati engedélye robbanásveszélyes (EEX) környezetben.

Kiegészítők és kombinálhatóság
A moduláris csatlakozástechnika kombinálhatóságát az egységes kelléktár nyújtja a szabványos méretű áthidaló, feliratozó és vizsgálótartozékokkal, ezáltal jelentősen csökkennek a logisztikai költségek.
A rugalmas dugaszolható átkötőrendszer két áthidalóárokkal illeszkedik az alkalmazások igényeihez. A dugaszolható hidak egy vonalban 2-50 pólusszámig terjedő mérete segíti a potenciál-elosztást bonyolult rendszerek esetén. Betápláló blokkokban az áramutak leágazása a 35 vagy 16 mm2 névleges keresztmetszetű csavaros sorkapcsokról a 6, 4 vagy 2,5 mm2 keresztmetszetű, kisebb áramterhelhetőségű csavaros, rugós vagy késes csatlakozású sorkapcsokra szűkítőhidakkal történik. Az átkötőhíd fogainak kitörésével pólusokat hagyhatunk ki, így egy kapocssoron két potenciált lehet párhuzamosan vezetni, a rövidre zárt pólusok megjelölhetők.
A multifunkciós bontózónával és alkatrészdugasszal rendelkező kapcsok lehetőséget nyújtanak az áramkör megszakítására, kapcsolhatóságára, és alkatrészek (pl. ellenállás vagy dióda) forrasztásmentes rögzítésére pólushelyesen. A kialakításnak köszönhetően az áthidalás a standard átkötőhidakkal ebben az esetben is ugyanúgy elvégezhető. A szabványosított vizsgálórendszer jelentősége a kapcsoló-berendezések üzembe helyezése vagy karbantartása, meghibásodása esetén mutatkozik meg. Általuk biztosított a vizsgálatok fennakadásoktól mentes végrehajtása, üzemzavar esetén pedig a hibakeresés időtartama és a gépek állásideje csökkenthető. A sorolhatóság tetszőleges vizsgálódugasz kialakítását teszi lehetővé a különböző sorkapcsoknak megfelelő szélességű távtartókkal kiegészítve.
A nagyfelületű feliratozás alapvető követelmény a gyors és pontos kábelezéshez és üzembe helyezéshez. A kapocsjelölők egységes felépítése, illetve az akár utólagosan is felhelyezhető csoport- és sorjelölők teszik átláthatóvá az elosztószekrényt.

Alkalmazási területek
Betáplálás és potenciálelosztás
Az átvezető sorkapcsok mellett a csatlakozási pontok bővítésére megjelentek a három, illetve négy befogótesttel rendelkező változatok, a helymegtakarítást ötvözik az átkötés lehetőségével, megfelelve a felhasználók igényeinek. Típustól és a csatlakozási pontok számától függetlenül a földelő kapcsok lábkialakítása egységesen direkt csatlakozást nyújt a kalapsínre, így a földelő rendszer könnyedén kialakítható, és nincs szükség külön gyűjtősínre, s ezen felül teljesíti az IEC 60 947-7-2 szabvány előírásait.
Háromfázisú rendszerek esetén - ahol a motorvezérlés a beépítési helyen csatlakozik az energiaellátó hálózathoz - nem minden esetben határozható meg, hogy négy- vagy ötvezetős hálózat adja a megtáplálást. Nagyobb keresztmetszetek esetén a négyvezetős betáplálást ötvezetős hálózattá kell átalakítani, ilyenkor a PEN-vezető könnyedén alakítható nulla- és védővezetőre. A nullvezető és a védővezető összeköthető egy nagyteljesítményű átkötővel, így a berendezésből érkező nullvezető árama a PEN-vezetőre kerül, nincs szükség réz hordozósínre, csak a kalapsín maximálisan megengedett rövidzárlati áramát kell figyelembe venni.
Irányítástechnika
A kétemeletes kapcsok 50%-os helymegtakarítása mellett a három- és négyemeletes kapcsok a többfázisú fogyasztók kompakt bekötése mellett az automatizálási rendszerek érzékelőinek és végrehajtóinak időtakarékos kábelezésére is alkalmasak. A szerelés időtartamának csökkentésére az iniciátorok és aktorok vezetőit kapocsfészkekbe kötik, itt a negatív és pozitív csatlakozókat összefogják, hogy a csatlakozók és a vezérlőszekrény között csak a jelvezetékeket és egy tápfeszültség-ellátó vezetéket kelljen elhelyezni.
Az alsóbb szintek szolgálnak a pozitív, negatív és földpotenciál elosztására, a felső szinten a jelvezetékek haladnak, kiegészítve akár LED-diódával az állapotok jelzésére.
Szerelési utasítás: az N-gyűjtősín biztos rögzítéséhez tartóbakokat kell elhelyezni a kapocssor elején és végén, valamint hoszszabb kapocssorok esetében ezt 20 centiméterenként meg kell ismételni!

Energetika
A kapcsolható sorkapcsokat főként a villamosenergia-termelésben és -ellátásban alkalmazzák, az ott előforduló szekunder áramváltókörök sokrétű kapcsolási igényeihez igazítva. A típusokat aszerint különböztethetjük meg egymástól, hogy keresztben, hosszában vagy univerzálisan, mindkét irányban áthidalhatók.
Egy normál áramváltó-vizsgáló kapcsoláshoz három kapocs szükséges, amelyeket egy szigetelőbakos kapcsolóhíddal kötünk össze. Az átkötő csavarjainak behelyezésével, illetve eltávolításával a négy alapkapcsolás (normál üzem, mérőérték-vizsgálat, váltó rövidzár és relévizsgálat) könnyedén és gyorsan megvalósítható.
Az áramszolgáltatók igényeihez igazodva a keresztben kapcsolható átmenő kapcsok két segédcsatlakozóval rendelkeznek fix vagy kapcsolható hidak számára. A szekunder körben előforduló feladatokat három kapoccsal lehet megvalósítani.
A hosszában kapcsolható vizsgáló bontókapcsok rendelkeznek aljzattal a 4 mm átmérőjű vizsgálódugaszok számára, azért, hogy az árammérések a folyamatos üzemelés mellett is elvégezhetők legyenek.
Az univerzális kapcsok az összes elterjedt alkalmazást képesek kiszolgálni a szekunder áramváltókörökben. Rendelkeznek egy hosszanti bontóhellyel és egy-egy segédcsatlakozóval a keresztirányú kapcsolásokhoz mind a kábel, mind a készülék oldalán. Egy egyszerű áramváltó-vizsgálókörhöz ebben az esetben csak két kapocs szükséges.

Összefoglalás
A modern irányítástechnikai rendszerekben a moduláris sorozatkapcsok egyre több szerepet kell, hogy kapjanak: az alapvető átvezető sorozatkapcsokon kívül most már egyre több funkcióval rendelkeznek ezek az "eszközök". A minőségi elvárás a technológiák részéről a csatlakozástechnika felé nem csak a villamos paraméterek oldaláról jelentkezik, hanem a mechanikai és környezeti mutatók is egyre szigorúbbak. A legjobb példa itt a rezgésállóság a vasúti alkalmazások esetében, vagy a gyújtószikramentes alkalmazás a vegyipar területén. Szente Gábor

---