§526 — Електричні з'єднання: чому слабкий контакт — найпоширеніша причина електричної пожежі

Гід з вимірювання перехідного опору мікроомметром та гід з термографічного обстеження розповідають про те, як погіршення з'єднання виявляють. Ця стаття — про першопричину проблеми: вимоги, які §526 висуває до кожного електричного з'єднання в момент монтажу, щоб таке погіршення в ідеалі ніколи не наставало.

Навіщо існує цей розділ

Будь-яке електричне з'єднання — клема в розподільному щиті, кабельний наконечник на шинній системі, з'єднання в розподільному пристрої — потенційно слабка ланка. Погано виконане з'єднання отримує підвищений перехідний опір; цей опір при проходженні струму спричиняє локальний нагрів (втрати I²R), а цей нагрів, своєю чергою, прискорює подальше погіршення самого з'єднання (окислення, послаблення пружинного тиску, розширення та стиснення матеріалу) — самопідсилюваний процес, який може завершитися тлінним з'єднанням або електричною дугою. Тому §526 встановлює конкретні вимоги до того, як має виконуватися з'єднання.

Основні вимоги §526

• Доступність для огляду: з'єднання в принципі має залишатися доступним для огляду, випробувань і обслуговування. §526 допускає обмежений перелік винятків: з'єднання, призначені для постійного закладення в ґрунт, з'єднання, залиті компаундом або інкапсульовані, з'єднання, виконані зварюванням, твердим паянням чи опресуванням, а також з'єднання, що є частиною обладнання, яке відповідає власному стандарту на продукцію (наприклад, заводське клемне з'єднання двигуна). Поза цими винятками з'єднання не можна приховувати так, щоб воно ставало недоступним.
• Правильний момент затягування: клемне з'єднання має затягуватися згідно зі специфікацією моменту затягування виробника клеми чи комутаційного апарата — «від руки» не є специфікацією моменту затягування. Занадто слабке затягування дає надмірний перехідний опір; занадто сильне може пошкодити провідник або деформувати клему, що також призводить до погіршення з'єднання. Для критичних з'єднань (великі перерізи, шинні системи) правильним способом підтвердити це є калібрований динамометричний ключ або викрутка, а не оцінене зусилля руки.
• Поєднання матеріалів провідників: з'єднання мідного та алюмінієвого провідника в одній клемі вимагає клеми, явно призначеної для такого поєднання матеріалів (див. гід про з'єднання алюміній-мідь про основну проблему гальванічної корозії) — стандартна клема «мідь на мідь» для цього автоматично не підходить.
• Поєднання перерізів і типів провідників: клему, не розраховану на одночасне розміщення двох провідників різного перерізу, або жорсткого та багатодротового тонкожильного провідника разом, для цього також не можна використовувати — навіть якщо обидва провідники випадково «влазять» у неї вільно.

Чому це веде до пожежної небезпеки

Погіршення з'єднання рідко призводить до раптового короткого замикання; зазвичай це повзучий процес, під час якого перехідний опір поступово зростає, спричиняючи зростання локальної температури, тоді як звичайний захист від надструму (що реагує на величину струму, а не на локальну температуру) ніяк цьому не заважає — адже струм у колі залишається в межах норми. Це робить слабке клемне з'єднання одним з небагатьох механізмів відмови, які не вловлює класичний захист від надструму, і пояснює, чому періодичне термографічне обстеження (див. гід вище) та вимірювання перехідного опору під час введення в експлуатацію є окремою перевіркою поряд зі звичайними випробуваннями за NEN 1010.

Практична значущість

Під час введення в експлуатацію та періодичного огляду вибіркова перевірка моменту затягування критичних з'єднань (головні шини, з'єднання головного запобіжника, великі клеми двигунів) входить до переліку робіт поряд із візуальним оглядом на предмет знебарвлення чи слідів оплавлення на пластикових клемних колодках — раннього прояву з'єднання, яке вже починає нагріватися.

Часті помилки

1. Затягування клеми «на око» замість затягування за специфікацією виробника — як занадто слабке, так і занадто сильне затягування підвищують ймовірність погіршення з'єднання.
2. Поєднання мідних і алюмінієвих провідників у стандартній клемі, явно не призначеній для такого поєднання матеріалів — це прискорює гальванічну корозію на межі контакту.
3. Зайве приховування з'єднання без потреби (наприклад, замуровування в бетон або розміщення за нероз'ємною панеллю), якщо воно не підпадає під жоден з явних винятків §526.
4. Припущення, що звичайний захист від надструму вловлює погіршення клемного з'єднання — струм у колі залишається в межах норми, тому автоматичний вимикач чи запобіжник на це не реагує.

Дивіться також

• Вимірювання перехідного опору — мікроомметр для з'єднань
• Термографічне обстеження
• З'єднання алюміній-мідь — гальванічна корозія
• AFDD — виявлення дугових замикань