Collegamenti bullonati SP di strutture metalliche. Collegamenti di montaggio con bulloni ad alta resistenza

6.2.16.1 Il serraggio delle connessioni bullonate dei rivestimenti nodali delle coperture a cupola in alluminio viene monitorato durante lo smantellamento delle schede di controllo delle travi e dei coronamenti di sostegno (Tabella 6.4, righe 12 e 27 e Tabella 6.5, riga 20). Inoltre, il serraggio delle connessioni bullonate nei quattro rivestimenti dei nodi viene monitorato secondo lo schema mostrato nella Figura 6.18.

Figura 6.18 – Schema dei punti di smontaggio dei coprimozzi (vista dall'alto del tetto a cupola)

6.2.16.2 Prima di verificare il serraggio, i cappucci protettivi devono essere rimossi e ispezione visiva collegamento bullonato. La superficie di bulloni, dadi e rondelle deve essere priva di crepe, incrostazioni, ruggine, sbavature, ammaccature e scheggiature sulle filettature. I bulloni devono essere marcati indicando la resistenza alla trazione, simbolo numero di calore, marchio del produttore sulle marcature dei bulloni versione climatica HL (secondo GOST 15150) deve contenere la designazione "HL".

6.2.16.3 Il controllo del serraggio delle connessioni bullonate viene effettuato misurando la coppia di serraggio con una chiave dinamometrica e uno spessimetro. Il numero di collegamenti bullonati controllati in un'unità deve essere almeno:

Se il numero di bulloni in una connessione è fino a quattro – tutti i bulloni;

Dalle cinque alle nove: almeno tre spit;

Da 10 o più - 10% dei bulloni, ma non meno di tre per ciascuna connessione.

Se viene rilevata una connessione bullonata con un serraggio non standard
(sottopunto 6.2.16.6), il doppio del numero di collegamenti bullonati è soggetto a controllo. Se durante la nuova ispezione viene rilevato un serraggio anomalo di un bullone, è necessario controllare tutti i bulloni di tutte le unità ispezionate, portando la coppia di serraggio di ciascuno al valore richiesto.

6.2.16.4 Effettuare il controllo del serraggio connessioni filettate con una coppia di serraggio controllata di bulloni ad alta resistenza dei rivestimenti dei nodi superiori, vengono utilizzate chiavi dinamometriche di tipo scala e limite e sonde che soddisfano i requisiti riportati nella tabella 6.10.

Tabella 6.10 – Requisiti per i mezzi di monitoraggio delle connessioni bullonate

Le chiavi dinamometriche per il monitoraggio del serraggio di bulloni ad alta resistenza devono essere calibrate almeno una volta per turno in assenza di danni meccanici, nonché dopo ogni sostituzione dello strumento di misura di controllo o riparazione della chiave, in conformità con SNiP 3.03.01 -87 (clausola 4.27).

6.2.16.5 Prima di ispezionare una connessione bullonata è necessario impostare la coppia di serraggio prevista documentazione del progetto, al raggiungimento del quale si verificherà un clic. In assenza di dati stabiliti nella documentazione di progettazione, la coppia M, Nm, è determinata dalla formula:

M = K∙P∙d, (6.11)

dove K è il valore medio del coefficiente di coppia stabilito per ciascun lotto di bulloni nel certificato del produttore o determinato nel luogo di installazione utilizzando strumenti di misura di controllo. Per bulloni secondo GOST R 52644 K = 0,18;

P – tensione di progetto del bullone specificata nei disegni esecutivi, N (kgf). In assenza di dati di progettazione, la tensione calcolata del bullone viene determinata secondo SNiP 2.03.06-85, 8.10 utilizzando la formula:

Р = Rbh×Abn, (6.12)

dove R bh è la resistenza a trazione calcolata di un bullone ad alta resistenza, determinata dalla formula:

R bh = 0.7∙R panino, (6.13)

dove R bun è la resistenza minima a trazione del bullone, presa secondo
SNiP II-23-81* (Tabella 6.1) e riportato nella Tabella 6.12.

A bn – area della sezione trasversale del bullone, accettata secondo GOST 9150, GOST 8724 e
GOST 24705, adottati dai valori indicati in SNiP II-23-81* (vedi tabella 6.2) e sono mostrati nella tabella 6.11.

Tabella 6.11 – Valore della resistenza minima a trazione di un bullone

Tabella 6.12 - Aree di sezione dei bulloni

d, mm
Un miliardo, cm 2	1,57	1,92	2,45	3,03	3,52	4,59	5,60	8,16	11,20	14,72

6.2.16.6 Il criterio per il rispetto del serraggio di una connessione bullonata è l'assenza di rotazione del dado o del bullone.

6.2.16.7 Tenuta dell'annodamento della fodera del nodo superiore e profilo in alluminio, in corrispondenza dei giunti, deve essere controllato con una sonda di spessore 0,3 mm, che non deve passare tra le parti assemblate ad una profondità superiore a 20 mm secondo (SNiP 3.03.01-87). Uno schema per controllare la giunzione del rivestimento superiore dell'assieme e del profilo di alluminio con una sonda è mostrato nella Figura 6.19.

1 – giunzione del rivestimento nodale superiore e del profilo in alluminio

Figura 6.19 – Schema per controllare con uno spessimetro (questo punto è indicato con il numero 1) la giunzione del rivestimento superiore dell'assemblaggio e del profilo di alluminio

4.11. Nell'assemblare le connessioni, i fori nelle parti strutturali devono essere allineati e le parti devono essere assicurate dallo spostamento con tasselli di montaggio (almeno due), ed i pacchi devono essere imbullonati saldamente. Nelle connessioni con due fori, il tappo di montaggio è installato in uno di essi.

4.12. Nel pacco assemblato, i bulloni del diametro specificato nel progetto devono passare attraverso il 100% dei fori. È consentito pulire il 20% dei fori con un trapano di diametro pari al diametro del foro indicato nei disegni. Allo stesso tempo, nelle connessioni con bulloni funzionanti a taglio ed elementi collegati a schiacciamento, l'oscurità (disallineamento dei fori nelle parti adiacenti del pacchetto assemblato) è consentita fino a 1 mm - nel 50% dei fori, fino a 1,5 mm - nel 10% dei fori.

In caso di mancato rispetto di questo requisito, con il permesso dell'organizzazione - sviluppatore del progetto, i fori devono essere praticati al diametro maggiore più vicino con l'installazione di un bullone del diametro corrispondente.

Nelle connessioni dove i bulloni lavorano in tensione, così come nelle connessioni dove i bulloni sono installati strutturalmente, il nero non deve superare la differenza tra i diametri del foro e del bullone.

4.13. È vietato utilizzare bulloni e dadi che non riportino il marchio del produttore e le marcature indicanti la classe di resistenza.

4.14. Non è necessario installare più di due rondelle rotonde sotto i dadi dei bulloni (GOST 11371-78).

È consentito installare una rondella uguale sotto la testa del bullone.

Se necessario, è necessario installare rondelle oblique (GOST 10906-78).

La filettatura dei bulloni non deve penetrare nel foro più in profondità della metà dello spessore dell'elemento più esterno del pacchetto sul lato dado.

4.15. Le soluzioni per impedire l'autosvitamento dei dadi - l'installazione di una rondella elastica (GOST 6402-70) o un controdado - devono essere indicate nei disegni esecutivi.

L'uso di rondelle elastiche non è consentito per fori ovali, quando la differenza tra i diametri del foro e del bullone è superiore a 3 mm, nonché se installate insieme ad una rondella rotonda (GOST 11371-78).

È vietato bloccare i dadi martellando le filettature dei bulloni o saldandoli all'albero del bullone.

4.16. Dadi e controdadi devono essere serrati completamente dal centro della connessione fino ai bordi.

4.17. Le teste e i dadi dei bulloni, compresi i bulloni di fondazione, dopo il serraggio devono essere a stretto contatto (senza spazi) con i piani delle rondelle o degli elementi strutturali e l'albero del bullone sporge dal dado di almeno 3 mm.

4.18. La tenuta del pacco assemblato deve essere verificata con una sonda di spessore 0,3 mm che, nell'area delimitata dalla rondella, non deve passare tra le parti assemblate per una profondità superiore a 20 mm.

4.19. La qualità del serraggio dei bulloni permanenti deve essere verificata colpendoli con un martello del peso di 0,4 kg, mentre i bulloni non devono muoversi.

Collegamenti di montaggio con bulloni ad alta resistenza e a tensione controllata1

4.20. I lavoratori che hanno seguito una formazione speciale, confermata da un certificato appropriato, possono essere autorizzati a realizzare connessioni bullonate a tensione controllata.

4.21. Nelle connessioni resistenti al taglio le superfici di contatto delle parti devono essere lavorate secondo le modalità previste in progetto.

La contaminazione oleosa deve essere prima rimossa dalle superfici che sono e non sono soggette al trattamento con spazzole in acciaio.

Lo stato delle superfici dopo il trattamento e prima del montaggio deve essere monitorato e registrato in un registro (vedere obbligatorio Appendice 5).

Prima di effettuare il montaggio dei collegamenti le superfici trattate devono essere protette dalla formazione di sporco, olio, vernici e ghiaccio. Se questo requisito non viene rispettato o il montaggio del giunto inizia oltre 3 giorni dopo la preparazione delle superfici, è opportuno ripetere il trattamento delle stesse.

4.22. La differenza di superficie (deplanazione) delle parti unite superiore a 0,5 e fino a 3 mm deve essere eliminata mediante lavorazione meccanica formando uno smusso liscio con pendenza non superiore a 1:10.

Se la differenza è superiore a 3 mm, è necessario installare guarnizioni dello spessore richiesto, lavorate allo stesso modo delle parti di collegamento. L'utilizzo delle guarnizioni è soggetto ad accordo con l'organizzazione che ha sviluppato il progetto.

4.23. I fori nelle parti devono essere allineati durante il montaggio e assicurati contro lo spostamento con tappi. Il numero di tappi è determinato calcolando l'effetto dei carichi di installazione, ma deve essere almeno del 10% quando il numero di fori è 20 o più e almeno due quando i fori sono meno.

Nella confezione assemblata, fissata con tappi, è consentita l'oscurità (discordanza dei fori), che non interferisce con la libera installazione dei bulloni senza distorsioni. Un calibro con un diametro maggiore di 0,5 mm rispetto al diametro nominale del bullone deve adattarsi al 100% dei fori di ciascuna connessione.

È consentito pulire i fori dei sacchetti ben serrati con un trapano il cui diametro sia pari al diametro nominale del foro, a condizione che l'oscurità non superi la differenza tra i diametri nominali del foro e del bullone.

È vietato l'uso di acqua, emulsioni e olio per la pulizia dei fori.

4.24. È vietato utilizzare bulloni che non hanno un contrassegno di fabbrica della resistenza alla trazione sulla testa, un marchio del produttore, un simbolo del numero di calore e sui bulloni della versione climatica HL (secondo GOST 15150-69) - anche lettere “HL”.

4.25. Bulloni, dadi e rondelle devono essere preparati prima dell'installazione.

4.26. La tensione del bullone specificata dal progetto deve essere assicurata serrando il dado o ruotando la testa del bullone alla coppia di serraggio calcolata, oppure ruotando il dado di un certo angolo, o in altro modo che garantisca di ottenere la forza di tensione specificata.

L'ordine di tensionamento dovrebbe impedire la formazione di perdite nei sacchetti in fase di tensionamento.

4.27. Le chiavi dinamometriche per il tensionamento e il controllo della tensione dei bulloni ad alta resistenza devono essere calibrate almeno una volta per turno in assenza di danni meccanici, e anche dopo ogni sostituzione dispositivo di controllo o riparazione chiavi.

4.28. Coppia di progetto M, necessario per tensionare il bullone, dovrebbe essere determinato dalla formula

M = KRD, Hm (kgf×m), (1)

Dove A- il valore medio del coefficiente di coppia stabilito per ciascun lotto di bulloni nel certificato del produttore o determinato nel luogo di installazione mediante dispositivi di controllo;

R- tensione di progetto dei bulloni specificata nei disegni esecutivi, N (kgf);

D- diametro nominale del bullone, m.

4.29. La tensione dei bulloni in base all'angolo di rotazione del dado deve essere eseguita nel seguente ordine:

serrare manualmente tutti i bulloni nella connessione al guasto utilizzando una chiave di montaggio con una lunghezza della maniglia di 0,3 m;

ruotare i dadi dei bulloni ad un angolo di 180 ± 30°.

Questo metodo è applicabile per bulloni con un diametro di 24 mm con uno spessore della confezione fino a 140 mm e un numero di parti nella confezione fino a 7.

4.30. Una rondella conforme a GOST 22355-77 deve essere installata sotto la testa del bullone ad alta resistenza e del dado ad alta resistenza. È consentito, se la differenza tra i diametri del foro e del bullone non è superiore a 4 mm, installare una sola rondella sotto l'elemento (dado o testa del bullone), la cui rotazione garantisce la tensione del bullone.

4.31. I dadi serrati alla coppia di progetto o ruotati ad un certo angolo non devono essere fissati con nulla di aggiuntivo.

4.32. Dopo aver tensionato tutti i bulloni della connessione, l'addetto al montaggio senior (caposquadra) è obbligato a apporre un segno (un numero o un segno ad esso assegnato) nel luogo designato.

4.33. La tensione del bullone deve essere controllata:

quando il numero di bulloni in una connessione è fino a 4 - tutti i bulloni, da 5 a 9 - almeno tre bulloni, 10 o più - 10% dei bulloni, ma non meno di tre in ciascuna connessione.

La coppia effettiva non deve essere inferiore a quella calcolata, determinata dalla formula (1), e non superarla di oltre il 20%. La deviazione dell'angolo di rotazione della chiocciola è consentita entro  30°.

Se viene rilevato almeno un bullone che non soddisfa questi requisiti, il doppio del numero di bulloni sarà soggetto a ispezione. Se, durante la nuova ispezione, viene rilevato un bullone con un valore di coppia inferiore o con un angolo di rotazione del dado inferiore, tutti i bulloni devono essere controllati per portare la coppia di serraggio o l'angolo di rotazione di ciascun dado al valore richiesto.

Lo spessimetro da 0,3 mm di spessore non deve entrare negli spazi tra le parti di collegamento.

4.34. Dopo aver controllato la tensione e l'accettazione della connessione, tutte le superfici esterne dei giunti, comprese le teste dei bulloni, i dadi e le parti delle filettature dei bulloni che sporgono da essi, devono essere pulite, trattate con primer, verniciate e fessurate nei punti in cui vi è una differenza di spessore e gli spazi vuoti nelle giunture devono essere stuccati.

4.35. Tutti i lavori di tensionamento e controllo della tensione devono essere registrati in un registro di bullonatura a tensione controllata.

4.36. I bulloni nei collegamenti a flangia devono essere tensionati alle forze specificate nei disegni esecutivi ruotando il dado fino alla coppia di serraggio calcolata. Il 100% dei bulloni sono soggetti a controllo di tensione.

La coppia effettiva non deve essere inferiore a quella calcolata, determinata dalla formula (1), e non superarla di oltre il 10%.

Lo spazio tra i piani di contatto delle flange nelle posizioni dei bulloni non è consentito. Uno spessimetro di spessore 0,1 mm non deve penetrare in un'area con un raggio di 40 mm dall'asse del bullone.

Tipi di bulloni. Quelli in metallo sono solitamente collegati con bulloni, meno spesso strutture in cemento armato. Per la connessione strutture metalliche Vengono utilizzati i seguenti tipi di bulloni: normali, grezzi, ad alta precisione e ad alta resistenza con relativi dadi e rondelle.

I bulloni di precisione grezzi sono stampati in acciaio al carbonio tondo con un diametro non superiore a 20 mm. Sono posizionati in fori con uno spazio di 2-3 mm. Tali bulloni hanno una maggiore deformabilità e non hanno buone prestazioni a taglio nelle connessioni multi-bullone, pertanto il loro utilizzo in connessioni con forze alternate non è consentito; I bulloni grossolani di precisione vengono utilizzati, di norma, nei gruppi in cui un elemento è in appoggio su un altro, con trasmissione tramite tavola di supporto, nonché nei collegamenti dove non funzionano o lavorano solo in tensione.

I bulloni ad alta precisione vengono lavorati mediante tornitura tornio con una tolleranza di + 0,1 mm. Tali bulloni sono realizzati con un diametro di 10-48 mm e una lunghezza fino a 300 mm.

I bulloni ad alta resistenza (altrimenti noti come bulloni ad attrito) sono progettati per trasferire le forze che agiscono su una connessione attraverso l'attrito. Tali bulloni sono realizzati in acciai ad alta resistenza e sono sottoposti a trattamento termico forma finita. I bulloni vengono posizionati in fori 2-3 mm più grandi del diametro del bullone, ma i dadi vengono serrati con una chiave di calibrazione. Tali connessioni sono semplici, ma abbastanza affidabili e vengono utilizzate in strutture critiche.

I diametri per i bulloni ad alta precisione sono assegnati pari ai diametri nominali dei bulloni. I fori per tali bulloni presentano solo deviazioni positive, il che garantisce l'installazione del bullone senza difficoltà. A differenza dei bulloni di precisione normale e grossolana, la parte operativa dell'albero di un bullone ad alta precisione non ha filettatura, il che garantisce un riempimento abbastanza completo del foro e buon lavoro per il taglio Per distinguere i bulloni ad alta resistenza dagli altri, sulle loro teste vengono applicati dei contrassegni in rilievo.

Assemblaggio delle connessioni. L'assemblaggio dei giunti bullonati comprende le seguenti operazioni: preparazione delle superfici di giunzione, allineamento dei fori per i bulloni, serraggio preliminare delle parti del giunto da unire, perforazione dei fori (se necessario) a misura di progetto, installazione dei bulloni e montaggio finale.

La preparazione delle superfici di accoppiamento prevede la pulizia degli elementi di accoppiamento da ruggine, sporco, olio e polvere. Inoltre, raddrizzano irregolarità, ammaccature e pieghe e rimuovono anche sbavature sui bordi delle parti e fori con una lima o uno scalpello. Queste operazioni vengono eseguite con particolare attenzione quando si collegano parti con bulloni ad alta resistenza, dove la stretta giunzione di tutti gli elementi uniti è una delle condizioni principali per il funzionamento affidabile della connessione bullonata.

Le superfici da unire vengono pulite con sabbia di quarzo o metallica asciutta mediante sabbiatrice; torrefazione bruciatori a gas, spazzole in acciaio, trattamento chimico.

La sabbiatura è più efficace di altri metodi, poiché fornisce un elevato coefficiente di attrito per le superfici di accoppiamento, ma questo metodo è il più laborioso.

Il metodo di trattamento antincendio più comunemente utilizzato prevede l'utilizzo di bruciatori universali, che funzionano sia con gas naturale che con una miscela di ossigeno e acetilene, e creano una temperatura di 1600-1800 °C, che garantisce la combustione di macchie di grasso e distacco di incrostazioni e ruggine.

Un modo per pulire bulloni, dadi e rondelle è immergerli in un serbatoio di acqua bollente e poi in un contenitore riempito con benzina senza piombo al 10-15%. olio minerale. Dopo che la benzina è evaporata, sulla superficie dell'hardware rimane un sottile film continuo di lubrificante.

L'allineamento accurato dei fori delle parti di montaggio si ottiene utilizzando mandrini passanti, che sono un'asta con parti cilindriche. Il diametro dei mandrini deve essere 0,2-0,5 mm inferiore al diametro del foro.

Per fissazione posizione relativa elementi montati e impedendone lo spostamento 1/10 numero totale I fori vengono riempiti con tappi di diametro pari al diametro dei fori. La lunghezza dei tasselli deve superare lo spessore totale degli elementi da collegare. Dopo aver installato i tappi, i mandrini vengono eliminati. I pacchetti di elementi collegati sono serrati con bulloni permanenti o temporanei, che vengono posizionati attraverso ogni terzo foro, ma almeno ogni 500 mm.

I fori vengono realizzati con macchine manuali pneumatiche ed elettriche.

Le macchine pneumatiche possono essere diritte, utilizzate per lavorare in luoghi dove non esistono limiti di dimensione, e angolari, adatte per lavorare in spazi ristretti. Gli impianti pneumatici vengono utilizzati per praticare fori con un diametro fino a 20 mm.

Le macchine elettriche funzionano dalla rete AC tensione 220 V. Acceso all'aperto Tali macchine vengono utilizzate complete di un dispositivo di commutazione di protezione e in ambienti chiusi e asciutti sono messe a terra, l'installatore lavora utensili elettrici indossare guanti e stare in piedi su un tappetino di gomma. Le macchine più sicure sono quelle con doppio isolamento; possono essere utilizzati senza misure protettive aggiuntive e quando si lavora all'aperto.

Dopo aver praticato i fori liberi dai bulloni di montaggio, i bulloni vengono svitati e al loro posto vengono installati bulloni permanenti.

I dadi di tutti i bulloni (permanenti e temporanei) vengono serrati con chiavi a mano (normali o a cricchetto). In questo caso, un lavoratore impedisce la rotazione della testa del bullone e il secondo serra il dado. Sui bulloni di precisione normale e alta, sono installate delle rondelle: una sotto la testa del bullone e non più di due sotto il dado. A gran numero bulloni in una connessione, vengono utilizzate chiavi a percussione elettriche. I bulloni vengono installati dal centro del giunto fino ai bordi. Dovrebbe esserci almeno una filettatura con un profilo completo sul lato del dado. La qualità del serraggio viene controllata picchiettando i bulloni con un martello del peso di 0,3-0,4 kg. In questo caso i bulloni non devono muoversi né tremare.

I dadi sono protetti dallo svitamento automatico tramite dadi autobloccanti o rondelle elastiche. Tuttavia, in condizioni di carichi dinamici e vibrazioni, queste misure non sono sufficienti, pertanto, durante il funzionamento, è necessario monitorare sistematicamente le condizioni delle connessioni di installazione e serrare i dadi sui bulloni allentati.

Le connessioni con bulloni ad alta resistenza sono resistenti al taglio e con bulloni portanti. Nelle connessioni resistenti a taglio, i bulloni non sono direttamente coinvolti nella trasmissione delle forze: tutte le forze applicate agli elementi accoppiati sono percepite solo a causa delle forze di attrito che si creano tra i piani di taglio. In relazione ai bulloni portanti, oltre alle forze di attrito tra i piani di taglio, anche i bulloni stessi partecipano alla trasmissione delle forze, il che rende possibile aumentare capacità portante di un bullone è 1,5-2 volte rispetto ad un bullone nelle connessioni resistenti a taglio.

Le superfici degli elementi da collegare in questi casi vengono trattate come per le tradizionali connessioni bullonate. Prima di installare bulloni, rondelle e dadi, rimuovere il grasso conservante. Per fare ciò, vengono immersi in un contenitore a reticolo in acqua bollente, quindi in un contenitore con una miscela composta al 15% di olio minerale e all'85% di benzina senza piombo.

Durante il montaggio e l'installazione di strutture metalliche particolare attenzione prestare attenzione alla tensione degli elementi da collegare. Esistono diversi modi per determinare la tensione del bullone. SU cantiere Spesso viene utilizzato un metodo per stimare indirettamente le forze di tensione attraverso la coppia che deve essere applicata al dado.

La coppia M è determinata dall'espressione: M = KR·a, dove P - Forza di tensione del bullone, N; d - diametro nominale del bullone, mm; K è il coefficiente di coppia del bullone.

La tensione dei bulloni è controllata selettivamente: con il numero di bulloni in una connessione fino a 5 - tutti i bulloni, con 6-20 - almeno 5 bulloni e con Di più- almeno il 25% dei bulloni nella connessione. Se durante l'ispezione si scopre che almeno un bullone non soddisfa i requisiti stabiliti, vengono controllati tutti i bulloni. Le teste dei bulloni controllati sono verniciate e tutte le connessioni sono stuccate lungo il contorno.

Come è noto, a seconda del design, dello scopo, del metodo di collegamento dei materiali, dell'area di applicazione e di altri fattori, si distinguono le connessioni di contatto: bullonate, saldate, brasate e realizzate mediante crimpatura (crimpate e ritorte).
Le connessioni dei contatti includono distanziatori per cavi remoti.

Quando si utilizzano collegamenti di contatto realizzati mediante saldatura, le cause dei difetti in essi contenuti possono essere: deviazioni dai parametri specificati, sottosquadri, bolle, cavità, mancanza di fusione, cedimenti, crepe, scorie e inclusioni di gas (cavità), crateri non sigillati, fili bruciati del nucleo, disallineamento dei conduttori collegati, scelta errata dei capicorda, mancanza di rivestimenti protettivi sui collegamenti, ecc.
La tecnologia di saldatura termica non garantisce il funzionamento affidabile dei connettori saldati per cavi di grande sezione (240 mm2 o più). Ciò è dovuto al fatto che a causa del riscaldamento insufficiente durante il processo di saldatura dei fili collegati e dell'avvicinamento irregolare delle loro estremità, gli strati esterni dei fili vengono bruciati, la mancanza di penetrazione e sulla saldatura compaiono cavità di ritiro e scorie sito. Di conseguenza, la resistenza meccanica del giunto saldato diminuisce. Quando i carichi meccanici sono inferiori a quelli di progetto, si verifica una rottura del filo (burnout) nel circuito di supporto dell'ancora, che porta all'arresto di emergenza delle linee aeree quando la loro durata è breve. Se dentro giunto saldato La rottura dei singoli conduttori comporta un aumento della resistenza di contatto e un aumento della sua temperatura.
La velocità di sviluppo del difetto in questo caso dipenderà in modo significativo da una serie di fattori: il valore della corrente di carico, la tensione del filo, gli effetti del vento e delle vibrazioni, ecc.
Dalle sperimentazioni effettuate si è riscontrato che:

1. una diminuzione della sezione trasversale attiva del cavo del 20 - 25% dovuta alla rottura dei singoli conduttori potrebbe non essere rilevata durante l'ispezione IR da un elicottero, a causa della bassa emissività del cavo, della distanza di la termocamera dal percorso di 50 - 80 m, l'influenza del vento, radiazione solare e altri fattori;
2. quando si rifiutano giunti di contatto difettosi realizzati mediante saldatura utilizzando una termocamera o un pirometro, è necessario tenere presente che il tasso di sviluppo di un difetto in questi giunti è molto superiore a quello dei giunti di contatto bullonati con pressione;
3. i difetti dei collegamenti dei contatti realizzati mediante saldatura, rilevati da una termocamera durante l'ispezione delle linee aeree da un elicottero, devono essere classificati come pericolosi se la loro temperatura eccessiva è di 5 °C;
4. Le boccole in acciaio non rimosse dal tratto di fili saldato possono creare una falsa impressione di possibile riscaldamento dovuto coefficiente elevato radiazione dalla superficie ricotta.

Nelle connessioni di contatto realizzate tramite crimpatura, ci sono selezione sbagliata capicorda o manicotti, inserimento incompleto del nucleo nel capocorda, grado di crimpatura insufficiente, spostamento del nucleo in acciaio nel connettore del filo, ecc. Come sapete, uno dei modi per controllare i connettori crimpati è misurare la loro resistenza CC.
Il criterio per una connessione ideale del contatto è l'uguaglianza della sua resistenza con la resistenza di una sezione equivalente dell'intero filo. Un connettore crimpato è considerato idoneo all'uso se la sua resistenza non è più di 1,2 volte superiore alla sezione equivalente dell'intero filo. Quando il connettore è crimpato, la sua resistenza diminuisce drasticamente, ma con l'aumentare della pressione si stabilizza e cambia leggermente.
La resistenza del connettore è molto sensibile alle condizioni della superficie di contatto dei fili pressati. La comparsa di ossidi di alluminio sulle superfici di contatto porta ad un forte aumento della resistenza di contatto del connettore e ad un aumento della generazione di calore.
Piccoli cambiamenti nella resistenza di contatto della connessione di contatto durante il processo di crimpatura, nonché la conseguente bassa generazione di calore nella connessione di contatto, indicano un'efficienza insufficiente nel rilevare eventuali difetti immediatamente dopo l'installazione utilizzando apparecchiature a infrarossi. Durante il funzionamento delle connessioni a contatto pressato, la presenza di difetti in esse contribuirà a una formazione più intensa di pellicole di ossido e ad aumentare la resistenza di contatto, che può portare alla comparsa di riscaldamento locale. Pertanto, possiamo supporre che l'ispezione IR delle nuove connessioni dei contatti crimpati non consenta di identificare i difetti di crimpatura e debba essere eseguita per connettori che hanno funzionato per un certo periodo di tempo (1 anno o più).
Le caratteristiche principali dei connettori crimpati sono il grado di crimpatura e la resistenza meccanica. Con aumento resistenza meccanica connettore, la sua resistenza di contatto diminuisce. La massima resistenza meccanica del connettore corrisponde alla minima resistenza del contatto elettrico.

Le connessioni di contatto realizzate con bulloni presentano molto spesso difetti dovuti alla mancanza di rondelle nella giunzione del nucleo di rame con un terminale piatto in rame o lega di alluminio, all'assenza di molle a tazza, al collegamento diretto della punta in alluminio ai terminali in rame di apparecchiature in ambienti con ambiente aggressivo o umido, a causa di un serraggio insufficiente dei bulloni, ecc.
I collegamenti con contatti bullonati delle sbarre in alluminio per correnti elevate (3000 A e oltre) non sono sufficientemente stabili durante il funzionamento. Se i collegamenti di contatto per correnti fino a 1500 A richiedono il serraggio dei bulloni una volta ogni 1 - 2 anni, collegamenti simili per correnti di 3000 A e superiori richiedono una revisione annuale con la pulizia obbligatoria delle superfici di contatto. La necessità di tale operazione è dovuta al fatto che nelle sbarre collettrici ad alto ampere (barre collettrici di centrali elettriche, ecc.) In alluminio, il processo di formazione di pellicole di ossido sulla superficie dei giunti di contatto avviene più intensamente.
Il processo di formazione di pellicole di ossido sulla superficie dei giunti di contatto bullonati è facilitato dai diversi coefficienti di temperatura di dilatazione lineare dei bulloni in acciaio e delle sbarre in alluminio. Pertanto, quando una corrente di cortocircuito attraversa la sbarra collettrice, quando funziona con un carico di corrente alternata, in essa si verifica una deformazione (compattazione) della superficie di contatto del bus in alluminio su una lunga distanza a causa delle influenze delle vibrazioni. In questo caso, la forza che stringe le due superfici di contatto della sbarra si indebolisce, lo strato lubrificante tra di loro evapora, ecc.
A causa della formazione di pellicole di ossido, l'area di contatto dei contatti, ad es. diminuisce il numero e la dimensione dei cuscinetti di contatto (numero di punti) attraverso i quali passa la corrente e, allo stesso tempo, aumenta la densità di corrente, che può raggiungere migliaia di ampere per centimetro quadrato, con conseguente aumento del riscaldamento di questi punti notevolmente.
La temperatura dell'ultimo punto raggiunge la temperatura di fusione del materiale di contatto e tra le superfici di contatto si forma una goccia di metallo liquido. La temperatura della goccia, aumentando, raggiunge l'ebollizione, lo spazio attorno alla connessione del contatto viene ionizzato e c'è il pericolo di un cortocircuito multifase nel quadro. Sotto l'influenza forze magnetiche l'arco può spostarsi lungo le barre del quadro con tutte le conseguenze che ne conseguono.
L'esperienza operativa dimostra che, insieme alle sbarre multi-Ampere, anche le connessioni di contatto a bullone singolo non hanno un'affidabilità sufficiente. Questi ultimi, secondo GOST 21242-75, possono essere utilizzati con una corrente nominale fino a 1.000 A, ma sono danneggiati già a correnti di 400 - 630 A. Per aumentare l'affidabilità delle connessioni di contatto a bullone singolo è necessario prendere un numero di misure tecniche per stabilizzare la loro resistenza elettrica.
Il processo di sviluppo di un difetto in una connessione di contatto bullonata, di norma, richiede molto tempo e dipende da una serie di fattori: corrente di carico, modalità operativa (carico stabile o variabile), esposizione a reagenti chimici, carichi di vento, forze di serraggio dei bulloni, stabilizzazione della pressione di contatto, ecc.
La resistenza transitoria di una connessione con contatto bullonato dipende dalla durata del carico di corrente. La resistenza di contatto delle connessioni di contatto aumenta gradualmente fino ad un certo punto, dopo il quale si verifica un forte deterioramento della superficie di contatto della connessione di contatto con intenso sviluppo di calore, indicando una condizione di emergenza della connessione di contatto.
Risultati simili sono stati ottenuti dagli specialisti di Inframetrix (USA) durante i test termici dei giunti di contatto bullonati. L'aumento della temperatura di riscaldamento durante i test è stato graduale durante tutto l'anno, seguito da un periodo di forte aumento del rilascio di calore.

I guasti alle connessioni dei contatti realizzati tramite torsione si verificano principalmente a causa di difetti di installazione. La torsione incompleta dei fili nei connettori ovali (meno di 4,5 giri) porta all'estrazione del filo dal connettore e alla rottura. I fili non puliti creano un'elevata resistenza di contatto, con conseguente surriscaldamento del filo nel connettore con possibile bruciatura. Si sono verificati casi ripetuti in cui il cavo di protezione contro i fulmini AZhS-70/39, attorcigliato con un numero inferiore di giri, è stato estratto dal connettore ovale marca SOAS-95-3 linee aeree 220 kV.

Riso. Foto del punto in cui è fissato il distanziatore remoto con interruzione dei conduttori a causa degli effetti delle vibrazioni (a) e diagramma del flusso delle correnti di carico nella fase a due fili di un quadro esterno o di una linea aerea quando i conduttori sono rotti nel punto in cui sono fissati i distanziatori (b)

Distanziatori di distanza.

La progettazione insoddisfacente di alcuni modelli di distanziatori, l'esposizione a forze di vibrazione e altri fattori possono portare allo sfregamento dei conduttori o alla loro rottura (Fig. 34). In questo caso, attraverso il distanziatore scorrerà una corrente, il cui valore sarà determinato dalla natura e dal grado di sviluppo del difetto.

Analisi dei risultati dell'ispezione termografica delle connessioni dei contatti

Collegamenti dei contatti saldati.

Durante il test termografico delle connessioni dei contatti, la valutazione delle loro condizioni in conformità con "Ambito e standard di prova delle apparecchiature elettriche" può essere effettuata mediante il coefficiente di difettosità o il valore della temperatura in eccesso. Gli esperimenti condotti da Yuzhtechenergo hanno rivelato l'insufficiente efficienza del metodo di imaging termico per rilevare un difetto in un giunto di contatto saldato in una fase iniziale di sviluppo, soprattutto durante il monitoraggio delle connessioni di contatto dei cavi della linea aerea da un elicottero. Per i giunti saldati a contatto è preferibile valutarne lo stato in base al valore della temperatura in eccesso.

Collegamenti a contatti pressati.

Un tempo i valori dei coefficienti di difettosità venivano utilizzati come criterio per valutare lo stato delle connessioni con contatti pressati sui quadri esterni e sulle linee aeree, ad es. il rapporto tra la resistenza misurata o la caduta di tensione su un connettore e la resistenza di una sezione identica di un intero filo.
Con l'avvento dei dispositivi TA, lo stato delle connessioni a contatti pressati può essere valutato dal valore della sovratemperatura o dal coefficiente di difettosità.
Sorge la domanda sul grado di efficacia di ciascuno di questi metodi per valutare le condizioni delle connessioni a contatto pressato. Per risolvere questo problema, Mosenergo ha effettuato test di carico su una sezione di cavo ASU-400 con connettori riparabili e difettosi.
I rapporti di difetto sono stati preliminarmente determinati per DC(Kx - 9) e dalla caduta di tensione (K2 = 5). I risultati delle prove di carico (Tabella 1) hanno mostrato che per i connettori crimpati, il metodo preferibile per valutare le connessioni dei contatti si basa sul valore della temperatura in eccesso.

Valore attuale	Temperatura di riscaldamento, "C			Coefficiente
carico, A		corretto collegamento dei contatti	collegamento del contatto difettoso	difettosità

Pertanto, con una corrente di (0,3 - 0,4)/nom, la temperatura in eccesso è di 7-16 °C, che viene registrata in modo abbastanza affidabile dal dispositivo ICT.
I risultati degli esperimenti sono in buon accordo con le raccomandazioni di “Ambito e standard di prova delle apparecchiature elettriche”. Quando si valuta lo stato delle connessioni dei contatti pressati in base ai valori dei coefficienti di difettosità, è necessario tenere presente che nella fase iniziale di produzione (durante l'installazione) le connessioni dei contatti hanno un coefficiente di difettosità pari a 0,8 - 0,9.

Il guasto di una connessione di contatto crimpato si sviluppa gradualmente e dipende in gran parte dal rispetto della tecnologia di crimpatura e dalla pressione sviluppata durante questo processo. La condizione ottimale è considerata quella in cui il massimo grado di compressione corrisponde al valore minimo della resistenza di contatto della connessione di contatto.

Connessioni dei contatti bullonate.

Sia nella pratica nazionale che estera, la valutazione più diffusa dello stato di un giunto di contatto bullonato si basa sul valore della temperatura in eccesso.
Il processo di sviluppo dei difetti in una connessione con contatto bullonato è stato studiato da Inframetrix (USA) su una connessione esistente con una corrente di carico di 200 A. L'esperimento ha dimostrato che il processo di sviluppo dei difetti in assenza di fattori climatici esterni, vibrazioni e altri fattori e un carico stabile nel tempo può procedere per tempi molto lunghi.
Sulla base dei risultati dei test, l'azienda ha proposto i seguenti valori limite di temperatura eccessiva a corrente nominale:
UN)< 10 °С - нормальная периодичность тепловизионного контроля;
b) 10 - 20 °C - controllo frequente della termografia;
c) 20 - 40 °C - controllo immagine termica ogni mese;
d) > 40 °C - riscaldamento di emergenza.
Il sistema proposto dall'azienda per valutare lo stato delle connessioni di contatto bullonate in base alla temperatura di riscaldamento, in linea di principio, non differisce da quello regolato da "Ambito e norme di prova delle apparecchiature elettriche".


Riso. 2. Dipendenza della sovratemperatura del connettore a vite dalla corrente di carico:
1 - con una riduzione dell'area di contatto delle superfici di contatto del 40%; 2 - lo stesso, 80%

L'effetto della temperatura di riscaldamento dei giunti di contatto bullonati sul grado di sviluppo del difetto è stato studiato da Yuzhtekhenergo. A questo scopo sono state effettuate prove di carico su connessioni di contatto bullonate simulando una riduzione del 40 e 80% dell'area di contatto delle superfici di contatto (Fig. 35). È stata confermata la possibilità di rilevare difetti di questo tipo durante il controllo dell'immagine termica ed è stato dimostrato che i difetti in una fase iniziale di sviluppo possono essere chiaramente rilevati con correnti di carico (0,3 - 0,4)/nom.
Prove cicliche a lungo termine delle connessioni di contatto bullonate mostrano che la stabilità della loro resistenza transitoria di contatto è in gran parte determinata dalla progettazione dei raccordi di fissaggio (presenza di rondelle elastiche, ecc.). Quando si esegue il monitoraggio con immagini termiche, l'identificazione delle connessioni dei contatti con aumento del riscaldamento richiede l'adozione di determinate misure di stabilizzazione, ad esempio lo spegnimento o la riduzione temporanea del carico. In quest'ultimo caso, dalla relazione è possibile determinare la corrente/ammissibile ammissibile per un determinato collegamento di contatto difettoso

Nodi controllati
	temperatura di riscaldamento, °C		aumento della temperatura, "C
1. Parti metalliche sotto carico (eccetto contatti e collegamenti di contatto) e non sotto carico:
non isolato e non a contatto con materiali isolanti
isolato o in contatto con materiali isolanti di classi di resistenza al calore secondo GOST 8865-93:
2. Contatti in rame e leghe di rame: non rivestiti (in aria/in olio isolante)
con placche argentate applicate (in aria/in olio isolante)
argentato o nichelato (in aria/in olio isolante)
con rivestimento in argento con spessore di almeno 24 micron
3. Contatti metallo-ceramici contenenti tungsteno e molibdeno in olio isolante a base rame/argento
4. Cavi hardware in rame, alluminio e loro leghe, destinati al collegamento a conduttori esterni di circuiti elettrici:
non rivestito
stagno, argento o nichelato
5. Collegamenti di contatti bullonati in rame, alluminio e loro leghe:
non rivestito (in aria/in olio isolante)
con rivestimento in stagno (in aria/in olio isolante)
Nodi controllati		Valore massimo consentito
		temperatura riscaldamento, “C		eccedente temperatura, "C
rivestito con argento o nichel (in aria/in olio isolante)
6. Fusibili CA per tensione pari o superiore a 3 kV:
composti di rame, alluminio e loro leghe (in aria senza rivestimento/con rivestimento di stagno):
con collegamento a contatti staccabile realizzato tramite molle
con connessione smontabile (pressatura con bulloni o viti), compresi terminali fusibili
parti metalliche usate come molle:
di bronzo fosforoso e leghe simili
7. Olio isolante nello strato superiore dei dispositivi di commutazione
8. Trasformatori di corrente incorporati:
nuclei magnetici
9. Collegamento tramite bulloni dei terminali sotto carico di ingressi rimovibili (in olio/in aria)
10. Collegamenti dei commutatori sotto carico del trasformatore di potenza
formatori di rame, sue leghe e composizioni contenenti rame senza rivestimento in argento durante il funzionamento in aria/olio:
con bulloni a pressione o altri elementi che forniscono rigidità alla connessione
con pressione della molla e autopulente durante lo spostamento
con pressione della molla e non autopulente durante il cambio
11. Conduttori percorsi da corrente cavi di alimentazione in modalità lunga degenza/emergenza in presenza di isolamento:
realizzato in plastica di cloruro di polivinile e polietilene

Nodi controllati	Valore massimo consentito
	temperatura di riscaldamento, °C	aumento della temperatura, “C
realizzato in polietilene vulcanizzante
fatto di gomma
realizzato in gomma con maggiore resistenza al calore
con isolamento in carta impregnata con impregnazione viscosa/magra e tensione nominale, kV:
12. Collettori e collettori rotanti, non protetti e protetti con isolamento di classi di resistenza al calore:
13. Cuscinetti radenti/rullanti

Nota. I dati riportati nella tabella si applicano se non vengono stabiliti altri standard per tipi specifici di apparecchiature.
dove /carico, ΔTmisura - rispettivamente aumento di corrente e temperatura della connessione di contatto misurata; ΔTnorm - temperatura eccessiva di una connessione di contatto, regolata da "Ambito e standard dei test sulle apparecchiature elettriche", a seconda del tipo di rivestimento delle superfici di contatto e dell'ambiente in cui si trovano.
La valutazione dello stato termico delle apparecchiature elettriche e delle parti sotto tensione, a seconda delle loro condizioni operative e della progettazione, può essere effettuata: mediante temperature di riscaldamento standardizzate (innalzamenti di temperatura), temperatura eccessiva, coefficiente di difettosità, dinamica delle variazioni di temperatura nel tempo, con variazioni di carico, confrontando i valori di temperatura misurati all'interno delle fasi e tra fasi con valori di temperatura in aree note buone.
I valori limite della temperatura di riscaldamento per /nom e il suo superamento sono riportati nella tabella. 16.

Per i contatti e le connessioni bullonate valgono le norme riportate nella tabella. 16 deve essere utilizzato con correnti di carico (0,6 - 1,0)/nom dopo un opportuno ricalcolo. Il ricalcolo dell'eccesso del valore della temperatura misurata rispetto al valore normalizzato viene effettuato secondo la relazione

dove ΔTnom - aumento della temperatura a /nom; ΔTrab - lo stesso, a g
schiavo-
Il monitoraggio con immagini termiche di apparecchiature elettriche e parti sotto tensione con correnti di carico pari a 0,3/nom e inferiori non aiuta a identificare i difetti nella fase iniziale del loro sviluppo.
Per i contatti e le connessioni dei contatti bullonati con correnti di carico (0,3 - 0,6)/nom, la loro condizione viene valutata in base alla temperatura eccessiva. Come standard viene utilizzato il valore della temperatura ricalcolato a 0,5/nom.
Per il ricalcolo viene utilizzato il rapporto

dove ΔT0,5 è la temperatura in eccesso con una corrente di carico di 0,5/nom.
Quando si valuta lo stato dei contatti e dei collegamenti bullonati dei contatti in base alla temperatura eccessiva con una corrente di carico di 0,5/nom, si distinguono le seguenti aree in base al grado di malfunzionamento:

1. sovratemperatura 5-10 °C. Il grado iniziale di malfunzionamento, che dovrebbe essere monitorato e l'azione correttiva intrapresa durante le riparazioni programmate;
2. sovratemperatura 10 - 30 °C. Difetto sviluppato. Dovrebbero essere adottate misure per eliminare il malfunzionamento alla successiva messa fuori servizio dell'apparecchiatura elettrica;
3. temperatura eccessiva superiore a 30 °C. Difetto di emergenza. Richiede l'eliminazione immediata.

Si consiglia di valutare lo stato delle connessioni dei contatti saldati e crimpati in base al coefficiente di temperatura eccessiva o di difettosità.
Quando si valuta lo stato termico delle parti attive, si distinguono i seguenti gradi di malfunzionamento, in base ai valori indicati del coefficiente di difettosità:
Non più di 1,2............................................ ..... ... Grado iniziale di malfunzionamento, Avanti