修筑电气工程中程导弹线连接器与利用,风能设

风力发电是新型能源中技术最成熟、最具规模开发条件和商业发展前景的发电模式。这几年已得到巨大的发展, 运行的可靠性及快速更换系统对风力发电站而言至关重要。

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建筑电气配电线路的分支线路及插座、灯具、吊扇等末端设备安装工程中,需完成大量6mm2及以下截面导线的接续、分线、T接工作。长期以来,国内针对上述细导线的电气连接有:绞接 涮锡 绝缘胶带包覆工艺和安全压线帽连接工艺,但其连接工艺无法满足日后线路维护的需要,相对发达国家先进成熟的细导线连接工艺,已明显落后,致使线路故障与事故率明显高于发达国家(中国电气火灾发生率是美国的4~5倍),因此有必要向国内电气安装行业推广相关导线连接工艺,并规范其应用方法,以期提高我国细导线连接工艺与工程施工质量水平,降低工时消耗,缩减人工成本。

今日是24节气中的大雪,气温显著下降,天干物燥,消防安全不容忽视。

一架大型风机的各个部件系统中包含大量的电气布线,传统的硬接线方式已无法满足风力发电中的组装拆卸需求, WAIN连接器为此提供了可靠的电气连接方案,其中HC、HE、RJ45、HR23、HK等系列产品的连接器均能满足风电应用场合各种强弱电的连接。

课程主题:风能装置——《立体交通》

1 锡焊连接的问题

据中国消防网报道,根据我国近五年来的冬春火灾总体情况,冬春火灾总量占到全年火灾总量的三分之二。近五年冬春日平均每天发生火灾1106起,比夏秋高出30.5%;其中重大火灾占比较高,冬春发生重大火灾13起,占到总数的72%;住宅火灾、人员密集场所火灾、电气火灾均是防控的重点。

但这些都不是重点,重点是小编今日带来的这款额定电流高达800A,同样是可运用在风机上的 “超”大电流圆形连接器。它不仅拥有酷炫的外表,还拥有一个温暖的“内芯”。

一、活动目标:

除了在20世纪80年代出版的《建筑电气安装工程图集》[1]施工?材料卷第一集中,对导线连接工艺有过描述外,国内现行施工或验收规范中,并未对建筑电气工程中细导线连接工艺进行明文规定,但绞接 涮锡 绝缘胶带包覆的做法,似乎已成为约定俗成或不言而喻的标准做法,并被广大工程建设单位广泛使用。但是,采用锡焊工艺进行导线连接存在以下问题:

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1、了解风力发电原理;

与GB16895.6-2000(idt等同IEC60364-5-52:1993《建筑物电气装置第5部分:电气设备的选择和安装第52章:布线系统》)[2]第526条规定不符,第526条规定:……所有接头应易于检查、测试和维护。除通信线路外,宜避免使用焊接;

据国务院安委会办公室《今冬明春火灾防控工作方案》,冬春火灾防控的重点任务是深化消防安全检查治理、强化消防宣传教育培训、做好重大活动安保、提升消防救援能力等四个方面工作。

2、了解风车起源的历史;

需要辅助材料与工具(烙铁、锡锅、焊锡、阻焊剂、绝缘胶带等);

其中,电气火灾作为防控重点,关乎我们每时每刻的家庭用电安全,与每一个人休戚相关。家是我们避风的港湾,但现代人似乎更重视装修的样式和材料,却忽视了墙壁背后的安全。电气设备老化、质量差、超负荷用电等极易造成电气火灾的原因大多暴露在我们视野中,容易引起人们的重视。但明火易除暗难防!隐藏在墙壁背后的安全隐患,如漏电、电线短路、接触不良往往会被我们忽视。恰恰正是这些隐患,占据了电气火灾原因的半壁江山!排除安全隐患是我们每一个人、每个家庭的必修课!

3、观察风车扇叶转动的特点。

需要现场加热条件(明火、电);

但,你知道如何排除隐患安全接线吗?

二、能力目标:

焊接烟气污染工作环境;

你能明确辨别摆在眼前的问题到底是短路、断路、过载还是漏电吗?自己动手打开面板,抓耳挠腮不知从何下手?拉下保险闸,等待专业人士上门维修?

1、培养孩子创造性思维——风力发电机的搭建(可以自己设计发电机的结构);

受操作人员技能和施工条件影响,接点质量一致性差,有虚焊与假焊隐患;

其实,与其整天担心隐患,不如从源头根除用电安全隐患。但你get如何从根本消除隐患了吗?或许你可以多花点儿时间了解德国万可电线连接器!

2、提高孩子解决问题的能力——机械臂的固定(如何把机械臂固定到底板上)。

导线绝缘层受焊接高温影响而损坏;

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三、情感目标:

因接点位置带来的操作困难与危险(例如高举熔融焊锡的操作)。

选择德国万可电线连接器来避免家庭用电隐患的四大原因

1、提升孩子对自然的热爱程度。

除技术因素外,从经济效益方面衡量,锡焊工艺的最大问题是:工作效率低、工时成本高,直接影响工程造价和施工企业利润。如果由于赶工期、图省事,在导线连接环节只扭绞、不焊锡,则形成了安全隐患(包裹绝缘胶布后不易于检查,不能判断是否进行了焊接)。

▍源自德国,技术保障

四、重点难点:

2 导线连接器

德国万可电线连接器采用独创的笼式弹簧连接技术。笼式弹簧是一种动态的夹持机构,连接无松脱风险,产生的夹持力根据导线横截面积的大小自动调节。

重点:了解风力发电机;

欧美国家使用导线连接器的历史可追溯到20世纪20年代,使用导线连接器不仅实现高可靠的电气连接,而且由于不借助特殊工具、可完全徒手操作,使安装过程十分快捷、高效,平均每个电气连接耗时仅10s,为传统焊锡工艺的三百分之一。到20世纪40年代,导线连接器已全面替代焊锡 胶带工艺,并广泛应用于建筑电气工程中。

而传统的黑胶布连接电线,具有时效性,时间一长,老化和松脱问题在所难免,这很有可能会因为局部电阻过高发热而引起火灾!

难点:连接器的使用。

2.1 导线连接器的分类

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小胖老师关注点:

民用建筑电气工程中所使用的导线连接器属于家用和类似用途低压电路用的连接器件,根据GB13140.1-2008/IEC60998-1:2002《家用和类似用途低压电路用的连接器件第1部分:通用要求》[3],此类连接器分为3类。

▍操作简单,无需接线工具

本次课程的主题是《风能装置》,在课程中,首先通过电是哪来的引出今天搭建的用来风力发电的风能装置,然后分析图片让宝贝了解风能装置的结构和功能,在搭建中让宝贝们想办法怎样将机械臂固定在底板上,让宝贝了解连接器、连接块的用法,能够熟练运用连接器、连接块进行搭建。搭建完风力发电装置之后可搭建一个小房子,可以演示怎样让房子亮起来。

螺纹型连接器

德国万可电线连接器风靡欧美20余年,被公认为接线产品的不二之选。一谈到接线,人们会条件反射地想到德国万可电线连接器,原因就是操作简单,易安装,使用安全。

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符合GB13140.2-2008/IEC60998-2-1:2002《家用和类似用途低压电路用的连接器件第2部分:作为独立单元的带螺纹型夹紧件的连接器件的特殊要求》[4]。根据线径选择适当的套管(如图1中步骤1所示),通过拧紧一侧的螺钉产生压力,将多根导线挤压在套管内,安装绝缘罩(也采用螺纹连接)后即形成完整的电气连接(如图1步骤2所示)。

以明星产品221系列为例

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图1中的螺纹型连接器,需要特别指出的是:螺纹型连接器不适用于直接连接经焊锡处理的多股软导线。因热胀冷缩和焊锡的蠕变特性(锡铅合金的热膨胀系数——25,是铜膨胀系数——17的1.47倍),在螺纹型连接器的夹紧件与焊锡的多股导线末端之间会出现微小间隙。螺纹型连接器的夹紧件不能补偿这种间隙,会导致接触不良。因此,GB/T14048.7/IEC60947-7-1《低压开关设备和控制设备辅助器件铜导体的接线端子排》[5]第7.1.1条的注规定:螺纹型夹紧件不适用于连接末端焊锡的软导线。GB2099.1/IEC60884-1,E3.1《家用和类似用途插头插座第1部分:通用要求》[6]第12.1.1条规定:可拆线固定式插座……如果使用预锡焊的软线,应注意在螺纹型接线端里,预锡焊区应处于按正常使用连接时的夹紧区外侧。

在注意剥线长度的情况下,使用者只需扳动操作手柄至90°,打开进线孔,将导线插入,随后将手柄扳回原位即可。

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无螺纹型连接器符合GB13140.3-2008/IEC60998-2-2:2002《家用和类似用途低压电路用的连接器件第2部分:作为独立单元的带无螺纹型夹紧件的连接器件的特殊要求》[7]。通过簧片、弹簧或凸轮机构等构成的无螺纹型夹紧部件(如图2所示),对被连接导线产生接触力,实现电气连接。

简单的操作可避免因安装错误与欠缺维护导致的灾难性后果,比如接点松脱、短路、触电、电流过载等问题。

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此类连接器也被称为:插接式连接器或推线式连接器(如图3所示),按连接导线连接能力(同时连接导线的根数),无螺纹型连接器可分2孔~8孔等多种规格,并有并插与对插之分。

让用户从源头根除接线隐患,用电更安全可靠。

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需要说明的是:无螺纹型导线连接器本身是参与导电的,因此有载流量限制,选用时应注意与被连接导线匹配,否则可能因过载而损坏。

▍材料优选,排除隐患

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扭接式连接器

首先,德国万可电线连接器所选制作材料透明度高,易于排查。使用者可通过透明外壳轻松查看所有导线是否连接正确;

符合GB13140.5-2008/IEC60998-2-4:2004《家用和类似用途低压电路用的连接器件第2部分:扭接式连接1/3 123下一页尾页器件的特殊要求》[8]。导体间接触力来自绝缘外壳及内嵌的圆锥形螺旋钢丝。连接器旋转过程中,方截面钢丝的棱线会在导体表面形成细小刻痕,并使导线形成扭绞状态(如图4所示),同时圆锥形螺旋钢丝产生扩张趋势,对导线施加足够压力。因外形与使用方式类似机械设备中的帽形螺母,此类连接器又被称为接线帽。

其次,产品优质的弹簧夹持材料抗腐蚀,耐老化。

扭接式连接器在电气连续、机械强度、绝缘防护方面都优于焊接工艺,且完全徒手操作(如果使用螺母套筒等辅助工具可进一步提高工效),施工方便、高效。在其90多年(发明专利注册于1920年)的发展历程中,逐渐形成了满足不同需求的多种形式(如图5所示)。

最后,产品阻燃性能优异,耐高温性能强。

区别于螺纹型和非螺纹型连接器,扭接式连接器只对导线提供握持力,本身并不参与导电,早期的扭接式连接器甚至完全用陶瓷制造,因此连接器不存在载流量指标。安装扭接式连接器时,无需对被连接导线进行预扭绞,只需按要求将剥除绝缘层的导线并齐,套上连接器旋转,当连接器外部导线也出现扭绞状态时,就完成了可靠连接。

即使在一个超过额定电流数倍的过载状态下,德国万可电线连接器的功能稳定性也远超其他设备。导线绝缘外皮发生熔化,德国万可电线连接器的电气功能和外壳绝缘性能依然完好如初。

实验证明:同样连接2根AWG12铜导线(等效截面积3.3mm2),采用扭接式连接器连接的抗拉强度达79.8kg,是锡焊抗拉强度(25.8kg)的3倍;接点电阻为3.1mΩ,比锡焊接点电阻(4mΩ)降低了22.5%.

▍PICC承保,建筑业10项新技术之一

2.2 不同连接器的特点比较

德国万可电线连接器产品系列均由中国人民保险公司承保,且获得了世界上几乎所有的权威机构安全认证,如UL美国国家安全认证、CE欧共体安全认证、CQC中国质量安全认证等。

下表是不同连接器的横向对比。由于扭接式和无螺纹型连接器优点突出,成为全球建筑电气低压配电系统与电器设备中用量最多、用途最广的导线接续装置。

在国内,早在2017年,住房城乡建设部特编订了《建筑业10项新技术》,导线连接器应用技术被评为2017年建筑业10项新技术之一,以德国万可电线连接器为代表的变革性电气连接新技术正在走进千家万户。

3 关于安全压线帽

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《建筑电气安装工程图集》中描述了安全压线帽(俗称奶嘴,如图6所示)的选型数据与使用方法,目前在建筑电气工程中也在使用,但除GB13140外,在其它中国国家标准和IEC标准中,都没有对此类导线连接装置的产品标准,仅在美国UL486C[9]中涉及此类连接器。

彻底揪出隐藏在墙壁背后的安全隐患,保卫家庭用电安全刻不容缓。这一次接线,使用德国万可电线连接器,用更加安全的方式让更多的家庭防患于未“燃”。

除产品不能根据国家或国际标准出具检测报告外,压线帽还存在以下需注意的问题:

需使用专用工具安装,以确保压紧力和成品一致性,否则易出现压不紧、易脱落现象;

适合家电、灯具等生产线固定工位装配(因电气规范要求改变,美国在灯具生产中已不再使用);

一次使用,一旦安装,不能拆卸,因此不满足检修要求;

工效不高。因此,笔者不建议在建筑电气国内工程中使用此类连接器。

4 典型应用

4.1 导线接续、T接和分线

在导线敷设过程中,导线连接器广泛应用于建筑电气低压配电分支线路的接续、分线、T接(如图7所示)。尤其当分线盒设置在天花板等高处时,采用导线连接器代替锡焊,能有效减少施工过程中使用高温焊锡带来的危险,而且提高了工效、降低了劳动强度。

4.2 插座接线

在安装插座时,如果利用插座接线端子转接PE线,又出现接触不良时,则故障点下游插座都将失去PE线保护。为避免此类安全隐患,正规做法都是采用爪形(俗称:鸡爪)接线工艺(如图8a所示)。采用导线连接器代替锡焊,实现了安全、高效、省空间、便检修等目的。出于同样安全性、可靠性、维护性的考虑,建议插座的L线与N线采用同样工艺连接(如图8b所示)。

4.3 电器设备安装

导线连接器被广泛应用于灯具、吊扇等电器设备的接线环节中(如图9所示)。为了便于用户安装,很多欧美品牌的灯具产品中,都将导线连接器与安装用螺钉螺母一样看待,将其作为标准附件配套在灯具中,用户无需再单独购买。

中国第一颗原子弹爆炸(1964年10月16日)比美国(1945年7月16日)晚了20年,中国首次载人航天(2003年10月15日)比美国(1962年2月20日)晚了40年。相比之下,技术含量并不高的建筑电气导线连接工艺,中国比美国落后了至少70年。

为了尽快改变这种现状,新版《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303,将对导线连接器的应用提出要求;中国标准化协会编制的CAS212-2013《住宅装修工程电气及智能化系统设计、施工与验收规范》,已对导线连接器在家装工程中的使用提出了要求;中国工程建设标准化协会正在编制《建筑电气细导线连接器应用技术规程》,将面向一线工程人员,对导线连接器的选型、使用与质检提出更具可操作性的要求。相信在不久的将来,导线连接器将为我国建筑电气工程发挥其应有的作用。

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