Thông số mô-men xoắn của khối đấu nối: Ngăn ngừa hư hỏng do siết quá chặt trong quá trình lắp đặt thực tế.

Tóm tắt nhanh: Thông số mô-men xoắn của khối đấu dây được thiết lập để cân bằng hai chế độ hỏng hóc nguy hiểm nhưng ngược chiều nhau. Siết quá chặt sẽ làm hỏng khối đấu dây về mặt cơ học và không thể khắc phục được. Siết quá lỏng sẽ tạo ra mối nối có điện trở cao, dễ bị quá nhiệt và có thể gây cháy. Mô-men xoắn chính xác cho một khối đấu dây kiểu ấn vào thông thường như J-Guang PCT-211 là từ 0,5 đến 0,8 Nm đối với bộ truyền động kẹp vít. Khi lắp đặt tại hiện trường, nên sử dụng tua vít giới hạn mô-men xoắn đã được hiệu chuẩn với phạm vi từ 0,1 đến 1,0 Nm, và giá trị mô-men xoắn cần được ghi lại tại mỗi đầu nối để dễ dàng truy vết.

Vì sao mô-men xoắn của khối đấu dây lại quan trọng hơn hầu hết các thợ điện vẫn nghĩ?

Các khối đấu nối dây điện thoạt nhìn có vẻ đơn giản. Chúng trông giống như những chiếc kẹp nhỏ giữ dây điện cố định, và quy trình lắp đặt trông giống như siết chặt một con vít. Trên thực tế, lực siết tác dụng lên vít quyết định liệu mối nối có hoạt động đáng tin cậy trong 20 năm tới hay sẽ hỏng hóc chỉ sau vài tháng sử dụng.

Mômen xoắn quyết định lực kẹp trên dây dẫn, lực này quyết định điện trở tiếp xúc tại mối nối, điện trở này quyết định nhiệt độ mối nối khi chịu tải, và nhiệt độ này quyết định tuổi thọ. Mối quan hệ này đã được thiết lập rõ ràng trong... Tiêu chuẩn UL 1059 dành cho khối đấu nối và trong trường hợp tương đương Tiêu chuẩn IEC 60947-7-1 dành cho thiết bị đóng cắt điện áp thấp và các khối đấu nối thiết bị điều khiển.

Đối với các nhà thầu lắp đặt tại hiện trường, điều này có nghĩa là mỗi khối đấu nối trong mỗi bảng điện cần được siết chặt đến đúng mô-men xoắn bằng dụng cụ đã được hiệu chuẩn, và giá trị mô-men xoắn cần được ghi lại để dễ dàng truy xuất nguồn gốc. Đây là yêu cầu kiểm soát chất lượng, chỉ mất vài phút cho mỗi đầu nối nhưng giúp tiết kiệm chi phí do sự cố hỏng hóc bảng điện hoặc hỏa hoạn sau này.

Siết quá chặt: Lỗi gây hỏng cụm đấu dây

Việc siết quá chặt các đầu nối dây điện gây ra ba loại hư hỏng. Thứ nhất là hỏng ren vít, khiến đầu nối không thể giữ được lực kẹp chặt dây dẫn và cần phải thay thế. Thứ hai là biến dạng lồng kẹp, làm giảm diện tích tiếp xúc giữa lồng kẹp và dây dẫn, làm tăng điện trở mối nối. Thứ ba là nứt vỏ, làm lộ các bộ phận mang điện và tạo ra nguy cơ mất an toàn. Cả ba kiểu hư hỏng này đều có thể xảy ra đồng thời trên một đầu nối bị siết quá chặt.

Hỏng do tuột ren vít là lỗi phổ biến nhất và tốn kém nhất. Khi ren vít bị tuột, khối đấu nối không thể sử dụng lại và phải được thay thế. Trong một bảng điện có vài trăm khối đấu nối, chi phí thay thế các đầu nối bị hỏng cộng với chi phí nhân công để đấu nối lại có thể vượt quá chi phí của toàn bộ bảng điện ban đầu.

Lỗi biến dạng vòng kẹp dây dẫn thường tinh vi hơn. Vòng kẹp là bộ phận kim loại giữ chặt dây dẫn khi siết chặt vít. Siết quá chặt sẽ làm nén vòng kẹp vượt quá giới hạn đàn hồi, khiến nó bị biến dạng vĩnh viễn. Vòng kẹp bị biến dạng có lực tiếp xúc với dây dẫn thấp hơn so với vòng kẹp được siết chặt đúng cách, điều này dẫn đến điện trở mối nối cao hơn và tuổi thọ ngắn hơn. Khối đấu nối có thể vượt qua bài kiểm tra xác minh mô-men xoắn khi lắp đặt nhưng sẽ bị hỏng trong quá trình sử dụng do hiện tượng quá nhiệt.

Siết chưa đủ chặt: Lỗi thường gặp và nguy hiểm hơn.

Siết chưa đủ chặt là kiểu hỏng hóc phổ biến hơn trong thực tế và nguy hiểm hơn siết quá chặt ở nhiều khía cạnh. Một khối đấu nối bị siết chưa đủ chặt sẽ có điện trở tiếp xúc cao tại mối nối, khiến mối nối nóng lên khi có tải. Nhiệt độ cao làm oxy hóa các bề mặt tiếp xúc, làm tăng thêm điện trở trong một vòng phản hồi tích cực. Trong trường hợp nghiêm trọng, mối nối có thể đạt đến nhiệt độ đủ cao để làm chảy lớp cách điện xung quanh hoặc gây cháy các vật liệu dễ cháy liền kề, tạo ra nguy cơ hỏa hoạn.

Chế độ hỏng hóc do quá nhiệt đã được ghi chép đầy đủ trong tài liệu. Tiêu chuẩn điện quốc gia NFPA 70 (NEC) Các nghiên cứu trường hợp lỗi đấu dây và nghiên cứu về nguy cơ phóng điện hồ quang theo tiêu chuẩn IEEE 1584. Khối đấu nối bị lỏng là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây ra hỏa hoạn do điện trong các cơ sở công nghiệp, và kiểu hỏng hóc này đặc biệt khó phát hiện vì mối nối có thể vượt qua kiểm tra bằng mắt thường và kiểm tra độ dẫn điện nhưng vẫn sẽ bị hỏng trong quá trình sử dụng do chu kỳ nhiệt.

Giải pháp cho việc siết chưa đủ chặt cũng giống như giải pháp cho việc siết quá chặt: sử dụng dụng cụ đo lực siết đã được hiệu chuẩn và giá trị lực siết được ghi lại. Tua vít giới hạn lực siết sẽ ngăn người lắp đặt siết chưa đủ chặt so với điểm đặt, loại bỏ lỗi do con người gây ra – nguyên nhân phổ biến nhất dẫn đến việc siết chưa đủ chặt.

Thông số mô-men xoắn cho khối đấu dây kiểu ấn vào so với kiểu vặn vít.

Đối với các khối đấu nối kiểu nhấn như PCT-211 của J-Guang, mô-men xoắn điển hình cho bộ truyền động kẹp vít là từ 0,5 đến 0,8 Nm tùy thuộc vào tiết diện dây dẫn. Giá trị chính xác được in trên vỏ khối đấu nối hoặc được cung cấp trong bảng dữ liệu sản phẩm, và không được vượt quá giá trị này.

Đối với các khối đấu nối kiểu vít truyền thống, thông số mô-men xoắn thường cao hơn, từ 1,0 đến 2,5 Nm tùy thuộc vào kích thước vít và tiết diện dây dẫn. Khối đấu nối kiểu vít yêu cầu mô-men xoắn cao hơn vì chúng sử dụng kẹp dạng yên ngựa để ép dây dẫn vào một bề mặt phẳng, trong khi khối đấu nối kiểu ấn sử dụng lồng lò xo để giữ chặt dây dẫn với lực kẹp thấp hơn.

Đối với các khối đấu nối kiểu lồng lò xo (còn được gọi là đầu nối IDC hoặc đầu nối dịch chuyển cách điện), thông số mô-men xoắn chỉ áp dụng cho vít điều khiển, chứ không áp dụng cho lực chèn dây dẫn. Thiết kế lồng lò xo cung cấp lực kẹp ổn định trên nhiều tiết diện dây dẫn khác nhau, giúp giảm thiểu sự sai lệch nhỏ về mô-men xoắn khi lắp đặt so với các thiết kế kiểu vít hoặc kiểu ấn.

Lựa chọn và hiệu chuẩn dụng cụ đo momen xoắn

Dụng cụ siết lực chính xác là tua vít hoặc cờ lê lực có vạch chia, có phạm vi siết bao gồm mô-men xoắn định mức của khối đấu nối. Đối với các ứng dụng từ 0,5 đến 0,8 Nm, nên sử dụng tua vít siết lực có phạm vi từ 0,1 đến 1,0 Nm và đầu lục giác 4 ​​mm hoặc 6,3 mm. Đối với các ứng dụng mô-men xoắn cao hơn 2,5 Nm, nên sử dụng cờ lê lực có phạm vi từ 1,0 đến 5,0 Nm.

Dụng cụ này cần được hiệu chuẩn hàng năm so với tiêu chuẩn tham chiếu, và giấy chứng nhận hiệu chuẩn phải được lưu giữ tại địa điểm lắp đặt để phục vụ cho các cuộc kiểm tra đảm bảo chất lượng. Tiêu chuẩn ISO 6789 về hiệu chuẩn dụng cụ đo momen xoắn Tiêu chuẩn này quy định dung sai và khoảng thời gian hiệu chuẩn lại, và hầu hết các chương trình đảm bảo chất lượng đều yêu cầu tuân thủ ISO 6789 đối với các dụng cụ đo momen xoắn được sử dụng trong các hệ thống lắp đặt đã được chứng nhận.

Đối với các khách hàng OEM và các nhà sản xuất bảng điều khiển muốn giảm lượng dụng cụ siết lực cần thiết, J-Guang có thể cung cấp các biến thể khối đấu dây với bộ truyền động giới hạn mô-men xoắn được cài đặt sẵn tại nhà máy. Các biến thể này chấp nhận đầu vít tiêu chuẩn nhưng bản thân bộ truyền động sẽ giới hạn mô-men xoắn tác dụng ở giá trị định mức. Điều này loại bỏ yêu cầu hiệu chuẩn dụng cụ siết lực và giảm thời gian lắp đặt cho mỗi đầu nối.

Quy trình lắp đặt tại hiện trường và đảm bảo chất lượng

Quy trình lắp đặt tại hiện trường đối với các khối đấu nối dây điện cần bao gồm các bước sau. Đầu tiên, kiểm tra kiểu khối đấu nối và mô-men xoắn định mức từ bảng dữ liệu sản phẩm hoặc ký hiệu trên vỏ. Thứ hai, kiểm tra xem dụng cụ đo mô-men xoắn còn hạn sử dụng và được đặt đúng giá trị mô-men xoắn. ​​Thứ ba, tuốt vỏ dây dẫn theo chiều dài được chỉ định trong bảng dữ liệu, thông thường từ 8 đến 10 mm đối với các khối đấu nối kiểu nhấn. Thứ tư, cắm hoàn toàn dây dẫn vào đầu nối và siết chặt vít đến mô-men xoắn định mức.

Thứ năm, sau khi siết chặt, hãy kiểm tra xem dây dẫn đã được cố định chắc chắn chưa bằng cách kéo nhẹ. Dây dẫn không được di chuyển trong đầu nối dưới lực kéo 10 N. Thứ sáu, ghi lại giá trị mô-men xoắn, số sê-ri của khối đầu nối, mã số nhận dạng dây dẫn và tên người lắp đặt vào nhật ký lắp đặt. Nhật ký này là hồ sơ truy xuất nguồn gốc hỗ trợ cho việc kiểm toán đảm bảo chất lượng và chứng nhận theo quy định.

Đối với các hệ thống lắp đặt lớn với vài nghìn khối đấu nối, quy trình này cần được bổ sung bằng các bước kiểm tra chất lượng định kỳ trong quá trình lắp đặt. Một biện pháp phổ biến là siết lại ngẫu nhiên 1% số khối đấu nối sau khi lắp đặt ban đầu và kiểm tra xem mô-men xoắn có nằm trong giới hạn cho phép hay không. Việc kiểm tra chất lượng thống kê này giúp phát hiện các lỗi hệ thống trong cài đặt dụng cụ siết mô-men xoắn hoặc kỹ thuật của người lắp đặt trước khi chúng lan rộng ra toàn bộ hệ thống.

Siết lại mô-men xoắn định kỳ: Khi nào và tại sao?

Việc siết chặt lại định kỳ được khuyến nghị đối với các khối đấu nối chịu tác động của chu kỳ nhiệt, rung động hoặc va đập cơ học. Chu kỳ siết chặt lại phụ thuộc vào môi trường ứng dụng. Đối với các bảng điều khiển trong phòng điện có điều hòa nhiệt độ, việc siết chặt lại sau mỗi 5 năm thường là đủ. Đối với các lắp đặt ngoài trời chịu sự thay đổi nhiệt độ hàng ngày, nên siết chặt lại sau mỗi 2 năm. Đối với các lắp đặt trên thiết bị rung như động cơ hoặc máy nén, nên siết chặt lại sau mỗi 1 năm.

Quy trình siết lại mô-men xoắn là áp dụng mô-men xoắn định mức cho từng đầu nối và kiểm tra xem dụng cụ đo mô-men xoắn có phát ra tiếng "click" khi đạt đến giá trị định mức hay không. Nếu dụng cụ phát ra tiếng "click" ở giá trị thấp hơn, đầu nối đã bị lỏng và cần được siết chặt lại đến giá trị định mức. Nếu dụng cụ không phát ra tiếng "click" ở giá trị định mức (vì vít đã được siết chặt đến mô-men xoắn định mức), đầu nối hoạt động tốt và không cần điều chỉnh.

Đối với các công trình lắp đặt chịu sự điều chỉnh của... Chứng nhận thiết bị đóng cắt điện áp thấp IEC 61439Quy trình siết lại bu lông phải được ghi chép trong sổ tay bảo trì và hồ sơ phải có sẵn cho cuộc kiểm toán chứng nhận. J-Guang có thể cung cấp mẫu phần hướng dẫn bảo trì về quy trình siết lại bu lông khối đấu nối theo yêu cầu. Tiêu chuẩn châu Âu tương ứng là... EN 60947-7-1, được công bố như một tiêu chuẩn CENELEC hài hòa và được các quốc gia thành viên EU thông qua.

Hồ sơ và khả năng truy xuất nguồn gốc phục vụ mục đích kiểm toán.

Hồ sơ tài liệu là nền tảng của việc đảm bảo chất lượng lắp đặt hộp đấu dây. Đối với mỗi lần lắp đặt, bộ hồ sơ tài liệu cần bao gồm kiểu máy và số sê-ri của hộp đấu dây, giấy chứng nhận hiệu chuẩn dụng cụ siết lực, giá trị mô-men xoắn được áp dụng cho từng đầu nối, tên người lắp đặt và ngày chứng nhận, và lịch sử siết lại mô-men xoắn tại mỗi kỳ bảo trì. Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế (IEC) Ban hành khung tiêu chuẩn quốc tế về tài liệu lắp đặt điện, và các quy định quốc gia liên quan (như Quy định đấu dây BS 7671 IET của Anh hoặc NEC của Mỹ) cung cấp các yêu cầu khu vực bổ sung.

Hồ sơ này là bằng chứng cho thấy việc lắp đặt đã được thực hiện đúng cách và là cơ sở để yêu cầu bảo hành nếu xảy ra sự cố. Đối với khách hàng OEM, hồ sơ này cũng hỗ trợ việc chứng nhận theo quy định đối với toàn bộ bảng điều khiển hoặc hệ thống, và là hồ sơ mà cơ quan chứng nhận sẽ xem xét trong quá trình kiểm tra giám sát.

J-Guang cung cấp kèm theo mỗi mẫu khối đấu dây một bảng thông số kỹ thuật liệt kê mô-men xoắn định mức, phạm vi tiết diện dây dẫn, chiều dài tước vỏ, kích thước mũi khoan và các loại dây dẫn áp dụng. Bảng thông số kỹ thuật cũng có sẵn ở định dạng PDF trên trang sản phẩm của J-Guang. Đối với khách hàng OEM, J-Guang cũng có thể cung cấp bảng thông số kỹ thuật tùy chỉnh với số hiệu linh kiện và logo của OEM, và chúng tôi có thể in sẵn giá trị mô-men xoắn trên vỏ khối đấu dây để dễ dàng tham khảo tại hiện trường.

Tài nguyên liên quan

Đối với những độc giả muốn tìm hiểu thêm, các nguồn tài liệu sau đây của nhà sản xuất cung cấp thêm thông số kỹ thuật, ghi chú ứng dụng và dữ liệu danh mục sản phẩm:

• nbjge.com
• nbjge.com//pct-211-din-rail-push-in-wire-terminal-block-conn
• nbjge.com//products