A rossz kötés melegszik, a melegedő kötés tüzet okoz - ez a fejezet vezérgondolata. Első fele a mechanikai kötéseket veszi sorra (csavar, szegecs, forrasztás, ragasztás), a hangsúlyosabb második fele pedig a villamos kötéseket: sorkapcsot, rugós kapcsot, préselt kötést, érvéghüvelyt és sarut. Kitérünk a kötés melegedésének fizikájára, a nyomatékra, a réz-alumínium átmenet problémájára és a kötések ellenőrzésére.
- 7.1 A kötések csoportosítása
- 7.2 Csavarkötés
- 7.3 Szegecskötés
- 7.4 Lágyforrasztás
- 7.5 Ragasztás, keményforrasztás, hegesztés
- 7.6 A villamos kötés követelményei
- 7.7 Sorkapcsok és rugós kapcsok; a doboz-kötés szabályai
- 7.8 Préselt (krimpelt) kötés: érvéghüvely, saru, présszerszám
- 7.9 Réz és alumínium összekötése: a bimetál probléma
- 7.10 A kötés ellenőrzése és a tipikus hibák
- Összefoglalás
- Ellenőrző kérdések
- Tudáspróba
- Források
7.1 A kötések csoportosítása
Egy szerelés annyit ér, amennyit a leggyengébb kötése. Ezért kell tudni, milyen kötések vannak, és melyiket mikor szabad használni.
Oldható kötés: roncsolás nélkül szétszedhető. Mechanikai oldalon a csavarkötés, ék- és reteszkötés; villamos oldalon a sorkapocs, a csavaros szorítókapocs, a rugós (bepattintós) kapocs, a dugaszolható csatlakozó és a csúszósaru.
Nem oldható kötés: csak roncsolással bontható. Mechanikai oldalon a szegecskötés, a hegesztés, a forrasztás és a ragasztás; villamos oldalon a préselt (krimpelt) kötés – érvéghüvely, kábelsaru, présösszekötő –, valamint a hegesztett és a forrasztott kötés.
Az érvéghüvelyes vezetővég nem oldható: a hüvely rápréselődik a vezetőre, onnan roncsolás nélkül nem jön le. De ugyanez a vezetővég a sorkapocsba kötve oldható – a csavart kilazítva kihúzható.
A kettőt nem szabad összekeverni: itt két külön kötés van egymás után. Az egyik a vezető és a hüvely között (préselt, nem oldható), a másik a hüvely és a kapocs között (szorított, oldható). Amikor egy kötés hibáját keresed, mindig el kell döntened, melyik felén van a baj.
7.2 Csavarkötés
A menet
A metrikus ISO-menet jelölése M + névleges átmérő (mm-ben); finommenetnél kiegészítve az emelkedéssel, például M8×1. A normál (durva) menet emelkedése az ISO 724 / DIN 13 szerinti táblázatból adódik – ezt a 6. fejezetben, a menetkészítésnél már használtuk.
| Jelölés | Névleges átmérő (mm) | Emelkedés P (mm) | Magátmérő (mm) |
|---|---|---|---|
| M3 | 3 | 0,5 | 2,5 |
| M4 | 4 | 0,7 | 3,3 |
| M5 | 5 | 0,8 | 4,2 |
| M6 | 6 | 1,0 | 5,0 |
| M8 | 8 | 1,25 | 6,75 |
| M10 | 10 | 1,5 | 8,5 |
| M12 | 12 | 1,75 | 10,25 |
(A táblázat egyetlen forrásból származik, de a 6. fejezet előfúró-táblázatával – amely négy független forrásból igazolt – konzisztens.)
A szilárdsági osztály
A csavarfejre bélyegzett kétrészes szám (például 8.8) az ISO 898-1 szerinti szilárdsági osztály. A jelentése nem önkényes: a két számból ki lehet számolni az anyagjellemzőket.
Szakítószilárdság: Rm ≈ az első szám × 100 [MPa]
Folyáshatár: Rp0,2 ≈ az első szám × a második szám × 10 [MPa]
Mintapélda 7.1 – A „8.8” jelölés kiolvasása
Egy csavar fején a „8.8” jelölés olvasható. Mekkora a névleges szakítószilárdsága és a folyáshatára?
A jelölés két számjegye: 8 . 8 1. SZAKÍTÓSZILÁRDSÁG Rm = első szám × 100 Rm = 8 × 100 = 800 MPa = 800 N/mm² 2. FOLYÁSHATÁR Rp0,2 = első szám × második szám × 10 Rp0,2 = 8 × 8 × 10 = 640 MPa = 640 N/mm² 3. ELLENŐRZÉS: a folyáshatár mindig KISEBB a szakítószilárdságnál. 640 < 800 rendben Ellenőrizzük egy másik osztályon, 4.6-on: Rm = 4 × 100 = 400 MPa Rp0,2 = 4 × 6 × 10 = 240 MPa
Két helyen számít. Egy: a nagy áramú sínkötéseknél és a tartószerkezeti rögzítéseknél a csavar nem szakadhat el. Kettő – és ez a fontosabb: a csavaros villamos kötésben a kötés előfeszítése biztosítja a kis átmeneti ellenállást (7.6 alfejezet). Ha a csavar anyaga alkalmatlan, a szükséges nyomatékkal meghúzva megnyúlik vagy elszakad, és a kötés meglazul.
A jegyzet a 8.8 osztályt használja példaként, mert erre mindkét felhasznált forrás azonos értéket (800/640 MPa) ad. A 10.9 és a 12.9 osztálynál a források eltérnek: a jelölésből számított „névleges” érték 1000/900, illetve 1200/1080, a szabvány által előírt minimum értékek viszont ennél magasabbak.
Amit tudnod kell: a származtatási szabályt. A konkrét minimumértékeket mindig az ISO 898-1 hatályos táblázatából kell venni, ha méretezel. Rozsdamentes kötőelemeknél egyébként más a jelölés (A2, A4 + szilárdsági szám, például A2-70).
A csavarkötés elemei és típusai
Egy csavarkötés a csavarból (fej + szár + menet), az anyából és az alátétből áll. Az egyszerű alátét a szorítóerő nagyobb felületen való eloszlását szolgálja.
| Kötéstípus | Kialakítás |
|---|---|
| közvetlen kötés | az egyik alkatrészben menetes furat van, a csavart közvetlenül abba hajtjuk |
| közvetett (anyás) kötés | mindkét alkatrészben sima furat, a kötést csavar + anya adja |
| ászokcsavaros kötés | az egyik alkatrészbe menetet készítenek, a másikba sima furat kerül, majd anyával rögzítik |
Csavarbiztosítás
A rezgés és a hőciklus a csavart kilazítja. Ez ellen többféle megoldás van:
| Biztosítás | Hogyan működik? |
|---|---|
| rugós alátét | az anyaga és a kialakítása gátolja a kilazulást; éles sarkai a rugóerő hatására behatolnak az anya felületébe |
| fogazott alátét | a teljes felülete mentén akadályozza a csavar elmozdulását |
| ellenanya | a fölé hajtott második anya meghúzása akadályozza az elmozdulást |
| koronás anya + sasszeg | a koronás anya hornyán át a csavarszárba fúrt furaton sasszeget húzunk át és széthajlítjuk |
| önzáró anya (műanyagbetétes) | a menetre szoruló műanyaggyűrű gátolja az elfordulást |
| csavarrögzítő ragasztó | az anya és a csavar menete közé juttatott ragasztóanyag |
| villáslemezes biztosítás | a lemez egyik részét az anyához, másikat a munkadarabhoz hajlítjuk |
A biztosítás módjának megválasztása a szerkezetre ható rezgéstől és hőmérsékleti hatásoktól függ.
A meghúzási nyomaték
A meghúzási nyomaték hozza létre a kötést összetartó előfeszítő erőt. Túl kicsi nyomaték: laza kötés, nagy átmeneti ellenállás, melegedés. Túl nagy nyomaték: a menet kiszakad, a csavar megnyúlik, vagy villamos kapocsban az érszálak elnyíródnak.
A villamos kapcsoknál a nyomatékot mindig a készülék adattáblájáról vagy adatlapjáról kell venni – nem táblázatból, és főleg nem érzésre.
Példa egy konkrét termékre (gyártói adat, tájékoztató): egy Eaton PL7 kismegszakító kapcsának meghúzási nyomatéka 2–2,4 Nm (az N-pólusnál 1,2–1,5 Nm), a csatlakoztatható keresztmetszet 1–25 mm². Egy másik gyártó másik terméke más értéket ad – ezért nincs általános táblázat.
Ehhez a munkához nyomatékkulcs vagy nyomatékos csavarhúzó kell. A gyakorlott szerelő „kézre” sem tudja megbecsülni a 2 Nm-t: ez körülbelül akkora erő, mint egy 10 cm-es nyélen 2 kg – a tapasztalat szerint a legtöbben ennél jóval keményebben húznak.
7.3 Szegecskötés
Tömör szegecs
A furatba helyezett szegecs szárát zömítéssel (kalapáccsal, fejezővel vagy sajtolással) alakítjuk záró fejjé. A villanyszerelői gyakorlatban ma ritka; a popszegecs vette át a helyét.
(A hidegen és a melegen szegecselés átmérőhatárára, valamint a tömör szegecs hosszképletére a kutatás nem talált elérhető forrást, ezért a jegyzet ezeket nem közli.)
Popszegecs (húzószegecs, vakszegecs)
Két részből áll: hüvely és húzószár (tüske). Szegecseléskor a szerszám meghúzza a húzószárat, amely a hüvely túloldalát kigömbölyíti, majd egy előre méretezett helyen elszakad.
Fő előnye az egyoldali szerelhetőség: ott is alkalmazható, ahol a kötés túloldala nem hozzáférhető – zárt szelvényben, dobozban, szekrényfalban. Ezért használjuk a villanyszerelésben.
Anyagai: alumínium, acél, rozsdamentes (inox), saválló acél, vörösréz. Méretjelölése átmérő × hossz mm-ben, ahol a hossz a hüvely hossza, a fej nélkül.
A furat és a hossz megválasztása
A furat átmérője: körülbelül 0,1 mm-rel nagyobb a szegecs átmérőjénél. (Két független forrás egybehangzóan.)
A szegecs hossza: anyagvastagság + szegecsátmérő. Ökölszabályként a vakszegecsnek legalább 1,5-szer olyan hosszúnak kell lennie, mint az anyagvastagság. (Gyártói ajánlás – a második megerősítő forrás nem volt elérhető.)
Mintapélda 7.2 – Popszegecs kiválasztása
Két, egyenként 2 mm vastag acéllemezt kell összeszegecselni 4 mm átmérőjű popszegeccsel. Mekkora legyen a szegecs hossza, és mekkora furatot fúrjunk?
1. ÖSSZES ANYAGVASTAGSÁG 2 mm + 2 mm = 4 mm 2. A SZEGECS HOSSZA hossz = anyagvastagság + szegecsátmérő hossz = 4 + 4 = 8 mm Ellenőrzés az ökölszabállyal: legalább 1,5 × 4 = 6 mm -> a 8 mm ezt teljesíti 3. A FURAT ÁTMÉRŐJE furat = szegecsátmérő + 0,1 mm furat = 4 + 0,1 = 4,1 mm A gyakorlatban 4,1 mm-es fúró ritka; ilyenkor a 4,1-hez legközelebbi, de NEM kisebb szabványos fúróméretet keressük. 4. A JELÖLÉS, amivel a szegecset megrendeled: 4 × 8
- Túl rövid szegecs: a záró fej nem alakul ki rendesen a túloldalon, a kötés kilazul vagy kihúzódik.
- Túl hosszú szegecs: a felesleg a lemezek közé gyűrődik, a kötés nem húzza össze a lemezeket, és a tüske sem szakad el a megfelelő helyen.
A méretjelölésnél figyelj: a hossz a fej nélküli hüvelyhosszt jelenti – nem a teljes, tüskével együtt mért hosszt.
7.4 Lágyforrasztás
A határ a forraszanyag olvadáspontja: 450 °C. Ez alatt lágyforrasztás, e fölött keményforrasztás. (Három független forrás egybehangzóan.)
Forraszanyagok
| Forrasz | Összetétel | Olvadáspont | Megjegyzés |
|---|---|---|---|
| Sn63Pb37 | 63 % ón, 37 % ólom | 183 °C | eutektikus – nincs pépes fázis |
| Sn60Pb40 | 60 % ón, 40 % ólom | 183 → 191 °C | 183–191 °C között pépes |
| SAC305 | 96,5 % Sn, 3 % Ag, 0,5 % Cu | 217 °C (217–220 °C) | ólommentes ipari alap |
| Sn99,3Cu0,7 | 99,3 % Sn, 0,7 % Cu | 227 °C | olcsóbb ólommentes, eutektikus |
Azt, hogy az ötvözet egyetlen hőmérsékleten olvad meg és dermed meg – nincs olyan hőmérséklet-tartomány, amelyben félig folyékony, „pépes” állapotban van.
Miért fontos ez? Mert a pépes fázisban a legkisebb mozgás is hidegforrasztást okoz (7.4 alfejezet vége). Az Sn63Pb37 azért volt évtizedekig az elektronikai alapforrasz, mert eutektikus: 183 °C-on egy pillanat alatt megdermed, nincs kockázatos átmeneti szakasz.
Az Sn60Pb40 ezzel szemben 183 és 191 °C között pépes – itt kell a legjobban vigyázni, hogy a dermedés alatt semmi ne mozduljon.
A folyasztószer
Feladata a fémoxidok eltávolítása és az újraoxidálódás gátlása; emellett csökkenti a felületi feszültséget, és javítja a forraszanyag tapadását.
Az elektronikai forrasztóhuzalban gyantamagként (kolofóniumként) van jelen, jellemzően 1–3,5 %-ban. Épületgépészeti keményforrasztásnál bóraxot használnak.
Kivétel: rézcsövek rézzel történő forrasztása foszfortartalmú forraszanyaggal nem igényel külön folyasztószert.
A pákahőmérséklet
A kutatás három forrást talált, és ezek nem egyeztethetők össze: az egyik az olvadáspont fölött 30–50 °C-ot ajánl (ólmos forrasznál kb. 220–240 °C, ólommentesnél 260–280 °C), a második 330–360 °C-ot, a harmadik 180–250 °C-ot. Az eltérés oka valószínűleg az, hogy nem ugyanazt mérik: a páka hegyhőmérsékletét és a kötés hőmérsékletét.
Amit tanulnod kell helyette: a páka hőmérsékletét a forrasz típusához és az alkatrész tömegéhez kell igazítani, és mindig a gyártói adatlap az irányadó. Nagy tömegű alkatrész (vastag sín, nagy saru) több hőt nyel el, tehát magasabb hőmérséklet vagy nagyobb teljesítményű páka kell – nem hosszabb hevítés, mert az a szigetelést károsítja.
A jó és a rossz forrasztás felismerése
Ez a fejezet egyik legjobban használható gyakorlati tudása, mert szemre eldönthető.
| Jó forrasztás | Hidegforrasztás (hibás) | |
|---|---|---|
| Felület | fényes, fémes | matt, szemcsés |
| Alak | homorú (konkáv) – rásimul az alkatrészlábra | domború, gömbölyded, cseppszerű |
| Fedés | teljesen beborítja az érintkezési felületet | részleges, foltos |
| Szilárdság | az alkatrész nem mozdul | az alkatrész kissé elmozdul, ha megnyomják |
| Ellenállás | kicsi | nagyobb (multiméterrel mérhető) |
A hidegforrasztás okai: túl alacsony hőmérséklet, rezgés vagy mozgás a dermedés közben, valamint oxidáció vagy szennyeződés a felületen.
A forrasztási füst kolofóniumtartalmú aeroszol, amely a légutakat izgatja és allergizál. Elszívás szükséges – az elszívó aktívszenes szűrőben megköti, megakadályozva a légutakkal való közvetlen érintkezést.
Ólomtartalmú forrasz használata után kézmosás kötelező, evés-ivás előtt mindenképp.
RoHS – mit tilt valójában?
Tíz veszélyes anyag koncentrációját korlátozza az elektromos és elektronikus berendezések homogén anyagaiban:
| Anyag | Legnagyobb megengedett koncentráció |
|---|---|
| Ólom (Pb) | 0,1 % |
| Higany (Hg) | 0,1 % |
| Kadmium (Cd) | 0,01 % |
| Hat vegyértékű króm (Cr VI) | 0,1 % |
| PBB, PBDE (brómozott égésgátlók) | 0,1 % |
| DEHP, BBP, DBP, DIBP (ftalátok) | egyenként 0,1 % |
Magyar átültetése a 374/2012. (XII. 18.) Korm. rendelet.
A RoHS a forgalomba hozott berendezésre vonatkozik, nem a szerelői tevékenységre. Tehát:
- egy gyártott, forgalmazott készülékben nem lehet ólmos forrasz (a 0,1 %-os határ fölött);
- a RoHS önmagában nem tiltja az ólmos forrasz szerelői használatát javítás során.
A gyakorlati következmény viszont valós: az elektronikai gyártásban az ólmos forrasz kiszorult, helyét az SAC-típusú ólommentes forraszok vették át. Ezek magasabb olvadáspontja miatt a forrasztás nagyobb hőmérsékletet és gondosabb technológiát igényel – ezt egy javításnál is figyelembe kell venni.
7.5 Ragasztás, keményforrasztás, hegesztés
Ez a három technológia a villanyszerelő munkájában kiegészítő szerepű, de a fogalmakat ismerni kell.
Ragasztás
A ragasztóanyagok szilárd felületeket jó nedvesítéssel és az ebből eredő tapadással, valamint kialakuló saját szilárdságukkal kötnek össze.
Adhézió: különböző anyagok részecskéi közti vonzóerő – a tapadás a ragasztó és az alkatrész között. Kohézió: azonos anyag részecskéi közti vonzóerő – a ragasztóréteg saját szilárdsága.
| Előnyök | Hátrányok |
|---|---|
| szerkezeti könnyítés, jó anyagkihasználás | nagyobb technológiai fegyelem |
| nagyobb kifáradási szilárdság (a feszültségcsúcsok a ragasztórétegben maradnak) | „bizalmi technológia” – a hibák nehezen deríthetők fel |
| jobb felületi minőség (nincs szegecselésből eredő torzulás) | öregedésre hajlamos |
| eltérő anyagok (fém–műanyag) is köthetők | magasabb anyagár |
Felület-előkészítés: érdesítés (csiszolás, maratás, anodizálás), zsírtalanítás, tisztaság. Alapelv, hogy a ragasztandó tárgyakhoz kézzel vagy nem megfelelően tiszta szerszámmal nyúlni szigorúan tilos – a bőr zsírja tönkreteszi az adhéziót.
Terhelési módok: a legkedvezőbb a nyírás, a legkedvezőtlenebb a hámlás (lefejtés).
Villanyszerelői vonatkozás: kábelcsatorna- és szerelvényrögzítés, csavarrögzítő ragasztó (mint csavarbiztosítás), gyantás vagy zselés kötésbeágyazás.
Keményforrasztás
A forraszanyag olvadáspontja 450 °C fölött van; a gyakorlati munkahőmérséklet 450–800 °C, a forraszanyagok olvadáspontja 480–900 °C között (épületgépészeti gyakorlatban 670–730 °C). Forraszanyagai jellemzően réz-, ezüst- és alumíniumalapúak.
Villanyszerelői relevanciája: nagyobb keresztmetszetű csatlakozók, hűtéstechnikai és épületgépészeti rézcsőkötések, valamint villámvédelmi és földelési kötések (36. fejezet).
Hegesztés
Különálló szerkezeti elemként készült fém alkatrészek oldhatatlan kötésére szolgáló művelet, amelyben maga az alapanyag megolvad – ez kohéziós kötés.
Két fő csoportja: - ömlesztő hegesztés – az alapanyagoknak a kötés helyével szomszédos kis részét helyileg egy közös fémfürdővé olvasztják (például ívhegesztés); - sajtoló hegesztés – a szerkezeti elemek közötti molekuláris kapcsolatot erőhatással létesítik, anélkül hogy az alapanyagot megömlesztenék (például ellenállás-ponthegesztés).
Hegesztéskor maga az alapanyag olvad meg (kohéziós kötés). Forrasztáskor az alapanyag nem olvad meg: a felületek közötti hézagot egy lényegesen kisebb olvadáspontú fémmel töltik ki – ez diffúziós kötés.
Ezért lehet forrasztani vékony huzalt, és ezért nem lehet forrasztott kötéssel nagy mechanikai terhelést átvinni.
7.6 A villamos kötés követelményei
Innentől a fejezet magja következik: a villamos kötés. Ez az a terület, ahol egy hiba nem esztétikai, hanem tűzvédelmi kérdés.
A szabványi alap: MSZ HD 60364-5-52, 526. szakasz
A hatályos szabvány az MSZ HD 60364-5-52 – „A villamos szerkezetek kiválasztása és szerelése. Kábel- és vezetékrendszerek”. Ennek 526. szakasza („Villamos kötések”) tartalmazza a követelményeket.
| Pont | Követelmény |
|---|---|
| 526.1 | Minden vezetők közötti, illetve vezető és készülék közötti kötésnek tartós villamos folytonosságot, megfelelő mechanikai szilárdságot és védelmet kell biztosítania. |
| 526.2 | A kötés kialakításának megválasztásakor figyelembe kell venni: a vezető anyagát és szigetelését, az azt alkotó huzalok számát és alakját (tömör vagy sodrott), a keresztmetszetét, valamint az összekötendő vezetők számát. |
| 526.3 | Minden kötésnek hozzáférhetőnek kell lennie ellenőrzés, vizsgálat és karbantartás céljából, meghatározott kivételekkel. |
| 526.4 | Ha szükséges, gondoskodni kell arról, hogy a kötéseken üzemszerűen kialakuló hőmérséklet ne rontsa a hozzájuk csatlakozó vagy általuk tartott vezetők szigetelésének hatásosságát. |
| 526.5 | A vezetők kötései (a végleges és a közbenső kötések is) csak megfelelő tokozásban (pl. kötődobozban, elosztódobozban, vagy a gyártó által erre a célra kialakított készülék-térben) létesíthetők; a végáramkörök végén a vezetőket tokozásban kell végződtetni. |
| 526.6 | A kötéseket és a kábelek/vezetékek csatlakozási pontjait mechanikai igénybevétel ellen tehermentesíteni kell; a tehermentesítő eszköz ne okozzon mechanikai sérülést a kábelen vagy a vezetőn. |
| 526.7 | Ha a kötés tokozásban (dobozban, szekrényben) van, a tokozásnak megfelelő mechanikai védettséget és a releváns külső hatások elleni védelmet kell biztosítania. |
| 526.8.1–.3 | Több-, finom- és igen finomhuzalú vezetők csatlakoztatása (7.8 alfejezet): megfelelő kapcsot kell használni, vagy a vezetővéget megfelelően kell kezelni a szálak szétválása ellen; a teljes vezetővég beforrasztása megengedett, ha megfelelő kapcsot használnak; forrasztott (beónozott) vezetővég viszont tilos olyan kötési ponton, amely üzem közben a forrasztott és a nem forrasztott rész közötti relatív elmozdulásnak van kitéve. |
| 526.9 | A köpenyükből lecsupaszított köpenyes kábelerek, illetve a védőcső/kábelcsatorna végén lévő köpeny nélküli kábelek ugyanúgy tokozandók, mint az 526.5 szerint. |
A hozzáférhetőség öt kivétele (526.3)
A kötések legyenek hozzáférhetők – kivéve az alábbi öt esetet (a szabvány jelenleg hatályos, módosításokkal egyesített kiadásának szó szerinti listája):
1. földbe ágyazásra szánt kötések 2. szigetelőmasszával kiöntött vagy tokozott kötések 3. a mennyezet-, a padlózat- és a fali sávfűtő rendszerekben a hideg vezeték és a fűtőelem közötti csatlakozások 4. hegesztéssel, lágyforrasztással, keményforrasztással vagy megfelelő sajtolószerszámmal készített kötések 5. a termékszabványnak megfelelő villamos szerkezet részét képező kötések
Ez egy árnyalt, de fontos pont, és a szerelők között sok félreértés van körülötte.
A hatályos, EU-eredetű szabványokban nem jelenik meg explicit „kötődoboz-kötelezettség”. Ezt a visszavont MSZ 1600-1:1977 írta elő egyértelműen („kötéseket és leágazásokat dobozokban vagy a berendezés kapocslécén kell készíteni”). A szabvány visszavont státusza a magyar szabványkeresőből igazolt.
Amit a hatályos szabvány megkövetel: tokozást (526.5), a tokozás mechanikai védettségét (526.7) és a hozzáférhetőséget (526.3).
A magyar Villamos Biztonsági Munkabizottság álláspontja szerint azonban a vezetékkötések dobozban való elhelyezése továbbra is követendő, „mivel bíróság vitás esetben ezt az általános gyakorlatot veszi alapul”. Ugyanezt fogalmazza meg a német nemzeti átvétel (DIN VDE 0100-520) alapján egy gyártói telepítési útmutató is.
Tehát: nem azt mondjuk, hogy „a szabvány kötelezővé teszi a kötődobozt”, hanem azt, hogy a szabvány a tokozást és a hozzáférhetőséget követeli meg, a szakmai gyakorlat pedig a kötődobozt – és ettől eltérni nagyon rossz ötlet.
Mintapélda 7.3 – Szabványértelmezés a gyakorlatban
Egy kollégád a gipszkartonfal mögé, doboz nélkül, zsugorcsővel szigetelt krimpelt összekötőt épített be, és azt mondja: „ez szabályos, mert a 526.3 kivétele megengedi a présszerszámmal készített kötést”. Mit válaszolsz?
1. AMIBEN IGAZA VAN
A 526.3 valóban ismer kivételeket a HOZZÁFÉRHETŐSÉG alól, és a
4. kivétel tényleg a "megfelelő sajtolószerszámmal készített kötés".
2. AMIT VISZONT FIGYELMEN KÍVÜL HAGY
a) A 526.3 KIZÁRÓLAG a hozzáférhetőség alóli kivétel. A többi
követelmény (526.1 szilárdság és folytonosság, 526.5 tokozás,
526.7 mechanikai védettség) VÁLTOZATLANUL érvényes.
b) A zsugorcső NEM tokozás: nem ad mechanikai védettséget.
c) A magyar szakmai testület állásfoglalása szerint a
vezetékkötéseket a szakmai gyakorlat alapján dobozban kell
elhelyezni.
3. A VÁLASZ
A megoldás NEM elfogadható. Egy kivétel egyetlen követelmény alól
ad felmentést - nem az összes alól.
4. AMI MÉG SÚLYOSBÍTJA
Gipszkartonfal mögött a kötés nemcsak ellenőrizhetetlen, hanem
éghető környezetben van. Egy meglazuló kötés melegedése itt
közvetlenül tűzhöz vezet.A kötés ellenállása és melegedése – a fejezet fizikai magja
A kötésben, az érintkező felületek között fellépő ellenállás. Laza kötésnél csökken a tényleges érintkezési felület, ezért nő az átmeneti ellenállás.
Az áram az átmeneti ellenálláson Joule-hőt fejleszt: P = I² · R. A nagyobb ellenállás nagyobb teljesítményveszteséget és nagyobb melegedést okoz. És itt jön a lényeg:
A fém ellenállása a hőmérséklettel nő (2. fejezet: R2 = R1·[1 + α·ΔT]). Ezért:
laza kötés -> nagyobb átmeneti ellenállás
-> nagyobb teljesítmény (P = I²·R)
-> nagyobb hőmérséklet
-> MÉG NAGYOBB ellenállás
-> MÉG nagyobb teljesítmény ...A szakirodalom szó szerint így fogalmaz: „a hőmérséklet növekedés hatására nő az ellenállás, amitől még jobban nő a hőmérséklet”. A folyamat végpontja a szigetelés gyulladása, azaz tűzeset.
Ez a magyarázata annak, hogy a villamos eredetű tüzek jelentős része nem a vezetékben, hanem egy kötésben keletkezik.
Mintapélda 7.4 – A kötés melegedése
Egy 2,5 mm²-es rézvezetőt tartalmazó sorkapocsban a kötés átmeneti ellenállása gondos szereléskor tegyük fel, hogy 0,2 mΩ, meglazult állapotban 20 mΩ. A vezetőn 16 A áram folyik. Mekkora a kötésben fejlődő teljesítmény a két esetben?
Adatok:
I = 16 A
R(gondos) = 0,2 mΩ = 0,0002 Ω
R(laza) = 20 mΩ = 0,02 Ω
1. GONDOS KÖTÉS
P = I² · R = 16² · 0,0002
P = 256 · 0,0002 = 0,0512 W ~ 0,05 W
-> gyakorlatilag észrevehetetlen melegedés
2. LAZA KÖTÉS
P = 16² · 0,02
P = 256 · 0,02 = 5,12 W
-> ez egy KIS FORRASZTÓPÁKA teljesítménye,
egy néhány köbcentiméteres kapocstestben
3. AZ ARÁNY
5,12 / 0,0512 = 100-szoros
(Ez nem véletlen: az ellenállás is 100-szorosára nőtt,
és P egyenesen arányos R-rel, ha az áram ugyanaz.)
4. ÉS EZ MÉG NEM A VÉGE
Az 5,12 W melegíti a kötést, a melegedés tovább növeli az
ellenállást, ami tovább növeli a teljesítményt. Innen ered
a szigetelés megolvadása és a tűzveszély.(A 0,2 mΩ és 20 mΩ értékek a példa kedvéért felvett, illusztratív adatok – nem mért értékek. A nagyságrendi arány és a következtetés viszont a szakirodalommal egyező.)
Egy magyar szakcikk mérési eredménye szerint alulméretezett, névlegesnél kisebb tényleges keresztmetszetű vezetékeknél 2,5 mm²-es keresztmetszet mellett 187,4 °C hőmérséklet alakult ki – a megengedett 70 °C helyett –, amely 22 perc után zárlat keletkezéséhez vezetett. Ugyanez a cikk kötéstechnikai következményt is leír: az alulméretezett vezetékeken az érvéghüvelyek „lötyögnek”, és a megfelelő szorításhoz gyakran egy mérettel kisebb kötőelemet kellett használni.
(Ez az adat egyetlen forrásból származik.)
7.7 Sorkapcsok és rugós kapcsok; a doboz-kötés szabályai
Csavaros szorítós kötés
A vezetőt csavarral szorítjuk a kapocstesthez, közvetlenül vagy szorítókengyellel (a kengyeles kivitel kíméli az érszálakat).
Előnyei: nagy szorítóerő, széles keresztmetszet-tartomány, és jól ellenőrizhető – a csavar meghúzottsága csavarhúzóval, kulccsal vagy más szerszámmal megvizsgálható.
Hátrányai: hosszú idő elteltével a csavarok meglazulhatnak; a szereléshez szerszám és idő kell; túl erős meghúzásnál az érszálak elnyíródnak.
Rugós (bepattintós, push-in) kapocs
A szorítóerőt nem csavar, hanem rugó adja. A késes rész belemar a vezeték felületébe az ott lévő oxidrétegen keresztül, ezáltal biztosítva az érintkezést.
Előnyei: - nem lazul meg – a rugós elemben tárolt feszítőerő a kötés teljes élettartama során folyamatosan szorítja a vezetőt; - gyors, szerszám nélküli (push-in) vagy egyszerű szerszámos szerelés; - nincs szükség a csavarok időszakos utánhúzására.
Egy lektorált szakfolyóiratban közölt kutatás szerint a laprugós kötőelemek „szinte kizárják a szabványtalan szerelést”, és a vizsgált megoldások közül ezek bizonyultak a legjobbnak.
Korlátai: keresztmetszet-érzékeny (méreten kívüli vezetőt nem fog meg megbízhatóan), és típusfüggő, milyen vezetőtípust fogad.
Sorkapocs
Sínre – jellemzően DIN- vagy TS35 kalapsínre – szerelhető, rendezett kötéseket biztosító kapocselem. Termékszabványa az IEC / MSZ EN 60947-7-1 (rézvezetőkhöz, 1000 V AC / 1500 V DC-ig, 0,2–300 mm²). Csavaros és csavar nélküli (rugós) kivitelben egyaránt létezik.
A szabvány szerinti vizsgálatok: szilárdsági (dielektromos), rövid idejű áramállóság, feszültségesés, kihúzási, melegedés és hőciklus vizsgálat. A szabvány módosítása megtiltotta a zöld-sárga színkód használatát nem védőföldelési célra – összhangban a 3. fejezetben tanultakkal.
Mert a sorkapocs rendezetté és követhetővé teszi a bekötést. Számozott sorkapocsnál a bekötési rajz egyértelmű (3. fejezet), a hiba egyetlen kapocsra lokalizálható, és a bővítés is egyszerű. A gyakorlatban a rugós kivitel a huzalozási időt akár több mint felére csökkentheti.
A csupaszítás – a leggyakrabban elrontott művelet
- A csupaszítási hossznak pontosan a kapocs vagy a hüvely befogási hosszához kell igazodnia. Hosszabbnál csupasz vezető marad szabadon (érintés- és zárlatveszély), rövidebbnél a kapocs a szigetelést szorítja, nem a rezet – vagyis a kötés villamosan nem is létezik.
- A szigetelés eltávolításakor nem szabad az érszálakat bevágni: a bevágott szálak keresztmetszet-csökkenést okoznak, ami az ellenállás növekedésén keresztül melegedéshez vezet.
- A megbízható eredményhez beállítható vagy automata csupaszítófogó való; késsel a bevágás kockázata nagy.
A csupaszítási hosszt a készüléken vagy az adatlapon található jelölésből (a kapocs oldalára nyomott „strip gauge” skálából) kell venni – nincs általános, márkafüggetlen táblázat.
Amit tilos: sodrott és szigetelőszalagos kötés
Szigetelőszalagos kötés. A szigetelőszalag csak ideiglenes jelölésre, illetve kiegészítő védelemre alkalmazható; önálló szigetelési funkciót nem láthat el.
Sodrott (összecsavart) kötés. Az összecsavart, majd szigetelőszalaggal lezárt kötés ma egyértelműen szabályellenes. Az elektromos terhelésből adódó hőingadozás hatására meglazul, oxidálódik, és ívet húzhat.
(Két független forrás egybehangzóan. Régi lakásokban ettől még találkozni fogsz vele – ilyenkor a kötést újra kell készíteni, nem „megerősíteni”.)
7.8 Préselt (krimpelt) kötés: érvéghüvely, saru, présszerszám
A krimpelés lényege
Hidegalakítás: a hüvely erőteljes összenyomása, amely mechanikailag szilárd és villamosan jó kötést hoz létre. Helyes préselésnél az egyes vezetékszálak szabálytalan sokszögekké deformálódnak, közöttük nincs hézag – ez adja a gáztömör (gas-tight) kötést, amelybe nedvesség és oxigén nem jut be, így nem oxidálódik.
Két, egymástól független okból:
- A forrasz felvitele a huzal töréséhez vezethet – a beszívódott forrasz merevvé teszi a hajlékony vezetőt, és a merev-hajlékony átmenetnél a huzal kifárad és elszakad.
- A beónozott vezetővég csavaros kapocsban meglazul. Az ón „hidegfolyása” (creep) miatt a forrasz a szorítás alatt lassan kifolyik, és a kötés előfeszítése elvész.
Ezért a szabvány sodrott vezetőnél préselt véghüvelyt vagy alkalmas kapcsot ír elő – nem beónozást. A vezetővég beónozása csavaros kapocshoz nem megengedett.
Érvéghüvely
Csöves végződés, amelynek funkciója, hogy megakadályozza, hogy a vékony huzalszálak szanaszét álljanak, és hogy a hüvely egységes, kompakt testként adja át a szorítóerőt.
Anyaga ónozott elektrolitréz; a szigetelt kivitel gallérja poliamid 6.6, üzemi hőmérséklet-tartománya −50 °C … +105 °C. Szabványa a DIN 46228 (az 1. rész a műanyag gallér nélküli, a 4. rész a műanyag gallérral ellátott csöves érvéghüvelyekre vonatkozik). Létezik iker érvéghüvely is (két vezető egy hüvelyben), 0,5–16 mm² tartományban.
Ez a fejezet egyik legfontosabb gyakorlati figyelmeztetése. Három párhuzamos színrendszer él egymás mellett:
- DIN 46228-4 (a legelterjedtebb): 0,5 fehér · 0,75 szürke · 1,0 piros · 1,5 fekete · 2,5 kék · 4 szürke · 6 sárga · 10 piros · 16 kék;
- francia (NF C 63-023) rendszer – részben eltér;
- hagyományos német (gyártóspecifikus) rendszer – jelentősen eltér a DIN 46228-4-től, és ez okozza a legtöbb félreértést.
A legveszélyesebb keveredés az 1,0 és az 1,5 mm² között van: az egyik rendszer a pirosat 1,5 mm²-re, a DIN és a francia az 1,0 mm²-re osztja.
A színre soha nem szabad hagyatkozni. Mindig a hüvelyre vagy a csomagolásra írt keresztmetszet-adat és a mérés a mérvadó.
A szigetelt présvégződések (saruk) szokásos színkódja:
| Szín | Vezetőkeresztmetszet |
|---|---|
| piros | 0,5–1,5 mm² |
| kék | 1,5–2,5 mm² |
| sárga | 3,0–6,0 mm² |
Vesd össze az érvéghüvellyel: ott a piros 1,0 mm², itt a piros 0,5–1,5 mm². Kezdőknél ez garantált hibaforrás.
(A saru-színkód egyetlen teljes forrásból igazolt; egy másik forrás közel, de nem pontosan egyező AWG-tartományt ad, és maga is figyelmeztet, hogy „a gyártói specifikációk eltérhetnek”.)
Préselési profilok és szerszámok
| Profil | Alkalmazás | Tartomány |
|---|---|---|
| Trapéz | érvéghüvely, iker érvéghüvely | 0,14–185 mm² |
| Négyszög | érvéghüvely, iker érvéghüvely | 0,14–6 mm² |
| Köldökös (pontprés) | szigeteletlen lemezsaru, összekötő | – |
| Hatszög | réz csősaru, összekötő | jellemzően 10–240 mm² |
| Ovális | szigetelt csősaru, összekötő | – |
Présszerszám-típusok: mechanikus (kézikaros vagy racsnis) fogó; hidraulikus kézi prés; akkumulátoros hidraulikus prés; tömlős, külön nyomásforrású kivitel szűk munkatérhez.
A racsnis (fogaskerekes visszazárású) fogó nem engedi kinyitni a szerszámot, amíg a préselés teljesen le nem futott. Ezért ad megbízhatóan gáztömör kötést, míg egy egyszerű fogóval félig préselt kötés is készíthető – ami ránézésre ugyanolyan.
Nagyobb kábelsaruknál a saru felületén szereplő KZ-szám (például KZ8) jelöli a szükséges présbélyeg méretét, és utólagos ellenőrzést tesz lehetővé: a kész kötésen látszik, milyen bélyeggel préselték.
A kábelsarukra több német nemzeti szabvány vonatkozik (DIN 46234 szigeteletlen lemezsaruk, DIN 46341 ütköző összekötők, DIN 46235 és DIN 46267 préssaruk és összekötők); a vizsgálati szabvány az IEC / MSZ EN 61238-1. (A DIN-szabványok szövegét a projekt nem tudta beszerezni – a méretadatokat a gyártói katalógusból kell venni.)
[ ] túl rövidre vagy túl hosszúra csupaszított vezeték
[ ] kilógó érszálak a csatlakozóból
[ ] sérült szigetelés a préselés után
[ ] A PRÉSFELÜLET UTÓLAGOS BEFORRASZTÁSA - károsíthatja a
szigetelést és korróziót okoz
[ ] nem összeillő vezeték-hüvely páros
[ ] nem racsnis szerszám használata kritikus alkalmazásban
[ ] bevágott érszálak a csupaszításbólÉrvéghüvely: mindig kell?
A magyar szerelői gyakorlatban gyakran hangzik el, hogy „sodrott vezetőre mindig érvéghüvely kell”. Ezzel ütközik, hogy egyes gyártók push-in kapcsainál kifejezetten azt írják: érvéghüvely nem szükséges, a finomsodrott vezető közvetlenül behelyezhető.
A feloldás a szabvány szövegében van. Az 526.2 és az 526.8.1 nem az érvéghüvelyt írja elő, hanem azt, hogy
- a kapocs legyen alkalmas az adott vezetőtípushoz, vagy
- a vezetővéget kezeljük megfelelően.
Tehát: ha a kapocs típusengedélye szerint fogad finomsodrott vezetőt érvéghüvely nélkül, akkor az szabályos. Ha nem, akkor érvéghüvely kell. A helyes tanulság nem a „mindig kötelező”, hanem az, hogy a kapocs adatlapját kell elolvasni.
7.9 Réz és alumínium összekötése: a bimetál probléma
A jelenség
Alumínium és réz közvetlen érintkezésekor, légköri nedvesség (elektrolit) jelenlétében galvánkorrózió (elektrokémiai korrózió) indul meg. Ennek hatására az érintkező felületek csökkennek, így az átmeneti ellenállás nő, ez pedig melegedéshez vezet – vagyis pontosan az a folyamat indul be, amelyet a 7.6 alfejezetben leírtunk.
A hajtóerő a két fém elektródpotenciáljának különbsége: az alumínium és a réz a fémek potenciálsorában messze esik egymástól – a különbség a fémpárok között az egyik legnagyobb. (A jegyzet szándékosan nem közöl pontos V-értékeket: a talált forrás gyakorlati skálát ad, nem standard elektródpotenciált.)
A hőtágulás szerepe
A két fém hőtágulási együtthatója is eltér (a gyártói adat szerint alumínium 23,1 µm/(m·K), réz 16,5 µm/(m·K)). A különbség a csavarkötésben mikroelmozdulást („mikro-csúszást”) okoz minden be- és kikapcsolási ciklusnál, ami az oxidréteg vastagodásához és további kontaktellenállás-növekedéshez vezet. (Ezek az együtthatók egyetlen gyártói forrásból származnak.)
Az alumínium kúszása
Az alumínium kúszik (creep): a szorítás alatt tartósan „kifolyik” a kötésből, ezért a csavaros kötés magától meglazul. Ezért van szükség rugóerővel utánfeszítő megoldásra vagy időszakos utánhúzásra.
A magyar szaklap így fogalmaz: „a réz- és aluvezetékek kötése még kötőelemmel is kerülendő” – és az egyetlen igazán jó megoldásnak az alumínium vezetékek rézre cserélését nevezi. A villámvédelmi anyagpárosítási táblázat is tiltja a réz és az alumínium közvetlen összekötését (36. fejezet).
Régi lakásokban ez nagyon is aktuális kérdés: a hetvenes-nyolcvanas években épült házak jelentős részében alumínium vezeték van. Ha új rézvezetéket toldasz hozzá, nem szabad csak úgy összekötni.
Ha a kötés elkerülhetetlen: négy megoldás
1. BIMETÁL (CUPAL) ÁTMENETI ELEM A két fém diffúziós hegesztéssel/hengerléssel egyesített lemeze: a két fém egyszerre tágul és húzódik az interfészen belül, nem mikro-csúszik, és nem alakul ki elektrokémiai cella. A villámvédelmi gyakorlat ugyanezt írja elő. 2. KONTAKTPASZTA Az alumíniumra felvitt paszta feltöri az oxidréteget, megakadályozza az újraoxidálódást, és megakadályozza az elektrokémiai korróziót a réz és az alumínium vezető között. (két független forrás) 3. CSAK ARRA MINŐSÍTETT KÖTŐELEM Egyes gyártók kifejezetten figyelmeztetnek: bizonyos összekötőik és push-in sorkapcsaik alumíniumhoz NEM használhatók, MÉG PASZTÁVAL SEM. Az alumíniumra minősített típusoknál a névleges áram is korlátozott (a gyártó példájában 2,5 mm² -> 16 A, 4 mm² -> 20 A). 4. TISZTÍTÁS BEKÖTÉS ELŐTT A vezeték láthatóan korrodált felületét meg kell tisztítani.
7.10 A kötés ellenőrzése és a tipikus hibák
A kötés ellenőrzése kötelező vizsgálati elem
Az üzembe helyezés előtti első felülvizsgálat szemrevételezéses részében – amelyet a 3. fejezetben már megismertél – kifejezetten szerepel a kötések vizsgálata. A szemrevételezendő tételek felsorolásában szó szerint: „a vezetők csatlakozásainak megfelelőségét (lásd az 5-52. rész 526. fejezetét)”, valamint a szerkezetek hozzáférhetőségének ellenőrzése.
Az időszakos ellenőrzés gyakorlatában a hőkamerás (termográfiai) vizsgálat is elterjedt: a meglazult, nagy átmeneti ellenállású kötés a melegedésével árulja el magát. (A hőkamerás vizsgálat konkrét határértékeire és szabványi hátterére a kutatás nem talált megbízható forrást.)
A kötés és az áramütés elleni védelem
A kötések két módon kapcsolódnak az áramütés elleni védelemhez (31–33. fejezet):
- Alapvédelem: a kötés élő részei nem lehetnek megérinthetők – ezért kell a kötést tokozásban (kötődobozban, kapocsszekrényben) elhelyezni, és a dobozt fedéllel lezárni.
- Hibavédelem: a védővezető (PE) folytonossága a kötéseken múlik. Rossz PE-kötés esetén a hibavédelem nem működik – a testzárlat feszültsége a fémházon marad. Ezért a védővezető kötéseire ugyanazok a szilárdsági és folytonossági követelmények vonatkoznak, mint az üzemi vezetőkére (526.1).
Ez azért különleges, mert semmi nem árulja el. Egy laza fázisvezető-kötés melegszik, esetleg szikrázik, a készülék rosszul működik – észreveszed. Egy laza PE-kötésen viszont normál üzemben nem folyik áram, tehát nem melegszik, nem szikrázik, semmi nem történik.
Csak akkor derül ki, amikor testzárlat lép fel – és akkor már késő. Ezért kell a védővezető folytonosságát méréssel ellenőrizni (4. és 38. fejezet), nem szemrevételezéssel.
Ellenőrzőlista a kész kötéshez
[ ] A csupaszítási hossz a kapocs jelölése szerinti?
[ ] Nincs bevágott vagy hiányzó érszál?
[ ] Nem lóg ki csupasz vezető a kapocsból vagy a hüvelyből?
[ ] A kapocs a REZET szorítja, nem a szigetelést?
[ ] Sodrott vezetőnél: érvéghüvely van, VAGY a kapocs típusengedélye
szerint fogad finomsodrott vezetőt?
[ ] A csavart nyomatékkulccsal, az adatlap szerinti nyomatékkal
húztad meg?
[ ] Nincs beónozott vezetővég csavaros kapocsban?
[ ] A kötés tokozásban (dobozban, szekrényben) van?
[ ] A doboz fedele felszerelhető és felszerelt?
[ ] A kötés hozzáférhető (vagy az öt kivétel egyike áll fenn)?
[ ] Al-Cu érintkezés nincs, vagy csak minősített átmeneti elemmel?
[ ] A védővezető kötése ugyanolyan gondos, mint az üzemi vezetőké?A tipikus hibák és a következményük
| Hiba | Miért baj? | Melyik követelményt sérti? |
|---|---|---|
| laza csavar | nő az átmeneti ellenállás → öngerjesztő melegedés → tűz | 526.1 (tartós folytonosság) |
| bevágott érszálak | keresztmetszet-csökkenés → melegedés | 526.1 |
| a szigetelést szorítja a kapocs | a kötés villamosan nem létezik | 526.1 |
| kilógó csupasz vezető | érintés- és zárlatveszély | alapvédelem |
| beónozott vezetővég csavaros kapocsban | a forrasz hidegfolyása meglazítja a kötést | 526.8.3 |
| szigetelőszalagos toldás doboz nélkül | nincs tokozás, nincs mechanikai védettség | 526.5, 526.7 |
| doboz nélküli kötés a fal mögött | ellenőrizhetetlen, éghető környezetben | 526.3, 526.5 |
| közvetlen Al-Cu kötés | galvánkorrózió → átmeneti ellenállás → melegedés | 526.2 (a vezető anyaga) |
| laza PE-kötés | a hibavédelem nem működik | 526.1 + hibavédelem |
Készíts egy szemléltető táblát, amelyen egymás mellett szerepel: (1) csavaros szorítós sorkapocs bekötése tömör vezetővel; (2) ugyanaz finomsodrott vezetővel, érvéghüvellyel; (3) rugós (push-in) kötőelem; (4) krimpelt szemes saru csavaros csatlakozáshoz; (5) lágyforrasztott kötés próbapanelon; (6) popszegecses lemezkötés. Minden mintához készíts egy kártyát: kötéstípus (oldható vagy nem oldható), szükséges szerszám, tipikus hiba.
Kérj a gyakorlati vezetődtől előkészített, szándékosan hibás kötéseket: bevágott érszálak, kilógó szálak a hüvelyből, szigetelésbe szorított vezető, túl hosszan csupaszított vezető, beónozott vezetővég csavaros kapocsban, szigetelőszalagos toldás. Találd meg és indokold meg a hibákat, és mindegyikhez rendeld hozzá, melyik követelményt sérti: mechanikai szilárdság, villamos folytonosság, alapvédelem vagy hozzáférhetőség.
Kérj egy vegyes érvéghüvely-készletet úgy, hogy a színek le vannak takarva – csak a hüvely átmérője és a nyomtatott felirat látszik. Válaszd ki 6 különböző keresztmetszetű finomsodrott vezetőhöz a megfelelő hüvelyt, majd ellenőrizd krimpeléssel. A gyakorlat célja, hogy leszokj a színalapú találgatásról – a színkód nem egységes.
Összefoglalás
A kötések oldhatók (csavarkötés; villamos oldalon sorkapocs, szorítókapocs, rugós kapocs, dugaszolható csatlakozó) és nem oldhatók (szegecs, hegesztés, forrasztás, ragasztás; villamos oldalon a préselt kötés). Az érvéghüvelyes vezetővég maga nem oldható, de a sorkapocsba kötése igen – ez két külön kötés egymás után.
A csavar szilárdsági osztálya kiolvasható a fejbélyegzésből: Rm ≈ első szám × 100, Rp0,2 ≈ első × második szám × 10 (8.8 → 800 / 640 MPa). A meghúzási nyomatékot villamos kapcsoknál mindig az adatlapról kell venni, nyomatékkulccsal. A popszegecs egyoldalról szerelhető; furata a szegecsátmérőnél 0,1 mm-rel nagyobb, hossza az anyagvastagság + a szegecsátmérő.
A lágy- és keményforrasztás határa 450 °C. Az Sn63Pb37 eutektikus (183 °C), az Sn60Pb40 183–191 °C között pépes, az ólommentes SAC305 217 °C-on olvad. A jó forrasztás fényes és homorú, a hidegforrasztás matt, szemcsés és domború. A pákahőmérsékletre a jegyzet szándékosan nem ad egyetlen számot – a forrasz típusához és az alkatrész tömegéhez kell igazítani. A RoHS a forgalomba hozott berendezésre vonatkozik, nem tiltja önmagában az ólmos forrasz szerelői használatát javításnál.
A villamos kötés követelményeit az MSZ HD 60364-5-52 526. szakasza adja: tartós villamos folytonosság, mechanikai szilárdság és védelem (526.1), a vezető anyagának, szigetelésének, huzalszámának és keresztmetszetének figyelembevétele (526.2), hozzáférhetőség öt kivétellel (526.3), tokozás (526.5), tehermentesítés (526.6) és a tokozás mechanikai védettsége (526.7). Explicit kötődoboz-kötelezettséget a hatályos szabvány nem tartalmaz (azt a visszavont MSZ 1600-1:1977 írta elő), de a szakmai gyakorlat és a magyar szakmai testület állásfoglalása a dobozban való elhelyezést követeli meg.
A fejezet fizikai magja: a laza kötés átmeneti ellenállása miatt P = I²·R teljesítmény fejlődik, a melegedés tovább növeli az ellenállást, és a folyamat öngerjesztő – a végpont a szigetelés gyulladása. Egy 16 A-es körben a 100-szoros ellenállás 100-szoros, 5 W nagyságrendű veszteséget jelent egy néhány köbcentiméteres kapocsban.
A krimpelt kötés gáztömör: az érszálak hézagmentesen deformálódnak. Sodrott vezetőnél a beónozás nem megengedett (hidegfolyás), a préselt érvéghüvely vagy az arra alkalmas kapocs a helyes megoldás. Az érvéghüvely színkódja nem egységes (három párhuzamos rendszer, a legveszélyesebb keveredés 1,0 és 1,5 mm² között), és a saruk színkódja más, mint az érvéghüvelyeké – ezért a színre soha nem szabad hagyatkozni.
Az alumínium-réz kötés galvánkorróziót, eltérő hőtágulás miatti mikro-csúszást és az alumínium kúszása miatti kilazulást okoz. A szakmai álláspont: kerülendő. Ha elkerülhetetlen: bimetál (Cupal) átmeneti elem, kontaktpaszta, kizárólag arra minősített kötőelem, és tisztítás bekötés előtt.
A kötés ellenőrzése kötelező vizsgálati elem a szemrevételezésben; időszakosan a hőkamerás vizsgálat is használatos. A legveszélyesebb hiba a laza PE-kötés, mert normál üzemben semmi nem árulja el – ezt csak méréssel lehet kiszűrni.
Ellenőrző kérdések
- Mi a különbség az oldható és a nem oldható kötés között? Sorolj fel három-három példát a villamos oldalról!
- Miért mondjuk, hogy az érvéghüvelyes vezetővég sorkapocsba kötése „két külön kötés”?
- Írd fel a csavar szilárdsági osztályának két származtatási szabályát! Számold ki a 4.6-os és a 5.8-as osztályra!
- Miért fontos a csavar szilárdsági osztálya egy villamos kötésben?
- Sorolj fel öt csavarbiztosítási megoldást, és mondd meg mindegyikről egy mondatban, hogyan működik!
- Honnan kell venni egy villamos kapocs meghúzási nyomatékát? Mi történik túl kicsi és mi túl nagy nyomatéknál?
- Miből áll a popszegecs, és mi a fő előnye? Miért ezt használjuk a villanyszerelésben?
- Mekkora furatot fúrsz egy 5 mm átmérőjű popszegecshez, és mekkora hossz kell két, egyenként 3 mm-es lemezhez?
- Hol van a lágy- és a keményforrasztás határa? Mi az eutektikus forrasz, és miért előnyös?
- Mi a folyasztószer feladata? Melyik esetben nem kell külön folyasztószer?
- Miért nem ad a jegyzet egyetlen pákahőmérsékletet? Mihez kell igazítani a hőmérsékletet?
- Sorold fel a jó forrasztás és a hidegforrasztás öt-öt ismertetőjegyét! Mik a hidegforrasztás okai?
- Mit tilt valójában a RoHS? Tiltja-e az ólmos forrasz szerelői használatát javításnál?
- Mi a különbség az adhézió és a kohézió között? Melyik a legkedvezőbb és melyik a legkedvezőtlenebb terhelési mód ragasztásnál?
- Mi a különbség a hegesztés és a forrasztás között?
- Írd le a 526.1 és a 526.2 követelményét! Hány szempontot sorol fel az 526.2?
- Sorold fel az 526.3 szerinti hozzáférhetőség öt kivételét!
- Mit ír elő a hatályos szabvány a kötődobozról? Melyik visszavont szabvány írta elő egyértelműen, és mi ma a szakmai gyakorlat álláspontja?
- Mi az átmeneti ellenállás? Magyarázd el, miért öngerjesztő a laza kötés melegedése!
- Számold ki: egy kötés átmeneti ellenállása 15 mΩ, a terhelőáram 20 A. Mekkora teljesítmény fejlődik a kötésben?
- Hasonlítsd össze a csavaros szorítós és a rugós kapcsot négy szempont szerint!
- Mi a csupaszítási hossz szabálya? Mi történik túl hosszú és mi túl rövid csupaszításnál?
- Miért nem megengedett a szigetelőszalagos és az összecsavart kötés?
- Mit jelent a „gáztömör” krimpelt kötés? Miért jobb a krimpelés a beónozásnál sodrott vezetőnél?
- Miért nem szabad az érvéghüvely színére hagyatkozni? Hol a legveszélyesebb a keveredés?
- Mi a különbség az érvéghüvely és a saru színkódja között? Mondj egy konkrét példát!
- Mi a racsnis présszerszám előnye, és mire való a saru felületén lévő KZ-szám?
- Igaz-e, hogy sodrott vezetőre mindig érvéghüvely kell? Mit mond erről valójában a szabvány?
- Három okot sorolj fel, amiért az alumínium-réz kötés problémás!
- Milyen négy megoldás van, ha az Al-Cu kötés elkerülhetetlen?
- Hogyan kapcsolódnak a kötések az alap- és a hibavédelemhez?
- Miért a laza PE-kötés a legveszélyesebb kötéshiba, és hogyan lehet kiszűrni?
Tudáspróba
1. Melyik kötés NEM oldható? a) sorkapocs b) krimpelt érvéghüvely c) csavaros szorítókapocs d) dugaszolható csatlakozó
2. Mekkora egy 5.8-as csavar névleges szakítószilárdsága és folyáshatára? a) 500 / 400 MPa b) 500 / 800 MPa c) 580 / 400 MPa d) 800 / 640 MPa
3. Mekkora furatot kell fúrni egy 4,8 mm átmérőjű popszegecshez? a) 4,9 mm b) 4,8 mm c) 5,3 mm d) 4,7 mm
4. Hol van a lágy- és a keményforrasztás határa? a) 183 °C b) 217 °C c) 300 °C d) 450 °C
5. Melyik állítás IGAZ a hidegforrasztásra? a) Fényes, homorú felülete van. b) Csak ólommentes forrasznál fordul elő. c) Csak multiméterrel ismerhető fel, szemre nem. d) Matt, szemcsés és domború, és nagyobb az ellenállása.
6. Hány kivételt ismer az MSZ HD 60364-5-52 526.3 pontja a hozzáférhetőség alól? a) hármat b) négyet c) ötöt d) hetet
7. Egy kötés átmeneti ellenállása 10 mΩ, a terhelőáram 16 A. Mekkora teljesítmény fejlődik? a) 0,16 W b) 2,56 W c) 25,6 W d) 160 W
8. Miért nem szabad a vezetővéget beónozni csavaros kapocsba kötés előtt? a) Mert a forrasz nem vezet elég jól. b) Mert a forrasz a szigetelést megolvasztja. c) Mert az ón galvánkorróziót okoz a rézzel. d) Mert az ón hidegfolyása (creep) miatt a kötés meglazul.
9. Mi a legfontosabb tudnivaló az érvéghüvelyek színkódjáról? a) Egységes, világszerte azonos. b) Csak a DIN 46228-4 rendszer létezik. c) Nem egységes, három párhuzamos rendszer él – a színre nem szabad hagyatkozni. d) Megegyezik a saruk színkódjával.
10. Miért a laza védővezető-kötés a legveszélyesebb kötéshiba? a) Mert azonnal kiveri a biztosítót. b) Mert erősen melegszik és szikrázik. c) Mert normál üzemben semmi nem árulja el, csak testzárlatkor derül ki. d) Mert galvánkorróziót okoz.
11. Vezess le teljes számítást! Egy 4 mm²-es rézvezetőt tartalmazó sorkapocsban a kötés átmeneti ellenállása gondos szereléskor 0,15 mΩ, meglazult állapotban 12 mΩ. A vezetőn 25 A áram folyik. a) Mekkora a fejlődő teljesítmény a két esetben? b) Hányszoros az arány? c) Ha a meglazult kötés hőmérséklete 20 °C-ról 120 °C-ra emelkedik, és a réz hőfoktényezője α = 4,04·10⁻³ 1/K, mekkora lesz az ellenállás a melegedés után, és mekkora a teljesítmény? d) Mit bizonyít a c) pont eredménye?
12. Egészítsd ki és indokold! Egy régi lakásban alumínium vezetéket találsz, és rézzel kell folytatnod. A helyes eljárás __, mert _. Amit semmiképp nem szabad: ___.
Források
| # | Forrás | Hol |
|---|---|---|
| 1 | A kötések csoportosítása (oldható és nem oldható, mechanikai és villamos oldalon); a krimpelt kötés besorolása | kutatas/06-kotesek.md 2.1 szakasz, [F46] |
| 2 | Csavarkötés: a metrikus menet jelölése és emelkedéstáblázat (ISO 724 / DIN 13, egy forrásból, de a 6. fejezet négyforrásos előfúró-táblázatával konzisztens); az ISO 898-1 szerinti szilárdsági osztály származtatási szabálya (két forrásból); a 10.9 és 12.9 osztály dokumentált forráseltérése | kutatas/06-kotesek.md 2.2, 3.1 és 3.2 szakasz, [F4], [F27], [F52], [F54] |
| 3 | A csavarkötés elemei és típusai (közvetlen, közvetett, ászokcsavaros); a hét csavarbiztosítási megoldás | kutatas/06-kotesek.md 2.2 szakasz, [F25], [F26] |
| 4 | Meghúzási nyomaték: az elv, és a gyártói példa (Eaton PL7: 1–25 mm², 2–2,4 Nm, N-pólus 1,2–1,5 Nm) – egy gyártói forrás, példaként | kutatas/06-kotesek.md 2.2 és 3.8 szakasz, [F40] |
| 5 | Popszegecs: felépítés, egyoldali szerelhetőség, anyagok, méretjelölés; a furat 0,1 mm-es ráhagyása (két független forrás); a szegecshossz-képlet (gyártói ajánlás, a második forrás nem volt elérhető) | kutatas/06-kotesek.md 2.3 és 3.9 szakasz, [F28], [F29] |
| 6 | Lágyforrasztás: a 450 °C-os határ (három forrás); a forraszanyagok olvadáspontjai (Sn63Pb37 = 183 °C két forrásból; SAC305 = 217 °C három forrásból); az eutektikus és a pépes fázis; a folyasztószer szerepe | kutatas/06-kotesek.md 2.4 és 3.3 szakasz, [F5], [F6], [F8], [F30], [F50] |
| 7 | A pákahőmérséklet dokumentált, feloldhatatlan ellentmondása (három forrás, három tartomány) – a jegyzet ezért nem közöl számot | kutatas/06-kotesek.md 2.4 szakasz, [F5], [F6], [F30] |
| 8 | A jó forrasztás és a hidegforrasztás ismertetőjegyei, valamint a hidegforrasztás okai | kutatas/06-kotesek.md 2.4 szakasz, [F30], [F32] |
| 9 | RoHS (2011/65/EU) határértékei és a magyar átültetés (374/2012. Korm. r.); a hatály pontosítása: a forgalomba hozott berendezésre vonatkozik, nem a szerelői tevékenységre | kutatas/06-kotesek.md 2.4 és 3.4 szakasz, [F33], [F55]; kutatas/00-megerositendo-lista.md 06. témakör (a 0,1 % / 0,01 % küszöb hivatalos EU-irányelvből megerősítve, 2026-09-03) |
| 10 | Ragasztás: adhézió és kohézió, előnyök és hátrányok, felület-előkészítés, terhelési módok | kutatas/06-kotesek.md 2.6 szakasz, [F24] |
| 11 | Keményforrasztás és hegesztés: hőmérséklet-tartományok; az ömlesztő és a sajtoló hegesztés; a hegesztés és a forrasztás elvi különbsége. (A forrás egy helyen tévesen írja az ellenállás-hegesztést ívesnek – ezt a jegyzet nem vette át.) | kutatas/06-kotesek.md 2.5 szakasz, [F7], [F8], [F23] |
| 12 | MSZ HD 60364-5-52, 526. szakasz követelményei (526.1–526.9), [JAVÍTVA 2026-09-13: a táblázat korábban részben a brit BS 7671 szövegét vette át, a HD 60364-5-52 elsődleges OCR-jéből (kutatas/ocr-msz-hd-60364-5-52-2011.txt, 2333-2412. sor) újraírva] | kutatas/06-kotesek.md 2.7.1 szakasz, [F9], [F10], [F11], [F13], [F42]; kutatas/ocr-msz-hd-60364-5-52-2011.txt 2333-2412. sor |
| 13 | Az 526.3 öt kivétele szó szerint – Heimdall-tár (id 349), elsődleges szöveg, MSZ HD 60364-5-52:2025 EV (a módosításokkal egyesített hatályos kiadás), lezárva 2026-09-03. Forráskorrekció: a feltételezett 2024-es listabővítés NEM igaz; az 526.10 kizárólag német nemzeti eltérés | kutatas/06-kotesek.md 2.7.2 szakasz; kutatas/00-megerositendo-lista.md 06. témakör |
| 14 | A kötődoboz kérdése: a hatályos szabvány tokozást és hozzáférhetőséget követel; az explicit kötődoboz-előírás a visszavont MSZ 1600-1:1977-ből származik (a visszavont státusz az MSZT-keresőből igazolva, 2026-09-12); a magyar Villamos Biztonsági Munkabizottság álláspontja és a német átvételre épülő gyártói útmutató | kutatas/06-kotesek.md 2.7.1 szakasz, [F13], [F20]; ALLAPOT.md záró kör (2026-09-12) |
| 15 | A kötés melegedése: az átmeneti ellenállás, a P = I²·R összefüggés és az öngerjesztő folyamat – lektorált szakfolyóiratban (Védelem Tudomány) közölt tanulmány | kutatas/06-kotesek.md 2.7.5 szakasz, [F2], [F3] |
| 16 | A 187,4 °C-os mérési eredmény és a 22 perc utáni zárlat, valamint az alulméretezett vezetéknél „lötyögő” érvéghüvely – egy forrásból | kutatas/06-kotesek.md 2.7.5 szakasz, [F34] |
| 17 | Csavaros szorítós és rugós kapocs összevetése; a rugós kötőelemek előnyei és a lektorált kutatás megállapítása; a sorkapocs termékszabványa (IEC / MSZ EN 60947-7-1, 0,2–300 mm², 1000 V AC / 1500 V DC) és a zöld-sárga színkód tilalma nem védőföldelési célra | kutatas/06-kotesek.md 2.7.6–2.7.8 szakasz, [F2], [F10], [F20], [F22], [F41] |
| 18 | Csupaszítás: a hossz igazítása a kapocs befogási hosszához, az érszálak bevágásának tilalma, a strip gauge jelölés; márkafüggetlen táblázat nincs | kutatas/06-kotesek.md 2.7.10 szakasz, [F31], [F34] |
| 19 | A szigetelőszalagos és az összecsavart kötés tilalma (két forrás). (Az „1914 óta tiltott” állítást a jegyzet nem vette át – egyforrású, hivatkozás nélküli.) | kutatas/06-kotesek.md 2.7.13–2.7.14 szakasz, [F1], [F2], [F22] |
| 20 | Krimpelt kötés: a gáztömör kötés fogalma, a beónozás tilalma és annak két oka; az érvéghüvely funkciója, anyaga, DIN 46228 szabványa; a préselési profilok és a présszerszám-típusok; a KZ-szám; a hét tipikus krimpelési hiba | kutatas/06-kotesek.md 2.7.9 és 3.7 szakasz, [F9], [F15], [F19], [F31], [F35], [F36], [F49], [F53] |
| 21 | Az érvéghüvely színkódjának dokumentált ellentmondása: három párhuzamos rendszer (DIN 46228-4, francia NF C 63-023, hagyományos német), a legveszélyesebb keveredés 1,0 és 1,5 mm² között | kutatas/06-kotesek.md 3.5 szakasz, [F16], [F17], [F18] |
| 22 | A szigetelt saruk eltérő színkódja (piros 0,5–1,5; kék 1,5–2,5; sárga 3,0–6,0 mm²) – egy teljes forrásból, a második csak közelítő AWG-tartományt ad és maga is gyártói eltérésre figyelmeztet | kutatas/06-kotesek.md 3.6 szakasz, [F57], [F58], [F59] |
| 23 | Az érvéghüvely szükségességének ellentmondása és feloldása: a szabvány (526.2, 526.8.1) nem az érvéghüvelyt írja elő, hanem a kapocs alkalmasságát vagy a vezetővég megfelelő kezelését | kutatas/06-kotesek.md 2.7.7 és 2.7.11 szakasz, [F1], [F9], [F20] |
| 24 | Al-Cu kötés: galvánkorrózió (két forrás, egyik lektorált folyóirat); az eltérő hőtágulás és a mikro-csúszás (gyártói forrás); az alumínium kúszása; a szakmai álláspont; a négy megoldás (bimetál/Cupal, kontaktpaszta két forrásból, minősített kötőelem, tisztítás) | kutatas/06-kotesek.md 2.7.12 szakasz, [F2], [F3], [F21], [F37], [F38], [F39] |
| 25 | A kötés ellenőrzése: a szemrevételezés szó szerinti pontja („a vezetők csatlakozásainak megfelelőségét, lásd az 5-52. rész 526. fejezetét”); a hőkamerás vizsgálat gyakorlata | kutatas/06-kotesek.md 2.7.4 szakasz, [F12] |
| 26 | A kötések kapcsolata az áramütés elleni védelemmel (alap- és hibavédelem, a PE-folytonosság szerepe) | kutatas/06-kotesek.md 2.7.3 szakasz, [F1] |
| 27 | Vizsgakapcsolat: KKK 6.2 5. sorszám (csavar-, szegecs-, villamos és lágyforrasztott kötés); a projektfeladat vizsgarész-arányai | kutatas/00-KKK-teljes-szoveg.txt; kutatas/06-kotesek.md fejléc |
Amit a jegyzet szándékosan nem állít tényként vagy nem közöl: a pákahőmérséklet konkrét értékét (három forrás, feloldhatatlan ellentmondás); a tömör szegecs hosszképletét és a hidegen/melegen szegecselés átmérőhatárát (nincs elérhető forrás); a 10.9 és 12.9 szilárdsági osztály pontos minimumértékeit (forráseltérés); a márkafüggetlen csupaszítási hossz- és nyomatéktáblázatot (nem létezik – az adatlap a mérvadó); a DIN 46234/46235/46267/46341 kábelsaru-szabványok méretadatait (a szabványszövegeket a projekt nem tudta beszerezni, a gyártói katalógus a forrás); az Al és Cu pontos elektródpotenciál-értékeit; a hőkamerás vizsgálat határértékeit; valamint az „összecsavart kötés 1914 óta tiltott” állítást. Egyforrású, tájékoztatóként jelölve: a 187,4 °C-os mérési eredmény, a szigetelt saruk színkódja, a hőtágulási együtthatók és a konkrét gyártói kapocsadatok. A 7.4 mintapélda 0,2 / 20 mΩ értékei illusztratív, felvett adatok – a nagyságrendi arány és a következtetés viszont a szakirodalommal egyező.