Els elements de subjecció rarament són el primer que pensa la gent quan dissenya o manté un sistema de distribució d'energia aèria. Els braços transversals, els aïllants i els conductors solen ocupar el protagonisme. Però els cargols, les femelles i les volanderes que ho mantenen tot junts són igual de crítics per a la-fiabilitat del sistema a llarg termini. Una fallada d'un únic fixador en un pal d'energia elèctrica pot provocar una caiguda del conductor, una separació del maquinari o un col·lapse complet de la línia. Aquesta realitat és la raó per la qual la selecció de material per als fixadors de la línia de pals no és una preocupació secundària. És una decisió d'enginyeria amb conseqüències reals.
Entre les opcions disponibles, els elements de fixació galvanitzats en calent (HDG) s'han convertit en l'estàndard en el sector de la construcció de serveis públics i per una bona raó. Aquesta guia explica què són els elements de fixació HDG, per què s'especifiquen per a aplicacions de línies de pals, quins tipus s'utilitzen més habitualment i què han de saber els equips d'adquisició a l'hora d'obtenir-los.
Tancament HDG de prop-
Què significa realment HDG i per què és important
La-galvanització per immersió en calent és un procés de recobriment en què els components d'acer es submergeixen en un bany de zinc fos a temperatures superiors als 450 graus . El zinc s'uneix metal·lúrgicament a la superfície d'acer, formant un recobriment en capes que inclou tant capes d'aliatge de zinc-ferro com una capa exterior de zinc pur. El resultat no és un tractament superficial que pela o s'estella sota esforç mecànic. És una part permanent del propi acer.
Això és molt important per al maquinari de la línia de pols. Els sistemes de distribució aèries estan exposats a la pluja, la radiació UV, l'esprai de sal a les zones costaneres, la contaminació industrial als passadissos urbans i la vibració mecànica constant del vent i el moviment del conductor. Un element de fixació electro-galvanitzat estàndard porta un recobriment de zinc aproximadament entre 5 i 12 vegades més prim que un subjectador HDG. En condicions exteriors, aquest recobriment més prim pot fallar en qüestió de mesos. Els recobriments HDG de 86 micres o més, que compleixen els estàndards ASTM A153 o ISO 1461, proporcionen una vida útil mesurada en dècades en lloc d'anys.
El recobriment de zinc també proporciona una protecció sacrificial. Fins i tot si el recobriment està ratllat o danyat en una vora tallada, el zinc circumdant actua com un ànode i es corroeix preferentment, protegint l'acer exposat a sota. Aquesta propietat d'-autocuració fa que HDG sigui l'opció lògica per a infraestructures on l'accés al manteniment és limitat i la substitució és costosa.
Alguns enginyers es pregunten per què no s'utilitza l'acer inoxidable. La resposta es redueix a l'equilibri entre el rendiment mecànic i el cost. L'acer inoxidable ofereix resistència a la corrosió a tot el material, però és significativament més car i no arriba als nivells de resistència dels graus d'acer estructural que s'utilitzen habitualment en el maquinari de la línia de pals. Els elements de fixació HDG d'acer-d'alta resistència ofereixen el rendiment mecànic que les utilitats requereixen a una fracció del cost.
Els tipus de fixació del nucli utilitzats en els sistemes de línies de pols
El maquinari de la línia de pols inclou una família de components interconnectats i els elements de fixació que serveixen per a cadascun d'ells solen estar dissenyats per a aquest tipus de connexió específic.{0}}
Perns de màquina i perns trasllats
Els cargols de la màquina són el cavall de batalla de la construcció de pals d'utilitat. Passen a través de braços transversals, pinces de pal i suports de muntatge per crear les connexions estructurals primàries que mantenen el maquinari de línia al seu lloc. ElPern de màquina 5/8es troba entre les mides més especificades en el treball de la línia de distribució, que s'utilitza habitualment per assegurar els braços transversals, els bastidors secundaris i els suports pesats a pals de fusta i formigó.
Els cargols de revolt, incloses les variants de revolt simple i doble, estan dissenyats per a aplicacions on els diàmetres estàndard de la tija dels cargols de la màquina són insuficients. La tija més gran a prop del cap del cargol augmenta la resistència al cisallament i millora la transferència de càrrega als punts de connexió-d'alta tensió. Els cargols d'armament doble amplien aquest concepte encara més, permetent als serveis públics instal·lar conjunts de braços transversals paral·lels sense redissenyar l'estructura del pal.
Tots aquests elements de subjecció han de ser HDG per complir els requisits de resistència a la corrosió de la infraestructura elèctrica exterior. La uniformitat del fil és igualment important. Els recobriments HDG afegeixen zinc a les valls del fil, cosa que pot provocar l'enganxament del fil si el procés de rosca no es controla adequadament abans de galvanitzar. Els fabricants de qualitat aborden això tallant els fils amb una tolerància pre-galvanitzada més estreta perquè els fils acabats s'acoblen correctament amb les femelles corresponents després del recobriment.
Fruits quadrades i femelles hexagonals
Les femelles quadrades són l'opció preferida per a la majoria de connexions de braç transversal i de suport en el treball de la línia de pal. La seva superfície de suport més gran distribueix el parell de manera més uniforme a la interfície de connexió, reduint el risc d'incrustació a les superfícies dels pals de fusta i millorant la resistència a l'afluixament induït per vibracions-. La superfície addicional també proporciona una millor adherència de la clau anglesa, cosa que importa quan els liniers treballen amunt en condicions difícils.
Les femelles hexagonals s'utilitzen en aplicacions on les restriccions d'espai limiten l'ús de femelles quadrades o on es requereixen claus d'endoll. Tots dos tipus han de ser HDG per coincidir amb el recobriment del cargol i evitar l'activitat galvànica accelerada a la interfície de l'articulació. No es recomana barrejar tipus de recobriment en un sol conjunt, especialment en entorns costaners o d'-alta humitat.
Rentadora quadrada HDG
La rentadora quadrada HDG és un component crític en les instal·lacions de pals de fusta. Quan un cargol s'estreny contra un braç transversal o una superfície de pal, la tensió del coixinet sota la femella o el cap del cargol es concentra en una àrea petita. Sense una rentadora, aquest estrès pot aixafar o dividir la fusta, especialment en pals més antics on les fibres de fusta s'han assecat i es tornen més trencadisses amb el temps.
Una rentadora quadrada HDG distribueix aquesta càrrega en una superfície molt més gran, protegint el material del pal i mantenint la força de subjecció durant la vida útil de la connexió. La geometria quadrada proporciona una millor cobertura a les superfícies planes del braç transversal en comparació amb una rentadora rodona, i l'acabat galvanitzat per immersió en calent garanteix que la pròpia rentadora no es converteixi en un punt de corrosió en el conjunt.
Per a superfícies de pals corbes, normalment s'especifica una rentadora quadrada corbada. Aquesta variant segueix el contorn d'un pal rodó, assegurant un contacte total a través de la cara de la rentadora i evitant la càrrega puntual que podria provocar micro-esquerdes amb el pas del temps.
Volanderes de molla i femelles de bloqueig
Les línies aèries estan subjectes a vibracions gairebé-constants del vent, el galop dels conductors i el trànsit per carretera o ferrocarril en entorns urbans. Aquesta vibració és una de les causes més persistents d'afluixament de fixació en el maquinari de la línia de pals. Les femelles estàndard poden retrocedir gradualment durant mesos o anys, reduint la força de subjecció fins al punt en què el maquinari es desplaça o es desenganxa.
Les volanderes de molla HDG tracten això afegint tensió axial al conjunt. A mesura que s'estreny la femella, la rentadora de molla es comprimeix i emmagatzema energia elàstica, que després aplica contínuament contra els fils d'acoblament. Les femelles de bloqueig MF aconsegueixen un resultat similar mitjançant una geometria parabòlica que s'aplana contra la superfície d'acoblament sota parell, generant una resistència mecànica que evita el desenroscat sense necessitat d'un component de rentadora addicional.
Es recomanen ambdues solucions per a connexions que experimenten vibracions sostingudes, inclosos els conjunts de bastidors secundaris, el maquinari de terminació de cables tens i les instal·lacions de suport superior del pal.
Bolt de màquina VICTORIA 5/8
Fixacions que coincideixen amb l'aplicació
La selecció del subjecte HDG adequat implica més que especificar el diàmetre de rosca correcte. La capacitat de càrrega, la classe d'exposició ambiental i els materials que s'uneixen afecten quina família de fixacions és adequada per a una connexió determinada.
Les connexions entre els suports d'acer i els pals de formigó es comporten de manera diferent de les connexions de braç transversal-a-de fusta-. La fixació de pals de formigó sovint implica barres d'ancoratge incrustades o perns-passants amb requisits específics de profunditat d'encaixament. El treball de pal de fusta depèn més de la pressió de subjecció de la superfície, per això la rentadora quadrada HDG té un paper tan destacat en les especificacions de maquinari de la línia de distribució.
L'exposició ambiental és una altra variable clau. Les instal·lacions costaneres a pocs quilòmetres d'aigua salada requereixen el gruix total del recobriment HDG especificat sota ASTM A153, amb especial atenció a la protecció de la rosca. Els entorns rurals interiors poden tolerar recobriments lleugerament més prims, però la pràctica estàndard de la indústria és especificar HDG complet en totes les aplicacions de fixació exterior en lloc d'intentar diferenciar-los per microclima.
Les capacitats de càrrega s'han de verificar sempre en funció de les exigències mecàniques de la connexió específica. Una horquilla de didal amb una capacitat de 40 kN és un perill per a la seguretat en una posició que requereix una capacitat de 60 kN. La mateixa lògica s'aplica als elements de fixació. L'especificació d'un diàmetre de cargol basant-se en l'hàbit en lloc dels càlculs reals de cisalla i càrrega de tracció crea un risc que potser no es manifesta immediatament, però s'agreuja al llarg de les dècades-de vida útil que s'espera de la infraestructura de serveis públics.
Indicadors de qualitat a l'hora d'aprovisionar-se de fixacions HDG
El mercat de fixació HDG inclou una àmplia gamma de nivells de qualitat, i no tots els productes que reclamen el compliment de l'ASTM A153 ofereixen un gruix de recobriment consistent a totes les superfícies, especialment a les valls de fils i zones encastades. Els equips d'adquisició que abasteixen elements de fixació per a projectes de serveis públics haurien de buscar proveïdors que puguin proporcionar informes de proves de materials, registres de verificació del gruix del recobriment i proves de sistemes de qualitat de producció, com ara la certificació ISO 9001.
L'ajust de la rosca s'ha de provar a mà abans de la instal·lació. Si una femella HDG no es pot enroscar a mà a un cargol HDG sense una resistència excessiva, el gruix del recobriment és inconsistent i el conjunt pot generar lectures de parell falsos durant la instal·lació, donant lloc a connexions sub-sujetades.
La traçabilitat del lot de lliurament també és important per als projectes de serveis públics que requereixen el compliment documentat de les especificacions de contractació. Els fabricants de renom mantenen registres que vinculen lots de producció específics amb certificacions de matèries primeres i resultats d'inspecció de galvanització, cosa que permet verificar el compliment després del fet si s'identifica un problema de qualitat al camp.
Conclusió
Els elements de fixació HDG no són productes intercanviables. La combinació de la qualitat del recobriment, el grau d'acer, la precisió del fil i el disseny del producte determina si un conjunt de fixació funcionarà de manera fiable durant una vida útil de 25 anys o més en una línia aèria energitzada. Per als enginyers que especifiquen el maquinari de la línia de pals i els equips d'adquisició que l'obtenen, entenent les distincions entre els tipus de producte, des del cargol de màquina 5/8 que subjecta un braç transversal fins alrentadora quadrada HDGprotegir una superfície de pal de fusta, és la base d'un sistema de distribució fiable. Obtenir aquests detalls des del principi és considerablement menys costós que substituir el maquinari de servei mitjà-.