اعمال گشتاور مناسب جهت جلوگیری از ایجاد اتصالات سست

اعمال گشتاور مناسب جهت جلوگیری از ایجاد اتصالات سست

چکیده :

اتصالات سست ممکن است برای مدتی درست عمل کنند  اما در نهایت تجربه نشان داده است که در درجه حرارت خیلی بالا سبب آسیب تجهیزات خواهد شد. و در برخی موارد به آتش سوزی تجهیز مورد نظر منجر خواهد شد.

هدف از این مقاله پاسخ به برخی سوالات معمول است که پرسیده می شود، نشان می دهیم که اعمال گشتاور به اتصالات برخلاف برخی تصورات اشتباه، یک امر کاملاً طبیعی است.

در ابتدا ممکن است طبیعی به نظر نرسد اما این بخش مهم از نصب تجهیزات الکتریکی نباید نادیده گرفته شود.

اتصالات ناقص سبب آتش سوزی

اتصالات سست علت آتش سوزی

اتصالات سست ممکن است برای مدتی درست عمل کنند  اما در نهایت تجربه نشان داده است که در درجه حرارت خیلی بالا سبب آسیب تجهیزات خواهد شد. و در برخی موارد به آتش سوزی تجهیز مورد نظر منجر خواهد شد.

احتمالاً شما هم با نمونه هایی از آتش سوزی که به علت اتصالات سست بوجود آمده اند برخورد کرده اید.

برای بسیاری از برق کاران ایده ی اعمال گشتاور در ترمینال ها، یک مفهوم جدید می باشد.

اما مزایای آن روشن است: نصب های ایمن.

گشتاور جدید نیست؛ در حقیقت مکانیک کاران خودرو از ابزارهای اعمال گشتاور از زمان های قدیم موقعی که آنها ماشین ها را می ساختند، استفاده می کردند.

یک جست و جوی سریع در ویکی پدیا تاریخچه زیر را نشان می دهد:  

ترک رنچ ابزار مورد استفاده برای اعمال گشتاور مشخصی به یک بست مانند پیچ یا مهره می باشد که معمولاً به شکل یک آچار سوکت با مکانیسم داخلی خاص می باشد و توسط کنراد بحر در سال 1918 اختراع شده بود در حالی که برای دپارتمان (اداره) آب نیویورک سیتی کار می کرد.

 

این برای جلوگیری از بستن بیش از اندازه ی پیچ ها بر روی منابع آب و لوله های بخار زیرزمینی طراحی شده بود که تحت تعمیر قرار می گرفتند.

 

برق کارهایی وجود دارند که هنوز یک پیچ گوشتی گشتاور را ندیده اند و یا هنوز نمی دانند که این ابزار وجود دارد؛ برخی هم نمیدانند که از کجا این ابزارها را بخرند.

بعنوان حرفه ای صنعت برق، ما باید اطلاعاتی را تهیه کنیم اگر شرایط محیط خواستار آن است.

 

چرا گشتاور؟

 علاوه بر تجهیزات نصب مطابق با لیست و مقررات برچسب زدن به عنوان الزامات NEC 110.3B،

(یکی از بخش های استاندارد NFPA 70)

 

دلایل متعددی وجود دارد که اتصالات باید تحت گشتاور قرار گیرند. با محکم کردن اتصالات می توان از اتلاف انرژی جلوگیری کرد.

جلوگیری از آتش سوزی دلیل بزرگ دیگری است تا گشتاور به اتصالات اعمال شود.

 وقتی هادی ها تماس خوب نداشته باشند باعث ایجاد جرقه می شود. جرقه و گرمای بیش از حد باعث آتش می شود.

 

گشتاور، فقط برای اتصالات شل نیست بلکه ممکن است بعضی اتصالاتی که خیلی سفت هستند نیز دارای نقص بوده و نیاز به اعمال گشتاور داشته باشند.

یک اتصال ناقص همیشه با بازرسی چشمی مشخص نمی شود. توجه کنید یک پیچ آسیب دیده بر روی یک اتصال مکانیکی، می تواند یک اتصال ناقص را نشان دهد.

هنگامی که مدارشکن (بریکر) دچار مشکل شده است ممکن است هیچ نشانه بصری آشکاری وجود نداشته باشد.

هر دو اتصال شل و خیلی سفت یک ریسک خرابی را به همراه خواهد داشت. تولیدکنندگان تجهیزات و استانداردهای صنعت دوباره سفت کردن اتصالات را توصیه نمی کنند حتی وقتی یک اتصال "گرم " طی یک بازید مادون قرمز، شناسایی شده است.

به سادگی سفت کردن اتصالات احتمالاً مشکل را برطرف نخواهد کرد. اتصالات باید دوباره باز شده، تمییز شده و مجدداً با ابزار و گشتاور مناسب بسته شود. علاوه بر این، قطع کردن انتهای سیم قبلی که متصل شده بود و ایجاد اتصال در یک قسمتی از سیم که استفاده نشده بود ایمن ترین و درست ترین راه حل می شود.

 

گشتاور یا ترک "Torque ":
گشتاور به هر گونه نیرو یا مجموعه ای از نیرو ها گفته می شود،که باعث ایجاد چرخش حول یک محور می گردد.

نحوه محاسبه گشتاور "Torque " :
تصور کنید یک نفر در حال بستن یک پیچ با استفاده از یک دسته بکس 1 متری باشد. اگر او از 10 کیلوگرم نیرو (برای بستن پیچ حول محورش استفاده کند، او گشتاوری معادل 10 کیلوگرم نیرو متر را حول محور پیچ اعمال کرده است.
البته در سیستم استاندارد متریک (SI) نیرو با استفاده از واحد نیوتن سنجیده می شود. بنابر این با استفاده از این تبدیل که 1 کیلو گرم نیرو معادل 9.81 نیوتن می باشد، شخص گشتاوری معادل 98.1 یا حدوداً 100 نیوتن در متر را اعمال کرده است.



use.jpg

 

اهمیت کنترل گشتاور اعمالی بر پیچ ها:
اگرچه روش های بسیار متنوعی برای الصاق دو یا چند قطعه به یکدیگر وجود دارد، اما اتصال بوسیله پیچ و مهره یکی از مهمترین و کاربردی ترین اتصالات در تمامی صنایع می باشد.
هدف از اتصال قطعات به یکدیگر بوسیله پیچ و مهره الصاق دو قطعه به یکدیگر با کششی بزرگتر از آن نیرویی که می خواهد دو قطعه را از یکدیگر جدا کند می باشد.
در این حالت پیچ باید در حالتی با تنش ثابت مانده و دچار خستگی و شکست نشود. اگر سفت شدگی پیچ کمتر از میزان مورد نیاز باشد، بنابرین تنش کششی اعمال شده در پیچ کمتر از میزان مورد نیاز بوده و اتصال ایمن نخواهد بود. اگر گشتاور اعمالی وارده بر پیچ بزرگتر از میزان مورد نیاز باشد، داخل پیچ تنش های بزرگتری از آنچه مورد نیاز است وجود خواهد داشت، و ممکن است اولاً باعث شکست پیچ شده و همچنین موجب تخریب سطح کار و قطعات گردد.
بنابراین استفاده از ابزاری که بتواند گشتاور اعمالی بر پیچ و به تبع آن کشش حاصل در پیچ و قطعات را با تلورانس رضایت بخشی کنترل و اعمال کند ضروری است.

 

 چه ابزارهایی مورد نیاز است؟

هنگامی که یک مهندس ناظر برای بازدید از تابلویی در یک کارگاه پروژه می رود، یکی از اولین چیزهای که باید از مهندس برق پروژه بپرسد این است: ابزارهای مربوط به گشتاور شما کجاست؟

پاسخ های یکسانی که همه می دهند این است: برای سی ساله که این کار را انجام می دهم. یا هیچ کسی تا الان از من نخواسته که با این ابزار انجامش بدهم. این پاسخ ها را معمولاً متخصصین برقی که ترک رنچ (آچار گشتاور) یا پیچ گوشتی گشتاور ندارند و یا از این ابزار استفاده نکرده اند می دهند. اغلب از آچار آلن استفاده می کنند اما این ابزار مناسب این کار نیست. آیا می شود پیچش و گشتاور مناسب را با احساس دست انجام داد؟! آیا می توان بازوی دست را کالیبره و تنظیم کرد؟ حتی فردی که سالها از آچار گشتاور استفاده می کند نمی تواند به اندازه کافی در بستن صحیح این نوع پیچ ها مطمئن باشد.

تحقیقات نشان داده است که تنها حدود 25 درصد از پیچ هایی که بدون استفاده از آچار گشتاور بسته شده اند در محدوده تلرانس بیست درصد از گشتاور توصیه شده توسط سازندگان پیچ ها قرار دارند. این بدان معناست که 75 درصد از اتصالات اشتباه هستند. آیا احساس خوبی وجود دارد که کار درست در حدود 25 درصد انجام شود؟ قاعدتاً پاسخ منفی است.

15a_ParkhurstPH3.jpg

 

داشتن ابزار مناسب برای انجام کار بهترین نقطه برای شروع است. در غیر این صورت ممکنه شما خودتان را در معرض خطر قرار دهید. برای شروع کار هر تکنسین برق باید یک آچار گشتاور (ترک رنچ یا ترکمتر) داشته باشد. یک ترک رنچ اینچ-پوند مورد نیاز است البته بسته به نوع کار ممکن است یک آچار گشتاور فوت-پوند نیز مورد نیاز باشد. همچنین نیاز به یک پیچ گوشتی گشتاور، چهارسو، مته چاکدار، انبردست و دم باریک نیز می باشد. ترک رنچ های فوت-پوند برای پیچ هایی که نیاز به گشتاور بیش از 250 اینچ-پوند دارند مورد نیاز است و این پیچ ها معمولاً در تجهیزات برقی بیش از 200 آمپر بکار گرفته می شوند.

پیچ گوشتی گشتاور بیشتر برای مدارشکن ها، شمش ترمینال های زمین و نول مورد نیاز می باشد. تجهیزات برقی کوچکتر (در حد 100 آمپر) با هادی های ورودی کوچک به احتمال زیاد دارای ترمینالی با پیچ تنظیم چاکدار خواهد بود. این قانون خوب از انگشت شصت را بخاطر داشته باشید که مقدار گشتاور لازم برای بستن یک پیچ چاکدار (پیچ پیچگوشتی خور) بیشتر از 50 اینچ-پوند نمی باشد.

پیچ های آلن خور شش وجهی در ترمینال های مدارشکن های بزرگتر و تابلوهای تجاری مورد استفاده قرار می گیرد. و دهانه جهت دسترسی به آنها بسیار کم می باشد.

باید از انبرقفلی یا انبر دست مناسب جهت نگه داشتن و اعمال گشتاور مناسب برای باز و بستن این پیچ ها استفاده کرد.

تجهیزات آسیب دیده، هزینه های اضافی و زمان اتلاف شده ای که امکان جلوگیری از آنها وجود دارد را تحمیل می کند.

آیا شما تا کنون اصطلاح مهر و موم گشتاور “torque seal” را شنیده اید؟ و تعجب نکرده اید که این چه اصطلاحی است؟ اصطلاح مهر و موم گشتاور توسط تولیدکنندگان در کارخانه و برقکاران برای اتصالات شبکه درست بکار می رود. مهر و موم گشتاور یک نوار از رنگ لاکی است که پس از اعمال گشتاور مناسب به یک پیچ، مهره و پیچ تنظیم استفاده می شود. آن معمولاً در چند لوله فشرده شده و در رنگ های مختلف ارایه می شود. مهر و موم گشتاور یک روش مناسب برای تشخیص اینکه کدام پیچ تحت گشتاور مناسب قرار گرفته است می باشد.

نکته: مهر و موم گشتاور جایگزینی بجای ابزار مناسب گشتاور نیست و آن تنها بعد از محکم بستن اتصالات تحت مقدار گشتاور مناسب با ابزار لازم می باشد.


44444.jpg

چه مقدار گشتاوری باید اعمال شود؟

همیشه از مقدار گشتاوری که تولیدکننده تجهیز پیشنهاد داده است (در صورت امکان) استفاده نمایید. جهت نصب تجهیزات جدید همیشه باید مقدار گشتاور مناسب اعمال شود ولی ممکن است شما فرصت لازم را نداشته باشید. مقادیر گشتاور ترمینال ها را می توان داخل برچسب هایی که درون کاورهای داخل تابلو (جلوی درب) قرار دارند یافت. این ترمینال ها شامل ترمینال مربوط به کابل سرویس ورودی، شمش نول یا زمین، اتصالات روی شمش ها و پیچ های روی بریکرها (مدارشکن ها) باشند.

مقدار گشتاور مورد نیاز برای پیچ های بریکرها (مدارشکن ها) بر روی برچسب تابلو قید نشده است و این مقادیر گشتاور بریکرها بر روی برچسب خود بریکر آورده می شود. (مطابق شکل بالا)

این مقادیر می تواند بر اساس سازندگان مختلف تجهیزات در جاهای مختلف درج شود. برخی از سازندگان در جداره مدارشکن درج می کنند و برخی دیگر بر روی آنها. یکی از مشکلات درج این مشخصات بر روی جداره جانبی مدارشکن ها این می باشد که ممکن است کاربر برای خواندن آنها نیاز به در آوردن تجهیز از محل نصب شده داشته باشد. البته ممکن است تکنسین برقکار خوش شانس همان نوع مدارشکن (کلید اتوماتیک) را به عنوان یدک در خودروی خود داشته باشد که در آن صورت از روی برچسب آن می تواند مقدار گشتاور مورد نیاز را مشخص کند. همچنین ممکن است که شما برای خواندن مقادیر گشتاور نیاز به ذره بین یا فردی با چشمان تیزبین داشته باشید. به علت استفاده از اندازه فونت های ریز این اطلاعات درج شده، خواندن آنها بسیار سخت خواهد بود.

15a_ParkhurstPH6.jpg

جایی که مقدار گشتاور مورد نیاز تجهیز مشخص نیست (بیشتر برای تجهیزات و بریکرهای قدیمی)، مقادیر گشتاور پیش فرض را می توان در هندبوک استاندارد الکتریکی ملی (آمریکا) NEC 2008 بعد از بخش 110/14  پیدا کرد. در NEC2011 و کدهای جدیدتر 3 و 4 می توانید مقادیر گشتاور پیش فرض را در پیوست 1 پیدا کنید. این مقادیر نباید هرگز جایگزین دستورالعمل های سازندگان تجهیزات شود. جای تاکید دارد که مقادیر گشتاور همیشه تابع دستورالعمل های سازندگان تجهیزات هستند و ممکن است تجهیزات در گشتاورهای مختلف استفاده شوند.

 

 

 منبع

http://iaeimagazine.org/magazine/2015/01/15/inspecting-electrical-connections-for-proper-torque/

 

 

  • ۱۳۹۵/۰۱/۲۶
  • 0
این مطلب را به اشتراک بگذارید
avatars
نویسنده : تیم تولید محتوای ایکهربا

نظرات خود را با ما درمیان بگذارید

محصولات مرتبط

مطالب مرتبط