188340. lajstromszámú szabadalom • Réz-acél vagy bronz-acél kötőelem és eljárás annak előállítására
1 ! 88 340 2 A találmány tárgya réz-acél vagy bronz-acél kötőelem és eljárás annak előállítására tartós, karbantartást nem igénylő, korrózióálló és megbízható földelőkötések létesítése céljából. Ismeretes, hogy elektromos szerelvények érintésvédelmének és elektromos vezetékek árnyékolásának alapja a megfelelő földelés. Ez látszólag igen egyszerű követelmény esetenként, — különösen tartósan — ,igcn nehezen biztosítható. Ennek az oka az, hogy az acélból készített földelőlemczck acél kivezetésein, a földelőnyársakon, a földelővezetékeken, illetve az elektromos készülékek acélvázán kialakított acél-réz földelési pontokon már kismértékű korrózió esetén is az átmeneti ellenállások jelentős megnövekedésével kell számolni. Mivel az acél felülete, — különösen légköri viszonyok között, vagy erősen tcorrozív környezetben — könnyen korrodeál, az ilyen földelőkötések nem megbízhatóak. Ilyen megoldásokat ismertet például a 2,028,155 sz. angol szabadalmi leírás, amely szerint a földelést réz vagy íéz-ötvözetü belső magból és azt borító acélköpenyből álló földelőnyárssal biztosítják, ahol is az aeélköpeny metallurgikusan van a rézhez rögzítve, és az aeélköpeny - ben levő rézrudat — magot — 350—500 °C on megnyújtják. Ugyancsak földelőnyársat ismertet 3Z 1,467,723 sz. angol szabadalmi leírás is, amely szerint hegyben végződő és felső végén hatlapú menetes anyával vagy anyákkal ellátott rézbevonatú acélrúdhoz lehet a földelőkábelt rögzíteni. Hasonló megoldású az 581,912 sz. svájci szabadalmi leírásban ismertetett villamos földelőelem is, amelynek alumíniumból készült rúdját koaxiálisa» kettős cső, - ötvözetlen vascső és azt borító rozsdamentes acélcső — veszi kőiül. A felsorolt szabadalmi leírásokkal ismertetett megoldások kivétel nélkül földelések létrehozására vonatkoznak. de nem tartalmaznak semmilyen útmutatást a földelődéin és u földelőkábel közötti megbízható, korróziónak ellenálló, tartós, karbantartást nem igénylő és gyakorlatilag átmeneti ellenállás nélküli kötés létrehozására. Az ismerteteti megoldások hiányosságait esetenként az acélra felforrasztott réz, bronz vagy sárgaréz földelési pontok kialakításával próbálták kiküszöbölni, amihez oldható földelő kötések esetén különböző fémekből készített csavarokat és alátéteket használtak. Tekintettel a helyszínen kialakított forrasztások és keményforrasztások nehézkességére és csökkent megbízhatóságára, továbbá a többféle fém összeépítéséből kialakuló kontaktkorróziós problémák megoldhatatlanságára, ez a kérdés ezzel a módszerrel sem oldható meg tökéletesen. A találmánnyal az a célunk, hogy az előzőekben ismertetett hiányosságokat olyan kötőelemmel küszöböljük ki, amely az acél földelőelemek kivezetéseire, a földelőnyársakra, készülékvázakra vagy más föklelőlélcsítményekre fclhegesztve tökéletes földelési pont kialakítását és földelőkébe! rögzítését teszi lehetővé. A találmány alapja az a felismerés, hogy egy aeélrúdba kemény forrasztott cs az acélrúddal egyenértékű vezetőképességű réz- vagy bronzrúdból álló kötőelem acél végét a földelő létesítményekhez vagy az adott elektromos berendezés acélvázához hegesztve olyan réz vagy bronz földelési pont jön létre, amely a korróziónak jól ellenáll. A találmány értelmében földelőclemek és földelőkábelek között olyan réz-acél vagy bronz-acél kötőelemmel biztosítjuk a fémes kapcsolatot, amelynek réz-vagy bronzrűdja az acélrúd tengelyével azonos irányú furatban az acélrúdhoz keményforrasztással van rögzítve. 5 A találmány szerinti kötőelemet úgy állítjuk elő,hogy a beforrasztásra kerülő réz-vagy' bronzrúddal megegyező vagy annál nagyobb vezetőképességű acélrúd végébe annak hossztengelyével azonos irányú és a réz- vagy bronzrúd átmérője felénél nagyobb átmérőjű lyukat 10 fúrunk, es a lyukba, annak felületének minden négyzetcentiméterére számítva 4/1000—120/1000 g forrasztóanyagot helyezünk el, majd a lyukba helyezzük a rézvagy bronzrúd egyik végét, és az így összeállított szerkezetet 10—100 percig 800—1080 °C közötti hőmérsékle- 15 ten vákuumban vagy' védőgázban hőkezeljük. Forrasztóanyagként előnyösen használható ón, ónbronz, indium, indiumbronz, ezüst és/vagy ezüst-réz ötvözet. A kötőelemmel elérhető biztonság és a korrózióvédelem úgy fokozható előnyösen, hogy az acélrúdba beforrasztott 20 réz- vagy bronzrudat 1 —100 mikrométer vastag nikkel-, króm-, ólom-, ón-, kadmium-, cink-, ezüst-, arany- és/ vagy indiumbevonatta) látjuk el. Az ily módon előállított kötőelem acél végét a földelőlétesítményhez vagy a készülékvázhoz kötve, célszerűen hegesztve, olyan réz vagy 25 bronz földelési pont jön létre, amelyhez hideg kötéssel, oldható kötéssel vagy lágyforrasztással köthetünk földelő vezetékeket. A találmányt részletesen rajz alapján ismertetjük. A rajzon a találmány szerinti földelőelem azonos részei 30 azonos hivatkozási számokkal vannak jelölve. A rajz 1., 2., 3. és 4. ábrája a találmány szerinti kötőelemegy-egy lehetséges példakénti kiviteli alakját mutatja. A rajzon az 1 acélrúdhoz a 2 vagy a 3 vagy a 4 vagy az 5 réz-vagy bronzrúd van keményforrasztással rögzítve. Az 1. ábrán 35 a hidegkötésre vágj' utólagos megmunkálásra alkalmas változat van ábrázolva. A 2. és a 3. ábrán az oldható kötésre alkalmas változatok vannak ábrázolva. Az oldható kötést a 6 bronz szorítócsavarokkal és a 7 sarukkal lehet megvalósítani. A 3. ábrán ábrázolt földelőelem ese- 40 tében az 1 acélrúdhoz nemcsak a 4 réz- vagy bronzrúd, hanem a 8 réz vagy bronz alátét is hozzá van forrasztva. A 4. ábrán van ábrázolva a lágy forrasztásra alkalmas változat, ahol az 5 réz- vagy bronzrúdon lyukak vannak kialakítva. 45 A 2, 3, 4 és az 5 réz- vagy bronzrudat a keményforrasztás után a korrózióállóság növelése céljából nikkel-, ón-, kadmium-, cink-, ólom-, ezüst-, arany- és/vagy indiumbevonattal láthatjuk el. A példa szerinti kiviteli alakokkal a következőképpen 50 hozható létre földelőkötés: A rajzon ábrázolt változatokból az adott célra legalkalmasabbat kiválasztjuk, és az elektromos készülék vagy földelőlétesítmény összeszerelésekor a földelőlétesítményre vagy a készülékvázra ezt is felhcgcsztjük, vagy szegecseljük. Szereléskor a kötőelem- E5 hez hidcgkötéssel, saruval vagy lágy forrasztással köthetünk földeloyezetékeket, attól függően, hogy melyik változat felhasználása mellett döntöttünk. Természetesen egy készüléken egyszerre több kötőelem is elhelyezhető. felhegeszthető. öO A találmány szerinti kötőelemek előállításánál alkalmazott eljárást részletesen példák alapján ismertetjük. A példák a találmány szerinti kötőelemek előállításakor alkalmazott keményforrasztások foganatosításának lehetséges módjai. Ezek előállításakor rézkatalizátoron 65 2
