KABLOVSKE PAPUČICE I ČAURE

Kablovske papučice i čaure                                                                  

Kablovske papučice i čaure su nepravedno zanemaren, ali veoma važan i nezaobilazan element u kablovskim energetskim spojevima.

Sa pojavom prvih izolovanih bakarnih provodnika krajem 19. veka, a zatim i aluminijumskih provodnika sredinom 20. veka, pojavila se potreba za osmišljavanjem elemenata za završavanje i nastavljanje provodnika. Kako je tokom prvih dvadesetak godina dominantno bio zastupljen izolovani bakarni provodnik, na svetsku scenu stupile su kablovske papučice – elementi namenjeni za završavanje provodnika – i spojne čaure – elementi namenjeni za njihovo nastavljanje.

Treba napomenuti da su prvi provodnici bili izolovani bitumenom, jutom, specijalnim vrstama nauljenog papira, gumom i pamukom. Tek tokom 20. veka počela je upotreba PVC-a (polivinil-hlorida), a nakon toga i XLPE-a (umreženog polietilena).

U nastavku teksta treba uzeti u obzir činjenicu da su provodnici i papučice izrađeni od aluminijuma znatno ekonomičniji od onih izrađenih od bakra, i to iz tri pretežna razloga: berzanske cene materijala, troškova prerade i specifične težine predmetnih metala. Generalno posmatrano, ova tri aspekta bila su veoma važna u potrazi za alternativom i prelasku sa bakarnih na aluminijumske mreže.

Drugi važan detalj u razvoju papučica i čaura jeste brzina njihove ugradnje, kao i njihova univerzalnost. U današnje vreme efikasnost, odnosno brzina ugradnje, imaju veliki značaj. Takođe je važno da u određenim slučajevima jedna papučica ili čaura odgovara čitavom opsegu provodnika, odnosno da se može ugraditi na što širi spektar provodnika, bez obzira na to da li su oni bakarni ili aluminijumski, sektorski ili okrugli, većeg ili manjeg poprečnog preseka.

Kablovske papučice

Sam dizajn kablovskih papučica zavisio je od sledećih elemenata:
•    vrste provodnika na kojem se koriste;
•    mesta na kojem se provodnik povezuje – priključnog mesta;
•    načina na koji se kablovska papučica povezuje sa samim provodnikom.
Kablovske papučice ugrađuju se na aluminijumske i bakarne energetske provodnike svih dimenzija i svih naponskih nivoa, bez obzira na to da li je njihova konstrukcija u poprečnom preseku sektorska (SE/SM) ili okrugla (RM/RE).
Bakarni provodnici zahtevaju papučice izrađene od bakra, površinski zaštićene kalajisanjem ili cinkovanjem. Površinska zaštita bakra vrši se zato što bakar ima prirodno svojstvo da vremenom oksidira, a sloj oksida koji se pojavljuje predstavlja uzrok povećanja prelaznog električnog otpora. Kao posledicu toga imamo pretvaranje električne energije u toplotnu.
Kablovske papučice izrađuju se od elektrolitičkog bakra, sa ciljem da imaju što bolju električnu provodljivost. Nažalost, u poslednje vreme na tržištu se pojavljuju papučice izrađene od sličnih metala, ali sa dosta lošijim električnim karakteristikama – više o tome u našem blogu.
Kablovske papučice najčešće su istog dizajna, bez obzira na to da li se postavljaju na kraj sektorskog ili okruglog provodnika. Naravno, postoje i izuzeci, kao i neka specifična rešenja.
Aluminijumski provodnici zahtevaju papučice izrađene od aluminijuma. Površinska zaštita nije potrebna, mada se zbog pojave aluminijumskog oksida najčešće deo papučice predviđen za postavljanje provodnika štiti elektro-kontaktnom mašću, dok se sam ulaz u papučicu štiti gumenim ili sličnim jednokratnim čepom.
Ako papučice posmatramo prema vrsti i tipu priključnog mesta, važno je napomenuti da je pri izradi priključnog mesta za kvalitetan kontakt veoma bitno da papučica ima veliku površinu naleganja na priključno mesto (crtež 1 , 2 i 3 / presek A), kao i da papučica ima propisanu debljinu na svom najtanjem poprečnom preseku (crtež 1 , 2 i 3 / presek B).

Važno je da provodnik bude što čvršće stegnut u papučicu. Takođe je važno da papučica bude što čvršće stegnuta na priključni element.
Na početku teksta rekli smo da su papučice i čaure nepravedno zapostavljeni elementi, jer je njihova ekonomska vrednost, ako za primer uzmemo elektroormane, veoma mala u odnosu na cenu samog ormana – negde oko 1–3%. Sa druge strane, sama priključna mesta veoma su osetljiva i od njih u velikoj meri zavise dugotrajnost i sigurnost samog ormana.
Tako da, prema ovoj podeli, kablovske papučice delimo na:
•    papučice za bakarne provodnike;
•    papučice za aluminijumske provodnike;
•    papučice za aluminijumske i bakarne provodnike;
•    papučice specijalne namene.
Mesto na kojem se provodnik povezuje može biti izrađeno od bakra ili aluminijuma, različitih oblika i namena. To mogu biti bakarne šine u razvodnim ormanima, priključna mesta prekidača, rastavljača i ostale rastavne tehnike, koja je većinom napravljena od bakra, nakon čega je površinski zaštićena kalajisanjem, srebrom ili cinkom.
Dosta ređe su priključna mesta napravljena od aluminijuma. Generalno, i ta priključna mesta, napravljena od aluminijuma, površinski se presvlače kalajem, što im daje sposobnost da prihvate i bakarnu papučicu.
O prirodnoj netrpeljivosti bakra i aluminijuma i elektrolitičkoj koroziji možemo da napišemo poseban tekst, jer je ta tema veoma zanimljiva.
Zbog strukture priključnih mesta, koja su dominantno izrađena od bakra, i sve veće upotrebe aluminijumskih kablova, vremenom su se pojavila tehnička rešenja koja su omogućavala spoj, na primer, bakarne šine i aluminijumskog provodnika.
Papučice koje se najčešće nazivaju AlCu imaju takvu mogućnost. Postojalo je više tehničkih rešenja:
•    rešenje sa kalajisanom podloškom koja bi se postavljala između šine i papučice;
•    aluminijumske papučice sa integrisanim bakarnim prstenom;
•    bimetalne papučice izrađene frikcionim varenjem;
•    aluminijumske papučice koje su čitavom površinom kalajisane;
•    papučice sa prstenom od mesinga i slično.
Ovde treba spomenuti i poslednjih godina veoma popularne papučice koje se nazivaju univerzalne papučice sa moment-vijcima. One takođe imaju sposobnost da prihvate i aluminijumski i bakarni kabl, a da priključno mesto bude element od bakra ili aluminijuma.
Univerzalne papučice i čaure imaju veliki opseg preseka provodnika koje mogu da prihvate, kao i mogućnost brze ugradnje uz pomoć aku-bušilica (fotografija 2).
Jedina mana im je nešto veći gabarit, tako da, ako imate malo prostora u elektroormanu, to može predstavljati problem. Takođe, ni ekonomski parametar im generalno ne ide u prilog – imaju veću cenu od, da kažemo, standardnih papučica i čaura.
Tako da, prema ovoj podeli, papučice možemo svrstati u tri grupe:
•    papučice kojima se bakarni provodnik priključuje na bakarne elemente;
•    papučice kojima se aluminijumski provodnik priključuje na bakarne elemente;
•    papučice kojima se aluminijumski provodnik priključuje na aluminijumske elemente.

Način povezivanja provodnika sa papučicom

Treća bazična podela napravljena je na osnovu načina na koji se sam provodnik pričvršćuje, odnosno vezuje za papučicu.
Kada su se pojavile prve papučice i čaure, nisu bile dostupne hidrauličke i električne prese, aku-prese i slični specijalni alati, tako da su se papučice u to vreme povezivale sa provodnikom uz pomoć mehaničke sile dobijene pritezanjem šrafova, pomoću standardnih šrafcigera/odvijača ili standardnih ključeva (fotografija 3).
Tada su i papučice bile dominantno bakarne, što je dozvoljavalo urezivanje kvalitetnih navoja u telu papučice. Kao posledica toga, šrafovi su mogli kvalitetno da se zategnu u telu papučice i na taj način naprave odličan kontakt.
Vijčane kablovske papučice VKP za bakarne provodnike bile su prvi proizvod kompanije Marel. Njihova proizvodnja u našim pogonima počela je 1997. godine.
Aluminijumske papučice su dosta mekše i takvo rešenje bilo je teže primenjivo zbog tankog zida papučice i specifične mekoće aluminijuma.
Tehničkim istraživanjem i testiranjem došlo se do načina ugradnje koji se naziva ugradnja presovanjem, odnosno primenom mehaničke sile na samu papučicu.
Presovanje ima i prednost u odnosu na vijčane papučice, jer je otpornije na vibracije u spojevima koji su izloženi vibracijama, kao što su, na primer, železničke i tramvajske kontaktne električne mreže.
Univerzalne papučice sa moment-zavrtnjima imaju navoj u aluminijumu, ali su zidovi, a samim tim i dužina navoja, dosta veći, što dozvoljava kvalitetno izrađen navoj.
Sem toga, aluminijumske papučice za presovanje prave se od aluminijuma čistoće 99,5%, koji je mekan i pogodan za presovanje, dok se univerzalne papučice prave od legura aluminijuma sa magnezijumom, koje su dosta čvršće i žilavije, tako da su pogodne za urezivanje navoja u telo papučice.
Tako da, prema ovoj podeli, papučice možemo svrstati u dve grupe:
•    papučice na kojima se veza sa provodnikom ostvaruje mehaničkom silom dobijenom pritezanjem šrafova;
•    papučice na kojima se veza sa provodnikom ostvaruje mehaničkom silom dobijenom presovanjem.

Obeležavanje papučica

Možemo da spomenemo i obeležavanje papučica:
•    generalno, na papučici treba da piše za koju vrstu provodnika je namenjena;
•    koliki je otvor za priključni šraf;
•    u slučaju da je papučica namenjena presovanju, treba da budu obeležena mesta za presovanje;
•    ako je reč o univerzalnim papučicama, treba navesti preporučenu silu pritezanja moment-zavrtanja, odnosno očekivanu silu kidanja moment-glave;
•    po zahtevu kupca možemo da stavimo i naponski nivo;
•    na tržištima Severne Amerike i Kanade praktikuje se da se papučice obeležavaju bojama kako bi se lakše raspoznavale.

Autor – Radna grupa Marel d.o.o., 2026. godina