Молниезащита
Кабель и провод
Статьи / Кабель и провод / Способы соединения проводников. Соединение медных и алюминиевых проводов, опрессовка наконечников.
  14.12.11  |  

Способы соединения проводников. Соединение медных и алюминиевых проводов, опрессовка наконечников.

Важнейшее качество, которого добиваются при соединении проводников электропроводки, — это постоянство свойств соединения в течение достаточно долгого периода времени (десятки лет). Соединение и ответвление проводников электропроводки выполняется сваркой, опрессовкой, колпачками, сжимами (клипсами) или винтовыми клеммными зажимами в ответвительных коробках. В любом случае все соединения должны быть доступны.

Сварка медных проводников производится угольным или графитовым электродом с обязательным использованием специального теплоотводящего зажима, чтобы избежать обгорания изоляции проводников. Зажим имеет две толстые медные губки для отвода тепла и подвода сварочного тока и мощную пружину, которая позволяет губкам плотно обжимать скрученные провода.

Зажим для сварки проводов

Проводники зачищают на 30...50 мм, складывают зачищенными концами в одну сторону и скручивают. Скрутка должна иметь как минимум пять витков. Скрученные проводники обкусывают кусачками до нужной длины, и потом на середину скрученной части крепят теплоотводящий зажим, к которому подключён один вывод сварочного аппарата.

Сварка проводов

Действуя угольным электродом, подключённым к другому выводу сварочного аппарата, расплавляют концы скрученных проводов, образуя при этом аккуратный шарик из расплавленного металла. Процесс сварки стараются вести как можно быстрее, чтобы ограничить количество теплоты, передаваемое свариваемым проводникам. После остывания места сварки зажим снимают и изолируют оголённые концы, например, отрезком термоусаживаемой трубки. Для сварки проводников предпочтительнее использовать любой портативный сварочный аппарат постоянного тока. Сварка ведётся на прямой полярности (на электроде «минус»). Ток не более 80 А. Специально продаются угольные и графитовые электроды любых диаметров. Хотя есть сведения, что неплохие результаты можно получить на переменном токе, используя обычный трансформатор мощностью примерно 600 Вт и напряжением холостого хода на выходной обмотке 9... 12 В.

Работы необходимо производить в сварочной маске и рукавицах. Соединение получается максимально надёжным, прочным и дешёвым, но сам способ достаточно хлопотный и пока не очень у нас распространённый. Необходимо заметить, что проводники сваривают, скручивая вместе по два, по три или по четыре, причём чем толще проводники, тем меньше их должно быть в скрутке. Удобно фиксировать сваренные проводники в стандартных клеммных колодках, не изолируя их термоусаживаемой трубкой, а просто вставляя их в колодку с одной стороны, что, правда, несколько удорожает монтаж. Зато монтаж становится надёжным и наглядным, а клеммные колодки можно применять самые дешёвые, т. к. они используются только для фиксации проводников.

Фиксация сваренных проводов

Очень технологично и быстро, но менее надёжно и заметно дороже, чем сварка, соединение двух проводников с помощью специальных опрессовываемых изолированных соединительных гильз.

Соединительные гильзы

Для исполнения ответвлений от магистрали очень популярны, но достаточно дороги ответвительные сжимы типа Went, Scotchlok или Wago.

Ответвительные сжимы

Для соединения проводов также широко используют изолированные соединительные заглушки, или колпачки, которые просто навинчивают рукой на скрученные оголённые концы проводов. Надо заметить, что колпачки надёжно фиксируют только многопроволочные провода. Для однопроволочных нужно очень точно подбирать колпачок по суммарному диаметру соединяемых проводников, что достаточно сложно, поэтому для них лучше использовать другие способы соединения. На рисунке показаны: слева в разрезе — один из самых лучших видов колпачков из серии Performance Plus производства ЗМ™, справа — отечественные колпачки типа КИЗ.

Соединительные колпачки

На практике в качестве основного способа соединений проводников друг с другом чаше всего используются различные виды винтовых соединительных колодок и клемм. Причём для более надёжного соединения стараются, чтобы каждый проводник проходил через всю колодку и попадал под оба крепёжных винта.

Винтовые соединительные колодки

К сожалению, соединения в винтовых соединительных колодках требуется через определённые промежутки времени протягивать, т. е. дожимать ослабевающие винты. Это очень большой недостаток подобных соединений. Значительно надёжнее клеммные колодки с квадратной шайбой, под винты которых можно подкладывать пружинные шайбы, постоянно поджимающие винтовое соединение. Но такие колодки гораздо дороже винтовых, имеют большие габариты и реже встречаются.

Клеммные колодки с квадратной шайбой


Категорически не рекомендуется использовать скрутку в чистом виде, т. е. без клеммных колодок, т. к. этот вид соединения из-за ухудшения контакта со временем может начать греться и вызвать возгорание.

Не рекомендуется использовать пайку. Паять медь без флюса практически невозможно, но любой флюс (даже канифоль) при нагревании разрушается, при этом образуются активные химические соединения (они, собственно, и выполняют функцию флюса), которые вызывают усиленную коррозию проводника. Контакт из-за коррозии может ухудшиться, а соединение начать греться со всеми вытекающими последствиями, которые могут выявиться через много лет. Удалить остатки флюса в реальных условиях монтажа возможно, но технически сложно. К тому же паяные соединения очень плохо переносят отрицательные температуры.
При соединении под винт рекомендуется использовать различные виды наконечников типа «штырь», «вилка» или «ушко», которые опрессовываются на концах проводов.

Наконечники типа «штырь», «вилка» или «ушко»

Для опрессовки наконечников и соединительных гильз следует использовать только специальные пресс-клещи, или кримпер. На рисунке показан один из лучших универсальных кримперов PressMaster™, который позволяет обжимать кабели сечением 0.75...6.0 мм2. Профили обжима могут быть разными и определяются сменными матрицами. Для обжима наконечников на проводниках, в зависимости от конкретного вида наконечника, рекомендуются овальный двухконтурный, лепестковый двухконтурный и клиновидный профили. 

Пресс-клещи

Приёмы работы с многопроволочными проводниками

Очень часто в электробытовых приборах, подключаемых к сети через клеммную колодку, для подключения используются гибкие многопроволочные провода.

Зажимать многопроволочные провода в клеммной колодке непосредственно НЕПРАВИЛЬНО. Тонкие проводнички таких проводов легко деформируются винтом клеммной колодки, пережимаются и рвутся. В результате соединение получается ненадёжным, греется, оплавляется, и в конце концов провод может отгореть или выпасть. Раньше рекомендовалось обслуживать концы многопроволочных проводов. С развитием технологии опрессовки проводов для оконцовки стали применять втулочные наконечники. Очень распространены втулочные наконечники с пластмассовыми манжетами разных цветов. 

Втулочные наконечники

Порядок опрессовки многопроволочных проводов:

1) подровнять конец провода кусачками (концы всех проволочек должны быть одинаковой длины;
2) зачистить изоляцию на длину металлической гильзы наконечника;
3) аккуратно сформировать параллельность проволочек (не скручивать!). Если проволочки скручены — аккуратно распрямить;
4) надеть наконечник так, чтобы пучок проволочек высовывался из гильзы на 0.5... 1 мм, а манжета закрывала край изоляции провода;
5) обжать пресс-клещами.

Важно: не скручивать жилы и подобрать наконечник точно по
сечению провода.

Цветовая маркировка втулочных наконечников с пластмассовыми манжетами

Цветовая маркировка втулочных наконечников

Распространены и более дешёвые трубчатые наконечники без манжеты. Для соединения под винт также используются опрессовывающиеся наконечники в виде «вилки» или «ушка».

Опрессовывающиеся наконечники в виде «вилки» или «ушка»

Наконечник опрессовывается и вставляется в клеммную колодку. Для опрессовки применяют только специальные пресс-клещи.

Использовать пайку для подготовки концов многопроволочных проводников не рекомендуется, т. к. полностью удалить флюс после пайки довольно трудная и занимающая много времени задача, а остатки любого флюса со временем вызывают коррозию проводника.

Об использовании алюминиевых проводов

Для воздушных линий вне помещений использование алюминиевых проводов и кабелей является наилучшим решением. Использование же алюминиевых проводов для внутренней электропроводки запрещено, т. к. алюминий имеет очень большую величину остаточной деформации и его поверхность на открытом воздухе всегда мгновенно покрывается тончайшей плёнкой окисла, имеющей высокое сопротивление. Рассмотрим случай, когда алюминиевый провод будет положен, например, под винт. В результате теплового расширения при повышении температуры сам винт и клемма под проводом расширяются, на алюминий будет оказываться повышенное давление, и он немного деформируется. При остывании соединения давление на алюминиевый провод уменьшается. Небольшая деформация провода сохранится до следующего момента нагрева соединения и будет накапливаться с каждым циклом нагрева/охлаждения, что в конце концов приведёт к появлению зазора в соединении. Не забываем про плёнку окисла, которая при наличии зазора резко увеличивает сопротивление контакта в этом месте. В зазоре может начаться искрение, и провод у соединения отгорит, что может вызвать пожар. Вот почему для внутренней электропроводки надо использовать только медные провода и кабели.

Соединение алюминия



Другие статьи:

Выбор сечения кабеля для домашней проводки. Расчет сечения кабеля, провода.
Маркировка провода для домашней электросети. Цвет проводов.
Кабели и провода для домашней электросети. Расчет, типы кабеля и провода для дома.