Электрический контакт. Какими бывают контакты и контактные соединения.

Для чего используются контактные соединения?

С помощью данного типа соединению все элементы электропроводки объединяются в единую конструкцию как между собой, так и с источником электрической энергии.

Что такое электрический контакт?

Электрический контакт представляет собой такое соприкосновение элементов, с помощью которого создается непрерывное функционирование электрической сети. Если говорить другими словами, то электрический контакт — это узел, с помощью которого возникает контакт.

Как осуществляется электрический контакт?

Между проводниками данный тип соединения осуществляется путем нажатия одного проводящего ток элемента на другой. При этом используются болты, винты, сжимы, пружины, заклепки, совместное изменение формы (например, опрессовка или скрутка), сварка, пайка, склеивание и т. д.

Какими бывают контактные соединения?

Все контактные соединения можно разделить на три группы:

1.              Неразборные — данные соединения вообще невозможно разобрать без того, чтобы не разрушить хотя бы одну из деталей, которая образует данное соединение. К таким соединениям относят следующие: сварные, паяные, клепаные, спрессованные и клеевые.

2.              Разборные — их можно разобрать на отдельные элементы таким образом, чтобы соединяемые детали остались в целости. Это следующие соединения — болтовые, винтовые и клиновые.

3.              Разъемные — данные соединения включают в себя вилку и розетку.

Какими бывают контактные соединения по роду связи?

По этому признаку все контактные соединения делятся на две группы: цельнометаллические с физическим сварным контактом и сжимные, которые объединяются в одну конструкцию с помощью механического контакта. При этом сжимные соединения бывают как простыми, так и сложными. Простые получаются в результате соединения проводников, которые по своей структуре являются сплошными. Сложные образуются в результате соединения многопроволочного провода и наконечника или гильзы, кроме того сложное соединение получается между двумя многопроволочными проводами.

Как делятся контактные соединения по назначению?

По той функции, которую контактные соединения выполняют в распределительных устройствах, они могут быть разделены на соединения, подсоединения и ответвления.

Каким должно быть сопротивление контактного соединения?

После изготовления контактного соединения сопротивление должно получиться таким, чтобы оно не было больше аналогичного значения участка целого проводника. В том случае, если подобное соединение было получено из проводников различных материалов, то сопротивление нужно сравнивать с сопротивлением участка проводника, проводимость которого меньше.

Во время использования сопротивление данного соединения должно быть не более 1,8 значения сопротивления целой жилы.

Какие есть технологии производства контактных соединений?

В настоящее время есть целый ряд технологий, по которым производят контактные соединения элементов, по которым в дальнейшем проходит электрический ток:

—              электросварка путем контактного разогрева;

—              электросварка с помощью угольного электрода;

—              газоэлектрическая сварка;

—              газовая сварка;

—              термитная сварка;

—              контактная стыковая сварка;

—              холодная сварка давлением;

—              пайка;

—              опрессовка;

—              скрутка;

—              стягивание болтами или винтами.

В каких случаях используют электросварку с контактным разогревом?

Данный тип соединения используется для оконцевания, соединения и ответвления алюминиевых проводов, сечение которых не превышает 1000 мм2. Кроме того, такая технология применяется для того, чтобы соединять провода, изготовленные из различных материалов — медные и алюминиевые.

Где применяется сварка контактным разогревом с применением присадочных материалов?

Ее применяют для того, чтобы объединить и оконцевать между собой алюминиевые жилы, содержащие в себе несколько проволок, а также для кабелей, сечение которых не превышает 2000 мм2.

В каких случаях прибегают к электросварке угольным электродом?

Такой технологией пользуются для того, чтобы соединять алюминиевые шины самых разных сечений и конфигураций.

Когда применяют газоэлектрическую сварку?

Чаще всего данный тип соединения используется для того, чтобы объединить между собой алюминиевые и медные проводящие жилы.

Какие преимущества и недостатки газоэлектрической сварки?

Основное положительное качество газоэлектрической сварки заключается в том, что ее выполняют без флюсов. Однако у этой технологии есть и существенный недостаток — ее невозможно выполнить без достаточно дорогостоящего оборудования, кроме того в этом случае используется дорогостоящий газ.

Из-за этого газоэлектрическую сварку используют обычно для того, чтобы соединять шины из алюминиевых сплавов с медными шинами.

Кроме того, для того чтобы объединить алюминиевый и медный провод различных сечений и конфигураций, используют газовую сварку, причем в данном случае используется достаточно неудобное оборудование, которое занимает много места.

Для каких случаев наиболее подходящей будет термитная сварка?

С помощью термитной сварки соединяют провода, изготовленные из стали, алюминия и меди. Кроме того, данный способ соединения подходит для шин всех сечений. Лучше всего использовать подобную сварку для того, чтобы объединять в одну систему неизолированные провода линий электропередач в полевых условиях.

Для того чтобы произвести подобную сварку, не нужно слишком сложное и громоздкое оборудование. Такую сварку производить очень просто, главная проблема в этом случае в том, что при проведении термитной сварки повышается пожароопасность. Есть и еще одно требование — для проведения термитной сварки нужно, чтобы термитные патроны и спички хранились в особых условиях. Термитно-тигельную сварку применяют для того, чтобы соединить стальные полосы, составляющие контуры заземления, а также для монтажа грозозащитных тросов.

Где используют холодную и контактную стыковую сварку?

Стыковую контактную сварку нужно использовать в случае, если необходимо соединить шину, изготовленную из алюминия, с медной.

Холодную сварку давлением применяют для того, чтобы соединить алюминиевые и медные шины среднего сечения. Кроме того, ее используют для того, чтобы соединять однопроволочные провода, поперечное сечение которых не превышает 10 мм2. Для того чтобы произвести данный тип сварки, не понадобится использовать какие-либо дополнительные материалы или контактную арматуру.

Где применяют пайку?

Алюминиевые и медные провода любых сечений допустимо соединять с помощью пайки. При этом данная технология не является сложной, также она не потребует привлечения какого-нибудь сложного или громоздкого оборудования, однако для ее выполнения придется затратить достаточно большое количество времени и усилий. 

В каком случае прибегают к опрессовке?

Опрессовку применяют для того, чтобы изготовить контактное соединение алюминиевых, сталеалюминиевых и медных проводов, причем как изолированных, так и неизолированных. Сечение таких проводов составляет до 1000 мм2. При изготовлении оконцевания и соединении проводников нужно очень внимательно и аккуратно выбирать наконечники, гильзы и пуансоны с матрицами.

Провода допустимо скручивать лишь в том случае, если они будут использоваться на линиях связи. Выбор технологии контактного соединения напрямую зависит оттого, какие материалы нужно соединить между собой, от их сечения, напряжения, формы, а также от условий монтажа.

Как подготовить проводник к контактному соединению?

В этом случае подготовка напрямую зависит от технологии, которая будет использована при выполнении контактного соединения. Допустим, при использовании пайки концы нужно разделать ступенчато или же под углом 55°. Это делают для того, чтобы возник контакт между трубчатой частью гильзы и проволочками с каждой стороны.

При использовании оконцевания или соединении секторных или сегментных жил с помощью специальных инструментов провода нужно скруглить с помощью пассатижей. Это делают для того, чтобы жила с легкостью входила в полость гильзы.

Контактные концы плоских проводников, которые необходимо сварить, следует отрихтовать, а также произвести обработку кромок.

Как получить надежный контакт между соединяемыми проводниками?

Для того чтобы подобный контакт получился как можно более плотным, их следует тщательно зачистить от пленок. В этом случае нужно использовать смывание, химическое растворение пленок, которые могут находиться на металле. Вполне допустимо прибегать к механической очистке. Достаточно часто все эти методы очистки используют вместе.

Однако достаточно эффективно использовать механическую очистку в сочетании со смыванием и растворением. Метод, с помощью которого будет производиться очистка поверхности, нужно выбирать в зависимости от того, из каких материалов выполнены соединяемые элементы. Надо также обратить внимание, есть ли на них защитные покрытия, сделанные из металла, на разновидности пленок, а также необходимо учитывать и технологию, по которой будет изготовлено данное контактное соединение.

Проще всего очистить поверхность механическим способом. Это делают путем очистки с помощью стальных щеток или щеток, выполненных из кардоленты. Контактные поверхности алюминия нужно очищать как можно тщательнее. Сначала на поверхность нужно нанести специальную защитную смазку. Лучше всего использовать для этой цели технический вазелин. Это делают для того, чтобы поверхность соединяемых элементов не окислилась снова.

Если поверхность покрыта слоем масляной пленки, то ее нужно предварительно обезжирить с помощью растворителей. После этого проводник очищают с использованием механического метода до тех пор, пока он не приобретет зеркальный блеск.

Как защитить поверхность от повторного загрязнения?

Для того чтобы поверхность не загрязнилась вновь, ее нужно дополнительно защитить. При этом защиту нужно выбирать в зависимости от того, какое контактное соединение будет использовано. Также на степень защиты влияет материал, из которого изготовлены проводники, и условия, в которых данное соединение будет находиться.

Допустим, при проведении контактной сварки или пайки поверхность нужно предохранить от окисления с помощью флюсов. При использовании же болтового соединения, опрессовки или скрутки предохраняют от окисления с помощью контактных смазок.

Чем должны характеризоваться контактные смазки?

Данные вещества должны обладать высокой степенью адгезии. С точки зрения химии они должны быть нейтральными, а по физическим качествам их основная характеристика — эластичность.

Защитными контактными смазками могут быть: технологический или конденсаторный вазелин, кварцевазелиновая паста. Стоит отметить, что эти смазки наносят на поверхность тонким слоем.