Соединение проводов в электропроводке. Как соединить медный и алюминиевый провод. Опрессовка, оконцевание, пайка,сварка кабелей и проводов.

Какие провода и кабели чаще всего используются для изготовления электропроводки?

Для того чтобы изготовить электропроводку, применяют провода и кабели, произведенные на базе алюминиевых и медных жил. Исходя из того, что алюминий имеет меньшую стоимость, проводку, как правило, делают из проводов с алюминиевыми жилами. Тем не менее алюминий имеет ряд характеристик, которые не очень благоприятствуют тому, чтобы соединение было надежным. Главный недостаток такого материала заключается в том, что по сравнению с медью алюминий имеет повышенную степень текучести и окисляемости. В ходе этих процессов на его поверхности образуется пленка, которая не проводит электрический ток.

Окись алюминия приводит к тому, что возникает значительное переходное сопротивление. В итоге это приводит к значительному ухудшению электрического контакта. Кроме того, из-за этого же дефекта происходит достаточно сильное нагревание проводника. Окисная пленка также значительно затрудняет процесс пайки и сварки проводов. Это происходит из-за того, что она плавится при очень высокой температуре — около 2050 °С, несмотря на то, что температура плавления самого алюминия составляет всего лишь 660 °С.

Нужно ли удалять пленку с контактной поверхности?

Пленку с поверхности алюминиевого проводника нужно удалять в обязательном порядке и принимать меры, касающиеся невозможности ее последующего образования. Для этого и необходим технический вазелин.

Конечно, медные проводники также с течением времени окислятся, однако это не приводит к значительному ухудшению качества контактного соединения, а также к нагреванию участка соединения. Следует также отметить, что удалить окись меди с поверхности проводника не так уж и проблематично.

Что еще может привести к нарушению контакта?

Алюминий имеет достаточно большой линейный коэффициент теплового расширения, если сравнивать его с другими

металлами. По этой причине не следует спрессовывать алюминиевые провода в медных наконечниках. Кроме того, также не стоит присоединять алюминиевые провода к медным контактам.

Даже в случае нормального использования алюминиевых проводов время от времени их нужно подтягивать, так как соединение с течением времени будет постепенно ослабевать из- за сильного нагревания.

В процессе эксплуатации алюминиевый провод может перетекать из области с большим давлением туда, где давление не настолько высокое. По этой причине нужно затягивать алюминиевые провода достаточно сильно, но не перетягивать их, так как из-за этого соединение тоже может очень быстро ослабеть.

Где алюминиевые провода хуже всего контактируют с другими металлами?

В наиболее плохих условиях алюминиевые жилы будут контактировать с другими проводящими электрический ток металлами в наружных электропроводах. Из-за того что в атмосферном воздухе всегда содержится определенный процент влаги, на контактных поверхностях образуется водяная пленка. При этом она обладает основными свойствами электролита. В местах соединения возникает гальваническая пара. Алюминий здесь играет роль отрицательного полюса, поэтому он с течением времени понемногу разрушается. В этом случае наиболее плохим вариантом будет соединение алюминиевого провода с медным или латунным.

Допустимо защитить данное соединение с помощью технологического вазелина. Однако лучше всего в этом случае покрыть их еще одним металлом. Для этой цели следует использовать олово или же припой типа ПОС.

Где соединение разных проводов подходяще?

В процессе использования, как уже говорилось выше, болтовые соединения алюминиевых проводов с медными ослабевают, поэтому их необходимо время от времени подтягивать. Тем не менее такую технологию продолжают использовать, допустим, в дачных домиках. Здесь данная технология наиболее успешна, так как она достаточно простая и не потребует применения какого-нибудь специального инструмента для того, чтобы обеспечить данное соединение.

Какими свойствами должна обладать конструкция зажима для соединения проводов?

Устройство зажима для того, чтобы соединить алюминиевые жилы с медными или иными проводами, должна обеспечивать выполнение следующих пунктов:

—              давление на провода в случае образования текучести должно быть постоянным;

—              должно быть изготовлено устройство, которое будет защищать провода от растекания из-под контактного винта;

—              все элементы конструкции должны быть обеспечены гальваническим покрытием.

Все эти требования выполняет зажим, который был специально создан для алюминиевых проводов. Пружинная шайба позволяет создать в месте соединения постоянное давление на провода. Кроме того, в конструкции оборудован специальный упор, с помощью которого не допускается выдавливание провода из контактного зажима.

В некоторых вариантах подобного устройства пружинная шайба и упор, который предотвращает растекание, изготавливают в виде одной лишь шайбы-звездочки (рис. 1).

Данную конструкцию нужно собирать сразу со всеми элементами, так как если будет отсутствовать даже малейшая деталь, то это приведет к значительному ослаблению контакта.

Рис. 1. Зажим для присоединения алюминиевых проводов: 1 – винт; 2 – пружинная шайба; 3 – шайба или основание контактного зажима; 4 – токоведущая жила; 5 — упор, ограничивающий растекание алюминиевого проводника

Каков порядок работ для присоединения алюминиевых жил?

Работы по присоединения алюминиевых проводов имеют свой порядок, который нужно соблюдать для того, чтобы получилось прочное и достаточно долговечное соединение.

1.              С конца жилы нужно удалить изоляцию на таком участке, чтобы его хватило для изготовления кольца. Нож для удаления изоляционного слоя нужно направлять к поверхности провода под незначительным углом - 10—15°. Так поступают для того, чтобы при срезании изоляции он направлялся параллельно жиле. Устанавливать нож перпендикулярно жиле не следует, так как при слишком сильном надавливании вы рискуете переломить жилу. Для того чтобы удалить слой изоляции с алюминиевого провода, поперечное сечение которого не превышает 4 мм2, можно использовать специальные клещи.

2.              Жилу необходимо тщательно зачистить с помощью наждачной бумаги. Этот процесс производят до тех пор, пока жила не приобретет металлический блеск, затем его нужно смазать тонким слоем технологического вазелина.

3.              Подготовленную жилу нужно загнуть с помощью круглогубцев так, чтобы образовалось кольцо. При этом провода загибают по часовой стрелке, то есть так, чтобы они находились по направлению вращения винта. Внутренний диаметр кольца делают чуть больше по сравнению с диаметром контактного винта.

4.              Провод нужно зажать на пластине контактного вывода, осторожно вкручивая его в нарезанное отверстие либо затягивая его с помощью гайки.

Как следует оконцовывать медные жилы?

Если жила изготовлена из меди, причем ее сечение составляет 1—2,5 мм2, то ее нужно оконцевать в виде кольца с соблюдением следующей последовательности действий. С конца провода удаляют около 30 мм изоляционного слоя. Далее жилу нужно зачистить с помощью наждачной бумаги до тех пор, пока жила не станет блестеть. Затем проволоку скручивают в стержень и загибают в кольцо, которое покрывают слоем канифоли. Затем на несколько секунд его помещают в расплавленный припой. После того как припой застынет, провод нужно закодировать до кольца.

Как нужно выполнить соединение медных и алюминиевых проводов?

Для соединения медных или алюминиевых проводов, относящихся к электропроводке, с проводами, которые направлены к осветительной аппаратуре, используют специальную зажимную колодку. Провода нужно зажать между пластинами. Причем в этих пластинах должны быть насечки и специальные отверстия с резьбой для зажимных винтов. На винтах должны иметься пружинящие разрезные шайбы.

По какой технологии производят соединение и оконцевание алюминиевых проводов?

В последнее время достаточно часто стал использоваться способ соединения медных и алюминиевых проводов по технологии опрессовки.

С помощью такого метода можно получить достаточно качественный контакт, а также хорошую механическую прочность. Данную технологию соблюсти весьма просто.

Опрессовку выполняют с помощью обыкновенных ручных клещей, вместо них могут использоваться механические и гидравлические прессы. Для того чтобы соединить жилы проводов и кабелей, используют гильзы, а для оконцевания подойдут наконечники (рис. 2 и 3).

Рис. 2. Оконцевание проводов

 

Рис. 3. Опрессовка алюминиевых проводов гильзами ГАО: а — односторонняя опрессовка; б — двухсторонняя опрессовка

 

Как правильно произвести опрессовку?

Для проведения опрессовки существует специальная технология, соблюдая которую можно получить весьма качественное соединение. Она включает в себя несколько основных и несложных пунктов.

1. В зависимости от того, какое сечение жил проводов и кабелей, проводящих ток, выбирают тип и размер соединительных гильз и наконечников для кабелей. Для того чтобы произвести опрессовку жил, сечение которых находится в промежутке от 2,5 до 10 мм2, применяют соединительные алюминиевые гильзы ГАО. Если же сечение больше 10 мм2, то здесь больше подойдут гильзы ГА. Оконцевание в этом случае делают путем установки трубчатых наконечников, изготовленных из алюминия типа А, или же с помощью медноалюминиевых наконечников типа ТАМ.

2.              Выбирают матрицы и пуансоны в соответствии с размерами гильзы и наконечников.

3.              В гильзах и наконечниках должна обязательно находиться заводская смазка. Если ее нет, то гильзу следует зачистить с помощью металлического ершика, а затем смазать ее технологическим вазелином. Вместо него можно использовать кварцевазелиновую или цинковазелиновую пасту.

4.              С концов жил удаляют изоляционный слой. Если вы собираетесь производить оконцевание, то длина провода, с которого нужно снять изоляцию, должна равняться длине трубчатой части наконечника. Для соединения длина зачищенного провода должна быть равна половине длине гильзы.

5.              Затем необходимо как следует отшлифовать зачищенные концы с помощью шлифовальной бумаги. Потом их протирают тканью, предварительно смоченной в бензине, а в конце покрывают слоем технологического вазелина.

6.              На готовую жилу нужно надеть наконечник или гильзу. Если вы собираетесь произвести оконцевание, то жилу нужно ввести в наконечник до упора. Если же вы изготавливаете соединение, то вам нужно вводить провода таким образом, чтобы их торцевые части соприкасались друг с другом примерно в середине гильзы.

7.              После этого приступают к установке трубчатой части наконечника или гильзы в матрицу и затем производят опрессовку.

8.              На последнем этапе острые края гильзы зачищают, а все соединение заматывают изоляционной лентой.

Категорически запрещено на алюминиевую жилу надевать медный наконечник. Это связано с тем, что у этих материалов различный коэффициент линейного теплового расширения. Это может привести к негативным последствиям — наконечник из-за чересчур сильного расширения алюминия может попросту потрескаться.

Как правильно произвести опрессовку медных кабелей и проводов?

В этом случае с провода нужно удалить изоляцию с 20—25 мм по длине провода (не важно, какой провод, — одножильный или многопроволочный). Соединяемые жилы следует положить параллельно друг другу таким образом, чтобы они небыли скручены между собой. После этого их нужно обернуть двумя слоями фольги, изготовленной из латуни или меди, при этом толщина фольги должна составлять 0,2 мм, а ширина — 18—20 мм. Участок соединения после этого обжимают с помощью прессовочных ключей.

Если жила имеет сечение 4 мм2 или немного больше, то опрессовку можно выполнить в специальных трубчатых наконечниках типа Т. Вместо них могут быть использованы медные гильзы вида ГМ. При этом все операции производятся в той же последовательности, что и для алюминиевых проводов. В этом случае накладывать слой технологического вазелина не нужно.

Категорически запрещается производить опрессовку с использованием молотка и зубила.

Где используют пайку и сварку?

Пайкой и сваркой соединяют провода только в том случае, если никакой другой способ для этой цели не подходит. Требования к такому способу соединения примерно такие же — они должны быть надежными и достаточно прочными.

Для того чтобы получить качественную пайку, нужно выполнить следующие действия:

—              ответственно подойти к выбору припоя, так как при неправильном припое соединение получится не очень прочным;

—              с контактных поверхностей необходимо тщательно удалить все следы окиси.

Если требуется соединить медные жилы, то окись снимают с жилы непосредственно перед самой пайкой. Если же соединяют алюминиевые провода, то окись снимают в процессе пайки.

Каковы преимущества пайки?

Данная технология соединения позволяет образовать весьма качественный электрический контакт, однако такое соединение является крайне непрочным, по этой причине провода перед пайкой нужно тщательно скрутить между собой.

Каким инструментом выполняют пайку?

Если провод изготовлен из меди и его сечение находится в промежутке от 1 до 10 мм2, то пайку нужно выполнять с помощью паяльника. Для данного случая больше всего подойдет припой, изготовленный из олова и свинца. Марка такого припоя - ПОС.

Перед началом пайки окись с поверхности медного провода нужно удалить с помощью наждачной бумаги или напильника. В роли флюса будет выступать канифоль или же ее раствор, кроме того, можно использовать паяльный жир.

В процессе пайки медных жил нельзя использовать травленую соляную кислоту или нашатырный спирт. Дело в том, что они будут крайне негативно воздействовать не только на пленку окиси, но и на саму жилу.

Как правильно выполнять пайку?

Участок, который вы собираетесь припаивать, нужно хорошенько разогреть. Его температура должна быть примерно на 30—50 °С выше по сравнению с температурой плавления припоя и флюса.

Если температура будет ниже, то получится так называемая холодная пайка. Ее уровень прочности не слишком высокий, к тому же она не дает требуемого электрического контакта надлежащего качества.

Чем отличается использование скрутки для соединения проводов?

Соединять провода с помощью скрутки проще всего, однако данная технология потребует последующей пропайки соединения, так как даже в хорошо изготовленной скрутке существует достаточно большое переходное сопротивление — в несколько раз большее по сравнению с другими методами соединения, например с опрессовкой, пайкой, сваркой, даже по сравнению с болтовым и винтовым соединением (рис. 4).

Рис. 4. Соединение и ответвление медных проводов марок ПВ, ПР, ПРД, ПРВД

При изготовлении скрутки провода не имеют слишком большого количества точек соприкосновения. Поэтому провода, соединенные по такой технологии, могут перегреваться. В некоторых случаях такой метод соединения может даже стать причиной пожара. Из-за этого использовать скрутку без дополнительной пропайки не следует.

В чем заключается метод соединения и ответвления проводов?

Данная технология состоит в следующем: для того, чтобы соединить два отрезка провода, необходимо плотно скрутить между собой проволочки жил, по которым проходит электрический ток. Это делают, чтобы они не раскрутились впоследствии. Провода потом скрещивают. Данное соединение обжимают плоскогубцами, после чего производят пропаивание с помощью припоя ПОС-ЗО или Г10С-40.

Скрутку нужно дополнительно изолировать по всей длине, чтобы изолента заходила на незащищенную изоляцию.

Как производят пайку однопроволочных алюминиевых жил?

Для того чтобы выполнить подобную пайку проводов, сечение которых составляет от 2,5 до 10 мм2, производят двойную скрутку с желобком (рис. 5).

Рис. 5. Соединение однопроволочных алюминиевых проводов пайкой двойной скруткой с желобком

 

С жил в этом случае нужно удалить изоляционный слой, саму жилу тщательно зачистить с помощью наждачной бумаги, а потом с использованием двойной скрутки соединить таким образом, чтобы в месте касания жил образовался желобок.

Далее это соединение нагревают с помощью обычного паяльника или же паяльной лампы до тех пор, пока его температура не станет выше по сравнению с температурой плавления припоя.

Постепенно пропаивают оба соединения. После того как припой полностью застынет, участок соединения нужно дополнительно изолировать с помощью изоляционной ленты.

Где используется сварка?

Данная технология соединения используется для того, чтобы оконцовывать и соединять между собой жилы, проводящие ток, причем всех сечений. Этот метод также подходит для того, чтобы соединять алюминиевые жилы с медными, в случае если сечение жил не превышает 10 мм2. Этот способ потребует использования специальных флюсов, сварочных аппаратов, а также иного технологического оборудования.