Контактные соединения являются очень важным элементом электромонтажных работ, потому что надежность любой электрической установки в значительной степени определяется качеством выполнения электрического контакта.
Ко всем контактным соединениям предъявляют определенные технические требования, в том числе к электрическим параметрам, конструкции, хорошей устойчивости к механическим факторам, надежности и безопасности. В этой подборке собраны лучшие статьи сайта , в которых рассмотрены основные способы создания качественных соединений и ответвлений проводов и кабельных жил в электроустановках.
В месте соприкосновения двух проводников возникает переходное сопротивление электрического контакта , величина которого зависит от большого количества факторов: физических свойств соприкасающихся материалов, их состояния, силы сжатия в месте контакта, температуры нагрева и т.д.
Особенно неблагоприятной с точки зрения надежности электрического контакта является поверхность алюминия . Предварительно очищенная поверхность алюминия после нескольких секунд пребывания на воздухе покрывается тонкой окисной пленкой, твердой и тугоплавкой, обладающей высоким электрическим сопротивлением. Температура плавления алюминия составляет 565 - 578 о С, а его оксидной пленки - около 2000 о С.
В отличие от алюминия медь обладает лучшей проводимостью, медленно окисляется и имеет удовлетворительные механические характеристики . Окисная пленка на меди легко удаляется и незначительно влияет на качество электрического соединения.
При прямом соединении с медью алюминий образует гальваническую пару, являясь в ней отрицательным электродом. В месте контакта возникает электрохимический процесс, в результате которого алюминий разрушается.
Для соединения медных и алюминиевых проводов и жил кабелей нужно использовать специальные клеммные и болтовые соединения, которые описаны в этой статье - .
При создании контактного соединения особое внимание всегда уделяют подготовке жил проводов и кабелей
: снимают изоляцию с жил специализированным инструментом или , наждачной шкуркой, ацетоном или уайт-спритом зачищают оголенные части жил. Длина разделки должна учитывать особенности конкретного способа соединения, ответвления или оконцевания жил проводов и кабелей.
Существует большое разнообразие способов монтажа электрического контакта . Наиболее качественным соединением контактов всегда будет то, которое обеспечивает наиболее низкое значение переходного контактного сопротивления как можно более длительное время.
Основными способами выполнения контактных соединений являются сварка, пайка, опрессовка, болтовые и клеммные соединения. Каждый из перечисленных способов имеет свои достоинства и недостатки.
До внедрению в электромонтажную практику опрессовки и сварки способ соединения, ответвления и оконцевания медных жил был основным. Широко применялись способы скрутки жил небольших сечений с последующей пропайкой их мягкими оловянистыми припоями. Сейчас это способ из-за его большой трудоемкости используют редко.
Процесс пайки проводов и жил кабелей заключается в покрытии разогретых концов соединяемых жил расплавленным оловянисто-свинцовым припоем. В качестве флюса применяется канифоль, стеарин или паяльная мазь ().
Для пайки медных жил малых сечений используют трубки припоя, заполненные канифолью, или раствор канифоли в спирте, который перед пайкой наносят на место соединения. Соединение должно быть механически прочным. Пайка должна быть гладкой, без пор, загрязнений, наплывов, острых выпуклостей припоя, инородных вкраплений - , .
После пайки на контактное соединение накладывают 2-3 слоя липкой изоляционной ленты с перекрытием каждого витка. Очень желательно это место покрыть сверху еще и влагостойким лаком. Вместо изоляционной ленты на пропаянное контактное соединение можно надеть изоляционный колпачек.
Пайка также используется при оконцевании медных многопроволочных жил в кольцо. Это лучший способ оконцевания медных многопроволочных жил сечение до 2,5 мм 2 . Пропаянное кольцо должно быть равномерно покрыто припоем. Проволоки повива должны полностью входить в монолитную часть кольца, а его диаметр соответствовать диаметру винтового зажима.
Для создания качественного пропаянного контактного соединения жилы проводов (кабелей) необходимо правильно скрутить. От правильной скрутки очень сильно зависит качество пропаянного контакта. О том, как сделать хорошую скрутку смотрите здесь:
Один из самых старых способов создания контакта - использование болтовых и винтовых соединений . Они относятся к разборным контактам. Стабилизация переходного сопротивления в них осуществляется за счет затяжки винта или болта.
В последнее время, очень популярным способом соединения проводов и жил кабелей является , типа WAGO
. Существуют и другие фирмы-производители такого типа электротехнических изделий - клеммники REXANT, TRIDONIC, Klemsan, СМК и т.д.
Сварка дает монолитный и надежный контакт, поэтому она широко применяется при электромонтажных работах:
С помощью опрессовочных клещей выполняют также оконцевание жил проводов и кабелей. Для этого используют специальные наконечники под опрессовку: .
Очень часто электрикам приходится подключать электроустановку к уже существующей линии, проходящей мимо в относительной близости. Иными словами, необходимо создать ответвление проводов . В этой статье рассмотрены способы создания ответвлений с помощью специальных ответвительных сжимов, клеммных колодок и прокалывающих зажимов -
При создании соединений, оконцеваний и ответвлений жил проводов и кабелей не забывайте соблюдать правила техники безопасности, особенно это важно при использовании специального инструмента и оборудования!
Жду ваших комментариев!
Обзор подготовил Андрей Повный
- Монтаж современных электросетей различного назначение зачастую требует соединения кабелей. Существуют разные способы выполнения данных соединений, но все они должны удовлетворять следующим требованиям:
- переходное сопротивление не должно быть выше сопротивления на сплошной части жилы;
- электрическая прочность изоляции в месте соединения не должна отличаться от прочности в других местах;
- место соединения необходимо надежно загерметизировать и защитить от повреждений механического типа.
Качественное соединение кабелей обеспечивает бесперебойную работу сети, в то время как до 90% всех возникающих неполадок электроснабжения припадает именно на контакты в месте соединения. Поэтому к выбору способа соединения следует отнестись со всей ответственностью.
Способы соединений
Скрутка – достаточно широко распространенный вид соединения в бытовых условиях, до недавних пор использовался и на производстве. Способ применяется для одножильных однородных проводников (медных или алюминиевых), осуществляется путем скручивания проводников с последующей изоляцией места контакта. Опрессование скрутки выполняется посредством СИЗ (соединительных изолирующих зажимов). Такие соединения достаточно удобны при монтажных работах небольшого объема. Однако следует иметь в виду, что в настоящее время соединение скруткой не предусмотрено правилами устройства электроустановок (ПЭУ).
Пайка – доступное и надежное неразъемное соединение, чаще применяется для соединения медных жил, но допускаются и алюминиевые соединения такого рода. Предварительно жилы следует зачистить, облужить и выполнить их скрутку. После пайки контактная группа изолируется, оптимальным способом является изоляция посредством термоусадочной трубки. Соединение пайкой достаточно надежное и имеет отличную проводимость, но его не рекомендуется применять в местах с высоким уровнем механического воздействия.
Опрессовка – надежное соединение токопроводящих жил осуществляется с помощью специальных гильз. Опрессование является эффективным методом соединения для относительно больших токов. Помещенный внутри гильзы провод обжимается с помощью специального инструмента, образуя монолитное соединение с необходимым сопротивлением. При помощи данного способа можно соединять медный и алюминиевый проводники.
Сварка – долгосрочное соединение с низким сопротивлением и уровнем нагрева в месте контакта. При помощи сварки возможно соединение алюминиевых жил кабелей любого сечения или алюминиевых и медных жил (при сечении не более 10 мм2). Выполняется сварка одним из трех способов: 1) контактный разогрев; 2) термитная сварка; 3) газовая сварка. Во избежание коррозии, сварочные соединения покрывают лаком с последующей изоляцией лентой (для большей эффективности каждый слой ленты покрывается лаком).
Метод сварки популярен, несмотря на свою трудоемкость, так как обеспечивает высокую механическую устойчивость и отличный электрический контакт. Однако, данный способ неприемлем для выполнения соединений внутри механических конструкций из-за громоздкости сварочных аппаратов. В таких случаях, соединения лучше выполнять посредством механических зажимов разного рода.
Механические способы соединений посредством сжимов
- Болтовые соединения – достаточно громоздкие соединения для цепей с большим током. Переходное сопротивление в таких контактах стабилизируется посредством затяжки болта. Используются для соединения не более 2-х проводников;
- Винтовые клеммные соединения – отличный вариант для коммутации проводников в распределительных коробках. Допускается соединение данным методом проводников из разных материалов. Для соединения используется специальная колодка с размещенными внутри контактами, к которым крепятся проводники;
- Самозажимные клеммники — быстрый и технологичный метод соединения, при котором достаточно вставить проводники в клеммник. Способ не подходит для гибких многожильных проводов. Данное соединение исключает короткое замыкание и нагревание в контактных точках;
- Сплайс – конструкция для сращивания волоконно-оптического кабеля. Волокна, запущенные в сплайс приводятся в контакт и фиксируются посредством специальных защелок;
- Соединение посредством применяется для силовых кабелей. Могут использоваться металлические или эпоксидные муфты, но в настоящее время наиболее эффективным является применение термоусаживаемых муфт, выполняемые из термопластов согласно новейшим технологиям.
Страница 1 из 4
Общие сведения о соединении и оконцевании токопроводящих жил проводов и кабелей
Соединение и оконцевание токопроводящих жил проводов и кабелей - весьма ответственные операции, от правильного выполнения которых в большой мере зависит надежность работы электроустановок. Контактные соединения делятся на разъемные и неразъемные. Первые выполняют при помощи, винтов, болтов, клиньев и сжимов, вторые осуществляют сваркой, пайкой и опрессовкой.
Для надежной работы контактное соединение должно: иметь малое электрическое сопротивление, не превышающее сопротивления целого участка такой же длины. (Повышенное сопротивление контакта приводит к усиленному местному нагреву, что может вызвать разрушение соединения. Согласно нормам допускается кратковременный нагрев жил при коротком замыкании до 150°С при резиновой и пластмассовой изоляции и до 200 °С-при бумажной. Понятно, что контактное соединение должно выдерживать такие же температуры и, кроме того, надежно работать при многократных нагревах и охлаждениях.):
иметь высокую механическую прочность (особенно если соединение должно выдерживать значительные механические усилия - соединение шин, проводов воздушных линий и др.);
быть устойчивым к воздействиям едких паров и газов, изменению температуры и влажности, возможным вибрациям и сотрясениям, которые могут возникнуть при работе оборудования.
В электромонтажной практике используются медные и алюминиевые токопроводящие части. При монтаже соединений возможны пары «медь - медь», «алюминий - алюминий» и «медь - алюминий». У меди пленка окиси образуется медленно, мало влияет па качество контактного соединения и хорошо удаляется. Поэтому соединение медных токопроводящих частей обладает наилучшими электрическими и механическими свойствами. Алюминий тоже окисляется на воздухе, но у него пленка окиси образуется очень быстро, обладает большой твердостью и. высоким электрическим сопротивлением. Кроме того, температура плавления этой пленки, составляет около 2000 °С, поэтому она препятствует пайке и сварке алюминиевых проводов обычными методами.
В соединении меди с алюминием образуется гальваническая пара, в результате чего соединение быстро разрушается электрохимической коррозией.
Винтовые соединения
Основной вид контактного присоединения медных и алюминиевых жил малого сечения к электрическим машинам, аппаратам и приборам - винтовое соединение. Его применяют для проводов сечением до 10 мм2.
Для присоединения медных жил малых сечений их изгибают в виде колечка, которое в случае многопроволочной жилы пропаивается. Несколько сложнее делают винтовые присоединения алюминиевых жил. Дело в том, что алюминий под давлением начинает как бы «течь» в область с меньшим давлением. Поэтому, если алюминиевое соединение чрезмерно затянуть винтом, то с течением времени контактное соединение ослабнет, так как некоторая часть металла «вытечет» из-под шайбы. Особенно быстро происходит этот процесс при периодическом нагреве и охлаждении соединения. Для предотвращения этого явления винтовой зажим должен иметь устройство, предохраняющее алюминиевое колечко от раскручивания и компенсирующее ослабление контакта из-за текучести алюминия.
Для запирания колечка используют шайбу-звездочку или прямоугольную шайбу с бортиками, а для компенсации давления - пружинящие шайбы. Перед затяжкой винта контактные поверхности зачищают до блеска и смазывают кварцевазелиновой пастой.
Соединение опрессовкой
Рис. 1. Прессовочные клещи ПК-2М в гильзах типа ГАО
При соединении опрессовкой концы соединяемых проводов вводит в соединительную гильзу (отрезок трубки из чистой меди или алюминия) и сдавливают специальным инструментом. Большое значение для качества соединения имеет чистота контактных поверхностей, поэтому при любом способе опрессовки с жил и гильз должны быть удалены грязь, остатки изоляции и окисные пленки. С медных проводов пленку окиси удаляют в процессе опрессовки, когда поверхность металла растягивается и «течет», поэтому никакой специальной обработки, кроме зачистки, для медных проводов не требуется. Что же касается алюминия, то для разрушения прочной пленки его окиси на зачищенные контактные поверхности наносят пасту, состоявшую из вазелина с добавкой твердых зерен кварцевого песка или окиси цинка. При опрессовке твердые частицы разрушают пленку, а вазелин препятствует повторному окислению контактов.
Опрессовку алюминиевых проводов сечением до 10 мм2 производят диаметром до 9. мм) с помощью пресс-клещей ПК-2М (рис. 1). Они имеют рукоятки с фиксатором 5, ограничивающим степень вдавливания, одна из которых соединена с упорной скобой 3, а вторая - с толкателем 4. На скобе закреплена матрица 1, а на толкателе - пуансон 2 с зубом. 
Рис. 2. Прессовочные клещи ПК-1М
Рис. 3. Опрессовка проводов в гильзах ГАО:
а - в укороченной гильзе, б -в удлиненной гильзе, в - установка гильзы в прессе, г - гильзы после опрессовки, д - изоляция гильзы
Пресс-клещи ПК.-1М (рис. 2) за счет большой длины рукояток создают давление, достаточное для опрессовки гильз диаметром до 14 мм. В гидравлических монтажных клещах Г КМ рабочее движение толкателя с пуансоном происходит за счет давления в гидроцилиндре, которое возникает при нажатии рукоятки.
Технологический процесс опрессовки показан на рис. 3. Подготовка алюминиевых проводов к соединению заключается в их зачистке и покрытии пастой. После этого на концы проводов надевают укороченную гильзу ГАО (при односторонней опрессовке, рис. 3, а) или удлиненную гильзу той же марки (при двухсторонней опрессовке, рис. 3, б) и делают одно или два вдавливания прессом или клещами (рис. 35, в, г). Пуансон вдавливают в гильзу до момента срабатывания фиксатора-ограничителя или до тех пор, пока пуансон не коснется матрицы (если пресс-клещи не имеют фиксатора). Опрессованное контактное соединение очищают от остатков пасты и изолируют полиэтиленовыми колпачками или изоляционной лентой (рис. 3, д). 
Рис. 4. Инструмент для опрессовки:
а - механический пресс РМП-7М, б - гидравлический пресс РГП-7М
Для опрессовки алюминиевых проводов и жил кабелей сечением 16...240 мм2 используют гильзы типа ГА. В качестве опрессовочного инструмента применяют прессы, позволяющие создать большие усилия вдавливания. На рис. 4 показаны ручной механический пресс РМП-7М и ручной гидравлический пресс РГП-7М. Первый из них работает по тому же принципу, что и пресс-клещи, работа второго аналогична действию гидравлических клещей ГКМ. Усилие вдавливания этих клещей до 69 кН (7 т).
Опрессовку проводов больших сечений проводят в следующем порядке. После удаления изоляции, очистки и обработки пастой провода вводят в гильзу так, чтобы стык жил находился в центре ее (рис.4.5, а). Секторную жилу кабеля необходимо скруглить для того, чтобы она без больших зазоров укладывалась в гильзе.
Эту операцию на многопроволочных жилах выполняют универсальными плоскогубцами, а на однопроволочных - с помощью специальных обжимок, которые временно устанавливают для этой цели в пресс вместо матрицы и пуансона (рис. 5, б). Во время опрессовки на гильзе делают четыре вдавливания - по два на каждой половине (рис. 5, в). 
4.5. Технология соединения жил опрессовкой:
а - подготовка жил, 6 - скругление жилы, в - гильза после опрессовки
Для ускорения и повышения качества опрессовки можно использовать двухзубую матрицу, устанавливая ее в электрогидравлический пресс ПГЭЛ-2.
Опрессовка медных проводов производится таким же образом и теми же инструментами в гильзах марки ГМ. Медные многопроволочные жилы сечением до 2,5 мм2 можно соединять опрессовкой без гильз (рис. 6). 
Рис. 6. Соединение медных жил сечением до 2,5 мм2:
а - расположение жил, 6 - наложение медной или латунной ленты, в - уплотнение ленты, г - опрессовка, д - готовое соединение
Зачищенные участки жил длиной 20...25 мм плотно прижимают друг к другу и обворачивают в несколько слоев медной или латунной лентой (фольгой) шириной 18...20 мм, толщиной 0,2...0,3 мм. Затем в клещи ПК-2М устанавливают гребенчатую матрицу и пуансон, с помощью которых производится опрессовка.
Токопроводящие жилы проводов и кабелей во время монтажа и ремонта соединяют следующими способами: сваркой, пайкой и опрессовкой. Для резьбового контактного соединения используют металлические (медные, алюминиевые) наконечники, которыми оконцовывают токоведущие жилы.
Электрическая сварка жил
Для сварки жил применяют бездуговую сварку способом контактного разогрева, дуговую полуавтоматическую сварку в среде аргона плавящимся электродом и ручную дуговую сварку в среде аргона неплавящимся электродом. Дуговую сварку используют при большой теплоемкости жил - для многопроволочных жил крупных сечений (алюминиевых до 1500 мм² и медных до 300 мм²), а также для монолитных алюминиевых жил сечением до 240 мм².
Для сварки соединений и ответвлений однопроволочных жил сечением до 10 мм² применяют сварку электродами или аппаратом ВКЗ-1.
Сварку по торцам многопроволочных жил сечением до 240 мм² проводят в стальных или угольных формах, используя ранее выпускавшиеся комплектные установки серии У САП или трансформаторы мощностью около 2 кВт, угольные электроды и охладители для предохранения изоляции от перегрева. Вторичное напряжение трансформаторов должно быть в пределах 8-12 В.
Для повышения качества сварки необходимо надежно удалить окислы с поверхности свариваемых металлов. Особенно это относится к алюминиевым жилам. Окислы удаляют флюсами, например, АФ-4а и ВАМИ (при сварке алюминиевых жил). Сварное соединение защищают водостойкими лаками.
Сварные соединения считаются непригодными, если возникают: пережоги наружного повива, нарушения целости металла шва при перегибах соединения или усадочные раковины глубиной более одной трети диаметра жилы.
Газовая сварка жил
Наибольшее применение в монтажной практике нашли пропано-воздушная и пропано-кислородная газовые сварки. Все способы газовой сварки имеют общие технологические особенности.
Газовое сварочное пламя сильно рассеивает теплоту. В связи с этим возникает опасность повреждения изоляции. Поэтому при сварке широко применяют защитные экраны из листового асбеста. Воздействие концентрированного газового сварочного пламени на отдельные проволоки жилы часто приводит к их пережогу. Поэтому при сварке используют сварочные цельные или разборные стальные, а также угольные формы, надеваемые на жилы проводов и являющиеся косвенными нагревателями жил: факелы пламени направляют не на жилы, а на поверхность форм. Материал жил нагревается теплоизлучением внутренних поверхностей форм.
Сильный нагрев при сварке может служить причиной перегрева изоляции. Поэтому применяют массивные стальные охладители, которые плотно устанавливают на оголенные жилы поблизости от зоны сварки.
Применение флюсов является нежелательным, так как остатки флюса после сварки удалить из многопроволочных жил трудно. Оставаясь на проволоках, флюсы способствуют коррозии и разрушению соединения. Для получения хорошего качества наплавленного металла шлаки удаляют стальным стержнем - мешалкой.
Термитная сварка жил
Термитная сварка основана на высокой теплотворной способности специального горючего состава - термита (по массе Fe 2 O 3 - 72,5 %, Аl - 18 %, Mg - 4,5 % и 40 %-го ферромарганца - 5 %). Из термита прессуют толстостенные полые цилиндры - муфели, составляющие основу термопатронов. Для поджигания муфеля термопатрона служат специальные термитные спички, создающие температуру около 1000° С. Горит термитный патрон при температуре около 2800еС.
Рис. 32. Термитные патроны ПА (а
), ПАТ (б
), ПАС (в
), М (г
):
1 - муфель; 2 - жила; 3 - втулка для монолитных секторных жил; 4 - кокиль; 5 - присадок; 6 - колпачок; 7 - уплотнение; 8 - стальной кокиль; 9 - алюминиевый вкладыш; 10 - медный кокиль; 11 - вкладыш из медно-фосфористого припоя.
Термитная сварка обеспечивает высокую производительность работ и хорошее качество получаемых соединений. Для термитной сварки применяют термопатроны различных конструкций: ПА (рис. 32, а) - для стыкового соединения алюминиевых жил сечением 16-800 мм² и приварки наконечников к жилам сечением 300 - 800 мм²; ПАТ (рис. 32,6) - для торцовой сварки многопроволочных алюминиевых жил суммарным сечением до 240 мм² и для приварки наконечников к жилам сечением 70 - 240 мм²; АТО для сварки по торцам многопроволочных жил суммарным сечением 5 - 32 мм², скрученных между собой.
Для сварки неизолированных алюминиевых и сталеалюминиевых проводов воздушных линий при сечениях 16-240 мм² служат термопатроны ПАС (рис. 32, в). Медные провода BЛ при сечениях 25 - 150 мм² сваривают термопатронами М (рис. 32, г).
Для секторных жил изготовляют переходные втулки с цилиндрической наружной поверхностью и отверстием секторного сечения (рис. 32, а, з). Термитная сварка производится с применением флюсов АФ-4а, ВАМИ.
Рис. 33. Приспособление для сварки алюминиевых жил:
1 - охладители; 2 - откидные винты; 3 - соединительная планка; 4 - винт крепления соединительной планки к штативу; 5 - штатив; 6 - выдвижная стойка; 7 - экран; 8 - сменная разрезная втулка.
Стыковая термитная сварка алюминиевых жил кабелей проводится в следующем порядке:
Пайка жил
Пайка применяется при соединении медных жил сечением 16-185 мм². Она отличается простотой технологии, но большой трудоемкостью.
Для пайки алюминиевых жил в стальных съемных формах широко применяют припои А, ЦО-12, ЦА-15. В медных остающихся гильзах алюминиевые жилы, предварительно облуженные припоем А, соединяют припоями ПОС-ЗО и ПОС-61. Эти же припои используют при пайке медных жил. При пайке медных жил в качестве флюсов применяют канифоль или ее спиртовой раствор КСп.
Рис. 35. Соединение жил непосредственным сплавлением припоя:
а - нанесение припоя, б - растирание припоя стальной кисточкой, в - пайка в форме.
1 - горелка; 2 - припой; 3 - стальная кисточка; 4 - асбестовая пряжа; 5 - тепловой экран; 6 - форма: 7 - жила кабеля.
Соединение и ответвление жил непосредственным оплавлением припоя (рис. 35) проводят в съемных формах или в соединительных гильзах. Разъемные формы поставляются промышленностью и применяются многократно. Неразъемные формы сгибают из кровельной стали для одноразового использования.
Алюминиевые многопроволочные жилы сечением 16 - 240 мм² разделывают, обезжиривают и зачищают. Концы жил 7 облуживают (рис. 35, я, б), периодически разрушая окислы торцом стальной кисточки 3. На стыке жил отмечают границу формы, от которой на длину 10-12 мм внутрь стыка подматывают асбестовую пряжу 4. Затем на жилы устанавливают форму 6 и закрепляют ее бандажами. Форму с обеих сторон ограждают тепловыми экранами 5 (рис. 35, в), разогревают пламенем горелки 1 до температуры плавления припоя и заполняют припоем 2 до верха. Подогревая форму, тщательно промешивают жидкий припой мешалкой, удаляя с поверхности шлаки. Затем соединение охлаждают. При застывании припоя предохраняют его от ударов и сотрясений: все припои для алюминия особенно хрупки при температуре от 250° до точки плавления. Далее снимают форму, экраны и охладители, удаляют остатки асбестовой пряжи, зачищают и опиливают соединение. Готовое соединение изолируют.
Опрессовка жил
Наиболее широкое распространение получили три способа опрессовки: местным вдавливанием, сплошным обжатием и комбинированным обжатием.
Способ местного вдавливания характеризуется сравнительно небольшими усилиями опрессовки, однако контакты соединения получаются менее стабильными, и искажается геометрическая форма токопроводящих жил. При напряжениях 6-10 кВ искажение формы жил приводит к созданию неоднородности электрического поля, которое опасно для изоляции. С помощью местного вдавливания соединяют алюминиевые жилы сечением 16 - 95 мм² при напряжении кабельных линий до 10 кВ включительно, сечением более 95 мм² при напряжении до 1 кВ.
Способы сплошным и комбинированным обжатием связаны с применением более мощных и дорогих прессов с приводами. Этими способами получают контактные соединения более высокого качества, чем при местном вдавливании.
Рис. 36. Пресс-клещи ПК-3:
1 - толкатель; 2, 5 - винты; 3 - блок-пуансон; 4 - блок-матрица; 6 - бугель; 7, 10 - рукоятки; 8 - тяга; 9 - блокировочное устройство.
Инструменты для опрессовки, которыми непосредственно воздействуют на металл соединения, представляют собой комплекты из пуансонов и матриц и являются сменными в механизмах (прессах). В последние годы инструменты для опрессовки модернизированы и выпускаются в виде наборов НИСО для опрессовки алюминиевых жил сечением 16 - 240 мм² и НИОМ для опрессовки медных жил тех же сечений.
Рис. 37. Механизмы опрессовки ПГЭ-20 с электроприводом (а), РМП-7 (б), ПГР-20М1 (в), гидроклещи ГКМ (г):
1 - бугель; 2 - гидроцилиндр; 3 - насос; 4 - привод; 5 - рукоятка; 6 - откидная скоба; 7 - корпус; 8 - барабан; 9 - матрица; 10 - пуансон; 11 - поршень; 12 - рукоятка-резервуар.
Для создания усилий, необходимых для опрессовки, применяют разнообразные механизмы (рис. 36 - 38). Наиболее удобными в практике ремонтных работ являются механизмы ПГР-20М1 и ПГЭ-20, в которых посадочные места для инструмента унифицированы (рис. 37). Это позволяет применять механизмы как с набором НИСО, так и с набором НИОМ, т. е. производить опрессовку алюминиевых и медных жил.
Соединение и ответвление однопроволочных алюминиевых жил сечением 2,5-10 мм² выполняют в гильзах ГАО. Соединение алюминиевых и медных жил сечением выше 10 мм² производят в алюминиевых трубчатых гильзах, а оконцевание - в наконечниках ТА и ТАМ. Для соединения и оконцевания медных жил применяют медные трубчатые гильзы и наконечники Т.
Рис. 38. Пороховой пресс ППО-95М:
1 - ствол; 2 - амортизатор; 3 - защитный кожух; 4 - корпус; 5 - винт; 6 - матрица; 7 - пуансон; 8 - гайка амортизатора; 9 - стопорная пружина; 10 - экстрактор; 11 - затвор; 12 - боевая пружина; 13 - ударник; 14 - пуговка.
Кроме трубчатых изделий для опрессовки применяют штифтовые медно-алюминиевые наконечники ШП и кольцевые медные наконечники П (пистоны). Наконечники ШП выпускают для многопроволочных алюминиевых жил сечением 16 - 240 мм², а пистоны П - для медных жил сечением 1,0; 1,5 и 2,5 мм².
В технологии опрессовки алюминиевых и медных жил имеются некоторые различия. На поверхности алюминиевых жил образуется оксидная пленка, которая имеет высокое электрическое сопротивление. Поэтому для избежания образования этой пленки при подготовке алюминиевых жил к опрессовке применяют кварцевазелиновую пасту. Ее наносят на предварительно очищенную стальными щетками и ершами поверхность, затем удаляют грязную пасту ветошью и наносят новый слой пасты. Последовательность оконцевания и соединения опрессовкой алюминиевых жил сечением 16-240 мм показана на рис. 39.
Рис. 39. Последовательность опрессовки алюминиевых жил сечением 16 - 240 мм²:
а - концы жил после снятия изоляции; б - зачистка жил; в - зачистка внутренней поверхности гильзы; г - смазка внутренней поверхности гильзы кварцевазелиновой пастой; д - смазка жил кварцевазелиновой пастой; е - соединение, подготовленное к опрессовке; ж - опрессовка жил; з - опрессованное соединение.
Выбирают инструмент, механизм и наконечник (гильзу) для данного типа и сечения жилы. С участка жилы, равного длине втулки наконечника или половине длины гильзы, удаляют изоляцию (рис. 39, а), зачищают жилу (рис. 39, 6), внутреннюю поверхность гильзы (рис. 39, в) или наконечника и смазывают кварцевазелиновой пастой (рис. 39, г, д). Надевают наконечник до упора, жилы вводят в гильзу до стыка (рис. 39, ё) (стык должен находиться в середине длины гильзы). Собранное соединение устанавливают в механизм для опрессовки; предварительно пуансон отводится от матрицы в крайнее положение (рис. 39, ж). Проводят опрессовку жил. Окончание процесса опрессовки определяется по моменту упора шайбы пуансона в торец матрицы. Опрессовку наконечников осуществляют двумя вдавливаниями однозубым инструментом или одним вдавливанием двухзубым инструментом. На гильзе с каждой стороны выполняют по два вдавливания (рис. 39, з). Наилучшие результаты опрессовки достигаются применением набора НУСА с пуансоном ступенчатой формы.
С опрессованного соединения или наконечника удаляют излишки пасты, притупляют острые грани на соединении и обезжиривают его. Накладывают один слой кабельной бумаги на соединение жил кабелей напряжением 6-10 кВ с перекрытием всех лунок, предварительно заполненных кабельной массой МП. Готовое соединение изолируют.
Рис. 40. Соединение проводов ВЛ:
а - последовательность обжатия в двух соединителях с шунтом и с применением сварки; б, в - порядок обжатия (показан цифрами) монометаллических и сталеалюминиевых проводов; г, д - соединение скручиванием без применения и с применением сварки.
Обжатие и опрессовка неизолированных проводов BЛ (рис. 40) проводится в том случае, когда к соединению как электрическому контакту не предъявляют высоких требований.
Соединения выполняют в соединителях, представляющих собой отрезки труб овального, круглого или фасонного сечений.
Обжатие проводов с применением сварки проводят в двух соединителях с шунтом, в удлиненных соединителях с шунтом и в соединителях с петлей, где располагают сварное соединение. Первый и третий варианты позволяют полностью разгрузить сварное соединение от механических нагрузок.
Соединения в двух овальных соединителях выполняют в следующем порядке: очищают, промывают в растворителе и вытирают насухо овальные соединители 1 (рис. 40, а), после чего надевают их на провода 3. Подготавливают концы проводов к сварке и проводят термитную сварку жил 2. Отрезают от провода шунт 4 длиной, равной трем длинам соединителя. Размечают, очищают от грязи, промывают в растворителе, вытирают насухо места установки соединителей на проводах и на шунте, покрывают их нейтральным техническим вазелином. Собранное соединение обжимают клещами, предназначенными для обжатия проводов. Качество обжатия контролируют осмотром и замерами глубины вдавливаний. При обнаружении дефекта соединение вырезают и выполняют заново.
В соединениях с петлей (петлю выполняют, как и при соединении скручиванием - рис. 40,6) провода пропускают через соединитель так, чтобы их свободные концы были длиной не менее трех четвертей длины соединителя. Проводят обжимку или опрессовку по общей схеме. Концы проводов изгибают петлей, стыкуют и сваривают термитной сваркой.
Обжатие алюминиевых проводов производят клещами, например МИ-19А, по рискам на соединителе (рис. 40,6, в). Сначала опрессовывают сердечники жил, вводя их внутрь стального соединения (при этом основной соединитель должен быть надвинут на один из проводов). После опрессовки стального сердечника основной соединитель располагают поверх него симметрично и опрессовывают на алюминиевых повивах проводов.
Соединения скручиванием в овальных соединителях (рис. 40, г, д) для проводов сечением 10-185 мм² выполняют в приспособлении с неподвижным зажимом и вращающейся планшайбой. Провода с соединителем жестко закрепляют в зажиме и планшайбе. Затем планшайбу поворачивают на 3 - 4,5 оборота (пропорционально сечению жил). При необходимости выполняют сварку в петле (рис. 40,6).
При наличии на поверхности соединителя трещин, механических повреждений или следов значительной коррозии, при кривизне опрессованного соединителя более 3 % его длины опрессованные контактные соединения бракуются.
Рис. 41. Средства и способы контроля качества опрессовки:
а, б - при местном вдавливании специальным измерителем; в, г - при местном вдавливании штангенциркулем с насадкой; д - при комбинированном обжатии штангенциркулем.
Широкое применение для контроля качества опрессованных соединений имеет метод измерений остаточных толщин с помощью приспособленных для этого штангенциркулей или штриховых приборов (рис. 41). Измеряемые при этом остаточные толщины h , h 1 и h 2 должны соответствовать нормам. Контролю подвергают 3-5% соединений опрессовкой кабельных жил и 5-10% соединителей BЛ.
К атегория: Электричество на даче
Оконцевание и соединение проводов и кабелей
От качественного соединения жил проводов и кабелей во многом зависит надежность работы электроустановки. Наиболее сложно соединение алюминиевых жил проводов и кабелей. Дело в том, что алюминий, являясь хорошим проводником, обладает рядом неблагоприятных свойств, с которыми необходимо считаться при выполнении контактных соединений. К ним относятся: быстрое образование на воздухе пленки окиси, температура плавления которой составляет около 200 °С (температура плавления самого алюминия примерно 650°С); ползучесть под давлением; отрицательный потенциал по отношению к меди и стали; высокая теплоемкость.
Пленка окиси алюминия имеет большое электрическое сопротивление и, следовательно, ухудшает электрический контакт. Ползучесть под давлением приводит к тому, что алюминий частично вытекает из-под соединения, ослабляя электрический контакт. Отрицательный потенциал по отношению к меди, стали, цинку приводит к созданию гальванической пары при соединении алюминия с этими металлами, в которой алюминий постепенно разрушается. При некачественном соединении жил проводов может возникнуть перегрев изоляции или пережог самих жил при сварке и паянии.
Но несмотря на перечисленные неблагоприятные свойства алюминия, в настоящее время применяют простые и достаточно надежные способы соединения алюминиевых жил.
Опрессовка с применением гильз ГАО относится к лучшим способам, которые следует применять для соединения и ответвления алюминиевых однопроволочных проводов сечением 2,5-10 мм2.
Если суммарное сечение жил меньше внутреннего диаметра гильзы, то в гильзу вводят дополнительную жилу. С концов проводов снимают изоляцию, зачищают оголенные участки жил под слоем технического вазелина или кварцевазелиновой пасты, протирают зачищенные жилы и смазывают чистой кварцевазелиновой пастой. Далее зачищают внутреннюю поверхность гильзы до металлического блеска ершиком, смазанным техническим вазелином, протирают гильзу снаружи и внутри тканью, смоченной бензином. После протирки внутреннюю поверхность гильзы немедленно смазывают кварцевазелиновой пастой. Эти операции производятся в том случае, если кварцевазелиновая паста не была нанесена в заводских условиях. Затем устанавливают в гильзу подготовленные жилы и проверяют ее заполнение. Пустоты заполняют отрезками смазанных кварцевазелиновой пастой жил. Опрессовывают одностороннюю гильзу одним вдавливанием, а двухстороннюю - двумя с помощью пресс-клещей ПК.-3, ПК-2м или ПК-1м.
Соединение алюминиевых жил суммарным сечением до 10 мм2 в клещах с двумя угольными электродами - способ рекомендуемый. Для выполнения соединения пассатижами скручивают подготовленные концы жил, не допуская перекручивания жил, находящихся в изоляции. Смазывают концы жил тонким слоем разведенного флюса ВАМИ, направляют вниз подготовленные концы жил. Замыкают и раскаляют концы угольных электродов. Далее отключают клещи, прижимают раскаленные электроды к концам жил и удерживают их в этом положении до образования шарика на жилах. Остатки флюса и шлака удаляют щеткой из кардоленты, а место соединения промывают бензином и покрывают влагостойким лаком.
Соединение алюминиевых жил суммарным сечением 2,5-10 мм2 двойной скруткой с желобком выполняется в том случге, если отсутствуют условия для применения опрессовки или сварки. Для выполнения пайки подготавливают концы жил - определяют на концах проводов участки для снятия изоляции, снимают изоляцию и зачищают жилы до металлического блеска щеткой из кардоленты. Жилы скручивают так, как показано на рис. 3, а. После скрутки жилы должны быть ровными и прижатыми друг к другу. Пламенем горелки или бензиновой паяльной лампы (рис. 3,6) нагревают скрутку жил до начала плавления припоя. Вводят палочку припоя марки А или марки ЦО-12 в пламя и натирают ею желоб до полного облуживания и заполнения припоем. Далее желоб поворачивают на 180° и выполняют операции по его заполнению припоем.
Рис. 1. Опрессовка однопроволочных алюминиевых жил в гильзах ГАО: а - выбор гильзы; б- снятие изоляции с концов жил; в, г-зачистка и смазка внутренней поверхности гильзы; д - установка жил в гильзу; е - опрессовка
Пайку жил можно выполнить и паяльником. Место соединения покрывают влагостойким лаком и изолируют (рис. 3, в). На выполнение одного соединения однопроволочных жил сечением 2,5-4 мм2 расходуется примерно 1 г припоя, 5,5 г бензина. Продолжительность пайки 25 с.
Соединение и ответвление медных жил сечением до 10 мм2 пропаянной скруткой относятся к лучшим способам. Для соединения жил с концов проводов снимают изоляцию, зачищают жилы до металлического блеска и скручивают пассатижами с плотным прилеганием витков друг к другу. Скрутку покрывают раствором канифоли или паяльного жира и пропаивают с помощью паяльника, паяльной лампы или газовой горелки. Для пайки применяют мягкие оловянно-свинцовые припои марки ГЮС-40 или ПОС-61.
Рис. 2. Соединение алюминиевых жил в клещах с двумя угольными электродами: а - снятие изоляции; б - зачистка и скрутка жил; в - покрытие флюсом; г и д - сварка скрутки; е - обработка мест сварки; 1 - угольный электрод; 2 - скрутка алюминиевых жил; 3 - двухэлектродные клещи; 4 - понижающий трансформатор
Оконцевание медных многопроволочных жил сечением до 2,5 мм2 в кольцевых наконечниках по ГОСТ 9688-82 является одним из лучших способов, который следует применять. Снимают изоляцию на расстоянии 25-30 мм от конца жилы с помощью специального инструмента - монтерского ножа, ослабляют повив проволок жилы и зачищают жилы до металлического блеска. Свивают зачищенные проволоки и скручивают конец жилы в кольцо по ходу часовой стрелки.
Рис. 3. Соединение однопро- волочных алюминиевых жил пайкой двойной скруткой с желобом
В зависимости от сечения токопроводящей жилы и контактного винта выбирают концевой наконечник, на цилиндрическую часть которого надевают жилу.
Наконечник с жилой надевают на стержень пуансона, установленного в пресс-клещах ПК-2м таким образом, чтобы участок жилы между наконечником и изоляцией был размещен в желобке пуансона. Нажатием на рукоятки пресс-клещей до упора торцов матрицы и пуансона осуществляют опрессовку. Разжимают клещи и снимают готовое соединение.
Изгибание конца многопроволочной жилы в кольцо с полудой - другой рекомендуемый способ оконцевания. Конец жилы оформляют в кольцо аналогично указанному выше, покрывают его раствором канифоли в спирте, погружают в припой ГЮС-40 на Г-2 с или припаивают с помощью паяльника.
Соединение алюмомедных жил рекомендуется выполнять с помощью гильз ГАО по технологии, принятой для соединения алюминиевых жил. Сварка алюмомедных жил известными способами не обеспечивает требуемого качества контактных соединений. Удовлетворительное соединение можно получить осадкой опрессовки без применения гильз с помощью модернизированных пресс-клещей КСП. Технологически соединение выполняют следующим образом: скручивают провода в одном из отверстий пресс-клещей, затем осаживают, освобождают соединение и снимают облой. При выполнении одной осадки механическая прочность соединения может быть недостаточна: могут перемещаться отдельные проволоки жилы. В этом случае осадку повторяют 2-3 раза.
Соединение элементов электрической сети.
Соединяя элементы электрической сети, следует помнить, что: – нулевой зануляющий проводник нигде не должен иметь разрывов, хотя бы даже и кратковременных; – однофазный выключатель должен быть установлен в фазном проводе. Это требование не относится к переносным электроприемникам и светильникам, подсоединяемым к сети штепсельным соединением.
При монтаже после прокладки провода фазные и нулевые провода помечают какими-либо условными знаками (например, зачищают изоляцию на конце жилы или загибают жилы на одноименном проводе).
Одноименные провода определяют при помощи вспомогательного провода, к которому подсоединяют батарейку карманного фонаря с лампочкой. Если лампочка горит - значит, она присоединена к разным концам одного и того же провода.
- Оконцевание и соединение проводов и кабелей
