Соединение электрических проводников

Соединение электрических проводников Инструменты

Как и чем правильно соединять провода

Рассказываем, почему народный способ соединения электрических проводов — на скрутках — вне закона. И как соединять провода правильно.

Статья: как и чем правильно соединять провода

Image

Скрутка проводов — способ контактного соединения из разряда проще не бывает: достаточно очистить провода от изоляции, сложить их вместе, плотно скрутить пассатижами, обмотать изолентой — и можно пускать ток.

Способы соединения проводов

При ремонте и электромонтажных работах, в быту и на производстве, скрутки используются сплошь и рядом. Пассатижи и изолента всегда под рукой у мастера-универсала. Однако сегодня электромонтажные скрутки, мягко говоря, не относятся к разряду разрешенных соединений.

Законодательные нормы

В основном законе электриков, Правилах устройства электроустановок (действующая редакция — ПУЭ-7), указано, что соединение, ответвление и оконцевание жил проводов и кабелей должны производиться при помощи опрессовки, сварки, пайки или сжимов (винтовых, болтовых и т. п.) в соответствии с действующими инструкциями.

Легализация скрутки

Существует две возможности легализовать скрутку: пайка и сварка. Пайка может быть долгой и кропотливой при больших объемах монтажных работ. Сварка требует специального оборудования и навыков. Одно неправильное движение при сварке может повредить провода.

Читайте также:  Паяльники для полипропиленовых труб

Проблемы скрутки

В доме с центральным отоплением воздух сухой, а монтажные коробки и электроустановочные изделия смонтированы на внутренних стенах и перегородках, где влага и конденсат не накапливаются. Ремонт в прошлом не затрагивал проводку, так как электрооборудование было менее мощным. Поэтому сеть из скруток, утопленных в бетоне с изоляцией из пвх-трубок или матерчатой изоленты, не вызывала проблем десятилетиями.

Почему это происходит?

На самом деле, здесь все просто. Медь и алюминий, из которых сделаны провода, имеют обыкновение окисляться на воздухе — на поверхности образуется тонкая оксидная пленка со сниженной электропроводностью. Но если воздух сухой, это некритично.

При ремонтных работах мы грунтуем и штукатурим стены, они напитываются влагой: проводники, мирно дремавшие в монтажных коробках, оказываются во влажной среде. Окисление становится более интенсивным, а электрический контакт неустойчивым.

Устанавливая дополнительные розетки и подключая к ним электроприборы, мы создаем повышенные нагрузки на потревоженные соединения. Они начинают греться. Повышение температуры становится катализатором процесса окисления — провода уже не просто окисляются, а начинают корродировать, и не просто греться, а подгорать. Вероятные результаты — потеря электропроводности, перегрев и обгорание контакта.

Многоквартирный дом

Но в многоквартирном доме со скрытой проводкой соединения расположены в несгораемых полостях — в монтажных коробках, наглухо замурованных в бетонные стены. Чтобы устроить в квартире пожар от неисправной электропроводки, нужно очень постараться. Самое большее, что вам грозит, — неработающие розетки и необходимость долбить стену, чтобы добраться до места неисправности. Но совсем другое дело — электромонтаж на скрутках в деревянном загородном доме, на производстве или в гараже.

Возможные риски

Во-первых, вероятность контакта с влагой и сгораемыми материалами здесь значительно выше.

Во-вторых, автомат на вводном электрощите, не заметит локального перегрева поврежденного контакта и легко прозевает начавшийся пожар.

И, между прочим, неисправности электропроводки из-за неправильного монтажа уверенно держат призовые места в рейтинге причин пожаров в загородных домах и на производстве.

Рекомендации

Как правильно наладить электропроводку? Вот несколько рекомендаций:

Соединительно-изолирующие зажимы (СИЗ)

Соединительно-изолирующие зажимы (коннекторы) — самый простой способ достижения компромисса, когда делать скрутку нельзя, но очень нужно. Соединительно-изолирующие зажимы являют собой разнокалиберные колпачки из ПВХ, полиамида или нейлона с конической пружиной внутри.

Проводники зачищают на длину 10–15 мм, вставляют в колпачок и плотно закручивают. Коническая пружина надежно сжимает оголенные концы проводников. Дополнительная изоляция не требуется: в качестве таковой выступает сам колпачок.

По надежности такое соединение немного уступает сварке и пайке. Колпачки занимают много места в монтажных коробках — это минус. Монтаж идет быстро — это плюс. Часто колпачки предлагают к продаже в виде наборов, позволяющих делать сборки разных сечений.

Винтовые клеммники (клеммные колодки)

Следующий метод — использование винтовых клеммников, или клеммных колодок.

Круглые проводникиКвадратные проводникиТреугольные проводники
Просты в реализацииИспользуются в обмоточных шинахИспользуются для уменьшения габаритов
Более компактныИспользуются для заземления
Устойчивы к изгибам

Важность хороших соединений проводников

Надежность электрических систем зависит от качества соединений проводников. Электрики пытаются минимизировать количество разветвлений и использовать надежные технические решения. Для обеспечения безопасности и стабильности работы электроустановок необходимо правильно соединять провода с использованием современных технологий.

Круглые, квадратные и треугольные проводники

Для электроснабжения преимущественно используются провода и кабели с круглым сечением. Круглые проводники компактнее, устойчивы к изгибам и просты в реализации. Квадратные проводники применяются в обмоточных шинах и для заземления, а треугольные — для уменьшения габаритов в многожильных кабелях.

Использование гильз для опрессовки

Опрессовка с использованием гильз — надежный способ соединения проводов при профессиональном монтаже. Гильзы плотно набиваются проводами и сжимаются специальными клещами. Для соединения жил больших сечений используются гидравлические обжимные пресс-клещи.

Покупка изоленты

Для надежности электрических соединений рекомендуется использовать изоленту. Изолента поможет защитить провода от коррозии и случайного замыкания, что улучшит работу электрической системы в целом.

Винтовые клеммники и кабельные сжимы

Клеммники с винтовыми соединениями позволяют надежно коммутировать медные провода в монтажных коробках, обеспечивая разборное соединение. Кабельные сжимы используются для создания ответвлений от силовых проводов, не требуя их разрезания.

Проблемы неправильных электрических соединений

Во-первых, при соприкосновении два проводника круглого сечения контактируют в очень ограниченной области, площадь которой значительно меньше, чем сечение самого проводника. Сопротивление, как мы знаем, прямо пропорционально площади поперечного сечения, поэтому в таком месте плотность тока повышена, что приводит к нагреву контакта.

Во-вторых, металл на воздухе сразу покрывается пленкой оксида. Может показаться, что очень тонкая пленка не способна нанести существенный вред, однако это совсем не так. Напротив, она имеет достаточно высокое электрическое сопротивление, препятствующее нормальному протеканию тока. При прохождении тока участка с повышенным сопротивлением, последний нагревается, из-за чего еще больше возрастает то же контактное сопротивление.

Вырабатываемое тепло не отводится как следует, провод греется, поэтому итогом вполне может стать возгорание, перерастающее в пожар. Чаще такое происходит в розетках, которые выдерживают наибольшие динамические нагрузки (по сравнению со светильниками или выключателями) в процессе эксплуатации.

Важность правильных электрических соединений

В конечном счете, получается замкнутый круг: один процесс влечет за собой другой, тот стимулирует прогрессирование первого – и так к критической точке. Самым печальным является тот факт, что в этой ситуации не поможет даже самая качественная и дорогостоящая защитная автоматика. Любой автоматический выключатель рассчитан на срабатывание при превышении тока в цепи, а на другие явления он не реагирует, поскольку просто к ним не чувствителен.

В данном случае сила тока не меняется – он только больше нагревает сам проводник в месте неправильного контакта двух отрезков.

Основные способы реализации электрических соединений

Учитывая эти проблемы, рассмотрим основные способы реализации электрических соединений.

Исторически, является самым первым и простым способом соединения проводов. Медь, которая всегда была главным электрическим материалом, легко изгибается, пластична, имеет низкое удельное сопротивление . Алюминий, пришедший позже, как ее дешевый заменитель, обладает схожими свойствами. Для такого соединения характерны оба недостатка: малая площадь контакта и наличие оксида. Поэтому переходное сопротивление такого соединения является самым большим из всех остальных. Единственное, чем можно помочь, это применить специальные способы выполнения скрутки, призванные увеличить плотность намотки и, соответственно, площади контакта, однако освоить их может не каждый. Соединения можно отнести к неразборным, так как при попытке раскрутить клубок проводов они часто ломаются, особенно алюминиевые. При действии циклических токовых нагрузок места соединения, нагреваясь, расширяются, то есть скрутка выпрямляется. Для меди это не так критично из-за ее относительно малого коэффициента расширения, а вот алюминий кроме того, что расширяется больше, еще и при охлаждении не возвращается в предыдущее состояние, то есть с каждым нагреванием размер свертки, зазоры в ней увеличивается, а следовательно и уменьшается площадь контакта проводов и контактное сопротивление. Наступает момент, когда провода вообще перестают надежно контактировать, и в свертке возникает электрическая дуга. Фото с выгоревшими распределительными коробками и электрическими щитками иллюстрируют последствия этого явления.

Единственным преимуществом свертки является простота выполнения: это можно сделать буквально голыми руками.

Для справедливости следует отметить, что в случае незначительных токовых нагрузок, например, в кругах освещения, скрутка показывает себя вполне надежным способом реализации соединения, особенно если провода медные. Улучшить такое соединение можно, используя специальные винтовые колпачки. Внутри пластикового корпуса находится металлическая винтовая втулка, которая при вращении закручивает провода и обеспечивает механическую прочность соединения, а также увеличивает площадь контакта, охватывая свертку.

Опрессование или гильзирование

Это один из способов улучшения свертки. Несколько проводников, скрученных, или параллельно уложенных, упаковываются в тонкостенную трубку (гильзу), которая затем подвергается сжатию с помощью специальных ручных или гидравлических прессов. Гильза также позволяет соединять два провода «стык в стык», которые давно практикуют в строительстве магистральных сетей электроснабжения, или при выполнении ремонтных работ при ликвидации разрывов кабельных сетей. Если гильзой обжимают сверток или пучок проводов, то этим решают сразу несколько проблем.

Во-первых, такое соединение более механически устойчиво. Спрессованный пучок сохраняет цельность при действии циклических токовых нагрузок.

Во-вторых, у деформированных проводов значительно увеличивается площадь контакта, чему способствует также сама гильза, берущая на себя часть тока, протекающего через соединение.

В-третьих, габариты такого соединения значительно меньше, чем габариты скрутки, поэтому его можно использовать в распределительных коробках меньшего размера или даже в установочной коробке непосредственно по механизму розетки или выключателя.

К недостаткам такого способа относят потребность в специальном инструменте (прессе) для обжима, наличии под рукой гильз (причем разного диаметра, в зависимости от ситуации), наличии достаточного выхода проводов, так как обжимать короткие концы, спрятанные в коробке, невозможно.

Другой способ улучшения скрутки, когда пучок проводов покрывают припоем, специальным сплавом с низкой температурой плавления.

Во-первых, припой обеспечивает максимально близкий контакт с металлом проводника, используя флюс, можно избежать проблем с оксидным слоем.

Во-вторых, площадь контакта растет, как это происходит при опрессовке.

Однако недостатков у этого метода больше, чем при гильзировании:

Радикальный метод, при котором скрутку подвергают действию электрической дуги, расплавляющей металл. В теории это мог бы быть наилучший способ реализации электрического соединения , при котором отсутствует переходное сопротивление и проблемы с недостаточной площадью контакта. Однако, недостатки примерно такие же, как и у пайки:

Для осуществления клеммного соединения используется специальный крепеж – клемма. Такой тип соединения является разъемным, то есть при необходимости провода можно разъединить без разрушения. Клеммы бывают двух видов: винтовые и пружинные (самозажимные).

Винтовая клемма представляет собой неподвижную гайку, шайбу и винт. Провода вставляется между гайкой и шайбой, затем зажимается винтом. Простое и технологическое соединение приобрело широкую популярность. Винтовая клемма используется в электрофурнитуре (выключателях, розетках), низковольтной технике (автоматах, контакторах, рубильниках и т.п.), других энергоконструкциях .

Однако, несмотря на очевидные преимущества, есть в винтовых клеммах свои недостатки.

Учитывая эти недостатки, инженеры сразу начали работу над конструкцией, в которой прижатие проводов не изменялось бы с течением времени. Очевидным кандидатом казалась плоская пружина, однако токотепловые нагрузки приводили к ее деформации, а следовательно и к ослаблению прижимающей силы.

Пружинная или самозажимная клемма

Прорыв в этой области совершила фирма WAGO , выпустив в 1971 году винтовую петлеобразную клемму по технологии Cage Clamp . На сегодняшний день это самый лучший и универсальный метод соединения проводов. Преимущества WAGO :

Припои, флюсы и дополнительные аксессуары для работы

Пайка это соединение проводов и металлических предметов с помощью текучего легкоплавкого металла, который прилипает к обеим соединяемым деталям, обеспечивая их соединение. Как выполнять пайку, какие бывают припои и зачем нужны флюсы – читайте в статье ниже!

Инструменты для пайки – чем паять?

Самый распространённый инструмент для пайки – паяльник. Он может быть электрическим (чаще всего), либо газовым. Электрические паяльники бывают разной мощности: для пайки мелких деталей и тонких проводов подойдёт паяльник мощностью 10-25 Вт, для чего-то более массивного – мощностью 40 Вт и выше. Современные паяльники имеют керамические сменные жала, классические «советские» — медные. Керамические жала не требуют обслуживания, а медные нужно периодически зачищать и облуживать.

Для пайки массивных деталей или, например, медных труб, понадобится газовая горелка – она способна разогреть даже массивную деталь до температуры, нужной, чтобы припой растёкся и «прилип» к поверхности детали. Нужно помнить, что для пайки труб, которые используются для водопровода, можно использовать только бессвинцовые припои. Кстати, о припоях – давайте рассмотрим, какие существуют сплавы для пайки и чем они отличаются.

Припои – одна цель, но разные качества

Самый распространённый припой для пайки проводов и других целей – марки ПОС-61. Он содержит 61% олова (отсюда название) и 39 процентов свинца, его температура плавления равна 183 градуса, но пайку рекомендуют проводить при 240 градусах, для оптимальных условий смачивания и образования паяного шва. Более редкие виды припоев:

Для бытовых целей будет достаточно иметь припой ПОС-61 (ПОС-60) – его будет достаточно для 99% случаев.

Флюсы – зачем нужны и разновидности

Флюс это специальный материал, который смачивает поверхность пайки и удаляет с неё окислы. Без флюса пайка будет затруднительной, так что примите как данность – флюс нужно применять всегда. Самый частый флюс для пайки меди и медных сплавов — сосновая канифоль, как в твёрдом виде, так и в виде спиртового раствора, либо пасты (паяльный жир). Для пайки стальных оцинкованных деталей понадобится паяльная кислота – но применять её для электроники нельзя – кислота будет разъедать место пайки и портить электронные компоненты. Кроме канифоли и кислоты встречаются более специфические флюсы – например флюс Ф-61А для алюминия и другие, но они применяются редко.

Спасибо, что дочитали – в следующих статьях мы рассмотрим, как правильно производить пайку, так что оставайтесь с нами!

Возврат к списку

повернення товару протягом 14 дней за домовленістю

У компанії підключені електронні платежі. Тепер ви можете купити будь-який товар не покидаючи сайту.

Інформація для замовлення

Флюс-каніфоль для пайки — це натуральний паяльний флюс, який використовується для очищення і захисту металевих поверхонь перед пайкою. Вона допомагає поліпшити змочуваність припою і забезпечує міцніше паяне з’єднання.

Соединение электрических проводников

Тип зварювального флюсу за застосуваннямДля зварювання активних металів

Тип паяльного флюсу за температурним інтервалом активностіНизькотемпературні

Тип паяльного флюсу за природою розчинникаНеводні

Тип паяльного флюсу за природою активатора, який визначає діюКаніфольні

Тип паяльного флюсу за механізмом діїЗахисні

Тип паяльного флюсу за агрегатним станомТверді

Тип зварювального флюсуСолеоксидні (змішані)

Тип зварювального флюсу за хімічною активністюВисокоактивні

Тип припою за температурою плавленняЛегкоплавкий

Тип припоюСвинцево-олов’яні сплави, як у чистому вигляді, так і з присадкою сурми, кадмію, срібла

Вага упаковки0.01 кг

Оцените статью
Про пайку
Добавить комментарий