Выполнение соединений и ответвлений электрических проводов. Соединение и оконцевание проводов и кабелей. Схема, описание. Соединение, оконцевание медных проводов

Чтобы почувствовать себя в своей квартире уверенно и безопасно, следует проверить, соответствует ли сечение проводов электропроводки максимальной фактической нагрузке, а также току защитных предохранителей или автоматического выключателя. Наиболее часто нарушение контакта происходит в местах соединения проводов. Работоспособность и долговечность электропроводки во многом зависят от того, насколько качественно произведено соединение проводов между собой и соединение проводов с контактами электродеталей.

Поэтому целесообразно перед началом работ познакомиться с методами, обеспечивающими надежное соединение. Главная цель каждого соединения - надежный и долговечный контакт в электрической цепи.

Осуществляя соединения проводов, следует учитывать, что сопротивление соединения не должно превышать сопротивления самого провода; кроме того, в соединениях необходимо обеспечить достаточную механическую прочность, особенно на тех участках цепи, где не исключаются случайные растяжения.

По характеру выполнения соединения классифицируются на нераземные (сварка, пайка, опрессовка) и раземные (на болтах, винтовых зажимах, штыревых выводах или скрутка).

Как уже говорилось, наиболее распространенные провода для электропроводок - с алюминиевыми жилами, и стоят они относительно недорого. Однако именно алюминиевые жилы труднее всего соединять, потому что на их поверхности всегда присутствует оксидная пленка (твердая и тугоплавкая), которая образуется в результате реакции окисления алюминия кислородом.

Оксидная пленка - очень плохой проводник электрического тока, поэтому разъемные соединения заметно нагреваются. Конечно же, перед соединением проводов пленку можно удалить зачисткой, но она мгновенно образуется вновь. Кроме того, у алюминиевого провода низкий предел текучести; этот недостаток особенно четко проявляется в винтовых соединениях (винтовых зажимах): алюминий просто

выдавливается из-под зажима, контакт при этом значительно ослабевает. Оксидная пленка в значительной степени затрудняет и осуществление неразъемных соединений: при пайке она препятствует сцеплению жилы с припоем, а при сварке образует в расплаве нежелательные включения. К тому же плавится оксид алюминия при температуре не менее 2000 °C (это в 3 раза больше, чем температура плавления чистого алюминия).

Провода с медными жилами, а также с жилами, изготовленными из сплавов меди (латунные, бронзовые), лучше всего соединять пайкой. Рассмотрим каждый из видов соединений в отдельности.

Разъемные соединения

Самый простой способ соединения проводов между собой - простая скрутка. Для того чтобы его осуществить, необходимо концы провода на длине 3-5 см освободить от изоляции и зачистить до блеска мелким напильником или наждачной бумагой. Скручивать жилы нужно очень плотно, виток к витку. Оставшиеся после скрутки концы осторожно спиливают напильником, а крайние витки поджимают пассатижами. Скрутку проводов можно осуществить и бандажным методом: зачищенные концы зажимают в ручных тисках и обматывают мягкой зачищенной проволокой (для бандажа лучше всего брать медную проволоку диаметром 0,6-1,5 мм; при этом диаметр бандажной проволоки не должен быть больше диаметра скручиваемых жил). Среднюю часть бандажа следует сделать вразбежку: если впоследствии появится необходимость пропаять это соединение, припой будет лучше проникать к месту соединения проводов. После соединения концы проводов изгибают под прямым углом, а сверху накладывают еще 8-10 витков бандажа. Концы жил, оставшиеся от скрутки, опиливают напильником.

Метод простой или бандажной скрутки применим только для соединения проводов между собой, подсоединить провод к контактам электродеталей скруткой невозможно. Самый удобный (и к тому же достаточно надежный) способ подсоединения проводов к электродеталям - соединение с помощью контактных зажимов, которые могут быть винтовыми и пружинными.

Техника осуществления соединений контактными зажимами следующая. Если в соединении участвуют однопроволочные алюминиевые и многопроволочные медные жилы, винтовые зажимы снабжают фасонной шайбой или шайбой-звездочкой, которая препятствует выдавливанию жилы из-под крепления; а для подсоединения проводов с алюминиевой жилой - еще и разрезной пружинной шайбой, которая обеспечивает постоянное давление на жилу (рис. 18).

Рис. 18. Соединения контактными зажимами: а - соединение алюминиевого одножильного провода со штыревым выходом: 1 - гайка; 2 - разрезная пружинная шайба; 3 - фасонная шайба; 4 - стальная шайба; 5 - штыревой вывод; б - соединение двужильного провода плоским контактным винтовым зажимом; в - соединение жилы с выводом зажимно-тычкового типа; г - контактный пружинный зажим.

Перед соединением провод зачищают обычным порядком на участке, соответствующем трем диаметрам винта винтового зажима плюс 2-3 мм. Для обеспечения надежности контакта алюминиевые жилы можно зачистить мелкой наждачной бумагой, смазанной вазелином. Если жила многопроволочная, то на ее конце отдельные проволочки скручивают в плотный жгутик.

Затем конец жилы с помощью круглогубцев или пассатижей изгибают в кольцо (диаметром, равным диаметру винта зажима). Изгибать кольцо лучше всего по часовой стрелке, это предохранит его от раскручивания при затяжке винта. Зажимной винт или гайку затягивают до полного сжатия пружинной шайбы, после чего дожимают еще приблизительно на половину оборота.

В настоящее время электродетали оснащаются винтовыми крепежами зажимно- тычкового типа: при осуществлении таких соединений очищенный от изоляции и зачищенный конец провода в кольцо не изгибают, а прямой конец жилы вводят в зажим и прижимают винтом.

Контактно-зажимные соединения пружинного типа применяются в основном в светильниках с люминесцентными лампами для подсоединения проводов к патронам ламп. Их конструкция представляет собой пружинящую пластину из высококачественной бронзы, которая прочно прижимает жилу провода к корпусу зажима. Эта конструкция соединения полностью исключает самопроизвольный разъем, а, чтобы освободить провод в случае необходимости, в зажим достаточно вставить стальную спицу (жало тонкой отвертки), отогнуть пружинную пластину и освободить провод.

Все детали, использующиеся для соединения с алюминиевыми проводами, должны иметь антикоррозийное гальваническое покрытие. То же требование предъявляется и к стальным деталям.

Алюминиевый провод сечением 2,5 мм2 соединяют с медными арматурными проводами

(например, с проводами люстры), одножильными и многожильными, с помощью люстровых зажимов. Сначала соединяемые провода зачищают наждачной бумагой (медные обычным способом, а алюминиевые - под слоем вазелина) и смазывают кварцево-вазелиновой пастой. После зачистки провода присоединяют к планке и прижимают винтами с пружинными шайбами. Соединение вкладывают в основание люстрового зажима и закрывают крышкой.

Приобретая электродетали с винтовыми зажимами, необходимо обращать внимание на тип зажимов, ибо некоторые электроустановочные устройства (ряд резьбовых патронов для ламп накаливания, патроны для люминесцентных ламп и стартеров, проходные и встроенные малогабаритные выключатели) укомплектованы зажимами, которые предусматривают соединения только с медными проводами.

Неразъемные соединения

Все способы разъемных соединений удобны прежде всего тем, что в случае необходимости их легко разобрать и затем вновь восстановить. Однако соединения этого типа не всегда обеспечивают высокую надежность и долговечность контакта. Поэтому в случаях, когда необходимо обеспечить особую прочность соединения, его производят неразъемным способом: пайкой, сваркой или опрессовкой. Такой метод соединения проводов, как пайка, широко применяется для соединения электрических контактов - и в проводах, и в электробытовых приборах для соединений выводов электроэлементов. Очень часто пайку используют в радиоэлектронной аппаратуре. Однако применение пайки не распространяется на контакты, которые подвергаются механическим воздействиям или нагреву. В процессе пайки, помимо жил проводов и поверхностей контактов, к которым провода присоединяют, участвуют также припои и флюсы.

Припоем называется свинцово-оловянный сплав в виде проволоки или палочки, который при пайке играет роль соединяющего материала. Для пайки обычных проводов выпускаются припои двух марок: ПОС-30 или ПОС-40; они отличаются друг от друга содержанием олова в процентах по массе (соответственно 30 и 40 %). Температура плавления припоев для ПОС-30 равна 225 °C, а для ПОС-40 - 234 °C. Для пайки полупроводниковых приборов используют припои с добавлением висмута, галлия, кадмия; добавки сообщают припоям легкоплавкость, температура их плавления не превышает 150 °C. Если в пайке участвуют детали из металлокерамики, то в качестве припоя используют порошковую смесь.

Флюсы в процессе пайки играют роль изоляторов припаиваемых поверхностей от образования окисной пленки при нагреве; кроме того, они снижают поверхностное натяжение припоя.

Флюсы должны отвечать следующим требованиям :

В интервале температур плавления припоя флюсы должны сохранять стабильность своего химического состава (не разлагаться на составляющие) и активности;

Они не должны вступать в химическую реакцию с металлом и припоем;

Продукты взаимодействия флюсов с окисной пленкой должны легко удаляться промывкой или испарением;

Флюсы должны обладать достаточно высокой жидкотекучестью. Универсальными флюсами (подходящими для пайки и алюминиевых, и медных проводов с деталями из различных металлов) являются канифоль и паяльная кислота. Для пайки стальных проводов более подходящим будет флюс следующего состава: 3 части травленой соляной кислоты и 1 часть насыщенного водного раствора нашатырного спирта.

В продаже имеются сплавы в виде брусков или проволоки, в которых объединены припой и флюс.

Перед спайкой концы проводов освобождают от изоляции и тщательно зачищают наждачной бумагой до появления блеска. Чтобы получить более прочное соединение, концы жил предпочтительнее залудить (покрыть слоем расплавленного припоя). Далее концы закрепляют между собой скруткой. Способов скрутки жил для осуществления пайки существует множество (рис. 19-22). Применение того или иного способа зависит от материала жилы, ее сечения и функционального назначения соединения.

Рис. 19. Техника параллельной скрутки: а - простая скрутка; б - бандажная скрутка; в - скрутка желобком.

Рис. 20. Техника последовательной скрутки: а - простая скрутка; б - бандажная скрутка; в - скрутка желобком.

Рис. 21. Техника скрутки при соединении ответвлений: а - простая скрутка; б - бандажная скрутка; в - скрутка желобком.

Рис. 22. Скрутка многопроволочных жил.

Медные жилы перед пайкой можно скручивать любым способом, а алюминиевые предпочтительнее желобком (при этом способе практически вся поверхность контактируемых жил закрывается припоем, поэтому она надежнее защищена от образования оксидной пленки.

При пайке проводов с большим сечением жил лучше всего применить бандажную скрутку или сочетание бандажной скрутки и скрутки желобком, так как плотно и прочно скрутить между собой жилы большого сечения затруднительно. Поверхность проволоки бандажа также следует залудить расплавленным припоем. Если предстоит соединить пайкой многопроволочные жилы, то после зачистки проволочки каждой жилы переплетают между собой в косички и только после этого производят скрутку (рис. 22).

Техника пайки не представляет особой сложности. Она состоит из следующих этапов :

1. Нагревают паяльник. Степень нагрева можно проверить погружением жала паяльника в твердый нашатырь: если нашатырь шипит и от него идет сизый дым, то паяльник прогрет достаточно и можно приступать к пайке; перегревать паяльник не стоит;

2. В процессе нагревания на жале паяльника обычно образуется окалина, поэтому ее необходимо очистить напильником;

3. Рабочую часть паяльника погружают сначала во флюс, а затем в припой, так чтобы на его жале остались капельки расплавленного припоя. Не стоит брать очень большие капли припоя, вполне достаточно такого количества, чтобы припой при пайке охватил провода со всех сторон и при этом витки бандажа или скрутки просматривались из- под слоя;

4. Прогревают паяльником поверхности скрученных жил, заполняя зазоры между ними расплавленным припоем;

6. Когда место спайки остынет, ватным тампоном, смоченным в ацетоне, удаляют остатки флюса и продукты его реакции с оксидной пленкой. Если паяется скрутка из толстых жил, то для получения прочного соединения необходимо большое количество припоя, которое невозможно донести за один раз на жале паяльника. В этом случае пайку проще выполнять несколько иначе: паяльником нагревают скрученные жилы проводов, затем непосредственно к жалу паяльника подносят палочку припоя, припой плавится и сам затекает на скрутку.

Как мы уже говорили, паять алюминиевые жилы достаточно сложно из-за оксидной пленки, которая моментально образуется на поверхности алюминия даже после тщательной его зачистки.

Чтобы облегчить процесс пайки, можно воспользоваться одним из двух способов :

Во-первых, алюминиевые жилы можно предварительно зачистить наждачной бумагой, обильно смазанной вазелином. Абразивные частички наждачной бумаги удалят оксидную пленку, а вазелин будет препятствовать ее повторному образованию;

Во-вторых, чтобы избежать образования оксидной пленки, залуживание концов жил перед скруткой нужно производить под слоем швейного масла или расплавленной канифоли, добавив в них немного стальных опилок. Жалом паяльника под нажимом натирают жилу, стальные опилки при этом сдирают оксидную пленку, а слой масла или канифоли изолирует жилу от взаимодействия алюминия с кислородом воздуха. После пайки стальных проводов продукты взаимодействия флюса с оксидной пленкой удаляют масляной тряпкой и охлаждают. Слой припоя, как и в других случаях, должен покрывать всю скрутку.

Но самое надежное и прочное соединение как алюминиевых, так и медных проводов обеспечивает сварка. Хотя этот способ более сложен и более трудоемок по сравнению с другими видами соединений, а также требует специального оборудования, он все же доступен в бытовых условиях (при прокладке и ремонте электропроводки и электроприборов своими силами). Суть сварки заключается в контактном разогреве концов жил угольным электродом до образования расплавленного шарика, который образуется в месте контакта проводов с электродом.

Применение метода сварки при соединении алюминиевых или медных жил ограничено их сечением: можно сваривать алюминиевые жилы, если их сечение не превышает 10 мм2, а медные - при сечении 4 мм2.

Для производства сварочных работ используют лабораторный 9-амперный автотрансформатор (ЛАТР), несколько видоизмененный для выполнения данной операции. С трансформатора необходимо снять ползунок, регулирующий напряжение, а поверх сетевой (первичной) обмотки намотать обмотку вторичную. Вторичную обмотку необходимо изолировать от сетевой несколькими слоями специальной трансформаторной бумаги и несколькими слоями изоляционной ленты на хлопчатобумажной основе или лакоткани. После такого переоборудования напряжение на выходе трансформатора должно быть не менее 6-10 В и мощность не менее 0,5 кВт.

Электрод и концы свариваемых жил подключают к концам вторичной обмотки трансформатора.

При отсутствии прибора ЛАТР его можно изготовить (намотать) самостоятельно. В качестве сердечника трансформатора берут Ш-образное трансформаторное железо; сечение магнитопровода должно быть не менее 25 см2.

Количество витков для первичной и вторичной обмоток несложно подсчитать по следующим формулам :

где W1 и W2 - число витков первичной и вторичной обмоток; U1 и U2 - напряжение на входе и на выходе трансформатора;

S - сечение магнитопровода трансформаторного Ш-образного железа.

Рассмотрим конкретный пример: необходимо намотать трансформатор с сечением магнитопровода в 30 см2, который можно использовать при сетевом напряжении 220 В; напряжение на выходе должно быть 10 В. При таких условиях W1 = 40 x 220/30 = 293,33, то есть 293; W2 = 40 x 10/30 = 13,33, то есть 13. Таким образом, первичная обмотка трансформатора должна состоять из 293 витков, а вторичная - из 13. При условии, что для первичной обмотки необходимо использовать провод диаметром 0,8¬1 мм, общее сечение проводов вторичной обмотки должно быть не меньше 15-20 мм2. Обмотку удобнее всего наматывать одновременно тремя параллельными проводами диаметром по 3 мм.

Для изготовления электрода можно использовать угольную щетку старого коллекторного электродвигателя или графитовый вкладыш троллейбусной штанги. В щетке или вкладыше выдалбливают небольшую лунку, в которую помещают флюс и которая способствует формированию из расплава шарика. Готовый электрод с флюсом надежно фиксируют в зажимах.

При сварочных работах на таком оборудовании необходим помощник, поскольку, манипулируя двумя контактами одновременно, нельзя самостоятельно включить и выключить трансформатор. Но если, кроме трансформатора, сделать зажим (рис. 23), который одновременно будет фиксировать и угольный электрод, и соединяемые провода, то помощник окажется лишним.

Рис. 23. Шарнирный зажим для соединения проводов способом сварки: 1 - угольный электрод; 2 - скрутка из жил; 3 - жилы для подключения к сварочному трансформатору; 4 - изоляционная пластина; 5 - шарнирное соединение.

Подготовка проводов для осуществления неразъемного соединения способом сварки аналогична подготовке к пайке, хотя имеет одну особенность: скручивание проводов для сварки необходимо выполнять только параллельным способом, а оставшиеся от скрутки концы жил должны иметь одинаковую длину, обеспечивающую обеим жилам надежный контакт с угольным электродом (рис. 24).

Рис. 24. Способ скрутки под сварку: а - алюминиевые жилы; б, в - алюминиевая и медная жилы; г - готовое сварное соединение.

В процессе сварки также участвует флюс. Его назначение то же, что и при пайке, - защитить расплав от кислорода воздуха. Состоит флюс для сварки из 5 частей хлористого калия, 3 частей хлористого натрия и 2 частей криолита; можно использовать в качестве сварочного флюса и обычную буру (тетраборат натрия). Процесс сварки производят в следующем порядке: угольный электрод обжигают (безопаснее это делать на открытом воздухе), в лунку угольного электрода насыпают флюс, в массу флюса опускают скрутку проводов и прижимают к электроду, включают трансформатор. Под действием электрического тока угольный электрод начинает разогреваться, флюс расплавляется и обволакивает свариваемые жилы, прекращая доступ к ним кислорода и тем самым предотвращая окисление металла жил. Когда достигается температура плавления металла, жилы оплавляются и сливаются в шарик. Трансформатор отключают. Для того чтобы трансформатор можно было отключить в любой момент, в его конструкции используют проходной выключатель (такие обычно применяются на шнурах торшеров), который отводят отдельным шнуром и держат в руке.

После того как место спайки окончательно остынет и затвердеет (размыкать контакт жил и электрода раньше этого времени нельзя, так как можно получить серьезный ожог брызгами расплавленного металла), его очищают от флюса, покрывают лаком и изолируют.

Где следует установить сварочный трансформатор на время сварки? Исходя из соображений качества сварных работ, трансформатор должен находиться в непосредственной близости от места работы, то есть длина жил, соединяющих трансформатор с угольным электродом и свариваемыми жилами, должна быть минимальной. Чем дальше находится трансформатор от того места, где делают сварку, тем больше потери напряжения из-за протяженности электрической линии, а следовательно, страдает качество сварного соединения.

Без опыта сварных работ при необходимости получить соединение проводов (или провода с деталью) именно посредством сварки не следует торопиться делать сразу ответственную операцию - сначала лучше освоить технологию сварки на ненужных обрезках проводов.

Соединение и оконцевание проводов опрессовкой производят следующим образом. Провода и кабели освобождают от изоляции на участке, равном по длине трубчатой

части наконечника (половина длины соединительной гильзы) плюс 2 мм для проводов и 10 мм для кабелей. Освобожденный от изоляции конец провода покрывают слоем вазелина или пасты и зачищают металлической щеткой до блеска. Затем очищают конец провода от загрязненного вазелина и снова покрывают его чистым вазелином. Зачищенный конец жилы вводят в очищенный и заполненный цинковазелиновой или кварцево-вазелиновой пастой наконечник или соединительную гильзу таким образом, чтобы жила входила в наконечник до упора, а в соединительную гильзу - на половину ее длины. После этого вдавливают в двух местах, то есть делают опрессовку. Для жил сечением 16-50 мм2используют клещи типа ПК-1, для жил сечением 16-240 мм2- гидропресс типа РГП-7М, а при сечении жил 2,5-10 мм2- клещи типа ПК-2. После удаления заусенцев и контрольного осмотра опрессованных гильз или наконечников участок жилы провода или кабеля между наконечником и изоляцией или гильзой и изоляцией тщательно очищают от остатков пасты, покрывают для защиты от коррозии влагонепроницаемым лаком воздушной сушки (например, асфальтовым) и обматывают изоляционной лентой. Сверху изоляционную ленту покрывают слоем такого же лака.

Соединение и ответвление предварительно скрученных однопроволочных алюминиевых жил сечением 2,5-10 мм2может быть выполнено опрессовкой (без гильз и пасты) с помощью клещей КСП-4. При этом способе для получения хорошего контакта необходимо особо тщательно зачистить соединительные концы и сохранить в процессе опрессовки их чистоту и чистоту обжимающих элементов клещей. К медным зажимам электродвигателей и электрических аппаратов алюминиевые однопроволочные провода присоединяют так же, как и к установочным изделиям. Это был последний из способов соединения проводов (или проводов и электродеталей), которые применяются при монтаже и ремонте электропроводок (электроприборов).

А теперь несколько правил (или советов), общих для всех способов соединений :

Изоляцию с концов проводов для скрутки следует снимать с таким расчетом, чтобы скрутка состояла минимум из пяти витков;

Поскольку в местах соединений жил и проводов снимается изоляция и обнажается металл, то существует вероятность, что с течением времени металл может подвергнуться коррозии (взаимодействуя с влагой воздуха), от чего пострадают прочность и качество соединения, поэтому скрутку и прилегающие зачищенные участки провода рекомендуется защитить покрытием из асфальтобитумного лака, битума или масляной краски;

Зачищенные от изоляции участки проводов после осуществления соединений (любым способом) должны быть надежно изолированы, причем различные жилы двух- и более жильных проводов изолируются отдельно; изоляция должна не только закрывать само место соединения, но и захватывать оплетку провода с обеих сторон. Во влажных и сырых помещениях для изоляции мест соединения проводов вместо прорезиненной изоляционной ленты лучше применять полихлорвиниловую.

Соединения и ответвления проводов должны производиться только в соответствующих коробках с закрывающейся крышкой. Кстати, в соединительных и разветвительных коробках провода можно стягивать винтовыми соединениями, для этого в основания коробок запрессовываются гайки или винты (рис. 25);

Рис. 25. Соединения проводов в разветвительной коробке.

Независимо от способа соединений их следует располагать в местах, где исключалось бы воздействие на них растяжения и других механических нагрузок;

Разветвительные и соединительные коробки должны располагаться в местах, легко доступных для производства ремонтных работ (например, не стоит маскировать разветвительные коробки под керамической плиткой или слоем штукатурки, их следует устанавливать таким образом, чтобы крышка была заподлицо со стеной);

Поскольку алюминиевые жилы очень нестойки на излом, их соединения рекомендуется выполнять способом пайки;

Все детали и контакты, соединяемые с алюминиевыми проводами, должны иметь антикоррозийное гальваническое покрытие.

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

Цель: изучение способов разделки и соединения кабелей.

Разделка кабелей

Соединение и оконцевание кабелей в муфтах любых конструкций начинают с разделки их концов, заключающейся в последовательном удалении ступенями заводских покровов. Длина всей разделки и отдельных ступеней определяется конструкцией муфты, сечением и напряжением кабелей.

Предварительно концы соединяемых кабелей тщательно распрямляют и укладывают внахлест, а при монтаже концевых муфт и заделок прокладывают до места их установки, соблюдая допустимые радиусы изгиба. Концы кабеля тщательно осматривают, проверяют целостность герметичной оболочки, а затем отрезают кусок кабеля длиной не менее 150 мм и проверяют бумажную изоляцию на влажность.

Для этого снимают заполнитель и бумажные ленты, прилегающие к жиле и к оболочке, и погружают их в нагретый до 150 о С парафин. Наличие влаги определяют по легкому потрескиванию и образованию пены на лентах. При влажной изоляции от проверяемого конца кабеля отрезают кусок длиной 1 м и повторяют испытания. Операцию повторяют до тех пор, пока проверка не покажет полное отсутствие влаги. Влажные концы кабелей соединять и оконцовывать запрещается.

Разделку кабеля начинают с удаления наружного покрова (см. рисунок 12.1), для чего у места среза его на расстоянии А накладывают проволочный бандаж. Затем разматывают наружный покров от конца кабеля до бандажа, отгибают и используют в дальнейшем для защиты от коррозии брони и алюминиевой оболочки. Второй проволочный бандаж накладывают на броню на расстоянии Б от первого, надрезают броню по кромке бандажа так, чтобы не повредить свинцовую (алюминиевую) оболочку кабеля, и удаляют ее. Далее срезают внутреннюю подушку и снимают с металлической оболочки слои защитной бумаги, предварительно слегка подогревая их паяльной лампой, и очищают поверхность алюминиевой (свинцовой) оболочки кабеля тряпкой, смоченной бензином.

Свинцовую (алюминиевую) оболочку удаляют после предварительной разметки и нанесения двух кольцевых и двух продольных надрезов. Первый кольцевой надрез делают на расстоянии О от среза брони, второй – на расстоянии П от первого. Продольные разрезы выполняют от второго кольцевого надреза до конца кабеля на расстоянии 10 мм один от другого. Полоску оболочки между продольными разрезами захватывают плоскогубцами и удаляют, после чего снимают остальную часть оболочки. Кольцевой (предохранительный) пояс на свинцовой (алюминиевой) оболочке удаляют непосредственно перед самой разделкой конца в муфту.

Рисунок 12.1 - Разделка конца трёхжильного кабеля с бумажной изоляцией

После удаления оболочки снимают поясную изоляцию, а также заполнитель. Изоляцию разматывают отдельными лентами, обрывая у оставленного кольцевого пояса на свинцовой (алюминиевой) оболочке. Затем разводят жилы кабеля в стороны и плавно выгибают с помощью специального шаблона. При отсутствии шаблона жилы выгибают вручную, не допуская переломов и повреждения бумажной изоляции. Заканчивая разделку, отмеряют расстояние И , накладывают бандаж из суровых ниток и снимают бумажные ленты фазной изоляции на участке Г , длина которого зависит от способа соединения и оконцевания жил.

Порядок разделки кабелей с пластмассовой изоляцией такой же, как и с бумажной. Последовательно удаляют с кабеля внешний джутовый покров или поливинилхлоридный шланг, алюминиевую оболочку (или броню и подушку под броней – у кабелей, имеющих защитные покровы), шланг, экран, полупроводящие покрытия и изоляцию жил, разводят и выгибают жилы с помощью шаблонов или вручную. Дальнейшие операции состоят в соединении или оконцевании жил, восстановлении изоляции и герметизации места соединения (оконцевания).

Соединение кабелей

Соединяют кабели с помощью свинцовых и эпоксидных соединительных муфт, а также муфт с самосклеивающейся лентой и термоусаживающимися трубками.

Свинцовые муфты СС (см. рисунок 12.2) используют для соединения кабелей 6 – 10 кВ с бумажной изоляцией. Эти муфты обладают более высокой герметичностью и электрической прочностью, чем чугунные, достаточно надежны в работе и широко применяются в кабельных сетях.

1 – свинцовая труба; 2 – защитный кожух; 3 – изолированные жилы кабеля; 4 – бандаж из бумажной ленты; 5 – свинцовая (или алюминиевая) оболочка; 6 – броня; 7 – провод заземления.

Рисунок 12.2 – Свинцовая соединительная муфта для кабелей 6 – 10 кВ

Эпоксидные муфты применяют для соединения и ответвления кабелей до 10 кВ с бумажной и пластмассовой изоляцией, проложенных в земле, туннелях, каналах и др. Муфты изготовляют и поставляют комплектами со всеми необходимыми материалами.

Эпоксидная муфта представляет собой изготовленный в заводских условиях эпоксидный корпус, внутрь которого при монтаже укладывают разделанные и соединенные жилы и заливают эпоксидным компаундом. После отверждения компаунда жилы на определенном расстоянии раздвигают и изолируют друг от друга и от корпуса муфты.

Технология монтажа соединительных эпоксидных муфт всех типов примерно одинакова. Разделку концов и соединения жил кабелей в них производят так же, как в чугунных и в свинцовых. Корпуса муфт с поперечным разъемом предварительно надевают на концы кабелей. Заземляющий проводник с поливинилхлоридной изоляцией припаивают к броне и оболочке соединяемых кабелей.

Ступени брони и оболочки кабелей при разделке зачищают и обматывают двумя слоями стеклоленты, промазывая их эпоксидным компаундом. Такую же подмотку выполняют на оголенных частях жил. Бумажную изоляцию жил предварительно обезжиривают ацетоном или бензином. На изолированных участках жил устанавливают распорки, полумуфты корпуса сдвигают, уплотняют места ввода кабелей смоляной лентой и заливают муфту эпоксидным компаундом.

Удаляют съемные пластмассовые или металлические формы после отверждения компаунда (примерно через 12 часов при температуре окружающей среды около 20 0 С).

В настоящее время ряд производи­телей предлагают кабельную арматуру на основе термоусаживаемых материалов. Все виды муфт технологичные, экологически чистые, не требу­ют дополнительных затрат на варку массы и пропитку рулонов. На монтаж одной муфты из термоусаживаемых материалов бригадой из двух электромонтеров затрачивается времени более чем в 2 раза меньше, чем на монтаж муфты типа СС. Более чем в 2 раза сокраща­ется расход газа при монтаже.

Разделка проводов и кабелей

Разделка проводов и кабелей производится в следующем порядке:

ь пользуясь справочниками, определяют размеры разделки в зависимости от конструкции проводника и вида соединительного или концевого устройства;

ь размечают разделку при помощи кабельных линеек или шаблонов;

ь ступенчато накладывают несколько витков фиксирующих бандажей из оцинкованной стальной или медной проволоки, крученого шпагата, кордовой или капроновой нити, суровых ниток, а также хлопчатобумажной или пластмассовой ленты;

ь производят кольцевое поперечное и линейное продольное надрезание оболочек, подлежащих удалению (бронированных, свинцовых, алюминиевых, пластмассовых оболочек и монолитной изоляции);

ь снимают или сматывают удаляемые покровы;

ь разводят концы жил многожильных проводников, т. е. придают им форму и расположение, удобные для следующей операции;

ь обрабатывают оголенные концевые участки токопроводящих жил, т. е. зачищают до металлического блеска, лудят, покрывают флюсами, кварцевазелиновой пастой или токопроводящим клеем, и отлавливают многопроволочные жилы в монолит.

Отметим, что необходимость приведенных операций определяется конструкцией проводников. В полном объеме они проводятся для силовых кабелей с бумажной изоляцией, а для простейших проводников технология разделки сводится к снятию поливинилхлоридной изоляции и обработке жилы.

Соединение и оконцевание проводов

Провод -- одна неизолированная и одна и более изолированных жил, поверх которых, в зависимости от условий прокладки и эксплуатации, может иметься неметаллическая оболочка, обмотка или оплетка волокнистыми материалами или проволокой.

В структуре условного обозначения установочных проводов первая буква характеризует материал токопроводящей жилы (А -- алюминий, медь -- буква опускается); вторая буква П -- провод или ПП -- плоский провод 2- или 3-жильный; третья буква характеризует материал изоляции (В -- ПХВ; П -- полиэтиленовая; Р -- резиновая; Н -- найритовая).

Например: АПВ -- алюминиевый провод с поливинил-хлоридной изоляцией.

Кабель -- одна или более изолированных жил (проводников), заключенных, как правило, в металлическую или неметаллическую оболочку, поверх которой, в зависимости от условий прокладки и эксплуатации, может иметься соответствующий защитный покров, в который может входить броня.

Шнур -- две или более изолированных гибких и особо гибких жил сечением до 1,5 мм2, скрученных или уложенных параллельно, поверх которых, в зависимости от условий эксплуатации, могут быть наложены неметаллические оболочки и защитные покрытия. Шнур предназначен для подключения электрических бытовых приборов к электрической сети.

Соединения жил проводов между собой и с электроустановочными устройствами (розетками, патронами и т. п.) должны обладать необходимой механической прочностью и малым электрическим сопротивлением в течение всего времени эксплуатации.

Нагрев и охлаждение под действием тока нагрузки, температуры и влажности окружающей среды, химически активных частиц в воздухе оказывают неблагоприятное воздействие на контактные соединения. Кроме того, на поверхности проводников образуется окисная пленка, влияющая на качество соединения.

Соединение алюминиевых или медных жил лучше выполнять опрессовкой или сваркой, но в домашних условиях это вряд ли кто-то будет делать. Допускается также соединение проводников пайкой.

При пайке алюминиевых проводов сечением 4--10 мм2 снимают изоляцию с концов жил, зачищают их ножом, стальной щеткой или наждачной бумагой до блеска и скручивают. Место соединения нагревают пламенем горелки или паяльной лампы и облуживают специальными припоями типа А, Б и кадмиевым. Флюс при этом не нужен. При применении мягких припоев типа АВИА-1 и АВИА-2 (температура плавления 200 °С) применяют флюс АФ-44. Места пайки обязательно очищают от остатков флюса, протирают бензином, покрывают влагонепроницаемым (асфальтовым) лаком, а затем изоляционной лентой, которую также покрывают лаком.

Медные однопроволочные и многопроволочные провода сечением до 10 мм2 соединяют скруткой с последующей пропайкой места соединения припоями ПОС-30 (30% олова и 70% свинца) или ПОС-40 и канифолью в качестве флюса.

Применять кислоту или нашатырь при пайке нельзя. Места соединения скруткой должны быть длиной не менее 10--15 наружных диаметров соединяемых жил.

Оконцевание проводов под винтовой зажим осуществляют в виде кольца, а под плоский зажим -- в виде стержня.

При сечении провода до 4 мм2 включительно оконцевание в виде кольца выполняют так: с конца провода снимают изоляцию на длине, достаточной для выполнения кольца. Жилу жесткого провода закручивают в кольцо по часовой стрелке, а гибкого -- в стержень, а затем в кольцо и облуживают.

При оконцевании провода в виде стержня с конца провода удаляют изоляцию, скрученный стержень гибкого провода облуживают.

Переход между трубчатой частью кабельного наконечника и изоляцией провода изолируют полихлорвиниловой трубкой или изолентой.

Присоединение к одному контактному зажиму более двух проводов запрещается. Зажимы должны соответствовать величине номинального напряжения и тока. Зажимные винты рассчитаны на присоединение проводов следующих сечений: в зажимах до 10 А -- двух проводов сечением до 4 мм2 без наконечников, в зажимах до 25 А -- двух проводов сечением до 6 мм2 без наконечников, в зажимах до 60 А -- двух проводов сечением до 6 мм2 без наконечников и одного провода сечением 10 или 16 мм2 с наконечником.

Винтовой зажим, к которому присоединяются алюминиевые жилы, должен иметь устройство, ограничивающее возможность раскручивания колечка и не допускающее ослабления контактного давления вследствие текучести алюминия. Колечко алюминиевого однопроволочного провода перед вводом под контакт зачищают и по возможности смазывают кварцевазелиновой и цинковазелиновой пастой.

Присоединения проводов к аппаратам, имеющим контактные лепестки, производят пайкой. Спаянные монтажные соединения должны обеспечивать надежность электрического контакта и необходимую механическую прочность. Основным материалом для пайки является припой ПОС-40, а для ответственной аппаратуры -- ПОС-61. Припой рекомендуется применять в виде трубок с канифольным наполнением или проволоки диаметром 1 -- 3 мм. Флюсом служит раствор канифоли в спирте или сосновая канифоль высшего или первого сорта.

Требования к соединениям проводов. Соединение жил между собой и присоединение их к электроустановочным устройствам должны обладать необходимой механической прочностью, малым электрическим сопротивлением и сохранять эти свойства на все время эксплуатации. Контактные соединения подвержены действию тока нагрузки, циклически нагреваются и охлаждаются. Изменения температуры и влажности, вибрация, наличие в воздухе химически активных частиц также оказывают неблагоприятное влияние на контактные соединения.

Физические и химические свойства алюминия, из которого в основном изготавливают жилы проводов, осложняют выполнение надежного соединения. Алюминий обладает (по сравнению с медью) повышенной текучестью и высокой окисляемостью, при этом образуется токонепроводяшая пленка окиси, которая создает на контактных поверхностях большое переходное сопротивление. Эту плёнку перед выполнением соединения нужно тщательно удалить с контактных поверхностей и принять меры против повторного ее возникновения. Все это создает некоторые трудности при соединении алюминиевых проводов.

У медных проводников также образуется окисная пленка, но в отличие от алюминия она легко удаляется и незначительно влияет на качество электрического соединения.

Большая разница коэффициентов теплового линейного расширения алюминия по сравнению с другими металлами также приводит к нарушению контакта. Учитывая это свойство, алюминиевые провода нельзя спрессовывать в медные наконечники.

При длительной эксплуатации под давлением алюминий приобретает свойство текучести, нарушая тем самым электрический контакт, поэтому механические контактные соединения проводов из алюминия нельзя пережимать, а в процессе эксплуатации требуется периодически подтягивать резьбовое соединение контакта. Контакты алюминиевых жил с другими металлами на открытом воздухе подвержены атмосферным воздействиям.

Под влиянием влаги на контактных поверхностях образуется водяная пленка со свойствами электролита, в результате электролиза на металле образуются раковины. Интенсивность образования раковин увеличивается при прохождении через место контакта электрического тока.

Особенно неблагоприятны в этом отношении соединения алюминия с медью и сплавами на основе меди. Поэтому такие контакты необходимо защищать от попадания влаги или покрывать третьим металлом -- оловом или припоем.

Соединение и оконцевание медных проводов

Соединение, ответвление медных проводов сечением до 10 мм2 рекомендуется выполнять скруткой с последующей пропайкой, причем медные однопроволочные провода площадью сечения до 6 мм2, а также многопроволочные с небольшими площадями сечений паяют по скрутке. Жилы с площадью сечения 6-10 мм2 соединяют бандажной пайкой, а многопроволочные провода -- скруткой с предварительной расплеткой проволок.

Длина мест соединений скруткой или бандажной пайкой должна составлять не менее 10-15 наружных диаметров соединяемых жил. Паяют свинцово-оловянным припоем с использованием флюса на основе канифоли. Применять при пайке медных проводов кислоту и нашатырь не разрешается, так как эти вещества постепенно разрушают места пайки.

Соединение опрессовыванием. Широко используют соединения медных проводов опрессовыванием. Концы проводов зачищают на 25-30 мм, затем обёртывают медной фольгой и опрессовывают специальными клещами типа ПК.

Соединение и оконцевание алюминиевых проводов

Алюминиевые жилы проводов соединяют сваркой, пайкой и механическим путем.

Сваривают алюминиевые провода о специальной формочке при помощи угольных электродов, получающих питание от сварочного трансформатора.

Для пайки алюминиевые провода скручивают, а затем место скрутки нагревают в пламени паяльной лампы и пропаивают припоями следующих составов.

Припой А, температура плавления 400 - 425 градусов, состав: цинк - 58-58,5 %; олово - 40 %; медь 1,5 - 2 %.

ЦО-12 Мосэнерго, температура плавления 500 - 550 градусов; состав: цинк - 73 %; олово - 12 %; алюминий - 15 %.

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.