Как соединять электрические провода
Надежное, безопасное электроснабжение без аварий зависит от многих факторов. Во-первых, от соблюдения требований ПУЭ, которыми должен руководствоваться электрик. Во-вторых, от обоснованного выбора марки, сечения и материала кабеля. В-третьих, от наличия необходимых для работы инструментов. И, наконец, в-четвертых, от разных, незначительных, на первый взгляд, мелочей. К примеру, соединение проводов, жил кабелей, которое предусмотрено техническим заданием, должно иметь надежный, плотный контакт. Если к этому вопросу подойти без должного внимания, ошибка может привести к серьезной аварии.
Вроде бы, несложная технология соединения проводов под силу далеко не каждому дилетанту с бытовым представлением «скрутил, замотал изолентой, забыл». Профессиональные электрики знают, что в неплотном контакте возникает большое сопротивление, из-за которого место соединения начинает разогреваться. Это может привести к возгоранию изоляции, короткому замыканию, нередко к пожару.
Способы соединения проводов
Надежность электрического контакта зависит от выполнения двух основных требований:
- плотность прилегания проводов должна быть такой, чтобы не появилось дополнительное сопротивление, то есть место контакта по техническим параметрам должно соответствовать целому проводу;
- место соединения должно обладать запасом механической прочности на случай возникновения сил растяжения.
В электротехнике применяются разные способы соединения проводов. Опишем наиболее популярные приемы.
Скрутка
Этот самый простой, популярный и доступный метод контактного сопряжения проводов запрещен в большинстве случаев ПУЭ (п. 2.1.21). Но им часто пользуются электрики-любители. Для этого с жилы удаляется не меньше 5 см изоляции, а потом голые провода вручную или с помощью пассатижей плотно скручиваются между собой. Место оголенного контакта покрывается изолентой или на него накручивается специальный колпачок, который защищает и изолирует скрутку.
Соединительные изолирующие зажимы (СИЗ) состоят из двух частей. Снаружи — огнестойкий ПВХ, выдерживающий напряжение до 600 В. К тому же качественный поливинилхлорид — отличный изолятор. Внутри — коническая обжимная пружина, изготовленная из стали. Она делает контакт надежнее, плотнее. Колпачок должен полностью закрывать место соединения, не допуская открытой оголенной части. Поэтому длина скрутки, зависящая от величины убираемой изоляции, не должна превышать размер СИЗ. Для этого лишняя длина скрутки сначала откусывается, потом наворачивается колпачок. Чтобы зажим обеспечивал максимально плотное облегание, его нужно вращать только по часовой стрелке. Усилие надевания должно быть в пределах разумного, чтобы витки пружины не сминались, а раздвигались и надежно обжимали скрученные жилы.
С помощью колпачка можно скручивать провода одинакового сечения. Оголенные жилы вставляются в зажим, который затем вращается по часовой стрелке. Пассатижами жилы скручиваются еще плотнее. Особенно нужны плоскогубцы, если требуется соединить больше 2 проводов. СИЗ подбираются под сечение жил по цвету ПВХ (единого стандарта нет, поэтому лучше спросить у продавца). Серым колпачком СИЗ-1 закрывают скрутку из двух жил 1,5 мм2, синим СИЗ-2 — из 2–3 проводов 1,5 мм2, оранжевым СИЗ-3 — из двух жил 2,5 мм2, желтым СИЗ-4 изолируют скрутку из 6–8 проводов сечением 2,5 мм2. Однако жилы из разных металлов с помощью колпачков соединять нельзя.
Пайка
Этот метод надежнее скрутки, но времени требует больше. Даже при тщательном скручивании проводов в месте соединения сопротивление увеличивается, а это грозит нагреванием контакта с возможными пагубными последствиями. Для улучшения сцепления припоя с поверхностью металлов скрутка вначале обрабатывается канифолью. Затем проводное соединение пропаивается, при этом нужно стараться, чтобы жидкое олово затекло внутрь скрутки.
После этого пайка слегка шлифуется и изолируется. Главный недостаток этого способа соединения — сложность разъединения контакта. Пайка не требует дорогих инструментов и материалов. Наличие паяльника, флюса, канифоли, свинцово-оловянного припоя будет вполне достаточно. При этом получается надежный контакт, обладающий небольшим переходным сопротивлением, высокой прочностью и проводимостью.
Сварка
Сварочные работы — более качественный метод соединения металлических жил по сравнению с пайкой, однако они требуют более сложного технического оснащения. Для этого понадобятся сварочный трансформатор, специальная маска, электроды, защитные перчатки. Также потребуется строительный фен для термоусадки защитных трубок. Кроме того, электрику необходимы навыки опытного сварщика. Важно отметить, что такой способ возможен только для однородных металлов.
Клеммные колодки
Этот вид соединителей представляет собой диэлектрический корпус с латунными втулками, в каждой из которых расположена пара металлических зажимных контактов с узлами крепления в них проводов. С помощью клеммных колодок можно соединять силовые жилы, выполненные из различных металлов, к примеру, меди и алюминия. Провод, с которым нужно создать контакт, может быть закреплен на клеммнике с помощью регулировочного затягивающего винта. Или на колодке с другим устройством — прижимной пластиной.
В корпусе винтовой колодки из ПЭТ (полиэтилентерефталата) сделаны ячейки с латунной гильзой, в которую зажимается оголенная жила. Если нужно соединить только несколько пар проводов, помещаемых в распределительную коробку, то от целой колодки отрезается ножом нужное количество ячеек.
При использовании винтового клеммника необходимо осторожно регулировать силу закручивания зажимного винта, так как алюминиевые жилы можно легко повредить чрезмерной затяжкой. Важно учитывать свойство алюминия размягчаться под давлением, что может привести к потере плотности контакта и угрозе повышения температуры в колодке. Поэтому такие соединения следует регулярно проверять и при необходимости протягивать. Концы многожильных проводов предварительно обжимаются специальными втулочными наконечниками. Помимо надежности и безопасности, клеммные колодки выглядят более эстетично, чем скрутка, замотанная изолентой.
Для сопряжения витой пары для сети Интернет применяется проходной соединитель адаптер RJ-45 — джойнер. Он сделан в виде небольшой коробочки, в которой имеются два разъема под коннектор RJ-45. Внутренние контактные площадки защищены специальным экраном, поэтому передаваемые команды не искажаются посторонними электромагнитными излучениями. Надежный контакт до минимума снижает потери приемного и передаточного сигнала.
Пружинные клеммы
Пружинные клеммы считаются самым быстрым и надежным способом создания проводных контактов. После снятия изоляции голая жила кабеля вставляется в клемму и прижимается специальной упругой пластиной. Поверхность прижима имеет углубление в виде желобка, чтобы увеличить площадь сопряжения и не допустить лишнего давления на жилу. Контакт получается плотным, надежным,
Этот способ широко используется при работе как с гибкими жилами, состоящими из многих проволочек, так и из одной цельной жилы, имеющей различные сечения. Популярные пружинные соединители от немецкого бренда Wago оснащены контактами в виде биметаллической пластины. Ее поверхность покрыта специальной пастой, что позволяет соединять между собой медные и алюминиевые жилы без риска окисления. Плотность контакта пружинного соединителя Wago обеспечивается благодаря усилию зажима, которое достигается автоматически. Поэтому монтаж получается простым, быстрым, а контакт вибростойким, надежным, долговечным.
Скотч-лок
Зажимной клеммник в виде одноразовой соединительной муфты используется для соединения жил слаботочных кабелей. Скотч-лок применяется в телефонии, при подсоединении светодиодных лент и других устройств. Фиксация незачищенной жилы происходит во врезном контакте ножевого типа путем обжатия пассатижами. Поскольку корпус скотч-лока сделан из диэлектрического материала, соединение получается изолированным. Внутри огнестойкого нейлона или полипропилена расположена U-образная контактная пластина с режущей кромкой, которая прорезает изоляцию и замыкает цепь. Гидрофобный гель внутри защищает контакт от влаги. Соединение получается надежным, долговечным, легко заменяемым.
Кабельная гильза
Этот удобный зажим предназначен для соединения нескольких токопроводящих медных или алюминиевых жил. Он выглядит как латунная круглая или плоская трубка. Чтобы обеспечить надежность соединения, очищенные от изоляции концы проводов вставляются внутрь гильзы и затем обжимаются в нескольких местах специальными клещами (кримпером). Если у гильзы слишком большой диаметр для соединяемых проводов, ее можно заполнить ненужными отрезками нужной длины из голых жил. В качестве изоляции соединения можно использовать термоусадочную трубку или ПВХ-ленту. Гильзовые зажимы изготавливаются из меди, алюминия или комбинированного сплава, что позволяет создавать различные типы прессовых соединений.
Ответвительный сжим
Это устройство народ прозвал «орешек». Сжим позволяет сделать ответвление от главного электрического кабеля, у которого снимается изоляция, но токопроводящая жила не разрезается. Выполняется с помощью металлических пластин, стягиваемых винтами. Сверху контакт закрывается разъемным овальным корпусом с защелками, сделанным из диэлектрика. Сжим надежно соединяет алюминиевые и медные жилы с аналогичными проводниками. «Орешки» используются при подключении к магистральным кабелям, в том числе и к воздушным линиям. Главный недостаток — слабая защищенность от воздействия окружающей среды.
Болтовое соединение.
Иногда нужно соединить алюминиевую и медную жилы, а в наличии зажимов и колодок нет. В этом случае выручат обычные болт, гайка, шайбы, которые найдутся у домашнего мастера. Следует отметить, что зажим на болт достаточно габаритный, поэтому соединение будет сложно надежно заизолировать и поместить в распределительную коробку.
В статье рассмотрены известные и часто используемые способы создания контактов электрических проводов, каждый из которых имеет плюсы и минусы. При выборе конкретного метода следует учитывать критерии безопасности, надежности, скорости и стоимости монтажа, расположения соединения и тип кабелей.