Способы оконцевания и соединения жил проводов. Способы соединения электрических проводов и кабелей

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ

Республики беларусь главное управление образования, науки и кадров

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«БУДА-КОШЕЛЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

Дисциплина «Технология электромонтажных работ»

Специальность:

2-74 06 31-01 «Энергетическое обеспечение сельскохозяйственного производства (электроэнергетика)».

Лабораторная работа № 3

Тема:

Исследование качества соединения проводов и кабелей, выполнение различными способами.

Цель работы:

Изучить способы выполнения неразборных и разборных контактных соединений. Получить практические навыки по выполнению контактных соединений пайкой, сваркой, опрессовкой.

Выполнил: учащийся

3 Курса, 55 эс группы

Поляков А.Ю.

Проверил: преподаватель

Лашкевич А.В

1.Тема и цель занятия.

2.Краткие теоретические сведения.

3.Зарисовать рисунки.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Способы соединения жил проводов и кабелей

Электрические соединения производят путем применения сварки, пайки, опрессовки, созданием разборных контактных соединений.

Сварка. Сварку применяют для оконцевания и соединения алюминиевых жил проводов и кабелей всех сечений, а также для соединения алюминиевых жил с медными при сечении не более 10 мм 2 . Различают три способа сварки; электросварку контактным разогревом, термитную и газовую.

При оконцевании и соединении алюминиевых жил сваркой применяют флюс ВАМИ. Флюс предназначен для удаления пленки окиси с поверхности алюминиевых жил и для зашиты поверхности от окисления. Флюс ВАМИ представляет собой смесь трех составляющих: хлористого калия (50%), хлористого натрия (30%), криолита (20%). Температура плавления флюса 630 °С. Химическая промышленность выпускает флюс в виде порошка, расфасованного в герметически закрытые банки. Порошок флюса перед употреблением разводят водой до консистенции густой сметаны (100 частей флюса на 30...40 частей воды по массе). Перед сваркой флюс наносят волосяной кисточкой тонким слоем на поверхность алюминиевых жил; нанесение флюса толстым слоем не способствует улучшению качества соединения.

Электросварка контактным разогревом является наиболее распространенным видом сварки, применяемым при оконцевании и соединении алюминиевых жил проводов и кабелей. Ее выполняют: с применением клещей с двумя угольными электродами (рис. 1); с применением обоймы (рис. 2).

Рис. 1 – Соединение алюминиевых Рис. 2 – Соединение алюминиевых

жил в клещах с двумя электродами: жил электросваркой клещами с

1-угольный электрод; 2-скрутка применением обоймы:

алюминиевых жил; 1-обойма из стальной полоски;

3-двухэлектродные клещи 2-угольные электроды;

3-двухэлектродные клещи

Газовую сварку применяют для оконцевания, соединения и ответвления алюминиевых жил. Для соединения однопроволочных жил суммарным сечением до 20 мм 2 - пропан-воздушную и только для оконцевания - ацетиленокислородную сварки. Оконцевание, соединение и ответвление медных жил газовой сваркой не допускаются.

Пропан-кислородную сварку в стальных формах используют для оконцевания жил сечением 300... 1500 мм 2 и выполняют при помощи пластин из твердого сплава АД31Т1 и наконечников ЛС.

Для жил сечением 16...240 мм" применяют стержневоеоконцевание сплавлением в монолит с добавкой легирующих присадок из алюминиевых сплавов. Соединение жил сечением 16...1500 мм 2 может производиться встык, а жил суммарным сечением до 400 мм 2 - по торцам в общий монолитный стержень.

Термитная сварка обеспечивает высокое качество электрического контакта. Ее осуществляют с помощью термитного патрона, который состоит из муфеля (термитной массы) и стальной цилиндрической формочки-кокиля. При сгорании термитной массы внутри кокиля устанавливается температура, позволяющая успешно производить сварку алюминия.

Термитная сварка применяется для соединения, оконцевания и ответвления алюминиевых жил проводов и кабелей,. Для сварки по торцам многопроволочных алюминиевых жил суммарным сечением до 240 мм 2 применяют термитные патроны марки ПАТ, для сварки однопроволочных жил малых сечений - марки ПАТО, для соединяемых встык жил проводов и кабелей сечением 16...800 мм" - термитные патроны марки ПА.

При соединении и оконцевании концы жил вводят в кокиль термитного патрона.

Пайка - вид слесарной обработки по образованию неразъемнного соединения при помощи расплавленного промежуточного металла или сплава, называемого припоем.

Лужение - это покрытие металла тонким слоем припоя для предохранения его от окисления, а также в местах соединения жил для хорошего контакта.

Флюсами называются вспомогательные материалы, используемые при пайке. Они служат для растворения и удаления оксидных пленок с поверхности соединяемых металлов и из расплава, а также образования на его поверхности прочной, воздухонепроницаемой пленки. Поэтому флюсы имеют плотность и температуру плавления ниже используемого припоя (таблица 1).

Пайка алюминия затруднена вследствие его легкой окисляемости с образованием на поверхности прочной окисной пленки. Удаляют ее обычно непосредственно во время пайки механическим способом, растирая специальной металлической кисточкой или непосредственно палочкой припоя. Окисная пленка при этом удаляется под слоем припоя и последний прочно соединяется с поверхностью металла. Алюминиевые жилы паяют с помощью припоев А, ЦО-12, ЦА-15.

Припой ЦА-15 отличается высокой механической прочностью и устойчивостью против коррозии. При его использовании не требуется специальных мер защиты места пайки от коррозии. Однако он имеет недостаток - высокую температуру плавления, что ограничивает его применение в электромонтажной практике из-за опасности перегрева изоляции жил во время пайки.

Припой ЦО-12 имеет более низкую температуру плавления, чем ЦА-15, но не обладает достаточной противокоррозионной стойкостью. Его применяют для пайки алюминиевых жил кабелей внутри муфт, герметическая заделка которых исключает попадание к месту пайки влаги и воздуха.

Припой А имеет невысокую температуру плавления и лучше, чем припой ЦО-12, сопротивляется воздействию коррозии. Однако места пайки должны быть покрыты влагостойким лаком и тщательно изолированы.

Медные жилы паяют с помощью мягких оловянно-свинцовых припоев ПОС-30, ПОС-40 и др. с применением флюсов.

При пайке в качестве источника тепла используют паяльник (для жил сечением до 10 мм 2), паяльную бензиновую лампу емкостью 0.5... 1 л или специальный набор инструментов с баллонами, заполненными пропан-бутаном.

Опрессовка

Опрессовка- соединение жил проводов п>тем местного вдавливания или сплошного и комбиниро­ванного обжатия.

Соединение, ответвление и оконцевание медных и алюминиевых жил опрессовкой широко распространено в электромонтажной практике. При опрессовке жила провода или кабеля вводится в трубчатую часть наконечника или специальную гильзу и сжимается с помощью матрицы и пуансона. Контактное давление, создаваемое при этом между гильзой и жилой, обеспечивает надежное электрическое соединение.

При опрессовке способом местного вдавливания зубьями пуансона в одном или нескольких местах создается большое давление в одном месте и наилучший электрический контакт,

При опрессовке сплошным обжатием большое давление, а следовательно, и хороший электрический контакт создаются на всем протяжении обжатия.

Комбинированное обжатие позволяет улучшить электрический контакт между жилой и трубчатой частью наконечника или гильзы благодаря тому, что в условиях сплошного обжатия создается дополнительно большое давление в месте вдавливания зуба шансона матрицей и пуансоном. Для опрессовки используют различные инструменты и механизмы.

При выборе способа опрессовки (местным вдавливанием, сплошным или комбинированным обжатием) достаточно освоить приемы выполнения одного из них, т.к., несмотря на внешние отличия при выполнении опрессовки этими способами, большинство операций однотипны. Опрессовка сплошным или комбинированным обжатием требует использования мощных прессов с большим усилием. Для опрессовки местным вдавливанием можно применять всевозможные клещи. Кроме того, способ местного вдавливания наиболее широко распространен при выполнении электромонтажных работ.

При работе с инструментом необходимо соблюдать общие правила техники безопасности, а также правила приведенные в инструкциях по эксплуатации прессов, клещей и других инструментов.

Надежность контактного соединения во всех случаях достаточно высока, если правильно определена область применения, точно выбраны наконечник или гильза, рабочие инструменты, тщательно подготовлены поверхности и правильно произведена опрессовка.

Оконцевание

Оконцевание - оформление концов жил проводов или кабелей для последующего присоединения.

Для оконцевания алюминиевых жил (сечением от 16 до 240 мм") проводов напряжением до 2 кВ и кабелей до 35 кВ следует применять трубчатые наконечники, для жил (сечением 2,5 мм 2) проводов напряжением до 2 кВ и кабелей до 1 кВ - кольцевые наконечники (пистоны).

Инструменты для обработки, соединения и оконцевания проводов и кабелей.

Инструменты для обработки, соединения и оконцевания проводов и кабелей. Обработка, соединение и оконцевание проводов и кабелей -- это технологические onерации, включающие обрезку проводника, съем изоляции с него, выполнение кольцевого зажима. Работу выполняют в монтажной зоне или в МЭЗ с помощью ручного или механизированного инструмента и механизмов.

Для перерезания (отрезки) проводов и кабелей ис­пользуются секторные ножницы ИС (рис. 3, а), в ко­торых усилие, прикладываемое к рукояткам двух рычагов, передается в усилие резания секторных ножей посред­ством храпового механизма. Секторными ножницами пе­ререзают провода и кабели с алюминиевыми жилами сечением 3X240 мм 2 и медными - сечением 3X150 мм 2

Изоляция с жил проводов снимается инструментами, в которых содержится поводковый механизм, передаю­щий усилия от двух рукояток (вместо ранее применяв­шихся трех) на движущиеся навстречу режущие ножи,и механизм, удаляющий надрезанную изоляцию. Ножи имеют режущие кромки в виде двух полукружий, калиброванных по диаметру жилы и допускающих возможность регулировки. Инструментом МБ-1М можно снять резиновую, пластмассовую и хлопчатобумажную изоляцию с концов проводов и жил кабелей различныхмарок и сечений (0,75-6 мм 2).

При оконцевании и соединении алюминиевых и медных проводов сечением жил 16-240 мм 2 широко используется опрессовка. Выпускаются унифицированные наборы инструментов НИОС (для опрессовки алюминиевых жил) и НЙОМ (для оирессовки медных жил), а такжеун­фицированные ручные прессы с механическим, гидравли­ческим или электрическим приводом.

В электромонтажном производстве наиболее широко применяют электропроводный пресс ПГ-20, ручной гидравлический ПГР-20 Ml и ручной механический РМП-7.Опрессовка наконечников и гильз на жилах сечениемдо 35 мм 2 эффективно выполняется с помощью пресс-клещей механического типа с рычажным механизмом передачи усилий. Пресс-клещи ПК-3 (рис. 3, б) пред­назначены для опрессовки алюминиевых жил в гильзах ГАО-4, ГАО-5, ГАО-б, медных жил сечением 4-б мм 2 в наконечниках серии Т и гильзах серии 1М, а также для оконцевания медных жил сечением 1,5 и 2,5 мм 2 в кабельных концевых наконечниках (пистонах) серии П. Пресс-клеши ПК-4 (рис. 3, в) предназначены для опрес­совки алюминиевых наконечников и соединительных гильз на проводах и кабелях сечением жил 16-35 мм", а также гильз ГАО-5, ГАО-6, ГАО-8.

Кроме описанных выше средств механизации электро­монтажных работ, существуют и другие (слесарный ин­струмент, ручные оправки, сварочное оборудование, при­способление для гнутья труб, затяжки проводов в трубы).

Рисунок 3 – Инструмент для обработки и оконцевания проводов и кабелей:

а - секторные ножницы типа НС-3; б - пресс-клещи ПК-3; в - пресс-клещи ПК-4.

Разборные контактные соединения.

Разборными контактными соединениями называют:

Присоединение жил проводов и кабелей непосредственно к выводам электрооборудования (электродвигателей, аппаратуры управления и защиты и т.п.);

Соединение шин и ответвлений от них с помощью болтов;

Выполнение ответвлений проводов и кабелей от магистральных электрических линий без их разрыва:

Соединение проводов с помощью сжимов.

Силовое электрооборудование, как правило, имеет плоские, штыревые и гнездовые контактные выводы (рис. 3).

Эти выводы позволяют осуществлять разъемное соединение проводов и кабелей с электрооборудованием. Выводы контактных зажимов электрических аппаратов автоматики, управления, сигнализации и защиты могут быть также лепестковые, штифтовые и желобчатые (рис. 4). К ним присоединяются только медные жилы проводов и кабелей пайкой.

Рисунок 4 – Контактные выводы электрооборудования: а-гнездовой; б-штыревой;

в-плоский; г,д-лепестковый; ж-желобчатый; з-штифтовой.

В распределительных устройствах, силовых цепях, вторичных цепях, а также для присоединения проводников к установочным изделиям применяются переходные контактные зажимы (ответвительные зажимы, люстровые зажимы, клеммники из наборных или ненаборных зажимов) (рис, 5).

Рисунок 5 – Механические зажимы: а, б, в – переходные контактные;

г, д, е, ж – ответвительные; з – винтовой.

Конструкцию и основные размеры плоских и штыревых выводов электрооборудования регламентирует ГОСТ 21242-75. Выводы электрооборудования изготовляются, как правило, из меди, алюминия и их сплавов. При токе до 40 А они могут быть стальными. Выводы нз меди и стали имеют металлопокрытие из олова, цинкооловянистого сплава, кадмия и никеля.

Непосредственно монтажу контактных соединений в электроустановках предшествует оконцевание жил проводов и кабелей. Оконцевание жил сечением до 10 мм 2 может быть выполнено в форме пестика, колечка, наконечника, с помощью пайки или опрессовки (рис. 6).

Рисунок 6 – Виды оконцевания жил проводов и кабелей: а - в виде пестика;

б - в виде колечка; в - блочнымаконечником; г - ограничивающей

шайбой; д - шайбой-звездочкой; е – наконечником.

Изоляцию с концов жил сечением до 4 мм 2 рекомендуется снимать с помощью клещей КСИ, KY-1 и др. При снятии изоляции ножом последний направляют под углом 10.., 15° к поверхности провода так, чтобы, срезая изоляцию, он скользил по поверхности жилы, не повреждая ее.

Присоединение алюминиевых жил к выводам электрооборудования

Присоединение однопроволочных алюминиевых жил сечением до 10 мм 2 к плоским выводам электрооборудования производится после зачистки жилы под слоем нейтральной смазки (вазелин, ЦИАТИМ – 221 или кварце-вовазелиновая паста). Грязную смазку после зачистки удаляют, заменяют ее чистой и изгибают конец провода в кольцо. При присоединении к выводу устанавливают шайбу-звездочку и пружинную шайбу (рнс. 7).

Рисунок 7 – Присоединение алюминиевой жилы к плоскому выводу

электрического аппарата:

1-отвертка; 2-винт; 3-пружинная шайба; 4-шайба-звездоча;

5-алюминиевая жил; 6-контактный вывод.

Однопроволочные алюминиевые жилы сечением 2,5 мм, предварительно оконцованные кольцевым наконечником типа П, присоединяются к штыревым выводам путем затяжки между двумя гайками с установкой шайбы и пружинной шайбы. Однопроволочные алюминиевые жилы сечением 2,5...10 мм 2 , не оконцованныенаконечником, предварительно зачищают до металлического блеска под слоем нейтральной смазки с оформлением жилы в кольцо. Затем производят затяжку на штыревом выводе между двумя гайками с установкой шайбы-звездочки и пружинной.

Необходимо помнить, что присоединение алюминиевых жил к штыревым выводам и зажимам электрооборудования, установленного в сырых помещениях, в агрессивной среде, или наружных установках, не допускается.

В таких условиях присоединение алюминиевых жил допускается только после оконцевания их медно-алюминиевыми штифтовыми наконечниками.

Присоединение медных жил проводов и кабелей к выводам

электрооборудования.

Присоединение медных однопроволочных жил сечением до10 мм 2 к плоским медным выводам производится после зачистки жилы до металлического блеска с последующим оформлением в кольцо. Между головкой винта и жилой устанавливают шайбу и пружинную шайбу (рис. 6).

Присоединение медных многопроволочных жил сечением до 10 мм 2 к плоским медным выводам производится после оконцевания жил наконечником или оформлением жилы в кольцо с пропайкой. В этом случае между головкой винта и наконечником устанавливают только пружинную шайбу.

Медные однопроволочные жилы проводов и кабелей к гнездовым выводам присоединяются непосредственно. Многопроволочные медные жилы независимо от сечения присоединяются только после оконцевания их штифтовыми наконечниками. Допускается присоединение многопроволочной жилы после облуживания конца жилы в монолитный стержень. Однопроволочные медные жилы сечением до 10 мм 2 присоединяют к штыревым выводам после зачистки их до металлического блеска и оформления в кольцо. Жилы очищают от грязи и смазки растворителем. На штыревой вывод накручивают гайку, надевают кольцо медной жилы, после чего на штыревой вывод устанавливают шайбу, пружинную шайбу и затягивают гаечным ключом гайки штыревого вывода. Многопроволочные медные жилы сечением до 10 мм 2 должны быть оконцованы наконечниками или оформлены в кольцо с пропайкой. В этом случае при присоединении также устанавливают шайбу и пружинную шайбу.

1. Общие сведения о соединении и оконцевании жил проводов и кабелей

2. Винтовые соединения

3. Опрессовка

1. 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 на 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.

2. 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.

3. При соединении опрессовкой концы соединяемых проводов вво­дят 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 в гильзах типа ГАО (наружным диаметром до 9 мм) с по­мощью пресс- клещей ПК-2М (рис. 4.33). 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 2, а на толкателе - пуансон 2 с зубом..

Рис. 4.35. Опрессовка проводов в гильзах ГАО: Рис.4.33. Пресовочные клещи ПК-2М

а - в укороченной гильзе, б - в удлиненной гильзе, в - установка гильзы в прессе, г-гильзы после опрессовки, д -- изоляция гильзы

Пресс-клеща ПК-1М (рис. 4.34) за счет большой длины рукоя­ток создают давление, достаточное для опрессовки гильз диамет­ром до 14 мм. В гидравлических монтажных клещах ГКМ рабочее движение толкателя с пуансоном происходит за счет давления в гидроцилиндре, которое возникает при нажатии рукоятки.

Технологический процесс опрессовки показан на рис. 4.35. 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. 4.35, а) или удлиненную гильзу той же марки (при двухсто­ронней опрессовке, рис. 4.35, б) и делают одно или два вдавлива­ния прессом или клещами (рис. 4.35, 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. 4.35, д).

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. 4.36 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),

Рис. 4.36. Инструмент для опрессовки: а-механический пресс РМП-7М, б- гидравлический пресс РГП-7М

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

Токоведущие жилы проводов и кабелей присоединяют к штыревым и гнездовым выводам электрических приборов винтовыми зажимами . К электрическому оборудованию и силовым шкафам применяют переходные контактные зажимы (наборные, винтовые, люстровые зажимы).

Зажимы могут иметь плоские, штыревые, гнездовые, штифтовые, лепестковые и желобчатые выводы , к которым присоединяют жилы проводов и кабелей непосредственно или после оконцевания их соответствующими наконечниками .

К лепестковым, штифтовым и желобчатым зажимам присоединяют только медные жилы проводов и кабелей.

Для выполнения ответвления от неразрезанных магистралей применяют винтовые зажимы , которые являются основным видом контактного присоединения , как к медным , так и к алюминиевым жилам , к электрическим машинам, приборам и оборудованию .

По конструктивному исполнению контактные соединения подразделяются на неразборные и разборные .

Неразборные контактные соединения (рис.4) выполняются пайкой, сваркой или опрессовкой .

Разборные контактные соединения (рис.5) (не путать с разъёмными соединениями) - не требующие применения средств стабилизации (т.е. неподвижного крепления) - выполняются стягиванием при помощи болтов, винтовых зажимов или штыревых выводов .

В местах болтовых и шарнирных соединений должны быть обеспечены меры по предотвращению самоотвинчивания (шплинты, контргайки - стопорные, тарельчатые или пружинные шайбы). Все крепежные изделия должны иметь антикоррозионное покрытие (цинкование, пассивирование).

Присоединение светильников к групповой сети должно быть выполнено с помощью клеммных колодок , обеспечивающих присоединение как медных , так и алюминиевых (алюмомедных) проводов сечением до 4 мм 2 .

В жилых зданиях одиночные патроны (например, в кухнях и передних) должны быть присоединены к проводам групповой сети с помощью клеммных колодок (рис.6).

Концы проводов , присоединяемых к светильникам, счетчикам, автоматам, щиткам и электроустановочным аппаратам , должны иметь запас по длине , достаточный для повторного подсоединения в случае их обрыва.

Наибольшие трудности при соединениях вызывают алюминиевые жилы , на поверхности которых всегда имеется плохо проводящая твердая и тугоплавкая оксидная пленка :

1. После зачистки поверхности алюминия она образуется вновь .
2. При пайке эта пленка препятствует сцеплению с припоем .
3. При сварке - образует в расплаве нежелательные включения .

ВНИМАНИЕ! При креплении в винтовых зажимах алюминий проявляет другой недостаток - низкий предел текучести, в результате чего алюминий имеет способность выскальзывать из-под зажима , ослабляя контакт .

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.