Соединение проводов в бытовой электрике (1/2)
Эта статья появилась благодаря комментаторам анонса статьи про самозажимные клеммники в домашней электрике. Я там по сути ничего не написал, это был просто анонс, зато (ключевое) НЕ подписчики начали истереть, видимо заранее понимая о чем пойдет речь и что их чувства электриков из 40-х будут ущемлены.
Они своими действиями побудили меня написать и отдельную статью для них. Вот она. А вторая будет уже по делу, без разбора примитивных технологий и отсталых мнений.
Скрутка — за это надо руки отрубать
Это метод соединения проводов быдло-электрика. Скрутил и готово. «А чё ей будет?» — произносит туловище с красным носом и синим лицом, ставя при этом на розеточную линию автомат на 25А, чтобы уж наверняка.
Что после этого бывает вы уже не раз видели в новостях.
Сктурка годиться лишь как времянка, например для проверки какой-либо работоспособности, но не более. Довольно быстро такое соединение начнет распускаться и набирать переходное сопротивление. Это будет замкнутый круг — чем больше сопротивление тем больше нагрев и тем больше из-за теплового расширения и последующего сужения при остывании скрутка будет терять плотность скрученности. И продолжаться это будет до того как она не начнет греться так что расплавит изоляцию у проводов и произойдет короткое замыкание.
Так же скрутка никак не противостоит коррозии, что делает ее неприменимой ни в домашней ни в
автомобильной проводке.
Скрутка запрещена даже в отсталом ПУЭ.
Все, идем дальше.
Сварка — из музея
Доисторический способ соединения проводов которым пользовались наши деды. В их годы ничего больше не было, даже паять было зачастую нечем. Не удивительно что это был единственный вариант.
С тех пор развитие уже российского электромонтажа почему-то остановилось, на уровне этого «карбюратора». Тем временем ни в одной цивилизованной стране не пользуются этим методом из-за того что у него недостатков больше чем достоинств.
— надежно соединяет провода
— только для моножильных проводов
— неудобство и большие временные затраты
— необходимо иметь сварочное устройство
— коррозионная устойчивость соединения под вопросом
— пожароопасность процедуры сваривания
— повреждение изоляции провода перегревом жил при сваривании (температура сварки 1080 градусов по цельсию, а медь великолепный проводник тепла)
— необходимость наличия энергии на объекте
— качество изоляции соединения напрямую зависит от исполнителя
— не позволяет соединить разные проводники
Сварка надежно соединяет только моножильные провода, многожильные от нее портятся и после сгнивают. И даже с моножилой по поводу долговечности можно поспорить, ибо сваривание происходит в кислородной среде, что будет способствовать дальнейшему окислению.
Метод сам по себе простой, нужно сначала скрутить гигантскую скрутку, притащить и подключить к питанию (это если оно есть) некий сварной аппарат и после аккуратно чтобы не сжечь вообще всю изоляцию а только ее часть, сделать то «самое надежное соединение». Для деревянных домов так вообще самое оно, учитывая что древесная пыль горит как порох.
Изоляция готового соединения напрямую зависит от качества применяемых изоляционных материалов и грамотного их использования.
Данный примитивный способ стоит применять только если недоступны современные материалы и инструменты, где-нибудь на дальнем севере например, где под рукой реально ничего нет. А делать так в городских квартирах или частных домах где даже в магазин не надо идти, все привезут с доставкой — это уже даже не смешно.
Немного о современной сварке
Пример ультразвуковой сварки применяемой на производстве бытовой электроники (и не только) для соединения проводов и присоединения к ним клемм.
Метод "холодный", изоляция проводника не повреждается и не идет процесс окисления во время сварки.
Куда более цивилизованный способ. Менее распространен чем сварка т.к. требует бОльших умений и навыков, а так же специальных приспособлений чтобы все получилось быстро и хорошо.
— надежно соединяет провода
— соединение устойчиво к коррозии
— почти не страдает изоляция проводов
— неудобство и большие временные затраты
— необходимо иметь паяльное оборудование и всевозможные хитрые приблуды
— соединение может начать корродировать при применении некачественных или неподходящих флюсов
— повреждение изоляции провода перегревом жил при неумелой пайке
— качество изоляции соединения напрямую зависит от исполнителя
— не позволяет просто так соединить разные проводники, нужны спец припои
Недостатков у пайки меньше чем у сварки, но она более трудозатратна. При использовании некачественного флюса и/или наличия в нем кислоты, соединение мигом сгниет. Если не уметь паять, можно так же как и при сварке пожечь изоляцию. Расходы на паяльное оборудование (газовое) и флюсы+припои тоже можно отнести к минусам, все стоит денег.
Изоляция готового соединения напрямую зависит от качества применяемых изоляционных материалов и грамотного их использования.
А всем тем кто выполняет пайку паяльной пастой с китайской помойки (али)…
… хочу напомнить — эти паяльные пасты созданы для SMD монтажа на платах а не чтобы ими пустоты заполнять. Т.е. надежность такого соединения в бытовой электрике мягко говоря под вопросом, в автомобилях и подавно.
Помню кто-то спрашивал про грамотную пайку в автомобилях. Вот.
Но такие штуковины не везде достать.
Обжим/опрессовка
Во всех смыслах — самый надежный способ соединения. Именно по этому он применяется и домашней электрике и автомобильной, а так же во всей электронной технике.
— крайне надежно соединяет провода
— соединение устойчиво к коррозии
— не страдает изоляция проводов
— высокая стойкость к вибрационным нагрузкам
— позволяет легко соединять разные проводники
— большие временные затраты и дороговизна
— необходимо иметь спец инструмент и расходники
— качество изоляции соединения напрямую зависит от исполнителя
Это самый трудозатратный и самый дорогой способ из всех вышеперечисленных, но он же самый качественный. Абсолютно не травмирует изоляцию провода при этом обеспечивает великолепные показатели переходного сопротивления потому как при качественной опрессовке происходит диффузия между проводниками. Обладает высокой коррозийной устойчивостью т.к. весь воздух вытесняется из соединения. Для 100% герметичности соединения можно добавить в гильзу специальной проводящей смазки.
Можно соединять разные проводники по средствам би-металических гильз.
Дорогой этот метод потому что нужно иметь коллекцию ГМЛ гильз на все случаи жизни, плюс не просто клиновидных обжимные клещи, которые подходят для обжима наконечников на многожильных проводах, а полноценные гидравлические с гексагональными матрицами под каждый размер, которые идеально работают с моножильным проводом.
Вдобавок есть усредненные универвальные матрицы для гильз условных размеров и точные матрицы для стандарта DIN. Посему метод становится крайне времязатратным.
Посему данный метод используется, как правило, высококвалифицированными электромонтажными баригадами, которые ставят качество в приоритет над ценой.
Вместо итога:
В следующей статье я расскажу о современных и надежных методах соединений которые не требуют спец инструментов и которые вы легко можете выполнить сами.
Но там мы столкнемся с сектантами о которых я писал в самом начале. Воспользуюсь на этот раз их методикой, заранее напишу им ответ.
Окно в прошлое — ПУЭээээээ
Свод правил пришедший к нам из 40-х, где до сих пор сваривают провода, вставляют питающий провод только сверху автомата и не знают о существовании самозажимных клемников, которые сейчас везде (в электрощитах, в распределительных коробках, в розетках). Всерьез воспринимать этот свод правил не стоит из-за его крайне отсталости и невозможности соответствия ему при современном электромонтаже.
Даже те кто визжат что они делают все в соответствии с ПУЭ — нагло лгут. В современной реальности выполнение всех пунктов от ненужно до глупо и невозможно.
Но по настоящему грош ему цена потому что запрещенная с 2003-го года алюминиевая проводка в жилых домах, в 2019 году будет снова разрешена! И поправки в славненькое пуээээ уже тут как тут. Нет, не про современные приблуды и как их монтировать сохраняя безопасность, а про то от чего давно отказался весь цивилизованный мир.
Поздравляю всех с уверенным шагом вперед в прошлое!
Для тех кто еще не знаком с этой замечательной новостью.
Вот так вот. А то не дай бог кто-то нищебродом станет, этого нельзя допустить, нужен новый рынок сбыта.
Я и мои подписчики ждем всех «карбюраторных» в комментариях. Нам занимательно будет посмотреть на то как вы с пеной у рта (и не только) будете отстаивать честь всевозможных скруток с соплями и свода правил который не просто отстал на десятки лет, а еще в добавок служит ОЛИГАРХАТУ а не населению страны.
От себя замечу — выведение нового сплава алюминия более подходящего для проводки не меняет факта отсутствия спец «фуннитуры» для работы с ним. Вся нынешняя чистовая электрика и автоматика рассчитана под медь, туда алюминий совать от нежелательно (только с применение специальных паст) до нельзя, даже модифицированный.
В теории его можно успешно использовать, хотя это не очень удобно (жилы будут очень толстые). Для этого потребуется переучить монтажников и выпустить новые специальные серии чистовой электрики (розетки и выключатели) специально под алюминий.
Еще проблема в том что «того самого» алюминия мы можем и не увидеть на реальных объектах. Велика вероятность что застройщики начнут мухлевать и брать обычный, кустарного производства да подешевле.
Так что в квартирах с отделкой от застройщика начиная с 2019 года — прикольная электрика в подарок. Имейте это в виду.
Как соединять провода
При разводке или ремонте электропроводки, при подключении бытовой техники и еще массе других работ требуется соединять проводники. Чтобы соединение проводов было надежным и безопасным, необходимо знать особенности каждого из них, где и когда, при каких условиях они могут использоваться.
Существующие способы соединения проводников
Основные способы соединения проводников в доме или квартире
Для соединения проводов могут быть сделаны несколькими способами:
- сварка — наиболее надежный способ, обеспечивающий высокую надежность соединения, но требующий навыков и наличия сварочного аппарата;
- клеммные колодки — просто выполнимое и довольно надежное соединение;
- пайка — хорошо работает если токи не превышают нормативные и соединение не греется до температур, выше нормы (65°С);
- опрессовка гильзами — требует знаний технологии, специальных клещей, но соединение надежное;
- использование пружинных зажимов — wago, СИЗ — быстро устанавливаются, при соблюдении условий эксплуатации обеспечивают хороший контакт;
- болтовое соединение — простое в выполнении, используется обычно в сложных случаях — при необходимости перехода с алюминия на медь и наоборот.
Конкретный тип соединения выбирается исходя из многих факторов. Необходимо учитывать материал проводника, его сечение, количество жил, тип изоляции, количество проводников, которые будут соединяться, а также условия эксплуатации. Исходя из этих факторов и рассмотрим каждый из типов соединений.
Сварка — высокая надежность в любых условиях
При соединении проводов сваркой проводники скручиваются, а конец их заваривается. В результате образуется шарик из металла, который и обеспечивает в любых условиях стабильное и очень надежное соединение. Причем надежное оно не только в плане электрических характеристик, но и механически тоже — металл соединенных проводов после расплавления образует монолит и вычленить отдельный проводник невозможно.
Сварка — важно нагреть металл, но не оплавить изоляцию
Недостаток такого типа соединения проводов — соединение получается на 100% неразъемное. При необходимости что-то изменить, надо отрезать сплавленный кусок и переделывать все заново. Потому для таких соединений оставляют некоторый запас проводов — на случай возможной переделки.
Из других недостатков — необходим сварочный аппарат, соответствующие электроды, флюс и навык работы. К тому же, занимает сварка немало времени, требуется защищать окружающие предметы, а еще неудобно работать со сварочником на высоте. Потому электрики данный тип соединений практикуют в исключительных случаях. Если же вы делаете «для себя» и умеете неплохо обращаться со сварочным аппаратом, можете потренироваться на обрезках. Основной фокус в том, чтобы не расплавить изоляцию, но сварить металл.
После остывания место сварки изолируют. Можно использовать изоленту, можно — термоусадочные трубки.
Соединение проводов опрессовкой
Для опрессовки проводов требуется специальная алюминиевая или медная гильза — она подбирается исходя из размеров скрутки (диаметра пучка), а материал берут тот же, что и у проводников. Оголенные и зачищенные до блеска провода скручиваются, на них надевается трубка-гильза, которая зажимается специальными клещами.
Пример обжима проводников гильзой
И гильзы, и клещи бывают разными, видов несколько. Каждый из них имеет свои правила использования (количество проводов, которые можно упаковывать в гильзу), в которых надо хорошо ориентироваться. Упаковывать провода надо по определенным правилам, измерять размер полученного жгута, подгонять его под требования. В общем, довольно муторное занятие. Потому используют такой вид соединения проводов в основном профессиональные электрики, и то все чаще они переходят на пружинные зажимы.
Клеммные колодки
Одно из самых простых и надежных соединений проводов — через клеммные колодки. Есть они нескольких типов, но практически везде используется винтовое соединение. Есть с гнездами разных размеров — под разные размеры проводников, с разным количеством пар — от 2 до 20 и больше.
Сама клеммная колодка представляет собой пластиковый корпус, в котором запаяно металлическое гнездо или пластина. В это гнездо или между пластинами вставляется оголенный проводник, зажимается винтом. После того, как винт затянут, надо хорошо подергать проводник — убедиться что он хорош зажат. Из-за того что места соединений остаются неизолированными, область применения клеммных колодок — помещения с нормальной влажностью.
Недостаток такого соединения: из-за пластичности металлов — особенно алюминия — со временем контакт ослабевает, что может привести к повышению степени нагрева и ускорению окисления, а это снова ведет к снижению контакта. В общем, периодически соединение проводов в винтовых клеммных коробках необходимо подтягивать.
Соединение проводов в клеммных колодках
Достоинства — быстрота, простота, невысокая стоимость, не требует никаких навыков, разве что умение пользоваться отверткой. Еще одно важное достоинство — можно без проблем соединять провода разных диаметров, одножильные и многожильные, медные и алюминиевые. Непосредственного контакта нет, потому нет рисков.
Пайка
Сначала о технологии пайки. Соединяемые проводники очищаются от изоляции, очищаются от оксидной пленки до чистого металла, скручиваются, потом лудятся. Для этого проводники разогреваются паяльником, прикладываются к канифоли. Она должна покрыть место соединения полностью. Залуженные провода скручивают сначала пальцами, затем дожимают, используя пассатижи. Вместо лужения можно использовать паяльный флюс. Им хорошо смачивают провода, но уже после скрутки.
Затем, собственно, начинается процесс пайки: разогревают паяльником или узкофакельной горелкой место соединения. Когда канифоль или флюс начинают кипеть, берут на жало паяльника некоторую часть припоя, вносят в зону пайки, прижимая жало к проводникам. Припой растекается, заполняя промежутки между проводами, обеспечивая хорошее соединение. При использовании горелки, припой просто вносят понемногу в факел.
Далее, после остывания места пайки, по технологии необходимо смыть остатки флюса (они ускоряют окисление), просушить соединение, покрыть его специальным защитным лаком, после чего изолировать при помощи изоленты и/или термоусадочных трубок.
Теперь о достоинствах и недостатках данного метода соединения проводов. В слаботочных системах пайка — один из самых надежных способов соединения проводов. Но, при разводке электропроводки в доме или квартире, ее критикуют нещадно. Все дело в том, что припой имеет невысокую температуру плавления. При периодическом прохождении через соединение больших токов (бывает, если неправильно подобраны или неисправны защитные автоматы) припой постепенно расплавляется, испаряется. Раз за разом контакт становится все хуже, греется соединение все больше. Если данный процесс не обнаружится, вполне может дело закончится пожаром.
Второй негативный момент — низкая механическая прочность пайки. Дело снова в олове — оно мягкое. Если проводов в паянном соединении много, да если еще они жесткие, при попытке упаковать их, часто проводники вываливаются из пайки — слишком велика сила упругости, которая вырывает их. Потому соединение проводников пайкой при разводке электричества и не рекомендуют использовать: неудобно, долго и рискованно.
Пружинные зажимы для соединения проводов
Один из наиболее спорных способов соединения проводов — при помощи пружинных зажимов. Они есть нескольких типов, но самые распространенные два — клеммники wago (ваго) и колпачки СИЗ. Внешне и по способу монтажа они сильно отличаются, но в основе обоих конструкций лежит пружина, которая создает прочный контакт с проводом.
По поводу этой пружины и идут споры. Противники использвоания wago говорят о том, что пружина со временем ослабнет, контакт станет хуже, соединение начнет все больше греться, что, опять таки, приводит к еще более быстрому снижению степени упругости пружины. Через какое-то время может температура подняться настолько, что корпус (пластиковый) расплавится, ну а что может произойти дальше — известно.
Пружинные зажимы для электропроводки — популярные соединение проводов
В защиту использования пружинных зажимов для соединения проводов можно сказать, что если они использованы в соответствии с рекомендациями производителей, проблемы встречаются очень и очень редко. Хотя есть немало подделок и wago, и СИЗов а также предостаточное количество фоток их в расплавленном виде. Но, в то же время, многие их используют, и, при нормальных режимах работы, работают они годами без нареканий.
Зажимы для проводов wago
Появились на нашем рынке они несколько лет назад и наделали много шума: с их помощью соединение происходит очень быстро и легко, имеет при этом высокую надежность. Есть у производителя конкретные рекомендации по использованию данной продукции:
- wago применять только для одножильных или многожильных проводников сечением от 0,5 мм 2 до 4 мм 2 ;
- для фиксации и соединения многожильных и проводов малых диаметров использовать зажим CAGE CLAMP — от 0,08 мм 2 до 35 мм 2 ;
Внутри этих устройств есть металлическая пластина, которая и и обеспечивает должную степень контакта. Форма и ее параметры пластин разрабатывались и тестировались специально. Тесты проводились на вибрационном стенде в течение многих часов, затем нагревались-охлаждались. После чего проверялись электрические параметры соединения. Все тесты были пройдены на «отлично» и фирменная продукция показывает себя всегда на «пять».
Вообще, ассортимент продукции фирмы Wago очень широкий, но для монтажа электропроводки или подключения домашней бытовой техники, осветительных приборов, используют два варианта зажимов для проводов: серии 222 (разъемные) с возможностью перезаделать или изменить соединение и серий 773 и 273 — которых называют неразъемными.
Разъемные
Пружинные зажимы для электропроводки Wago 222 серии имеет некоторое количество контактных площадок — от двух до пяти — и такое же количество флажков-фиксаторов. Перед началом соединения флажки поднимаются вверх, в них вставляются зачищенные от изоляции проводники (до упора), после чего флажок опускается. На этом соединение считается законченным.
Соединители для проводов wago — способы подключения
При необходимости можно соединение перезаделать — поднять флажок-фиксатор и вынуть проводник. Удобно, быстро и надежно.
Ассортимент wago 222 серии
Использоваться 222 ваго серия может для соединения двух или трех, даже пяти проводников из меди или алюминия (можно соединять разные металлы в одной клемме). Провода могут быть одножильными или многожильными, но с жесткими проволоками. Максимальное сечение — 2,5 мм 2 . Мягкие многожильные провода можно соединять сечением от 0,08 мм 2 до 4 мм 2 .
Неразъемные
Есть другой тип зажимов, который не предусматривает возможности переделать соединение проводов — серии 773 и 273. При использовании этих клемм работа вообще секундная: зачищенный провод вставляется в соответствующее гнездо. Имеющаяся там пружина зажимает его, обеспечивая контакт с пластиной. Все.
Контактные клеммы wago
Данные подпружиненные зажимы для проводов можно использовать для соединения одножильных алюминиевых или медных проводов с площадью поперечного сечения от 0,75 мм 2 до 2,5 мм 2 , многожильные с жесткими проволоками — от 1,5 мм 2 до 2,5 мм 2 . Мягкие многожильные проводники при помощи таких коннекторов соединять нельзя.
Типы монтажных клемм для электропроводки wago
Для улучшения контакта перед соединением провода необходимо очистить от оксидной пленки. Чтобы окисление в дальнейшем не продолжалось, производители wago выпускают также контактную пасту. Ею заполняют внутренность зажима и она сама разъедает оксидную пленку, а затем защищает провода от окисления в дальнейшем. В таком случае в предварительной зачистке нуждаются только сильно окисленные, темные проводники, а корпус зажима заполняется пастой.
Кстати, производители говорят о том, что, при желании, провод из зажима можно вытащить. Для этого одной рукой берутся за провод, второй держат клеммную коробку и вращают их туда-сюда с небольшим диапазоном, в противоположных направления, растягивая в разные стороны.
Зажимы для ламп (строительно-монтажные клеммы для светильников)
Для быстрого и удобного подключения ламп или бра, у wago есть специальные клеммы 224 серии. С их помощью можно соединять алюминиевые или медные провода разного сечения и типа (одножильные или многожильные с жесткими проволоками). Номинальное напряжение данного соединения 400 В, номинальный ток:
- для медных проводников — 24 A
- 16 A для алюминиевых.
Сечение подключаемых проводников с монтажной стороны:
- медные 1,0 ÷ 2,5 мм2 – одножильные;
- алюминиевые 2,5 мм2 – одножильные.
Сечение подключаемых проводников со стороны люстры/бра: медные 0,5 ÷ 2,5 мм2 – одножильные, многожильные, луженые, опрессованные.
При соединении алюминиевых проводов обязательно использование контактной пасты, а медные провода необходимо зачищать вручную до чистого металла.
Есть у данной продукции два недостатка. Первый — цена на оригинальные клеммы высокая. Второй — есть масса подделок по меньшей цене, но качество их значительно ниже и именно они горят и плавятся. Потому, несмотря на дороговизну, покупать лучше оригинальные изделия.
Колпачки СИЗ
Колпачки СИЗ (расшифровывается как «соединительные изолирующие зажимы») — очень простые в использовании устройства. Это пластиковый корпус, внутри которого имеется пружина, имеющая коническую форму. В колпачок вставляются зачищенные от изоляции проводники, колпачок прокручивается по часовой стрелке несколько раз. Вы почувствуете, что он перестал прокручиваться, значит соединение готово.
Как сделать соединение проводов с использованием СИЗ
Данные соединители проводников выпускаются многими производителями, есть разных размеров, под разные диаметры и количество соединяемых проводников. Чтобы соединение проводов было надежным размер надо подобрать правильно, а для этого необходимо разобраться в маркировке.
После букв СИЗ идет несколько цифр. В зависимости от производителя меняется количество цифр, но обозначают они одинаковые вещи. Например, есть такой тип маркировки: СИЗ-1 1,5-3,5 или СИЗ-2 4,5-12. В данном случае следующая сразу за буквами цифра обозначает тип корпуса. «1» ставят, если корпус — обычный конус, на поверхность которого могут быть нанесены канавки — для лучшего захвата. Если стоит CИЗ-2, значит на корпусе есть небольшие выступы, за которые удобно браться пальцами и крутить.
Все остальные цифры отражают суммарное сечение всех проводников, которые могут быть соединены при помощи этого конкретного колпачка СИЗ.
Пример маркировки колпачков СИЗ и ее расшифровка
Например, СИЗ-1 2,0-4,0. Это значит, что корпус соединительного колпачка обычный, конусообразный. С его помощью можно соединить два проводника с поперечным сечением не менее 0,5 мм 2 (в сумме они дают 1 мм, что соответствует минимальным требованиям — смотрите таблицу). Максимально в данный колпачок входят проводники, общее сечение которых не должно быть более 4 мм 2 .
Соединение проводов при помощи колпачков СИЗ
Во втором варианте маркировки после аббревиатуры СИЗ стоит только цифра от 1 до 5. В таком случае просто необходимо помнить какой из них пригодится для какого сечения проводов. Данные есть в другой таблице.
Колпачки СИЗ и их параметры
Кстати, колпачками СИЗ можно соединять только провода из меди — алюминиевые жилы, как правило, более толстые чем максимально допустимые для данных соединителей.
Болтовое соединение
Это соединение собирается из болта любого диаметра, подходящей гайки и одной, а лучше — трех, шайб. Собирается быстро и просто, служит довольно долго и надежно.
Болтовое соединение проводов
Сначала проводники зачищаются от изоляции, при необходимости снимается верхний окисленный слой. Далее из зачищенной части формируется петля, внутренний диаметр которой равен диаметру болта. Чтобы было проще — можно провод обернуть вокруг болта и закрутить (средний вариант на правом рисунке). После все это собирается в таком порядке:
- На болт надевается шайба.
- Один из проводников.
- Вторая шайба.
- Другой проводник.
- Третья шайба.
- Гайка.
Соединение затягивается сначала руками, затем при помощи ключей (можно взять пассатижи). На этом все, соединение готово. Используется, в основном, если надо сделать соединение проводов из меди и алюминия, можно применять и при соединении проводников разного диаметра.
Как соединить алюминиевые и медные проводники
Кстати, напомним, почему нельзя напрямую соединять медный и алюминиевый провода. Причин две:
- Такое соединение сильно греется, что само по себе очень плохо.
- Со временем происходит ослабевание контакта. Это происходит потому что алюминий имеет более низкую электропроводность, чем медь, в результате при прохождении тех же токов он греется сильнее. При нагревании он расширяется сильнее, отжимая медный проводник — соединение становится все хуже, греется все больше.
Чтобы избежать подобных неприятностей медные и алюминиевые проводники соединяют при помощи:
- клеммных колодок;
- wago;
- болтового соединения;
- ответвительные зажимы (делают соединения проводов на улице).
Другие типы коннекторов использовать нельзя.
Как соединять провода разного диаметра
Если надо соединить проводники, имеющий разный диаметр, для получения хорошего контакта не должна присутствовать скрутка. Значит, можно использовать следующие виды:
Как соединять провода и кабели разного сечения
Случается, при монтаже электропроводки приходится соединять провода разного сечения. И нет здесь, казалось бы, никакой проблемы, ведь существует много различных способов сделать это. Тем не менее, в каждом конкретном случае наиболее удачным окажется какой-то один из вариантов. Речь может идти о монтаже распределительной коробки, тогда как установка настенной розетки — совсем другое дело, где очень важен хороший контакт и возможно наименьшее переходное сопротивление в месте фиксации.
С давних времен и по сей день не утратила популярности обычная скрутка. При помощи скрутки легко можно соединить провода близких сечений, например 1 кв.мм и 1,5 кв.мм. А если сечения очень разные? Тогда хорошей скрутки не получится, поскольку жилы не будут одинаково плотно прилегать друг к другу.
Чтобы скрутка получилась качественной, провода должны равномерно обвивать друг друга, не должно быть такого, что тонкий провод просто намотан поверх толстого, ведь тогда контакт будет плохим и не надежным. Более того, даже правильную скрутку необходимо всегда по завершении пропаять или сварить, тогда соединение получится долговечным и надежным, можно сказать — на века.
Зажим контактный винтовой или клеммная колодка — еще один проверенный временем способ соединения проводов разного сечения. С двух сторон колодки расположены ряды зажимных винтов, так что по обе стороны колодки можно завести провода различного сечения, так что каждый провод окажется зажат индивидуальным винтом.
Провода близкие по сечению хорошо соединяются при помощи таких зажимов, необходимо лишь учесть токовую нагрузку, и подобрать колодку правильного типоразмера, под соответствующий ток, с подходящим диаметром контактных трубок и винтов.
Обычно величина предельно допустимого длительного тока указана прямо в маркировке винтового зажима. Провод очищается от изоляции на длину половины клеммы, вставляется, фиксируется, зажимается винтом. Соединение готово.
Специально для соединения проводов различных по сечению, созданы удобные самозажимные клеммы Wago. Жилы втыкаются по отдельности, каждая в индивидуальное гнездо, после чего монтажнику остается нажать на рычаг, и соединение готово.
В одно отверстие можно вставить провод сечением 1 кв.мм, в другое — 4 кв.мм, и такое соединение, несмотря на различие сечений в четыре раза, будет работать долго и исправно, просто в силу грамотного устройства клеммы. Для разных групп сечений выпускаются клеммы Wago различных серий, рассчитанные каждая — на свой предельно допустимый длительный ток.
Про клеммники Wago (это всегда очень горячая тема для электриков):
В конце концов, провода разного сечения можно соединить и простым болтом с шайбами и гайкой, причем соединение получится очень долговечным, надежным, а главное — площадь контакта проводов будет принципиально достаточно обширной.
Для соединения проводов данным способом, надо будет зачистить оба провода на такую длину, чтобы ее хватило на один полный оборот вокруг тела болта. На концах жил каждого из соединяемых проводов (их может быть и более двух) формируются кольца в обхват болта.
На болт сначала надевается шайба, затем на болт надевается кольцо (расположенное на конце первого провода), потом еще одна шайба — промежуточная, следом второе кольцо (второго из проводов), затем — снова шайба и т. д. Весь этот бутерброд в конце зажимается гайкой.
Очень популярно решение с зажимом типа «орех», который правильно называется «сжим ответвительный», и часто применяется в распределительных щитах на этажах для выполнения ответвлений в квартиры от магистральной линии.
С концов проводов снимается изоляция на длину зажима, провода вставляются между пластинами с пазами по размеру, и равномерно зажимаются четырьмя винтами.
Снаружи на металлический зажим устанавливается диэлектрический корпус, защищающий конструкцию от замыканий о другие проводящие части, находящиеся рядом. Размер зажима выбирается по маркировке в соответствии с сечениями магистрального и ответвляемого проводника.
Если сечение соединяемых проводов очень велико, то подойдет способ соединения с медно-лужеными наконечниками, скрепляемыми болтом и гайкой.
Наконечники под подходящее сечение обжимаются пресс-клещами либо гидравлическим прессом на концах проводов, затем плотно фиксируются друг к другу при помощи болтового соединения.
Площадь контакта получается обширной, такое соединение отличается высокой проводимостью и надежностью. Законченное соединение можно дополнительно изолировать термоусадочной трубкой или изолентой.
Способы соединения электрических проводов между собой
Ни один проводник электрической схемы не может быть бесконечным по длине. Рано или поздно он должен соединиться с другим проводом, источником энергии или коммуникационной аппаратурой потребителя. Так или иначе, но возникает необходимость в вынужденном соединении между несколькими проводниками или аппаратурой.
Способы соединения проводников
Существует несколько вариантов соединения проводников:
- скруткой;
- пайкой;
- обжимом
- с использованием готовых приспособлений.
Скрутка и обжим является холодным способом соединения. Пайка осуществляется при высоких температурах. У каждого способа есть положительные и отрицательные аспекты, на которых остановимся ниже, начав с самого простого соединения – скрутки.
Скрутка
Этот способ не считается правильным и не один грамотный электрик его не признает. Причина в непрочности соединения, которое может ослабнуть при касании или вибрации. Особенно неприемлемо это соединение для проводников большого сечения или при контакте трех одно или многожильных проводов. Данный вариант можно применять в качестве временного соединения осветительных линий.
Технологически скрутка выглядит следующим образом. Проводники зачищаются на длину до 3 см от окислов на поверхности, а после скручиваются между собой. Обязательно требуется нанесение изоляции на место скрутки.
Пайка и сварка
Другим способом является пайка или сварка, которые являются, пожалуй, самым надежными, но наиболее технически сложными процессами. Технология пайки начинается аналогично предыдущему способу. Также зачищается поверхность проводников, а после они либо скручиваются, либо плотно прижимаются друг к другу. После они прогреваются и подается припой, который может быть либо мягким, либо твердым.
Из мягких хорошо известны припои оловянно – свинцовые или серебряные, с низким содержанием серебра. К тугоплавким относятся медно-фосфористые, серебряные, латунные, и цинковые. Твердые марки припоев чаще применяются при сварке медных проводов на промышленных предприятиях, поскольку требуется их нагрев до очень высоких температур, в отличие от мягких марок, которые хорошо плавятся при нагревании обычным паяльником. Для улучшения качества пайки применяются флюсы или предварительное обезжиривание контактов кислотой.
Нередко для соединения медных проводников большого сечения используется сварочная горелка или газовый резак, который является профессиональным инструментом сварщика и не может использоваться дилетантом.
Алюминиевые проводники паяются при помощи другого технологического оборудования, с применением других марок припоя, нежели у медных проводов. Часто применяется пайка аргоном. Пайка алюминиевых проводников достаточно сложный процесс, поскольку провода «плывут» под воздействием высоких температур. Места паек алюминиевых и медных проводов зачищаются от наплывов сварки и обязательно изолируются.
Сварка проводников происходит по схеме указанной ниже.
Соединительные кабельные гильзы
При соединении многожильных проводов методом обжима могут использоваться опрессовочные кабельные гильзы, представляющие из себя полую трубку. Перед их применением провода зачищаются от изоляции в размер не меньшим половине гильзы. Затем гильзу надевают на проводники, и она обжимается с двух сторон специальным прессом. Голое, неизолированное место на проводе, изолируется с заходом на провод и гильзу.
Соединительные изолирующие зажимы
Соединительные изолирующие зажимы или СИЗ являются готовым решением соединения. Провода предварительно зачищаются от изоляции, скручиваются, а зажим накручивается сверху. Фиксация контакта выполняется за счёт конической спиральной пружины, встроенной в зажим.
Изолировать место соединения не требуется, поскольку колпачок зажима сам является изоляцией. Внешне колпачки зажимов могут отличаться по форме для удобства монтажа. Отличаются они и по размерам, с учетом подбора под суммарное сечение проводников.
Клеммники и клеммные колодки
Для сборки схем и соединения проводников в нужной последовательности применяются клеммные колодки или клеммники, которые одновременно выполняют несколько функций. Они фиксируют проводники, позволяют собирать схемы и защищают токоведущие части от пробоя благодаря изоляционным материалам, которые имеются в них.
Внешне они представляют пластиковый корпус с гнездами. Подключаемые провода фиксируются за счет винтов или пружинных зажимов. В зависимости от сечения провода и количества необходимых зажимов имеют разные размеры.
Перед монтажом проводника на винтовой клеммник, его зачищают и наворачивают петлей на винт, а после хорошо затягивают им, стараясь не передавить проводники. Качество каждого контакта проверяется не только визуально, но и путем подергивания провода или испытаниями измерительными приборами.
Пружинные клеммники используются для монолитного, либо опрессованного НШВИ наконечниками, многожильного проводника.
Минусом данного типа соединения является невозможность полной изоляции, а при плохом контакте – возможности его окисления. При продолжительной работе контактов, их фиксацию на колодке нужно проверять.
Зажим проводников между болтом и гайкой
Такой вид соединения характерен для проводников из разного металла и является достаточно простым. Первоначально зачищают изоляцию с проводов и делают на зачищенном проводе петлю. Петли нанизывают на тело болта. Для предотвращения смещения гаек, используются пружинные шайбы. Данная фиксация выглядит достаточно громоздко и требует наличия пространства, которого не всегда достаточно при сборке схемы.
Надежность соединения обеспечивают использование слесарного инструмента. Проверяется надежность крепежа путем подергивания провода.
Прокалывающие и ответвительные зажимы
Прокалывающие и ответвительные зажимы являются покупными изделиями. В их конструкции предусмотрены два разъема. Один под жилу, находящуюся под напряжением, второй – под СИП.
В устройстве зажима предусмотрен болт, который закручивается ключом. Болт приводит в действие контакты, которые прокалывают изоляцию токопроводящего провода, соединяя тем самым провода между собой. На конец провода СИП надевается изолирующий колпачок для изоляции свободного края провода, который входит в комплект с зажимов. Зажимы позволяют проводить работы под напряжением.
Соединительные кабельные муфты
Соединительная кабельная муфта позволяет соединить несколько кусков кабелей без напряжения с минимальными потерями мощности сети. В их устройстве имеются гильзы с болтовыми соединениями, позволяющие фиксировать токоведущие части концов кабелей между собой и надежные изоляционные материалы. Муфты разнятся по своему исполнению. Наиболее популярен вариант с термоусадочной изоляцией.
Выбор способа соединения проводников
Способов соединения проводников немало. Выбрать возможный вариант нужно с учетом ситуации. Так при необходимости временного соединения можно использовать просто скрутку или зажим проводников между болтом и гайкой. Фасонные или обмоточные провода большого сечения лучше фиксировать сваркой или пайкой.
Соединительные кабельные гильзы или муфты идеальны для сращивания кабелей. Соединительные изолирующие зажимы хорошо подойдут для фиксации проводов небольшого сечения и при наличии зажима нужного размера. Клеммники нужны для сборки схемы. Прокалывающие и ответвительные зажимы применяются для подключения дополнительной нагрузки к существующей сети.
Соединение многожильных и одножильных проводников
Данное соединение начинается с подборки сечения многожильного провода к одножильному. Многожильный проводник не должен быть меньше сечения одиночного, иначе он прогорит в месте их соединения. Фиксируют их пайкой или сваркой, или методом обжима при использовании кабельных гильз.
При пайке провода очищаются от изоляции, затем многожильный провод накручивается на одножильный, а после производится пайка. Затем место пайки защищается изоляцией. При обжимке места контактов зачищаются, надевается гильза, которая обжимается обжимными пресс клещами в нескольких местах.
Соединение проводов с сечением разного диаметра
Соединение проводов с сечением разного диаметра возможно при расчете плотности тока на участках, если плотность на участках допустима, то их можно соединять путем пайки, скрутки, клемм или болтовых соединений. Технологии соединения не отличаются от процесса соединения проводов с одинаковым сечением и были рассмотрены выше.
Соединение проводов большего сечения
Данный способ соединения достаточно сложен большой площадью контакта. При слишком большом сечении прямоугольных проводов, фиксация возможна только сваркой и зачастую её невозможно произвести в домашних условиях из-за необходимости прогрева проводников до высокой температуры. После сварки проводников необходимо обязательное испытание полученного контакта.
При соединении многожильных проводов или кабелей большого сечения можно воспользоваться соединительной кабельной муфтой, уже упомянутой выше.
Соединение перебитых в стене проводов
Нередко в быту возникают ситуации, когда происходит пробой электропроводки в стене. Часто это происходит при ремонтных работах. Первоначально электропроводку необходимо обесточить и демонтировать штукатурку на месте проведения ремонтных работ.
После зачищается изоляция с каждого конца поврежденного провода, а концы покрываются расплавленным свинцово-оловянным припоем при помощи обычного паяльника. Сразу продумывается изоляция для места пайки. Хорошо использовать термоусаживаемую трубку с учетом размера ремонтируемого участка. Трубка надевается на один из концов проводников.
Дальше подбирается провод сечением не меньшим перебитого провода, он отрезается и припаивается сначала к одному концу провода, затем к другому. При этом, длина наращенного проводника должна обеспечить прочность контактов. Он не должен быть слишком маленьким или длинным. В заключении на участок одевается трубка, которая при нагреве феном плотно обхватывает спаянный участок.
Соединение меди и алюминия
Как соединить медный и алюминиевый провод подробнее рассмотренно в нашей статье. Соединение разноименных проводов возможно болтовым соединением рассмотренным ранее. Однако, чаще всего фиксация производится с помощью медно-алюминиевых гильз (ГАМ) под опрессовку. С одной стороны, гильза выполнена из алюминия, со второй из меди. Алюминиевая сторона гильзы большего размера, поскольку плотность тока у алюминия меньше, чем у меди. Гильза надевается на концы проводов с одинаковым металлом и обжимается прессом.