Соединитель электропроводов

Соединение проводов — скорее всего самая распространенная задача в электротехнике. Поскольку по тем или иным причинам возникает нехватка длины проводников в электрических цепях, приходится соединять между собой их части. Очевидно, что при этом появляется контакт, который лежит в основе многих электротехнических проблем. И не электрические соединения в конкретном месте проводников подразумеваются в данном случае.

Если контакт выполнен правильно, электрическая цепь будет исправно функционировать. Но, тем не менее, фраза «электротехника — это наука о контактах» давно уже звучит как притча во языцех. Далее в статье речь пойдет о том, как правильно соединять провода для того, чтобы это соединение как можно дольше не создавало проблем. А также ряд иных вопросов, имеющих существенное значение для скрутки проводов и охватывающих другие виды их соединения.

Скрутка, о которой умалчивает ПУЭ

Помимо часто упоминаемых слов о контактах, в среде работников электротехники существует еще одна распространенная фраза о том, что работы, выполняемые электриками и минерами, часто весьма схожи своими летальными последствиями. В частности, по этой причине и существует ПУЭ — по сути, свод законов для всего того, что имеет отношение к электрическим сетям. Поинтересуемся в Правилах устройства электроустановок о том, каким образом должно осуществляться соединение проводов.

Что говорится в ПУЭ о соединении проводников

С одной стороны, все четко указано:

• опрессовка;
• сварка;
• пайка;
• сжимы —

и это четыре официально допустимых способа соединения концов проводников. Но все они требуют что-либо дополнительное из инструментария или оборудования, и в некоторых случаях довольно-таки сложное, поскольку:

• для опрессовки потребуется специальный инструмент, который соответствует соединяемым проводникам;
• сварка невозможна без сварочного аппарата;
• для пайки необходимо наличие паяльника, так же как и пригодности для пайки материала соединяемых жил;
• сжимы предполагают использовать специальный соединитель электрических проводов, предназначенный для этого.

Однако чтобы обеспечить соединение электрических проводов, можно просто скрутить их жилы между собой, получив, таким образом, электрический контакт. И, несмотря на то, что в ПУЭ не указана скрутка, само сжимающееся надежное соединение проводов, тем более утвержденное в установленном порядке, вполне соответствует букве электротехнического закона ПУЭ.

Чтобы скрутка проводов получилась надежной, необходимо выполнить такие условия:

• длина скрученных жил проводников от края изоляции и до концов составляет 40–50 мм;
• электрические провода, а точнее их контактирующие жилы, с целью удаления пленок окислов или остатков изоляции зачищают мелкозернистым наждаком или напильником. Можно воспользоваться также и ножом. При этом движения надо делать вдоль жилы. После зачистки рекомендуется с помощью лупы оценить качество удаления пленки. Это позволит создать наилучшее электрическое соединение;
• чтобы правильно сделать соединение проводов без пайки, свитые концы жил необходимо сформировать одним из общепринятых способов. Они максимально плотно должны прижиматься друг к другу в любом месте скрутки.
• Применяемые виды скруток показаны далее. Эти изображения помогут нашим читателям понять, как правильно сделать скрутку.

Общепринятые способы скрутки концов проводников

Что же имеет плохого соединение проводов скруткой и почему о ней явно не упоминается в ПУЭ? Ведь остальные методы соединения проводов заметно уступают ей в простоте монтажа и минимальной себестоимости, по которым такое соединение двух проводов с одной жилой, так же как и скрутка многожильных проводов, стоит впереди всех. Остальные способы соединения электрических проводов остаются далеко позади нее.

• Главный недостаток скрутки заключен в ее ослаблении со временем в результате повторяющихся температурных расширений проводников.

Постепенно из-за температурных деформаций жил усилие, прижимающее их друг к другу, ослабевает, и сопротивление контакта возрастает. Для проводов электрических цепей, в которых присутствуют маломощные потребители типа энергосберегающих и светодиодных ламп, ослабление контактного усилия не будет опасным. Но для скрутки проводов в цепи с электрическими нагревательными приборами мощностью в несколько киловатт с определенного момента может начаться лавинообразный процесс ухудшения контакта между скрученными жилами. Причем, если своевременно не заметить такое соединение электропроводки, в лучшем случае либо медные провода, либо алюминиевые, жилы которых скручены, вблизи него пострадают от порчи изоляции высокой температурой.

• По этой причине запрещается применение скрутки в помещениях с повышенной пожарной опасностью. В этих помещениях надо применять более надежное соединение проводов.
• Не разрешается скрутка медных проводов с алюминиевыми проводниками. Так же, как и в любом ином соединении, в скрутке не допускается непосредственный контакт медной и алюминиевой жилы из-за появления электрохимических процессов, приводящих к быстрой порче соединения и усиления пожарной опасности.
• Повторно соединять два провода, бывших в скрутке, не рекомендуется. Скручиваются только ровные жилы после снятия изоляции, а выпрямление обычно ломает даже жилки многожильного проводника.
• Правильная скрутка может получиться лишь для относительно тонких проводников. Скручивать толстые одножильные провода не рекомендуется. Чтобы соединить провода между собой при значительной толщине жил, лучше использовать опрессовку их гильзой.

Начиная с некоторого значения диаметра жил сделать скрутку проводов вообще не представляется возможным. Примером может быть силовой кабель. Поэтому скрутка кабеля, содержащего 2, 3 или большее число жил, делается тонкой медной проволокой как подготовка для соединения «начисто». Затем каждая пара зафиксированных жил паяется.

Скрутка как полдела

Однако эксперимент, который проводился со скрученными многожильными проводниками, показал высокое качество контакта всех соединений проводов сразу после завершения монтажа. Сделанная сотня скруток отрезков многожильного медного провода с сечением, характерным для обычной квартирной электропроводки, показала весьма малое контактное сопротивление, что подтверждают изображения далее.

Следовательно, выполнив скрутку, делаешь примерно половину монтажных работ по соединению двух проводников. Еще остается доработать полученное соединение так, чтобы со временем оно не ухудшилось. А для этого надо либо создать усилие, которое снаружи обжимает скрученные жилы, либо применить один из способов слияния жил. Слияние жил, безусловно, лучше всего обеспечивает минимальное сопротивление в месте соединения двух, трех или нескольких проводников.

Соединение проводов слиянием жил делается либо их расплавлением, либо припоем. В любом из этих вариантов достигается самое малое значение контактного сопротивления. Но есть и существенные недостатки у этих способов. И при сварке, и при пайке делается нагревание жил до температуры, опасной для изоляции.

• Чтобы не испортить ее, лучше держать скрутку щипцами сразу за краем изоляции для отвода тепла в ходе сварки или пайки и еще какое-то время после их завершения.
• Хотя и существует технология сварки и пайки алюминиевых жил, все же лучше иметь дело с медью. Но и медная жила перед пайкой или сваркой очищается от посторонних наслоений и обезжиривается.

Сварка и пайка устраняет само понятие контакта на конце скрутки, делая в этом месте либо тело в виде капли (при сварке), либо заполняя все щели припоем. При соединении проводов, предназначенных для мощных электроприборов, сварка и пайка — самый правильный способ соединения проводников. Однако эксперимент, который проводился на сотне уже показанных скруток, не продемонстрировал существенного уменьшения контактного сопротивления. Об этом свидетельствуют изображения, показанные далее.

На изображениях представлено очевидное доказательство одинаковых свойств соединения обычной и сваренной скрутки многожильных проводов. Но при увеличении толщины жил, а также для толстых одножильных проводов пайка и сварка будут иметь преимущество перед скруткой. Если соединение проводов можно сделать скруткой, и к ним не подключено мощное электрооборудование, не имеет смысла их паять и тем более сваривать.

Разъемные соединения

Рассмотренные выше опыты свидетельствуют в пользу механической фиксации скруток. Для этой цели наряду с гильзами существуют специальные колпачки СИЗ. Они дают возможность сделать как бы сращивание проводов, обжимая скрутку и сохраняя усилие сжатия. Это две разновидности сжимов, о которых упомянуто в ПУЭ. Первый — это гильза, а второй — колпачок. Его навинчивают до упора на зачищенные жилы. Устройство, а также возможные разновидности колпачков СИЗ, показаны далее на изображениях.

Аббревиатура СИЗ читается как:

С – соединительный;

И – изолирующий;

З – зажим.

Цифра 1 (СИЗ-1) указывает на колпачок с канавками, а 2 (СИЗ-2) — на такую же деталь с выступами. Числа через дефис указывают на диапазон сечений проводов, подключаемых СИЗ. Колпачок весьма удобен тем, что с его применением достигается не только хорошая проводимость соединения, но и возможность его разнять. Если необходимо выбрать, чем соединить проводники между собой, для домашних и офисных электросетей СИЗ — это оптимальный вариант.

Быстрым и удобным приспособлением, дополняющим разнимаемые виды соединений проводников, является клеммник. Однако удобство его ограничивается нагрузочными токовыми характеристиками. В сравнении с колпачком СИЗ, который улучшает контактное сопротивление, клеммник его ухудшает. Причем очень заметно. Для получения соответствующих данных был сделан третий опыт, информация о котором показана далее. Сваренные скрутки были отрезаны. Концы проводов вставлены в клеммники.

• Контактное сопротивление клеммника на порядок больше, чем у скрутки.

Но зато он не только является самым приемлемым решением для соединения проводов слаботочной электропроводки в квартире и офисе.

• Клеммник — это связующий элемент между проводами с медными и алюминиевыми жилами.
• Его удобно использовать для соединения проводов с разным сечением жил.
• Для медных жил перед вставкой их в клеммник рекомендуется нанесение контактной пасты.
• Алюминиевые жилы перед вставкой в клеммник надо зачистить от пленки окиси.

Применяются три разновидности этих соединителей:

1. Клеммники WAGO:

Серия 221

Серия 222

Для DIN-рейки

1. Клеммники ТМ 3М, DКС, ІЕK и прочих производителей, в том числе и неразборные самозажимные:

Самозажимные клеммы используют усилие при вставке жилы. При этом происходит упругая деформация клеммы, которая в месте контакта с жилой снабжена острыми краями. Они врезаются в жилу и фиксируют ее. Это условно неразборное соединение можно разъединить, сняв крышку с клеммника и поддев, например, тонкой отверткой, край клеммы, извлекая затем провод.

Для того чтобы провод без усилия вставлялся в клеммник и при необходимости так же легко извлекался из него, применяется конструкция с рычагом, который создает усилие в соединении для фиксации жилы. На этом принципе сделаны клеммники WAGO и их аналоги.

Весьма распространенной разновидностью сжима является винтовое соединение. На таком соединении основаны конструкции многих клеммников, соединительных колодок и гильз. Винтовое соединение позволяет получить наибольшее усилие, сжимающее соединяемые жилы. Но для того чтобы со временем от вибраций и температурных деформаций такое соединение не ослабевало, к нему с помощью пружины прикладывается усилие, которое создает удерживающее напряжение.

• Винтовые зажимы — это наиболее эффективное соединение одножильного провода с многожильным, жил разного диаметра, в том числе из алюминия и меди.
• Поскольку винты, гайки и шайбы всегда есть в наличии у всех, кто связал свою профессию или увлечение с техникой и работает своими руками, при необходимости соединить два провода с их помощью не составит особого труда. Однако это делается по правилам, которые иллюстрирует изображение далее.

• Используя винтовые зажимы, необходимо помнить о том, что качество контакта в первую очередь определяется площадью контактирующих поверхностей. А она уменьшается по мере увеличения диаметра жилы. При этом не помогут никакие усилия винтовых зажимов. При больших диаметрах жил обязательно применяются контактные пасты и гели. Но в таком случае пайка и сварка все-таки обеспечат более надежный контакт, нежели винтовое соединение.

Правильное соединение проводов — залог безопасной работы электросети. Надо не забывать, как правильно делать скрутку, оптимально выбирать вид соединения, а также грамотно его исполнять.

domelectrik.ru

Соединение скруткой

Самый простой способ для соединения проводов — это скрутка. Раньше это был самый распространенный способ, особенно при проведении проводки в жилом доме. Сейчас, согласно ПУЭ соединение проводов этим способом запрещёно. Скрутку необходимо пропаять, заварить или опрессовать. Однако эти способы соединения проводов начинается со скрутки.

Для того чтобы выполнить качественную скрутку, соединяемые провода необходимо очистить от изоляции на необходимую длину. Она составляет от 5 мм при соединении проводов у наушников до 50 мм, если необходимо соединить провода сечением 2.5 мм². Более толстые провода скруткой обычно не соединяются из-за большой жёсткости.

Провода зачищаются острым ножом, клещами для снятия изоляции (КСИ) или, после нагрева паяльником или зажигалкой, изоляция легко снимается плоскогубцами или бокорезами. Для лучшего контакта оголённые участки зачищают наждачной бумагой. Если скрутку предполагается пропаивать, то провода лучше залудить. Лудятся провода только с помощью канифоли и аналогичных флюсов. Кислотой этого делать нельзя — она разъедает проволоку и та начинает ломаться в месте пайки. Плохо помогает даже мытьё места пайки в содовом растворе. Пары кислоты заходят под изоляцию и разрушают металл.

Зачищенные концы складываются параллельно, в один пучок. Концы выравниваются вместе, крепко держатся рукой за изолированную часть и весь пучок скручивается плоскогубцами. После этого скрутка пропаивается или сваривается.

Если возникает необходимость соединить провода для увеличения общей длины, то их складывают встречно друг другу. Зачищенные участки накладываются крест-накрест друг на друга, скручиваются вместе руками и плотно докручиваются двумя плоскогубцами.

Скручивать можно только проволоку из одного металла (медную с медной, а алюминиевую с алюминиевой) и одного сечения. Скрутка из проводов разного сечения получится неровной и не обеспечит хорошего контакта и механической прочности. Даже если её пропаять или опрессовать, эти виды соединения проводов не обеспечат хорошего контакта.

Как соединить пайкой электрические провода

Соединение электрических проводов пайкой является очень надёжным. Спаивать можно нескрученные провода, но такая пайка будет непрочной из-за того, что припой очень мягкий металл. Кроме того, очень сложно уложить два проводника параллельно друг другу, особенно на весу. А если паять на каком-то основании, то канифоль приклеит к нему место пайки.

На предварительно залуженные и скрученные проводники паяльником наносится слой канифоли. При использовании другого флюса он наносится соответствующим способом. Мощность паяльника выбирается исходя из сечения проволоки — от 15 Вт при пайке наушников до 100 Вт припайке скрутки из проводов сечением 2.5 мм². После нанесения флюса, паяльником наносится олово на скрутку и прогревается до полного расплавления припоя и затекания его внутрь скрутки.

После остывания пайки, она изолируется изолентой или на неё надевается кусочек термоусадочной трубки и нагревается феном, зажигалкой или паяльником. При использовании зажигалки или паяльника необходимо соблюдать осторожность и не перегреть термоусадку.

Этот способ надёжно соединяет провода, но пригоден только для тонких, не больше 0.5 мм² или гибких до 2.5 мм².

Как соединить провода наушников

Иногда у исправных наушников обламывается кабель возле штекера, но есть штекер от неисправных наушников. Бывают также и другие ситуации, в которых необходимо соединение проводов в наушниках.

Для этого нужно:

1. обрезать обломанный штекер или неровно оборванный кабель;
2. зачистить внешнюю изоляцию на 15–20 мм;
3. определить, какой из внутренних проводов является общим и проверить целостность всех проводников;
4. обрезать внутренние проводки по принципу: один не трогать, общий на 5 мм и второй на 10 мм. Это делается для уменьшения толщины соединения. Общих проводников может быть два — на каждый наушник свой. В этом случае они скручиваются вместе. Иногда в качестве общего проводника используется экран;
5. зачистить концы проводов. Если в качестве изоляции используется лак, то он сгорит в процессе лужения;
6. залудить концы на длину 5 мм;
7. на провод надеть кусочек термоусадочной трубки длиной на 30 мм больше, чем ожидаемая длина соединения;
8. на длинные концы надеть кусочки более тонкой термоусадочной трубки длиной 10 мм, на средний (общий) не одевать;
9. скрутить проводки (длинные с короткими, а средний со средним);
10. пропаять скрутки;
11. отогнуть пропаянные скрутки наружу, к незащищенным краям, надвинуть на них кусочки тонкой термоусадочной трубки и прогреть её феном или зажигалкой;
12. надвинуть на место соединения термоусадочную трубку большего диаметра и прогреть.

Если всё было сделано аккуратно, а цвет трубки подобрать по цвету кабеля, то соединение незаметно и наушники будут работать не хуже новых.

Как заварить скрутку

Для хорошего контакта скрутку можно заварить графитовым электродом или газовой горелкой. Сварка горелкой не получила распространения из-за сложности и необходимости использовать баллоны с газом и кислородом, поэтому в этой статье рассказывается только об электросварке.

Электросварка производится с помощью графитового или угольного электрода. Графитовый электрод предпочтительнее. Он дешевле и обеспечивает лучшее качество сварки. Вместо покупного электрода можно использовать стержень из батарейки или щётку от электродвигателя. Медные электроды лучше не использовать. Они часто залипают.

Для сварки предварительно нужно сделать скрутку длиной 100 мм, чтобы готовая получилась около 50. Выступающие проволочки нужно подравнять. Для сварки лучше всего использовать инверторный сварочный аппарат с регулировкой силы тока. Если такого нет, то можно взять обычный трансформатор мощностью не меньше 600 Вт и напряжением 12–24 V.

Возле изоляции с помощью толстого медного зажима подключается «масса» или «минус». Если просто намотать провод на скрутку, то скрутка перегреется и расплавит изоляцию.

Перед началом сварки необходимо подобрать ток. Необходимый ток меняется в зависимости от количества и толщины проволоки, из которой состоит скрутка. Продолжительность сварки должна быть не более 2 секунд. При необходимости сварку можно повторить. Если всё было выполнено правильно, то на конце скрутки появится аккуратный шарик, припаянный ко всем проводам.

Как соединять провода опрессовкой

Ещё один способ соединения проводов — это опрессование. Это способ, при котором на соединяемые провода или кабели одевается медная или алюминиевая гильза, после чего опрессовывается специальным опрессователем. Для тонких гильз используют ручной опрессователь, а для толстых гидравлический. Этим способом можно даже соединять медные и алюминиевые провода, что недопустимо при болтовом соединении.

Для соединения этим способом кабель зачищают на длину больше, чем длина гильзы, чтобы после одевания гильзы проволока выглядывала на 10–15 мм. Если опрессовыванием соединяются тонкие проводники, то предварительно можно сделать скрутку. Если кабеля большого сечения, то, наоборот, на зачищенных участках необходимо проволоку выровнять, сложить все кабеля вместе и придать им круглую форму. В зависимости от местных условий кабеля можно сложить концами в одну сторону или встречно. На надежность соединения это не влияет.

На подготовленные кабеля плотно одевается гильза или, при встречной укладке, провода вставляются в гильзу с двух сторон. Если в гильзе остаётся свободное место, то его заполняют кусочками медной или алюминиевой проволоки. А если кабеля не помещаются в гильзе, то несколько проволочек (5–7 %) можно откусить бокорезами. При отсутствии гильзы нужного размера можно взять наконечник для кабеля, отпилив от него плоскую часть.

Гильза опрессовывается 2–3 раза по длине. Места опрессовки не должны находится на краях гильзы. От них необходимо отступить 7–10 мм, чтобы при опрессовке не раздавить проволоку.

Достоинством этого способа является то, что он позволяет соединять провода разного сечения и из разных материалов, что затруднительно при других способах соединения.

Болтовое соединение

Достаточно распространённым способом соединения является болтовое соединение. Для этого вида необходимы болт, не меньше двух шайб и гайка. Диаметр болта зависит от толщины провода. Он должен быть таким, чтобы из провода можно было сделать кольцо. Если соединяются провода разного сечения, то болт выбирается по наибольшему.

Для осуществления болтового соединения конец очищается от изоляции. Длина зачищенной части должна быть такой, чтобы сделать круглогубцами кольцо, одевающееся на болт. Если провод многожильный (гибкий), то длина должна позволять после изготовления кольца обернуть свободный конец вокруг провода возле изоляции.

Таким способом можно соединить только два одинаковых провода. Если их больше, или разные по сечению, жесткости и материалам (медный и алюминиевый), то необходимо прокладывать токопроводящие, обычно стальные шайбы. Если взять болт достаточной длины, то можно соединить любое количество проводов.

Соединение клеммником

Развитием болтового соединения является клеммное. Клеммники бывают двух видов — с прижимной прямоугольной шайбой и с круглой. При использовании клемника с прижимной шайбой изоляция снимается на длину, равную половине ширины клеммника. Болт отпускается, провод подсовывается под шайбу и болт опять зажимается. С одной стороны можно подключать только два провода, желательно одинакового сечения и только гибкие или только одножильные.

Подключение к клеммнику с круглой шайбой не отличается от использования болтового соединения.

Соединение проводов получается надёжное, но громоздкое. При содинении проводов сечением больше 16 мм² соединение ненадёжное или же необходимо использование наконечников.

Самозажимные клеммники WAGO

Кроме клеммников с болтами есть также клеммники с зажимами. Они  дороже обычных, но позволяют производить соединение намного быстрее, особоенно в связи с новыми требованиями ПУЭ и запрете на скрутки.

Самый известный производитель таких клеммников фирма WAGO. Каждая клемма является отдельным устройством с несколькими отверстиями для подключения проводов, в каждое из которых вставляется отдельный провод. В зависимости от исполнения соединяет от 2 до 8 проводников. Некоторые виды заполняются внутри токопроводящей пастой для лучшего контакта.

Они выпускаются  как для разъёмного, так и для неразъемного соединения.

В клеммы для неразъёмного соединения зачищенный провод просто вставляется и пружинные усики фиксируют провод внутри. Провод можно использовать только жёсткий (одножильный).

В клеммах для разъёмного соединения провод зажимается при помощи откидного рычажка и пружинного зажима, позволяющих легко подключать и отключать провода.

Поскольку провода не соприкасаются между собой, клеммы позволяют соединять провода разного сечения, одножильные с многожильными, медные с алюминиевыми.

Лучше всего этот способ соединения проводников показал себя при небольших токах и наибольшее распространение получил в сетях освещения. Эти клеммы малогабаритные и легко помещаются в переходных коробках.

Как соединить электрические провода наконечниками

Ещё один способ — это использование наконечников. Наконечник похож на кусочек трубки, разрезанной и развёрнутой в плоскость с одной стороны. В плоской части просверлено отверстие для болта. Наконечники позволяют соединять кабеля любого диаметра в любом сочетании. При необходимости соединить медный кабель с алюминиевым используют специальные наконечники, у которых одна часть медная, а другая алюминиевая. Также возможен вариант, при котором между наконечниками прокладывается шайба, латунная или медная лужёная.

Наконечник напрессовывается на кабель с помощью опрессователя, аналогично тому, как соединяются провода с помощью опрессовки.

Пайка наконечников

Другой способ использовать наконечник — это припаять его. Для этого нужно:

• зачищенный медный кабель;
• наконечник, рассчитанный для пайки. Отличается отверстием возле плоской части и более тонкой стенкой;
• ванночка с расплавленным оловом;
• банка с ортофосфорной кислотой;
• банка с раствором соды.

Осторожно! Работать в защитных очках и перчатках!

Для того чтобы припаять наконечник, кабель очищается на длину трубчатой части от изоляции и вставляется в наконечник. Затем наконечник последовательно погружается в ортофосфорную кислоту, в расплавленное олово на время, достаточное для выкипания кислоты и затекания припоя в наконечник. Это проверяется путём периодического кратковременного вынимания из припоя. После пропитки наконечника и кабеля припоем наконечник опускается в раствор соды. Это делается для нейтрализации остатков кислоты. Остывший наконечник моется чистой водой и готов к дальнейшей работе. Такой наконечник можно подключать к алюминиевым шинам и наконечникам без использования переходных шайб.

Соединители для кабелей и проводов

Кабеля можно соединять также специальными соединителями. Это отрезки трубы, в которых нарезана резьба и вкручены болты. Соединители есть разъёмные, в которых болты выкручиваются, и неразъёмные. В неразъёмных соединителях головки болтов срываются после зажима. Есть также соединители, рассчитанные на соединение проводов и кабелей разного сечения. Кабеля в соединители вставляются встык, навстречу друг другу.

Соединители, используемые на воздушных линиях электропередач, состоят из двух половин, соединяющихся болтами. Провода укладываются в специальные пазы навстречу, параллельно друг другу, после чего обе половины зажимаются болтами.

Соединение жил проводов и кабелей с помощью муфт

Если соединяемый кабель находится в земле, воде или под дождём, то обычные методы изолирования соединения не подходят. Даже если нанести на кабель слой силиконового герметика и обжать термоусадочной трубкой, это не даст гарантии герметичности. Поэтому необходимо использование специальных муфт.

Муфты есть в пластмассовом и металлическом корпусе, заливные и термоусаживаемые, высоковольтные и низковольтные, обычные и малогабаритные. Выбор муфты зависит от конкретных условий эксплуатации и наличия или отсутствия механических нагрузок.

Соединение проводов и кабелей, это один из самых важных моментов при электромонтаже. Поэтому все способы соединения электрических проводов должны обеспечивать хороший контакт. Плохой контакт или плохая изоляция может привести к короткому замыканию и пожару.

Видео по теме

Силовая клемма

profazu.ru

Обзор основных способов соединения

Монтаж без применения дополнительных деталей

Соединение проводов электрической сети должно соответствовать целому ряду требований:

• надежная механическая фиксация двух проводников;
• обеспечение проводимости между двумя проводниками (чем выше проводимость, тем луче);
• минимизация сопротивления на участке стыка;
• отсутствие роста сопротивления в течение длительной эксплуатации.

Сегодня при монтаже электросетей применяются самые разные виды соединения проводов, которые позволяют реализовать указанные выше требования на разном уровне. Классифицировать их можно тоже по-разному, но для удобства анализа я выделю всего две большие группы: соединения с применением дополнительных приспособлений и без них.

Если нам нужно соединить два провода, и мы не планируем использовать никакие другие приспособления (кроме, естественно, изоляции), то перечень способов будет ограничен. Провода можно скручивать, паять или сваривать. Это три метода мы и проанализируем.

Без применения специальных приспособлений проводники монтируются так:

1. Скрутка — самый простой, быстрый и дешевый способ. Концы проводов очищаются от изоляции, затем скручиваются друг с другом по спирали, после чего оголенные участки проводника заново изолируются.
   Основной минус такого соединения заключается в постепенном падении проводимости. Место контакта со временем окисляется, растет нагрев проводников, в результате надежность фиксации снижается. Чем больше ток в сети, тем выше риск пожара в месте скрутки, при этом автомат защитного отключения почти гарантированно не сработает.

В современных «Правилах устройства электроустановок» (ПУЭ от 2009 года, глава 2, п. 2.1.21) такой способ монтажа как фиксация проводов скруткой отсутствует в принципе. Если в более ранних редакциях этот метод можно было применять для стыковки проводов сечением до 10 мм 2 , то с возрастанием средней нагрузки на сеть от скрутки отказались. Теперь она используется только как один из этапов монтажа паяных, сварных или иных соединений.

2. Сварка проводов — по мнению большинства электриков (вполне разделяю!) самый надежный метод. При сварке проводники вначале скручиваются для увеличения площади контакта, а затем свариваются с использованием переменного тока.
   С медью работать очень легко, а вот при монтаже алюминиевых проводов желательно использовать флюс для удаления пленки окислов с поверхности металла. Сопротивление в месте сварки остается постоянным и со временем не увеличивается, потому участок прослужит очень долго.

3. Пайка — еще один достаточно эффективный метод монтажа соединений. При пайке медного провода его очищают от изоляции, место соединения залуживают, после чего проводники скручиваются. Скрученный участок пропаивается с припоем и канифолью, при этом надо постараться пропаять стык без пропусков и наплывов.

С моей точки зрения пайка менее надежна по сравнению со сваркой. С другой стороны, при монтаже проводки своими руками паяльник найти куда проще, чем сварочный аппарат. А запас прочности для бытовых нужд у пропаянного соединения вполне достаточен!

Соединение с использованием дополнительных деталей

Для соединения проводов с сохранением максимальной проводимости участка могут использоваться самые разные приспособления. Сюда можно отнести как простейшие гильзы для обжимки, так и сложные клеммы, позволяющие выполнять монтаж буквально за секунды.

С помощью каких деталей можно соединять провода?

1. Гильзы для опрессовки. Обжимная гильза — пустотелый цилиндр, изготовленный из мягкого металла. При монтаже провода зачищаются, водятся вместе, после чего на их концы надевается соединительная гильза. Деталь зажимается специальным инструментом, что позволяет плотно зафиксировать проводники и исключить их смещение относительно друг друга.

2. Ответвительные зажимы. Используются для формирования отводов от основного проводника с напряжением до 660 вольт без нарушения его целостности. Контакт обеспечивается зажимной платформой из анодированной стали, которая надевается на зачищенный участок кабеля и закрепляется четырьмя винтами. Соединение проводов защищается корпусом из диэлектрического материала (карболита или аналогов).

3. Самоизолирующие (СИЗ) колпачки. Популярное приспособление, которое, подходит только для слаботочных цепей. Колпачок СИЗ — это пластиковый конус, внутри которого находится зажимная пружина. При соединении проводники скручиваются, после чего на скрутку навинчивается колпачок. Несмотря на то, что пружина, по идее, должна удерживать скрутку от ослабевания контакта, получается не очень надежно.

4. Клеммные колодки. Достаточно надежное и простое устройство, которое состоит из пластикового изолирующего корпуса, медных контактов с винтовыми креплениями. При подключении провода к клемме его конец зачищается, вставляется в отверстие колодки и винтом прижимается к контактной пластине.

Качество соединения напрямую зависит от состояния самой клеммой колодки. У некоторых дешевых разновидностей из-за теплового расширения материалов резьба со временем ослабевает, и контакт приходится «подтягивать». У других колодок есть риск разрушения контакта при сильной затяжке винта.

5. Пружинные клеммы (WAGO и аналоги). Используются для максимально быстрого закрепления участка: сняли изоляцию с провода, вставили провод в отверстие клеммы — пружина его зафиксировала с достаточной прочностью. Есть и разновидности с зажимными рычажками, которые позволяют надежно фиксировать проводники из мягкого металла — их я использую чаще всего.

Основной недостаток у подобных изделий — относительно высокая цена . Качественный самозажимной клеммник WAGO стоит от 7 до 25 рублей в зависимости от конфигурации. Если таких соединений нужно делать много — набегает приличная сумма.

Несколько слов о меди и алюминии

Описывая методики монтажа электрических сетей, нельзя не обратить внимания на такой деликатный вопрос как скрутка медного и алюминиевого проводов. Наверное, все, кто имеет хотя бы отдалённое отношение к этой сфере, знают — напрямую соединять эти материал нельзя.

Есть несколько причин:

1. Температурная деформация. Алюминий с медью имеют разные коэффициенты теплового расширения. Это значит, что при включении тока они нагреваются по-разному, и по-разному остывают при отключении. В результате периодические включения-выключения приводят к расшатыванию соединения и уменьшению плотности контакта.
2. Окисление. На поверхности алюминия со временем образуется пленка окислов, отличающаяся плохой проводимостью. В результате возрастает сопротивление, а вместе с ним и нагрев.

Да, оба эти фактора можно компенсировать: первый плотными зажимами, второй применением специальных смазок. Но давайте будем честными: кто и когда делает это при оборудовании простейших скруток?

3. Гальваника. Медь и алюминий — это гальваническая пара. Это значит, что при соединении этих металлов образующиеся окислы будут распадаться на заряженные ионы, притом, чем выше влажность в помещении, тем активнее будет идти процесс. В результате электролиза надежность соединения будет падать — в первую очередь из-за появления пустот, а потом и из-за появляющегося нагрева.

Приминая во внимание эти аргументы, я настоятельно не советую соединять медный провод с алюминиевым без использования «посредников» — клемм, переходников, зажимов и других приспособлений.

Алгоритмы монтажа основных соединений

Способ 1. Скрутка с пайкой и термоусадочной трубкой

Разные способы соединения электрических проводов требуют разного подхода. В этом разделе я приведу пошаговые инструкции по устройству наиболее часто используемых схем.

Начнем с самой простой — со скрутки. Да, она не очень надежна, но в слаботочных контурах ее можно с успехом применять. А если пропаять место контакта — то использовать проводники можно будет почти везде.

Иллюстрация	Техника выполнения
	Зачистка проводников. Используя специальный инструмент или острый нож, удаляем изоляцию с концов проводника. Нам нужно обнажить около 25 мм провода.
	Подготовка изоляции. От термоусадочной трубки нужного диаметра отрезаем фрагмент, длина которого будет примерно в два раза больше длины соединяемого участка. Надеваем трубку на один из проводников и сдвигаем в сторону, чтобы она нам не мешала.
	Скрутка. Участки проводника, очищенные от изоляции, скручиваем между собой. При монтаже одножильных проводников, следим, чтобы они соединялись спирально, а не один оборачивался вокруг другого. Многожильные провода вначале «распушиваем», затем сплетаем жилы между собой и скручиваем по спирали.
	Пайка. Используя паяльник на среднем нагреве, аккуратно пропаиваем соединение. При пайке следим, чтобы припой равномерно заполнял пустоты между отдельными жилами в скрутке.
	Изоляция. Термоизоляционную трубку сдвигаем на пропаянный или скрученный участок, так, чтобы она полностью перекрывала его и заходила на изолированные участки с обеих сторон.
	Уплотнение изоляции. Используя строительный фен (лучше) или обычную зажигалку (хуже, но тоже можно) прогреваем термоусадочную трубку до тех пор, пока ее диаметр не уменьшится и она не обожмет соединение по всей длине.

Способ 2. Монтаж с опрессовкой

Соединение проводников в распределительной коробке может производиться путем опрессовки. Для этого нам будут нужны специальные обжимные гильзы и инструмент, позволяющий фиксировать их на проводах.

Инструкция по монтажу с использованием обжимных гильз:

Иллюстрация	Техника выполнения
	Удаление общей изоляции. Острым ножом надрезаем изоляционный кожух на выведенных в распределительную коробку проводах. Снимаем изоляцию и разбираем провода по цвету, собирая их в группы. Так работать будет гораздо удобнее.
	Зачистка проводников. Специальным инструментом или ножом удаляем изоляционный слой проводников. Желательно удалить чуть меньше, чем может войти в обжимную гильзу — так будет проще изолировать.
	Надевание гильзы. Проводники, требующие соединения в одну группу, собираем вместе, не скручивая. Надеваем на проводники гильзу, надвигая ее край на изолированный участок.
	Опрессовка. Используя специальный инструмент, выполняем обжимку проводов. Обжимаем гильзу минимум в двух местах, после чего проверяем прочность фиксации.
	Соединение остальных проводников. Повторяем операции для остальных групп проводников.
	Изоляция. На каждую группу проводов с установленной обжимной гильзой надеваем термоусадочную трубку. Прогреваем изоляцию для ее уплотнения по всей длине.
	Установка второго контура изоляции. Свободные концы термоусадочных трубок загибаем. Сверху надеваем трубки большего диаметра.
	Уплотнение изоляции. Как и в первом случае, прогреваем термоусадочные трубки феном. Сжимаясь, они зафиксируют загнутые концы изоляции, обеспечив максимальную герметичность.

Способ 3. Скрутка со сваркой

Самый надежный вид соединения без дополнительных деталей — сварной. Его можно использовать там, где место контакта подвергается серьёзным нагрузкам.

Монтировать провода в распределительных коробках с помощью сварки можно так:

Иллюстрация	Техника выполнения
	Подготовка проводов. Провода выводим в распределительную коробку, после чего снимаем внешнюю изоляцию и разбираем их на жилы. Концы жил зачищаем, формируя свободные от изоляции участки длиной 50–70 мм. Собираем провода по цвету, чтобы облегчить формирование скруток.
	Формирование скруток. Все провода одного цвета сводим вместе, складываем параллельно и загибаем край примерно на 1 см. Взявшись за загнутую часть, скручиваем провода по спирали. Для повышения надежности и уплотнения скрутки последние несколько витков делаем с помощью пассатижей.
	Подготовка сварочного аппарата. Сваривать провода можно практически любыми бытовыми аппаратами — мощности вполне хватает. Для сварки желательно применять графит (специальную вставку, щетку от двигателя, стержень от батареи).
	Сварка проводов. Один зажим устанавливаем на скрутку в верхней части, вторым зажимом с графитовой вставкой выполняем сварку, начиная с низа скрутки. При этом следим, чтобы соединение не было перегрето и не начало разрушаться. Тщательно провариваем все соединения.

После этого нам достаточно заизолировать все зачищенные участки провода. Делается это с помощью изоляционной ленты, термоусадочных трубок или специальных колпачков.

Способ 4. Соединение меди и алюминия с использованием винта

Выше я отметил, что напрямую соединять медь и алюминий нельзя. И все же иногда бывает необходимо оборудовать надежный контакт таких проводников — например, при «сращивании» старой и новой проводки.

Если у нас есть два одножильных провода, то проще всего соединить их с использованием зажимного винта:

Иллюстрация	Техника выполнения
	Формирование концевых колец. Зачищаем концы обоих проводов примерно на 30–40 мм. Используя круглогубцы, делаем на обоих проводах «ушки». Диаметр кольца должен советовать диаметру винта, который будет использоваться для соединения.
	Установка болта. В качестве соединительного элемента используем болт М4. На стержень под шляпку надеваем шайбу такого диаметра, чтобы она полностью перекрывала концевое кольцо провода. Провод с кольцом надеваем на болт таким образом, чтобы при затягивании крепления загнутая часть не раскрывалась, а наоборот, сгибалась еще сильнее.
	Формирование соединения. Первый провод накрываем второй шайбой подходящего диаметра. Затем надеваем на стержень второй провод — тоже с кольцом. Накрываем его третьей шайбой, а сверху устанавливаем гровер (пружинную шайбу), которая не даст раскручиваться креплению.
	Затягивание крепления. Сверху устанавливаем гайку и затягиваем крепеж, удерживая шляпку винта отверткой. При фиксации нужно затянуть крепление плотно, но без излишних усилий, иначе есть риск повредить мягкий проводник. Особенно актуально это для медных многожильных проводов.
	Изоляция. Место соединения изолируем, используя либо ленту, либо термоусадочную трубку большого диаметра. При использовании термоусадочной трубки ее края желательно дополнительно закрепить слева и справа от места контакта.

Способ 5. Использование клеммников

Использование клеммных колодок разного типа позволяет не только стыковать провода из меди и алюминия, но и дает возможность создавать разборные соединения.

Применяются такие детали следующим образом:

Иллюстрация	Техника выполнения
Обычная клеммная колодка
	Зачистка проводов. Концы соединяемых проводов зачищаем. При этом от изоляции нужно освободить примерно 5–7 мм — этого вполне достаточно для надежного контакта внутри клеммной колодки.
	Подготовка клеммной колодки. От изделия отрезаем фрагмент с нужным количеством контактов. Крепежные винты клеммной колодки ослабляем, открывая отверстия для установки проводов.
	Установка первого провода. С одной стороны в отверстия вставляем зачищенные концы провода, продвигая их таким образом, чтобы они не доходили до середины. Отверткой затягиваем крепежные винты, зажимая провод внутри колодки.
	Установка второго провода. Повторяем операции для второго провода. Следим, чтобы внутри колодки провода не касались друг друга.
	Завершение работы. Проверяем надежность соединения, после чего изолируем место контакта, защищая его от попадания влаги и пыли.
Пружинный клеммник WAGO 222
	Подготовка к монтажу. Провода, предназначенные для монтажа, зачищаем так же, как и для установки с использованием клеммной колодки. На клеммнике поднимаем прижимной рычажок, открывая отверстие для установки проводника.
	Установка провода. Проводник вставляем в отверстие, продвигая его до упора. Следим, чтобы внутри устройства провод не загибался.
	Фиксация проводника. Опускаем прижимной рычаг. При этом контактная пластина внутри клеммника приподнимается, зажимая проводник и надежно фиксируя его внутри устройства за счет пружинного действия.

Заключение

Надежное и безопасное соединение проводов можно обеспечить разными путями. Вариантов, приведенных выше, вполне достаточно для выполнения наиболее распространённых видов работ. Если же вам понадобится дополнительная информация — изучите видео в этой статье или задайте вопрос в комментариях!

kursremonta.ru

Другие статьи по теме:

Маркировка щита Пвх трубки для электропроводки Электрощит в квартире Как соединить кабель Монтаж скрытых электропроводок Замена электропроводки