1.2 Соединение 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.

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 мм 2 .

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.

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 . Они имеют рукоятки с фиксатором, ограничивающим степень вдавливания, одна из которых соединена с упорной скобой, а вторая — с толкателем. На скобе закреплена матрица, а на толкателе — пуансон с зубом. Пресс-клеща ПК-1М 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.

Описание: 4

Рис. 1.2.1. Опрессовка проводов в гильзах ГАО

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

Технологический процесс опрессовки показан на рис. 1.2.1. 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. 1.2.1, а) или удлиненную гильзу той же марки (при двухсто­ронней опрессовке, рис. 1. 2.1, б) и делают одно или два вдавливания прессом или клещами (рис. 1.2.1, 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. 1.2.1, д).

Для опрессовки алюминиевых проводов и жил кабелей сечением 16...240 мм 2 используют гильзы типа ГА. В качестве опрессовочного инструмента применяют прессы, позволяющие создать большие усилия вдавливания. Ручной механический пресс РМП-7М работает по тому же принципу, что и пресс-клещи, работа гидравлического пресса РГП-7М аналогична действию гидравлических клещей ГКМ. Усилие вдавливания этих клещей до 69 кН (7 т).