Как соединять провода

В чем проблема соединений проводов

Основная проблема соединений проводов в электропроводке это соединения проводов или жил кабелей из алюминия и меди. Так в чем же проблема?

При скрутке меди и алюминия, от контакта меди и алюминия, образуется химическое соединение, которую часто называют, «рыжая смерть». Это соединение, имея более плотную кристаллическую решетку, чем медь и алюминий, ослабляет контакт соединения.

Кроме этого, такое соединение разрушает оксидную пленку вокруг алюминия (Al2O3), а это провоцирует коррозию алюминия, что опять приводит к ослабеванию контакта.

Это все так, но есть свои, но!

• Во-первых, эти процессы протекают быстро только на воздухе, при доступе влаги, сероводорода и других агрессивных катализаторов.
• Во-вторых, эти процессы протекают очень медленно, если вы хорошо заизолировали скрутку меди и алюминия. Нарушение контакта в такой крутке может занять 10-20 лет и возможный ток в электропроводки квартиры не повлияет на время разрушения скрутки.

Все это я пишу не для того, чтобы агитировать вас на скрутку алюминия и меди. Нет! Просто, если, где-то, кто-то сделал у вас такую скрутку, паниковать не нужно. Я уверен, что она проработает десятки лет.

Как скрутить провода грамотно: некоторые ошибки

Чтобы уяснить, как скрутить провода грамотно, отметим основные ошибки, допускаемые при выполнении скруток. Как правило, последние связаны с формой, размером и степенью натяжения скрутки. Чтобы максимально правильно соединить два участка кабеля, их следует равномерно прикрутить друг к другу. Пятно контакта между жилами в месте соединения должно быть по возможности максимальным. Считается неправильным скручивание двух проводов между собой, если они обладают разным сечением.

Ещё одна ошибка — слишком короткая скрутка, чем она короче, тем меньше площадь соприкосновения и меньше пятно контакта, соответственно это ведёт к повышению сопротивления и возможному перегреву. Качественная скрутка должна быть не менее 50 мм в длину

При выполнении скрутки важно также грамотно подобрать необходимое натяжение. Чрезмерно сильно натяжение может сломать скрутку, а недостаточное может спровоцировать ухудшение электрического контакта. Профессиональные электрики в своей работе зачастую пользуются различными приспособлениями для затягивания скруток

Например, это могут быть биты со специальной насадкой под провода, которая вставляется в обычный шуруповёрт. Такие насадки превращают бытовой электроинструмент в полуавтоматический станок для скручивания кабелей. Такие насадки можно сделать своими руками, но намного проще купить в магазине заводской вариант. Некоторые подобные насадки помимо соединения проводов, могут также снимать изоляцию

Профессиональные электрики в своей работе зачастую пользуются различными приспособлениями для затягивания скруток. Например, это могут быть биты со специальной насадкой под провода, которая вставляется в обычный шуруповёрт. Такие насадки превращают бытовой электроинструмент в полуавтоматический станок для скручивания кабелей. Такие насадки можно сделать своими руками, но намного проще купить в магазине заводской вариант. Некоторые подобные насадки помимо соединения проводов, могут также снимать изоляцию.

Различные варианты скруток

Непрофессиональное соединение. Это скрутка многожильного провода с одножильным. Такой вид соединений правилами не предусмотрен, и если такое соединение проводов будет обнаружено приемной комиссией, то объект просто не будет принят в эксплуатацию.

Однако скрутку все же применяют и тут нужно знать как выполняется правильная скрутка многожильных проводов. Она часто используется в экстренных случаях, когда нет возможности профессионально выполнить соединение, и срок эксплуатации такого соединения будет небольшим. И еще, скрутку временно можно применять только для открытых проводок, чтобы можно было всегда осмотреть место соединения.

Плохое соединение проводов

Почему же нельзя соединять провода скруткой? Дело в том, что при скрутке создается ненадежный контакт. При прохождении через скрутку токов нагрузки, место скрутки нагревается, а от этого увеличивается переходное сопротивление в месте соединения. Это в свою очередь способствует еще большему нагреванию. Таким образом, в месте соединения повышается температура до опасных значений, которая может вызвать пожар. Кроме того, нарушение контакта приводит к появлению искры в месте скрутки, что тоже может вызвать пожар. Следовательно, чтобы достичь хорошего контакта рекомендуется скруткой соединять провода сечением до 4 мм 2 . Подробно про о цветовой маркировке проводов.

Существуют несколько типов скруток. При скрутке необходимо добиваться хорошего электрического контакта, а также создания механической прочности на разрыв. Прежде чем приступать к соединению проводов их следует подготовить. Подготовка проводов осуществляется в следующей последовательности:

• с провода, в месте соединения снимается изоляция. Изоляция снимается таким образом, чтобы не повредить жилу провода. Если на жиле провода появится надрез, то в этом месте он может сломаться;
• оголенное место провода обезжиривается. Для этого оно протирается тряпкой, смоченной в ацетоне;
• для создания хорошего контакта, обезжиренный участок провода зачищается наждачной бумагой до металлического блеска;
• после соединения должна быть восстановлена изоляция провода. Для этого может применяться изоляционная лента или термоусаживающаяся трубка.

На практике применяются несколько видов скруток:

простая параллельная скрутка. Это самый простой и распространенный вид соединения. При хорошей параллельной скрутке в месте соединения можно добиться неплохое качество контакта, но механические усилия на разрыв будут минимальными. Такая скрутка может ослабевать в случае возникновения вибрации. Чтобы правильно выполнить такую скрутку необходимо, чтобы каждый провод обвил друг друга. При этом должно быть не менее трех витков; Скрутка обычная двух проводов

Многожильная скрутка трех проводов

метод «навивки». Этот метод применяется, если необходимо выполнить ответвление провода от основной магистрали. Для этого на участке ответвления снимается изоляция провода, и на оголенное место путем навивки подключается провод ответвления;

Присоединение провода к основному

бандажная скрутка. Этот вид скрутки часто применяется при соединении двух и больше одножильных проводов. При бандажной скрутке применяется дополнительный проводник из такого же материала, как и жилы провода. Сначала выполняется простая параллельная скрутка, а затем на это место накладывается бандаж из дополнительного проводника. Бандаж увеличивает механическую прочность на разрыв в месте соединения;

соединение многожильного и одножильного провода. Этот вид самый распространенный и простой сначала выполняется простая накрутка, а затем зажимается ;

Соединение многожильного и одножильного медного провода

другие различные варианты соединения.

Как правильно соединять провода по стандарту NASA

Сегодня мы увидим, как правильно подключить кабели по стандарту NASA. Всем известно, что космическая техника используется максимально надежно. А некоторые системы и устройства имеют двойное и тройное резервирование.

Поэтому даже для соединения кабелей и жгутов в космической технике Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства NASA разработало стандарт STD 8739.4 в шестом издании от 29.03.2011. Сам стандарт содержит 114 страниц, и нет смысла его все переводить.

Какие виды соединений проводов применяет NASA

Начнем с соединения двух проводов. Одно из самых надежных соединений — сварка проволокой. НАСА рекомендует паять два провода внахлест от 3 до 6 диаметров проводов.

Получается, что если диаметр провода 1,6 мм, то два таких провода нужно припаять друг к другу на длине от 4,8 до 9,6 мм без переплетения. Насколько я понимаю, это общая рекомендация для всех кабельных подключений.

Чтобы понять, как залудить провода паяльником, вы можете посмотреть видео ниже. Здесь наглядно показано, как использовать флюс и припой для луженых проводов.

Вы можете делать несколько наложений, но НАСА не видит в этом смысла. Нет ничего, что увеличивало бы вес космического корабля. Паяем соединение проводов, чтобы не было зазоров и мест, не покрытых припоем, а затем изолируем термоусадкой. Это самый простой способ спаять провода вместе.

Следующий метод — припаять провода и соединить их обжимной гильзой.

Чтобы термоусадка не разлетелась далеко и не обнажила стык, на оплетку кабеля кладут дополнительные уплотнительные кольца.

Металл обжимной гильзы мягкий и максимально плотно прилегает к месту сварки. Термическая усадка обеспечивает дополнительную защиту от разрывов. На мой взгляд, по крайней мере, безель выглядит неплохо.

К тому же полюбившаяся многим мастерам связь окутывает друг друга. Не путать с двухпроводным витым соединением. В связи с этим одновременно фиксируются провода с разрывом и обеспечивается большая площадь электрического контакта. А если все это еще и сварить и облагородить термоусадкой, то получится сказка.

Теперь вы можете увидеть, как правильно паять провода паяльником своими руками. Эти методы применимы не только на космических кораблях, но и в домашних условиях. Эти способы отлично подходят для пайки паяльником медных или алюминиевых проводов для квартирной электропроводки.

Как термоусаживать и вязать по стандарту NASA

Лучше всего производить термоусадку сначала с одного конца тепловой трубки, а затем с другого. Затем вы исправляете это на месте. Далее продеваем через фен или паяльник по термоусадке до полного сжатия. Будьте осторожны, чтобы не повредить усадочную поверхность.

Блиц-советы

1. Профессиональные электрики не рекомендуют соединять между собой алюминиевые и медные провода. Это связано со многими причинами, важнейшей из которых является различное сопротивление металлов. Кроме того, при взаимодействии друг с другом медь и алюминий очень быстро окисляются, что вызывает нагрев проводов, в значительной степени ухудшает контакт. Кроме того, их жесткость разная, что значительно усложняет проведение работ.
2. Можно при необходимости комбинировать те или иные способы соединения проводов. В частности, скрутка вполне хорошо сочетается с пайкой или со сваркой. В итоге получается весьма надежный и неразъемный контакт, который прослужит в течение долгого времени.

Клеммники винтовые

Провода соединяются с помощью специальных изделий, напоминающих трубочку, в которую поперек вкручены два винта. Под них заводятся провода и затягиваются винтами. Таким образом провода оказываются соединенными электрически и механически

Важно отметить, что винтовые клеммники бывают разных производителей и нужно выбирать такие, где винты откручиваются и закручиваются с некоторым усилием. Иначе возможно откручивание и ослабление соединения, что может привести к возгоранию при достаточно сильных токах. Сюда можно отнести и подключение проводников к винтовой шине

Винтовая шина представляет собой металлическую пластину, толщиной 6-8 мм и более с рядом отверстий. С помощью болтов провода зажимаются в отверстиях и таким образом соединяются друг с другом. Чаще всего винтовыми шинами делают соединение нулевых рабочих проводников и заземления

Сюда можно отнести и подключение проводников к винтовой шине. Винтовая шина представляет собой металлическую пластину, толщиной 6-8 мм и более с рядом отверстий. С помощью болтов провода зажимаются в отверстиях и таким образом соединяются друг с другом. Чаще всего винтовыми шинами делают соединение нулевых рабочих проводников и заземления.

Достоинства: средние трудозатраты, сечения от 1,5 мм2 до 16 мм2, возможность перекоммутации и изменения схемы

Недостатки: не слишком высокая надежность, зависит от производителя клеммника

Существующие способы соединения проводников

Кабеля, составляющие основу любой электрической схемы можно соединять между собой разными методами. Ниже приведены наиболее часто применяемые виды соединения кабелей.

• Сварка – этот метод характеризуется как наиболее надежный. Но, для его реализации необходим сварочный аппарат и определенные навыки в работе с ним.
• Клеммники (клеммные колодки) – это деталь, выполненная из полимера, но армирована металлическим узлом, в котором и происходит сращивание проводов.
• Пайка, пригодна для соединения множества типов проводов, которые могут работать как в сетях с большим напряжением, так и в слаботочных (сигнализация, ЛВС и пр.).
• Опрессовка с применением гильз обеспечивает надежное сращивание, но для ее использования необходимы специализированные устройства.
• Применение пружинных зажимов типа WAGO, позволяет выполнить сращивание на очень короткое время. При соблюдении всех правил эксплуатации такой зажим будет гарантированно качественным и может работать длительное время.
• Болтовое сращивание самое простое в исполнении, его применяют при переходе с одного типа кабеля на другой, например, с медного на алюминиевый и наоборот.

При выборе типа сращивания проводов надо учитывать множество факторов.

• Во-первых, это материал, из которого выполнен проводник.
• Во-вторых, размер и форма сечения.
• В-третьих, тип изоляции.
• В-четвёртых, условия работы.

Рассмотрим особенности применения названных соединений.

Способы безопасного контакта

Для создания надёжного контакта электрических проводов существует несколько способов как с применением специального оборудования, так и при использовании подручных средств.

Виды соединения проводов:

1. Скрутка (скручивание) — наиболее распространённый способ, применение которого желательно осуществлять для временного соединения.
2. Сварка — является самым надёжным способом, который обеспечивает отличный контакт проводников. Требует наличия сварочного оборудования и определённых навыков для проведения работ.
3. Пайка — имеет прекрасные показатели соединения, но требует соблюдения температурного режима (не выше 65℃).
4. Клеммные колодки — довольно простое и надёжное соединение.
5. Соединение проводов с помощью зажимов — при соблюдении условий эксплуатации позволяет получить отличный контакт. Устанавливается очень быстро.
6. Опрессовка гильзами — требуется наличие специальных клещей и знания технологии установки, но способ очень надёжный.
7. Болтовое соединение — применяется в сложных ситуациях, простое в выполнении и не требующее специальных приспособлений.

При выборе вида соединения необходимо учитывать: материал токопроводящей части; сечение провода; количество проводников; вид изоляции; условия эксплуатации. Чаще всего, подбор типа соединения осуществляется на месте проведения работ.

Пайка и сварка

Пайка проводов позволяет получить довольно качественное и неразъемное соединение. Однако, при соединении алюминиевых проводов, следует помнить о наличии на них оксидной пленки, из-за которой будет не слишком хорошо держаться припой.

Чтобы не допустить возникновения такого дефекта, нужно следовать определенной последовательности действий:

1. Соединяемые участки проводов обрабатывают специальным флюсом, который снимает оксидную пленку с поверхности.
2. Припоем обрабатывают как можно более тщательно, чтобы у него была наибольшая площадь соприкосновения с проводами.
3. Когда участок соединения остынет, его желательно обработать наждачной бумагой, чтобы убрать острые края, которые могут повредить изоляционный слой.
4. Провода в обязательном порядке изолируют.

Пайка требует наличия определенных навыков.

Следует сказать, что у этого метода есть несколько отрицательных моментов:

1. Его приходится изолировать.
2. Сам метод достаточно сложен, особенно, если приходится пропаивать провода под потолком, стоя на стремянке.
3. Если в процессе работы была допущена ошибка, то исправить ее будет довольно проблематично.
4. На работу уходит большое количество времени.

Сварка чем-то напоминает пайку проводов, но выполняется она значительно быстрее. Для того, чтобы получить качественное соединение, электрод подносится к участку соединения всего лишь на 1-2 секунды. Оба конца провода предварительно обрабатывают флюсом для удаления оксидной пленки.

Если нет опыта работы в этой области, то первоначально следует потренироваться на заранее подготовленных, но при этом не подключенных в систему скрутках.

После завершения сварочного процесса, скрутки проходят специальным растворителем и покрываются лаком. В результате получается качественное соединение, которое может прослужить в течение длительного периода времени, так как такой способ позволяет не допустить возникновения перегрева. Соответственно, такой участок нужно будет изолировать.

Пайка проводов припоем

Не менее замечательный вариант соединения проводов и обеспечения хорошего контакта это с помощью обыкновенной пайки. Для применения такого способа потребуется небольшой навык пайки припоем с помощью электрического паяльника.

Паяльник лучше всего брать помощностью 80 Вт или 100 Вт – это то, что надо. Таким паяльником можно быстро прогреть то место (скрутку), куда будете наносить расплавленный припой.

Для пайки лучше всего подойдет припой марки ПОС-30, ПОС-40. К такому припою понадобится канифоль или флюс марки СКФ (спирто-канифольный флюс), который наносится на место пайки перед нагревом.

Кроме выше перечисленного материала, специалисты используют для пайки так называемую трубку припоя внутри которой находится канифоль. Такая трубка продается практически в каждом магазине электротоваров.

И так, для пайки проводов потребуется не дорогой материал и электрический паяльник. Такое соединение пайкой является более доступным и простым способом.

Особенности скручивания однопроволочных проводов

Как скрутить однопроволочные провода? Одножильные кабели скручивать гораздо сложнее, чем многожильные по нескольким причинам: Во-первых, токоведущая жила сделана из жесткого металлического прутка, и в случае если сечение кабеля достаточно большое, то вряд ли получится согнуть его без использования специальных инструментов

Также одножильный провод обладает низкой пластичностью, вследствие чего подвержен изломам, следовательно, для работы с таким кабелем необходимо соблюдать особую осторожность

При снятии изоляции с провода движение лезвия ножа должно осуществляться под углом менее 30 градусов относительно кабеля, иначе лезвие может врезаться в токоведущую жилу и нанести ей серьёзные повреждения. Зачищенные участки провода должны быть не короче 50 мм. Это нужно для того, чтобы обеспечить максимально качественное соединение. Готовую скрутку лучше всего предварительно проверить под нагрузкой, с целью проверить, что в процессе работы она не будет нагреваться сильнее,чем греется остальной участок проводки без соединений.

Соединение медных и алюминиевых проводов

По правилам соединение медных проводов с алюминиевыми запрещено. Но часто в реальности такого соединения просто не удаётся избежать. Если Вы решили выполнить скрутку медного кабеля с алюминиевым, то нужно учесть некоторые нюансы: Во-первых, соединение должно находится в легкодоступном месте. Кроме того, необходимо избегать контакта скрутки с горючими материалами. Влажность для таких скруток представляет повышенную опасность, так как влажность будет способствовать ускорению окисления, перегреву и снижению качества контакта. Ни в коем случае не стоит применять скрутку меди с алюминием для соединения силовых цепей, желательно чтобы нагрузка была не более чем 0,5 кВт.

Соединение медных и алюминиевых проводов с помощью специальных клеммников

Готовая скрутка обязательно требует герметичности, так как влага из воздуха может повредить соединение. Желательно время от времени осматривать соединение и контролировать его состояние. Но, конечно же, если есть такая возможность, лучше алюминиевый провод заменить новым медным. Лучше всего соединять медь и алюминий не напрямую при помощи скрутки, а при помощи специальных клеммников. В домашних условиях можно использовать соединение при помощи болта, гайки и нескольких шайб.

Подключение проводов с разным поперечным сечением

По правилам скрутка должна выполняться между одинаковыми по сечению проводами. На практике такое не всегда возможно и время от времени появляется необходимость соединить провода разной толщины. Когда жилы отличаются друг от друга по толщине, то они не могут должным образом прижаться друг к другу. Поэтому такие соединения желательно пропаять или использовать специальныйклеммник. Довольно частый случай применения такой скрутки — это ответвление в электрощите вводного кабеля в квартиру. Для увеличения надежности контакт можно усилить соединителем типа «орех».

Пайка либо сварка

Эти способы соединения проводов применяют довольно часто. Пайку используют при работе со слаботочными соединениями (сигнализация, охранные системы). Для работы с пайкой применяют ручные паяльники и так называемые паяльные станции. Но у этого способа соединения существует недостаток. Дело в том, что при перегреве проводов припой может просто испариться. Сварку применяют достаточно редко. Все дело в том, что для этого способа требуется наличие сварочной аппаратуры и монтажник должен владеть навыками работы со сваркой. При выполнении сварки или пайки зажимы для проводов не нужны, но наложить слой изоляции должен быть в наличии.

Пайка. Соединение проводов пайкой.

Пайка представляет собой способ соединения металлов с помощью другого, более легкоплавкого металла. По сравнению со сваркой пайка является более простой и доступной. Она не требует дорогостоящего оборудования, менее пожароопасна, а навыки для выполнения хорошего качества пайки потребуются более скромные, чем при осуществлении сварного соединения. Следует отметить, что поверхность металла на воздухе обычно быстро покрывается оксидной пленкой, поэтому ее перед пайкой требуется зачистить. Но зачищенная поверхность вновь может быстро окислиться. Во избежание этого на обработанные места наносят химические вещества — флюсы, повышающие текучесть расплавленного припоя. Благодаря этому пайка получается прочнее.

Пайка также является лучшим способом оконцевания медных многопроволочных жил в кольцо — пропаянное кольцо равномерно покрывается припоем. При этом все проволоки должны полностью входить в монолитную часть кольца, а его диаметр должен соответствовать диаметру винтового зажима.

Процесс пайки проводов и жил кабелей заключается в покрытии разогретых концов соединяемых жил расплавленным оловянисто-свинцовым припоем, который обеспечивает после затвердения механическую прочность и высокую электропроводность неразъемного соединения. Пайка должна быть гладкой, без пор, загрязнений, наплывов, острых выпуклостей припоя, инородных вкраплений.

Для пайки медных жил малых сечений используют трубки припоя, заполненные канифолью, или раствор канифоли в спирте, который перед пайкой наносят на место соединения.

Для создания качественного пропаянного контактного соединения жилы проводов (кабелей) необходимо тщательно облудить, а затем скрутить и обжать. От правильной скрутки в значительной степени зависит качество пропаянного контакта.

После пайки контактное соединение защищается несколькими слоями изоляционной ленты или термоусадочной трубкой. Вместо изоляционной ленты пропаянное контактное соединение можно защитить изоляционным колпачком (СИЗ). Перед этим желательно готовое соединение покрыть влагостойким лаком.

Нагрев деталей и припоя производится специальным инструментом, который называется паяльником. Обязательным условием создания надежного соединения способом пайки является одинаковая температура спаиваемых поверхностей. Большое значение для качества пайки имеет соотношение температуры жала паяльника и температуры плавления. Естественно, что добиться этого можно только при помощи правильно подобранного инструмента.

Паяльники различаются по конструкции и мощности. Для выполнения бытовых электромонтажных работ вполне достаточно обычного электрического стержневого паяльника мощностью 20—40 Вт. Желательно, чтобы он был оснащен регулятором температуры (с термодатчиком) или хотя бы регулятором мощности.

Опытные электромонтажники часто используют для пайки оригинальный способ. В рабочем стержне мощного паяльника (не менее 100 Вт) высверливается отверстие диаметром 6—7 мм и глубиной 25—30 мм и заполняется припоем. В разогретом состоянии такой паяльник представляет собой небольшую лудильную ванночку, которая позволяет быстро и качественно пропаять несколько многожильных соединений. Перед пайкой в ванночку бросается небольшое количество канифоли, которая препятствует появлению оксидной пленки на поверхности проводника. Дальнейший процесс пайки заключается в опускании скрученного соединения в такую импровизированную ванночку.