Методическая разработка по теме: «Соединение жил проводов и кабелей».

Федеральное казенное профессиональное образовательное учреждение

№ 57 ФСИН России

Методическая разработка по теме:

«Соединение жил проводов и кабелей».

Разработал:

мастер производственного обучения Васильев А.Н.

2022 г.

Соединения проводов могут быть сделаны несколькими способами:

1. Сварка — наиболее надежный способ, обеспечивающий высокую надежность соединения, но требующий навыков и наличия сварочного аппарата;

2. Клеммные колодки — просто выполнимое и довольно надежное соединение;

3. Пайка — хорошо работает если токи не превышают нормативные и соединение не греется до температур, выше нормы (65°С);

4. Опрессовка гильзами — требует знаний технологии, специальных клещей, но соединение надежное;

5. Использование пружинных зажимов — wago, СИЗ — быстро устанавливаются, при соблюдении условий эксплуатации обеспечивают хороший контакт;

6. 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.

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.

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 использования wago говорят о том, что пружина со временем ослабнет, контакт станет хуже, соединение начнет все больше греться, что 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 мм² до 4 мм²;

• для фиксации и соединения многожильных и проводов малых диаметров использовать зажим CAGE CLAMP — от 0,08 мм² до 35 мм².

Что находится внутри зажимов для проводов wago

Внутри этих устройств есть металлическая пластина, которая 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».

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. Провода могут быть одножильными или многожильными, но с жесткими проволоками. Максимальное сечение — 2,5 мм² . Мягкие многожильные провода можно соединять сечением от 0,08 мм² до 4 мм².

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 мм2 до 2,5 мм2, многожильные с жесткими проволоками —  от 1,5 мм2 до 2,5 мм2. Мягкие многожильные проводники при помощи таких коннекторов соединять нельзя.

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.

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.

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 мм² (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 мм².

Соединение проводов при помощи колпачков СИЗ

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:

• клеммные колодки;

• wago;

• болтовое соединение.