Качество монтажа электрического освещения в значительной степени зависит от правильного выполнения работ по соединению и ответвлению токоподводящих жил проводов и кабелей. Выборочные проверки в электромонтажных организациях данного вида выполненных работ показали, что они зачастую выполняются со значительными отступлениями от технологии монтажа. Поэтому ниже дается более подробное описание способов выполнения работ по соединению и ответвлению токоподводящих жил, которые могут применяться при монтаже электрического освещения.
Материалом для изготовления токоподводящих жил изолированных проводов и кабелей служат алюминий и медь. Алюминий, как и медь, в воздухе окисляется (соединяется с кислородом воздуха), и на его поверхности появляется пленка окиси. У меди пленка окиси образуется медленно, она легко удаляется и незначительно влияет на качество соединения. Пленка же окиси алюминия образуется в воздухе очень быстро, обладает большой твердостью и значительным электрическим сопротивлением. Пленка окиси алюминия тугоплавка (температура плавления пленки около 2000º, а алюминия 650- 657º С) и препятствует сварке, опрессовке и пайке. С этим свойством алюминия приходится считаться и при разных способах соединения и ответвления жил проводов и кабелей принимать специальные меры.
Способы соединения. В настоящее время электромонтажные организации накопили большой опыт выполнения соединений, ответвлений и присоединении алюмини евых и медных жил изолированных проводов и кабелей.
Широкое распространение при монтаже электрического освещения получили следующие способы: электросварка переменным током методом контактного разогрева, термитная сварка, опрессовка методом местного вдавливания, пайка, винтовые сжимы и винтовые присоединения к контактным выводам электрооборудования.
Электросварка методом контактного разогрева не требует припоя и обеспечивает однородный и стабильный контакт, имеющий достаточную механическую прочность. Этот способ характеризуется простотой технологии, но требует наличия электроэнергии. Термитная сварка не требует громоздкого оборудования, электроэнергии и технологически не сложна. Но этот способ обладает повышенной пожароопасностью и требует специальных условий хранения термитных патронов и спичек. Опрессовка не требует электроэнергии и применения нагрева, однако при этом способе необходимо внимательно следить за правильностью подбора соединительных гильз и инструмента. Способ соединения пайкой не нуждается в сложном оборудовании, приспособлениях и электроэнергии, но он наиболее трудоемок.
Применение того или другого способа соединения или ответвления жил проводов и кабелей зависит от материала (алюминий или медь) и определяется главным образом условиями на монтаже (наличием тех или иных механизмов, инструмента, приспособлений и материалов, наличием или отсутствием электроэнергии), флюс и его изготовление. При всех способах сварки обязательно применение флюса. Исключение составляет соединение жил сечением 2,5- 10 мм² электросваркой контактным разогревом с применением обоймы, когда применение флюса не требуется, так как пленка окиси алюминия удаляется механическим путем.
Флюс служит для удаления пленки окиси алюминия с поверхности свариваемых жил и для защиты алюминия от окисления в процессе сварки.
Флюс (ВАМИ) представляет механическую смесь хлористого калия 50%, хлористого натрия 30% и криолита марки К-1 20% (по массе), предварительно измельченных путем растирания и просеянных через сито с числом отверстий 1200 на 1 см² . Флюс хранят в герметически закрытых банках. Флюс, разведенный в воде (на 100 г порошкообразного флюса требуется 35 г воды) до сметано-образного состояния, перед сваркой наносится тонким слоем на свариваемые концы жил при помощи волосяной кисточки. Избыток флюса не способствует сварке, не повышает прочности соединения, но увеличивает коррозию. После сварки места соединения тщательно очищают проволочной щеткой от остатков флюса и шлаков и промывают бензином. Для защиты от коррозии очищенное и промытое место соединения покрывают влагостойким глифталевым ГФ95 (1154), асфальтовым, эмалевым или другим изоляционным лаком и изолируют.
Электросварка контактным разогревом. Соединение алюминиевых жил между собой и алюминиевых жил с медными выполняется электросваркой контактным разогревом при помощи угольного электрода, установленного в электрододержателе и подключенного ко вторичной обмотке трансформатора напряжением 9- 12 В. Мощность трансформатора 0,5 кВ*А. Цепь замыкается через держатель, в котором зажимаются скрученные жилы (рис. 1, а).
Сварка жил одним угольным электродом.
а) процесс сварки; б) алюминиевые жилы. подготовленные к соединению;-
в и г алюминиевая и медная жилы, подготовленные к соединению; д)
сварное соединение алюминиевых жил;, е) и ж) сварное соединение алюминиевой жилы с медной; 1 - алюминиевая жила; 2 - медная жила.
Перед сваркой с концов жил снимается изоляция: у алюминиевых на длине 25 -30 мм, а при соединении алюминиевой с медной у первой на длине 50- 60 мм, у второй на длине 20- 30 мм. Жилы зачищаются до металлического блеска (щеткой из кардоленты или наждачной бумагой), алюминиевые жилы скручиваются: как показано на рис, 1, б. При соединении алюминиевой жилы с медной алюминиевая жила навивается вокруг медной (рис.1, в) или вокруг сложенных вместе жил навивается отрезок алюминиевой проволоки сечением, равным сечению соединяемой алюминиевой жилы (рис. 1, е). Место соединения покрывается тонким слоем флюса на длине 5- 6 мм. Подготовленные концы жил располагаются вертикально, зажимаются в электрододержателе и свариваются путем прикасания угольного электрода к их торцам. В процессе сварки угольный электрод прижимается к торцам жил до расплавления алюминия и образования сварного шарика (рис. 1, д). При сварке алюминиевых жил с медными электрод прижимается к выступающему концу медной жилы до тех пор, пока выступающая часть медной жилы и один-два витка алюминиевой жилы не расплавятся и не образуют сварной шарик (рис. 1, е и ж). После сварки соединение очищается от флюса, покрывается лаком и изолируется.
Термитная сварка. Соединение и ответвление алюминиевых жил термитной сваркой выполняется в большинстве случаев в ответвительных коробках. Для сварки применяются термитные патроны типа АТО, выбор которых производится в зависимости от сечения и количества свариваемых жил (табл. 1).
Табл. 1. Термитные патроны типа АТО для сварки
одно проволочных алюминиевых проводов
Перед началом сварки подбирают по табл. 1 термитные патроны, вытаскивают из соединительных коробок концы проводов, снимают изоляцию на длине 30 -35 мм, оголенные концы жил зачищают до металлического блеска щеткой из кардоленты. Подготовленные таким образом провода скручивают с помощью универсальных плоскогубцев (рис. 1, а) и придают им вертикальное положение. На скрученные концы надевают термитный патрон так, чтобы торцы жил располагались заподлицо с верхним краем кокиля патрона (рис. 2, б).
Соединение алюминиевых жил сечением 2,5-10мм² термитной сваркой.
а — скрутка концов проводов; б — поджигание патрона; в — разрушение пленки окиси;
1 -патрон; 2 - спичка; 3- мешалка; 4- кокиль.
Если патрон неплотно сидит на проводах, скрутка несколько ослабляется (раскручивается) плоскогубцами. При соединении проводов суммарным сечением 26 мм² (патрон АТО-32) и выше применяется флюс ВАМИ, который перед сваркой наносится на торец скрутки. Перед сваркой производится защита асбестовым картоном от пламени изоляции проводов, пластмассовых коробок, а также коробок, выложенных внутри воспламеняющимся материалом. После окончания подготовительных работ муфель патрона поджигается термитной спичкой (рис. 2, б), После сгорания термитной массы муфеля и расплавления концов алюминиевых жил жидкий металл перемешивается мешалкой из стальной проволоки, при перемешивании разрушается пленка окиси. Мешалка не должна глубоко погружаться в расплавленный алюминий (рис. 2, в). После затвердения металла в кокиле шлак сгоревшего муфеля раскалывается плоскогубцами, а кокиль снимается.
Место сварки зачищается щеткой из кардоленты, а затем вся оголенная часть соединения изолируется. В случае применения флюса соединение покрывается лаком.
Опрессовка. Наряду со св.аркой в монтажной практике при соединении и ответвлении проводов и кабелей с медными и алюминиевыми жилами применяется опрессовка. В основу метода опрессовки положен принц ип местного вдавливания трубчатой части соединител ьной гильзы, а для опрессовки медных жил малых сечении (до 2,5мм² ) принцип гребенчатого вдавливания. Качество контакта при опрессовке определяется правильным выбором размеров соединительных гильз, рабочего инструмента, оно зависит от чистоты поверхности жилы и внутренней поверхности гильзы. Пленка окиси алюминия обладает большой прочностью. Поэтому для ее разрушения требуется перед опрессовкой в гильзу ввести пасту, которая состоит из механической смеси вазелина и мелких твердых частиц кварцевого песка. Твердые частицы разрушают пленку окиси алюминия, а вазелин предотвращает новое образование пленки.
Примечание. Г — гильза, А — алюминиевая; О - закрепляемая опрессовкой
Соединение и ответвление одно проволочных алюминиевых жил сечением 2,5 -10 мм² опрессовкой с применением гильз типа ГАО. В алюминиевых гильзах типа ГАО (табл. 2) соединение и ответвление жил выполняются, как правило, одним местным вдавливанием с вводом проводов в гильзу с одной стороны.
Для наиболее полного использ ования тех же пуансонов и матриц при большом количестве ответвляемых жил применяются гильзы удвоенной длины с двухсторонним вводом проводов и двумя вдавливаниями (рис. 3).
Выбор гильз типа ГAO, инструмента (матриц и пуансонов) и механизмов
Технология опрессовки алюминиевых проводов в гильзах ГАО.
а - подготовка для односторонней опрессовки; б - подготовка для двухсторонней опрессовки;
в - процесс опрессовки; г — опрессованные соединения;
д - готовые соединения.
При суммарном сечении рабочих жил меньше номинального в гильзу вводятся дополнительные проволоки (рис. 3, а и б), перед опрессовкой производят зачистку концов жил и внутренней поверхности гильз (если это не сделано заводом-поставщиком) до металлического блеска и смазку кварцевазелиновой пастой. Подготовленные таким образом гильзы надеваются на концы жил и опрессовываются (рис. 3, в и с). Опрессовка производится ручным гидравлическим или рычажным механизмом путем вдавливания однозубого пуансона в гильзу, расположенную в матрице (рис. 4), гильзы, пуансоны, матрицы и механизмы выбираются в зависимости от суммарного сечения жил (табл. 3) при неправильном выборе гильз и инструмента качество опрессовки может быть недопустимо снижено, а надежность контактного соединения в условиях длительности эксплуатации не обеспечена. Вдавливание пуансона в гильзу до заданной глубины производится до тех пор, пока не произойдет соприкосновение буртиков пуансон а с заплечиками матрицы, а также срабатывание блокировочного устройства, позволяющего произвести возврат рычагов в начальное положение.
Опрессованные контактные соединения, выполненные в гильзах ГАО-4-1 и ГАО-5-1, в не пожароопасных установках изолируются полиэтиленовыми колпачками соответственно К-1 и К-2 или изоляционной лентой (рис. 3, д).
Соединение и ответвление медных жил сечением 2,5мм² обжатием сре6енчатым пуансоном и матрицей.
Соединение и ответвление выполняется обжатием места соединения пресс-клещами типа ПК-2М (рис. 4, в), но с гребенчатыми пуансонами и матрицей (на рисунке не показаны). Перед обжатием с концов жил на участке 20 мм снимается изоляция, соединяемые жилы обматываются в два слоя медной или латунной лентой (фольгой), толщина которой 0,2, а ширина 18 мм.
После ручной обертки дополнительно затягивают ленту пассатижами. Подготовленные таким образом концы обжимаются пресс-клещами. Общее сечение обжимаемых жил должно быть не более 5,5 мм² .
Пайка алюминиевых и медных жил. При пайке соединение жил осуществляется расплавленным припоем, температура плавления котopoгo ниже, чем металла соединяемых жил. Основными условиями получения надежных контактных соединений является правильный выбор припоев и удаление пленки окиси соединяемых контактных поверхностей. При соединении алюминиевых жил пленка окиси удаляется в процессе самой пайки, а при соединении медных жил пленка окиси удаляется перед пайкой. Для пайки алюминиевых жил можно применять разные припои (смотри табл. ниже…)
Механизмы для опрессовки.
а - пресс клещи типа ПК-1М; б - клещи гидравлические типа ГКМ ,
в - пресс клещи типа ПК-2М.
Припои для пайки и лужения алюминиевых
и медных жил
Однако чаще всего применяется припой «А», обладающий сравнительно невысокой температурой плавления и в меньшей мере подверженный действию коррозии.
Соединения и ответвления одно проволочных алюминиевых жил сечением до 10 мм² пайкой выполняют следующим образом: оголенные концы жил соединяют двойной скруткой так, чтобы в месте касания жил образовался желобок (рис. 5), место соединения нагревают пламенем пропан-бутановой горелки или бензиновой лампой до температуры, близкой к температуре плавления припой .
Затем c усилием натирают поверхность соединения палочкой припоя, введенной в пламя. Таким образом жилы проводов в желобке освобождаются от пленки окиси, облуживаются и желобок заливается припоем. Эту же операцию повторяют на другой стороне желобка и в местах скрутки жил. После пайки место соединения изолируют. Для пайки медных жил применяются оловянисто-свинцовые припои, они имеют обозначение ПОС, за которым следуют цифры, указывающие процентное содержание олова в припое. Рекомендуется применение ПОС-30, но допускается применение и иных припоев, приведенных в табл (смотри табл. — Припои для пайки и лужения алюминиевых и медных жил ).
При пайке медных жил изоляция с концов последних снимается на длине 15 мм, а для удаления пленки окиси жилы зачищают наждачной бумагой, после чего их скручивают. Удаление пленки завершается с помощью флюса в процессе пайки. В качестве флюса применяется канифоль или раствор канифоли в спирте.
Припаять скрученные концы жил можно паяльником или в ванночке с расплавленным припоем.
Винтовые сжимы применяются для ответвления алюминиевых и медных жил проводов и кабелей. Применение винтовых сжимов позволяет производить ответвления от не разрезанных магистралей (стояков). Сжимы состоят из комплекта квадратных штампованных пластин, стягиваемых по углам четырьмя винтами, и пластмассового корпуса, состоящего из двух половинок, скрепленных двумя пружинящими проволочными кольцами (рис. 6).
Сжим в пластмассовом корпусе и вкладыш с соединяемыми
проводами.
Для выполнения ответвления следует освободить от изоляции жилу магистрального провода или кабеля и конца ответвляемого провода на длине, равной размеру контактной части сжима, оголенные участки жил зачистить до металлического, после зачистки смазать тонким слоем кварцевазелиновой пасты, разобрать сжим, протереть eгo контактные части тканью, смоченной бензином, и смонтировать eгo на оголенном участке магистрального провода, одновременно ввести ответвляемый провод в гнездо сжима, зажать жилы между пластинами и четырьмя винтами и закрыть сжим двумя половинами пластмассового корпуса, стянув их пружинящими кольцами. Тип сжима в зависимости от сечения жил магистрального и ответвительного проводов выбирается по табл. ниже.
Винтовые соединения. Винтовой зажим является основным видом контактного присоединения проводов и кабелей как с медными, так и с алюминиевыми жилами к электрическим машинам, аппаратам и приборам.
Медные жилы малых сечений, присоединяемые к винтовым зажимам, чаще всего изгибают в виде колечка. Направление изгибания колечка должно соответствовать направлению завинчивания винта (то же и алюминиевых жил). При много проволочных жилах колечко пропаивается припоем. Вместо пропайки можно применить опрессовку колечка кольцевым наконечником (рис, 7, в и г) типа П1 или П2; первый применяется для жил сечением 1 и 1,5 мм² , второй для жил сечением 2,5 мм² . Выполняя оконцевание, освобожденный от изоляции конец жилы укладывают в канавку кольцевого наконечника. Затем наконечник обжимают клещами ПК-2М, в комплекте которых имеются специальные пуансоны и матрицы.
Таким же способом можно опрессовать алюминиевую жилу, предварительно очистив ее от пленки окиси и смазав кварцевазелиновой пастой.
Подготовка алюминиевой жилы для присоединения к винтовому зажиму выполняется следующим образом. С конца жилы снимается изоляция, освобожденный от изоляции конец жилы зачищается наждачной бумагой и смазывается кварцевазелиновой пастой, подготовленный конец оформляется в кольцо. Само присоединение осуществляется с применением специальной шайбы-звездочки и пружинной шайбы. Первая при меняется для предохранения от выползания колечка из-под контактного зажима, а вторая для обеспечения постоянного давления на присоединяемый провод. Присоединение жилы к контактным зажимам показано на рис. 7, а и б (в отдельных случаях могут применяться и другие способы винтовых соединений), размеры шайб-звездочек приведены в табл. (см. ниже.)
Размеры шайб-звездочек.
Соединение проводов сечением до 2,5 мм² как с однопроволочными, так и с многопроволочными жилами можно осуществлять при помощи люстровых зажимов типа КЛ-2,5 (рис. 7, е). Выполняя соединение, освобожденные от изоляции концы жил зачищают наждачной бумагой; алюминиевые жилы после зачистки смазывают кварцевазелиновой пастой, концы соединяемых проводов оформляются в виде колечек (как было опи сано выше) и присоединяются к планке винтами с шайбами. Соединение закрывается изоляционным корпусом зажима.
Литература — «Библиотека электромонтера». Выпуск 0530.
Зак Самуил Маркович, Пленсковский Юрий Андреевич. Монтаж светильников с газоразрядными лампами. Третье издание, дополненное
Загрузка...