Способи з'єднання та окінцювання проводів з алюмінієвими жилами

Надійна робота електроустановок значною мірою залежить від якості виконання з'єднань, відгалужень, окінцювання та приєднання проводів. З'єднання, відгалуження, окінцювання та приєднання повинні бути механічно міцними, мати малий електричний опір і залишатися справними за умов нагрівань і охолоджень, що часто виникають внаслідок різких змін струмових навантажень у мережі. Ці вимоги забезпечуються чітким дотриманням технології монтажу, а також правильним вибором застосовуваних з'єднувальних деталей та робочого інструменту. Останнім часом більшість електропроводок виконують проводами з алюмінієвими жилами. Це пояснюється тим, що алюміній менш дефіцитний, проводи і кабелі з алюмінієвими жилами дешевші від мідних і мають меншу масу.

Однією з негативних властивостей алюмінію є швидке окислення при сполученні з повітрям і утворення на його поверхні тугоплавкої (з температурою плавлення близько 2000°С) плівки оксиду, який погано проводить електричний струм і тому перешкоджає створенню щільного контакту. Крім того, під час контакту алюміній —мідь утворюється „гальванічна пара”, внаслідок чого алюміній, зазнаючи електрокорозії, руйнується, що призводить до поступового погіршення з'єднання. Для запобігання погіршенню і руйнуванню контактних з'єднань алюміній захищають від окислення, змащуючи з'єднання в процесі монтажу кварцовазеліновою або цинковазеліновою пастою, а також вкриваючи готові з'єднання лаками (асфальтовим, гліфталевим, полівінілхлоридним).

Наявні в пласті тверді часточки руйнують плівки оксидів, що утворюються на контактних поверхнях, а вазелін перешкоджає надходженню повітря до контактних поверхонь і таким чином запобігає їх окисленню та утворенню на них плівок.

Окінцювання алюмінієвих проводів виконують тичком, кільцем, наконечником

Окінцювання алюмінієвого проводу тичком виконується зняттям ізоляції з проводу на 15…20 мм та зачищенням струмоведучої жили до металічного блиску.

Для окінцювання кільцем з проводу зчищають ізоляцію, зачищають оксидну зі струмоведучої жили плівку і скручують за допомогою круглогубців.

Для окінцювання алюмінієвого проводу наконечником застосовують алюмінієві наконечники. З проводу знімають ізоляцію так щоб між ізоляцією струмоведучої жили і краєм наконечника було 1…2 мм. Потім спеціальними кліщами опресовують наконечник.

З'єднання алюмінієвих проводів виконують опресуванням, зварюванням, пайкою і механічними затисками.

З'єднання алюмінієвих проводів опресуванням виконується за допомогою алюмінієвих гільз і кліщів. З'єднання проводів у гільзі може бути однобічним та двобічним (паралельним і послідовним).

Зварювання алюмінієвих проводів проводять за допомогою газового пальника, кліщів з вугільними електродами або за допомогою терміта. Зачищені та скручені алюмінієві струмопровідні жили нагрівають пропан-оксигеновим або бензин-оксигеновим пальником до утворення на кінці скрутки краплі розплавленого металу що сигналізує утворення з'єднання жил. Зварювання алюмінієвих проводів електричною дугою, за допомогою кліщів і вугільних електродів, може виконуватися з використанням флюсу або без нього. У разі зварювання без застосування флюсу звільнені від ізоляції та зачищені кінці проводів обтискують за допомогою плоскогубців обоймою із куска штабової сталі розміром 20х160 і завтовшки 0,8 — 1 мм так, щоб кінці зварюваних проводів виступали з обойми на 3…4 мм, а потім зварюють у полум'ї дуги, утвореної між вугільними електродами кліщів, приєднаних до зварювального трансформатора. Після остигання металу знімають обойму, зачищають сталевою дротяною щіткою з'єднані кінці і вкривають їх гліфталевим або асфальтовим лаком, розгинають жили (якщо електропроводка відкрита), а потім ізолюють з'єднання ізоляційною стрічкою або вініпластовим ковпачком і вдруге вкривають лаком. Зварювання із застосуванням флюсу відрізняється від способу електрозварювання без застосування флюсу лише тим, що зварювані кінці проводів скручують разом, вкривають флюсом і, не розміщуючи їх в обоймі, сплавлюють у полум'ї дуги між вугільними електродами кліщів.

Термітне зварювання проводів з алюмінієвими жилами виконується за допомогою алюмінієвого і магнієвого термітів.

Для зварювання плавленням (рис. 1, а) на торці зварюваних алюмінієвих жил 1 встановлюють вогнетривку форму 2. Між торцями залишають зазор, який залежить від розміру перерізу зварюваних жил. Потім з плавильного тигля 3 крізь отвір у днищі зазор заповнюють розплавленими продуктами реакції.

Термітний шлак 4, маючи меншу густину, збирається у верхній частині форми, а розплавлене термітне залізо 5 заповнює зазор і нижню частину форми. Оскільки залізо дуже перегріте, воно оплавляє поверхню торців зварюваних жил і після остигання утворює з ними одне ціле отвір у днищі зазор заповнюють розплавленими продуктами реакції.

У зварюванні тиском (рис. 1, б) продукти термітної реакції використовують лише для розігрівання виробів до пластичного стану; для зварювання прикладають зусилля стискання.

Рис. 1 – Схеми зварювання алюмінієвим термітом плавленням і тиском

Для зварювання алюмінієвих жил проводів магнієвим термітом з термітної суміші, змоченої бакелітовим лаком, пресують циліндричні шашки 3 (рис. 2) з осьовим каналом для проводів і з виїмкою на торці для вкладання запалу 5.

При запалюванні запалу термітним сірником 4 відбувається реакція, за якою з оксиду магнію створюється пориста спечена пухка маса, яка насичена розплавленим залізом і його оксидами. Спеціальними зварювальними кліщами 1 нагріті кінці проводів стискують осьовим зусиллям і на цьому закінчується їх зварювання. Муфель, який утворився після реакції, видаляють з проводів легкими ударами.

Рис. 2 – Схема зварювання алюмінієвих жил магнієвим термітом

Паяння є одним з найнадійніших, але трудомістких способів з'єднування. Для паяння алюмінієвих проводів застосовують припій марки А. З кінця кожного із з'єднуваних проводів, які підлягають паянню, видаляють ізоляцію, ретельно зачищають їх сталевою щіткою або ножем і з'єднують внапуск подвійним скручуванням так, щоб утворився жолоб (рис.1.2а). Потім нагрівають проводи паяльною лампою або гасовим пальником до температури, близької до температури плавлення алюмінію (860°С), і з натиском натирають паличкою припою ділянку з'єднання, щоб зняти тугоплавку плівку оксиду, яка утворилася на поверхні проводу. Припій, що плавиться при цьому, повинен заповнити жолобок між двома проводами. Пропаявши провід з одного боку жолобка, операцію паяння повторюють на його другому боці. Ділянку з'єднання протирають чистою ганчіркою, змоченою в бензині, а потім вкривають шаром гліфталевого або полівінілхлоридного лаку та ізолюють липкою стрічкою. Ізольовану ділянку з'єднання вкривають шаром лаку.

З'єднання алюмінієвих жил проводів механічним затиском виконується за допомогою гвинта гайки та шайб. Токопровідні жили окінцюють кільцем, надягають на гвинт (рис. 3) і затискають гайкою.

Рис. 3 – Схема з'єднання алюмінієвих жил проводів гвинтовим затиском.