Соединение медных проводов: 8 лучших способов соединения жил кабелей и проводов 1 запрещенный | Полезные статьи

Соединение медных и алюминиевых проводов

Любые виды электромонтажных работ не могут обойтись без разных видов соединений электрических проводов. Больше всего таких соединений находится в распределительных коробках. Соединение медных и алюминиевых проводов является наиболее распространенным вариантом. Постоянный рост энергопотребления влечет за собой нагрузку на электрические сети, в том числе и на места соединений проводов. Поэтому, все соединения должны отвечать требованиям, направленным на обеспечение электро- и пожарной безопасности.

Содержание

Совместимость различных металлов

Одним из показателей качественного соединения проводов, является не только плотность скрученного или стянутого контакта, но и электрохимическая совместимость тех металлов, из которых они изготовлены.

Всем известно, что прямое соединение между собой меди и алюминия категорически запрещается. Тем не менее, это достаточно распространенная грубая ошибка. Дело в том, что алюминий является металлом с высокой степенью окисляемости. На его поверхности образуется окись в виде пленки, обладающей очень высоким сопротивлением и отрицательно влияющей на проводимость тока.

Окисная пленка меди имеет намного меньшее значение сопротивления, по сравнению с алюминием, поэтому на проводимость тока эта пленка практически, не влияет. Таким образом, при скрутке напрямую меди и алюминия, электрический контакт осуществляется через их окисные пленки, которые имеют различные электрохимические свойства.

Приспособления для соединений

Соединение медных и алюминиевых проводов в любых условиях должно осуществляться только через специальные переходники, называемые клеммниками. Кроме того, хорошие результаты дают ответвительные зажимы, с применением специальных паст, защищающих провода от окисления.

Очень хорошо зарекомендовали себя сжимы для ответвлений, так называемые «орешки», провода в которых соединяются с помощью промежуточной пластины, расположенной внутри, во избежание прямого контакта медных и алюминиевых проводов.

Внутри помещений, чаще всего применяются самозажимные клеммники Wago с использованием пасты против окисления алюминия. Данный способ является наиболее быстрым для соединения проводов из меди и алюминия и не нуждается в дополнительной изоляции. Такие клеммники бывают винтовыми или пружинными. Они имеют небольшие размеры, что создает определенные удобства при установке их в распределительных коробках.

Способы соединения меди с алюминием

Клеммы для соединения проводов: разновидности и производители. Все, что необходимо знать о клеммах

Соединение проводов: как соединить между собой провода, какие бывают клеммники, варианты крепления с пайкой и без нее

Клеммы для соединения проводов — назначение, разновидности и особенности применения

Как правильно паять многожильные и одножильные провода паяльником

Гильзы для опрессовки проводов — виды, инструмент, ошибки

Проколы для кабеля СИП — конструкция и правила установки

Сварка медных проводов: разбираемся в технологии

СОДЕРЖАНИЕ

• Преимущества сварки медных проводов над другими способами соединения
• Выбор аппарата для сварки медных проводов
• Инвертор
• Трансформатор
• Необходимые электроды для сварки медных проводов
• Технология сварки медных проводов

Сварка медных проводов является наиболее надежным и оптимальным способом соединения, хотя и требует определенных навыков. Выполнять эту процедуру необходимо с использованием специального оборудования, в противном случае соединение будет или ненадежным, или не получится вовсе.

Несмотря на эти особенности, сварка провода из меди не составит большого труда. В нашей статье мы расскажем о том, что необходимо для ее осуществления, разберем преимущества сварки перед другими методами и подробно опишем сам процесс.

Преимущества сварки медных проводов над другими способами соединения

Если обратиться к Правилам устройства электроустановок (пункт 2. 1.21 ПУЭ), то, согласно инструкции, для соединения, ответвления и оконцевания жил проводов, в том числе и кабелей, подходят такие способы, как пайка, сварка, опрессовка или сжимы (бывают винтовые, болтовые и т. д.)

Есть множество способов скрепить кабели, но для сохранения проводимости контактов и прочного и долговечного соединения используется метод сварки проводов. Только он гарантирует отличное сочленение и длительную эксплуатацию при отсутствии какого-либо дополнительного обслуживания.

Для сравнения приведем примеры других соединений и определим преимущества сварки:

• Пайка не очень долговечна и подвержена разрушению, так как при этом способе присутствует припой (третий металл), как правило, более легкоплавкий и рыхлый по структуре. Вследствие химических реакций на границе между двумя сплавами происходит постепенный износ и повреждение металла.

Если в качестве критерия брать трудоемкость процесса и его длительность, то пайка дает результат не хуже, чем сварка. Работу предваряет зачистка концов, использование флюса, прогревание. Сварка угольным электродом занимает всего пару секунд.

• Клеммники и обжимы. Этот способ не такой идеальный, как сварка. Это объяснимо, поскольку основным материалом для проводников является медь – довольно пластичный металл без необходимой упругости. При сварке проводов металл как бы «вытекает» из-под нагрузки, от этого не защищают даже гровер-шайбы. И при использовании специальных, глубоко подпружиненных самозажимных клеммников площадь контактной поверхности останется небольшой. Если будет сильный ток, пружины потеряют свою упругость из-за нагрева.
• Скрутка. Этот способ не предусмотрен в ПУЭ, следовательно, запрещен. Он может применяться только как временное соединение перед самой сваркой медных проводов.
• Опрессовка. Метод дает на выходе неразборное соединение, которое по качеству практически сопоставимо со сваркой, однако процесс выходит более затратным. Это не самый экономичный способ, так как чтобы изделие получилось качественным, нужны хорошие инструменты и материалы.

 

 

Так в чем же преимущество соединения проводов сваркой?

Прежде всего, после сварки получается монолитная комбинация кабелей, поэтому говорить о «контакте» мы уже не можем. Границ проводников больше не существует, и электрический ток, соответственно, проходит через однородный металл.

Кроме этого, сопротивление такого соединения минимально, следовательно, почти не выделяется теплоты.

В результате оплавления может образоваться утолщение, что даст температуру при максимальном токе даже ниже, чем в варианте с подводящими проводниками. Этому также способствует и отсутствие очень плотной изоляции.

Читайте также: «Технология сворки меди и ее сплавов»

Следующий фактор – отсутствие большой ослепительной дуги при сварке скруток медных проводов, если она осуществляется на переменном токе или пониженном напряжении. Скрутка не прогревается на большую глубину, а металл не разбрызгивается. Дело в том, что скрутки сваривают угольным электродом по торцам предварительно скрученных проводников. Мощность аппарата для сварки медных проводов может достигать 800 Вт.

Сварка сталей имеет токи большие, чем при сварке скруток, поскольку медь и алюминий плавятся при более низких температурах, а дуга и брызги металла существенно уменьшаются.

Это вовсе не значит, что средства защиты не нужно использовать. Защитные очки и огнеупорные подкладки необходимы, но сами меры безопасности будут проще, чем, например, при сварке сталей.

Ну и, наконец, для предотвращения окисления проводников в процессе сварки, в том числе алюминия, имеется особый флюс «ВАМИ». Для меди обычно используют буру. Скрутка опускается в углубление с флюсом, сделанное в угольном или углеграфитовом электроде.

Выбор аппарата для сварки медных проводов

Как выбрать правильный аппарат для сварки медных проводов? Обычно используется любой генератор тока: инвертор, выпрямитель или трансформатор. К автоаккумуляторам подключаются клещи для контактной сварки, затем два соединяют последовательно и контакты выводятся к электродам. Мощности обычно достаточно для сварки кабеля с жилой толщиной 5 мм. Больший объем возможен только при использовании сварочного аппарата.

Инвертор

Современные инверторы имеют ряд серьезных преимуществ:

• могут сваривать провода любого сечения;
• им не страшны скачки напряжения в сети, существенно снижен риск «залипания» электрода и пережога медных скруток;
• существуют более простые модели с силой тока до 150–200 А;
• созданы для работы от стандартной электрической сети (без трехфазного тока).

Инвертор проще в работе, чем трансформатор. При процессе сварки постоянным током прямой полярности минус подключается к медному проводу, который нужно сварить, а плюс – к держателю электрода.

Трансформатор

Аппараты предыдущих поколений слишком громоздки и неудобны в транспортировке, но их плюс в том, что они могут создавать ток до 400 А. Трансформатор используют для работы с постоянным током прямой или обратной полярности. С его помощью сваривают медные шины в распределительных коробах, а также соединяют скрученные проводники с большим сечением.

Подключается трансформатор, как и инвертор: минус – на скрутку, плюс – на электрод. Хотя у этих аппаратов неплохая производительность, в процессе они нагреваются и сильно гудят, поэтому требуют периодического отключения для остывания. Также при включении они влияют на напряжение в сети, которое потом стабилизируется. Это необходимо учитывать при выборе работ с данным прибором.

Читайте также: «Приспособления для сворки»

Сварочный аппарат можно сконструировать и на основе понижающего трансформатора, имеющего мощностью до 150 А и напряжение в диапазоне от 12 до 38 В, на него наматывается необходимое количество витков кабеля. Это число рассчитывается при помощи таблиц. Для стабилизации дуги в электрическую схему также включается диодный мост. Держатель можно купить в специализированных магазинах, а еще умельцы используют в этих целях зажим троллейбусного контактора. Токопроводящие зажимные клещи изготавливают из пассатижей, к одной из ручек которых крепится контактная клемма. Такой самодельный аппарат обязательно нужно заземлить.

Необходимые электроды для сварки медных проводов

Когда речь идет о сварке медных проводов, то нужно подбирать нужные электроды, для конкретного случая это будут графитовые или угольные.

При сварке в домашних условиях можно использовать стержни батареек либо щитки коллекторных двигателей, а также любые подобные изделия, сделанные из графита.

Графитовые стержни достойно заменят магазинные электроды, но имеется один нюанс: на них нет медного покрытия. Для решения этой проблемы нужно просто доработать держатель. Для этого применяют зажим «крокодил» и для самого электрода, и для соединения массы. Эти предметы не настолько габаритные, как, например, штатные, поэтому можно работать в распределительных щитках. Это будет даже удобнее. Не стоит забывать о том, что ручки нужно дополнительно заизолировать.

Угольные и графитовые электроды имеют один общий параметр: их температура плавления в 4 раза выше порога плавления меди. Именно поэтому расход электродов при сварке минимален. Это большой плюс.

Обязательно нужно учитывать, что электрод нагревается до высокой температуры молниеносно, поэтому можно перегреть материал, который вы свариваете, а из-за этого пострадает изоляция в самом кабеле. Сварщик обязан знать эти моменты, чтобы при монтаже электропроводки не случилось никаких аварий.

При положительной схожести угольных и графитовых стержней в процессе монтажа проводки они обладают разными характеристиками:

• Основное различие – их стоимость. Графит более доступен.
• Отличия по цвету: угольный стержень черный, графитовый – имеет темно-серый металлический оттенок.
• Использование угольного электрода при сварке требует от мастера достаточного опыта и навыка такой работы, поскольку дуга от стержня из угля имеет очень высокую температуру, из-за которой может повредиться свариваемая скрутка. С другой стороны, такие высокие показатели температуры случаются при заниженном токе. Из этого можно сделать вывод, что угольными электродами хорошо работать на слабом сварочном аппарате.
• Для инверторного аппарата, оснащенного регулятором силы тока, лучше всего подойдут графитовые стержни. К тому же квалификация мастера может быть невысокой при работе с ними. Графит также дает большую прочность соединению, сопротивляемость окислению, да и качество сварки гораздо лучше, чем с применением угля.

Технология сварки медных проводов

Техника безопасности при сварочных работах очень важна. Их необходимо проводить в защитной маске либо в очках, специальной одежде и рукавицах. Помните, что можно обжечься металлом и его брызгами, повредить глаза («наловить зайчиков»).

В домашних условиях инверторная сварка медных проводов требует использования угольных либо графитовых электродов. Как говорилось выше, в качестве электрода можно использовать и угольный стержень от отработавшей батарейки.

Для более точного ориентирования представляем рабочий диапазон сварочного тока:

• 2 жилы, сечение каждой 1,5 мм² – 70 А;
• 3 жилы, сечение каждой 1,5 мм² – 80-90 А;
• 2-3 жилы, сечение 2,5 мм² – 80-100 А;
• 3-4 жилы, сечение 2,5 мм² – 100-120 А.

Медь, которая используется при изготовлении электрических проводов, всегда имеет разный состав и качество. Эти параметры и определяют подходящий режим сварки. Как понять, что выбран оптимальный режим? Убедитесь, что электрод не прилипает к месту сварки, а дуга устойчива. Если уже имеется опыт в сварочных работах, то данные параметры вполне можно соблюдать.

Как проходит сварочный процесс:

• С медного кабеля снимается оболочка изоляции (примерно 7–10 см).
• Многожильные провода скручиваются (процесс скрутки).
• Скрутка подрезается, образуя ровный срез. Нужно оставить длину примерно 5 см.
• На скрутке крепится зажимной механизм из меди для отведения избыточного тепла, устанавливается заземление.
• Срез скрутки подносится к электроду.
• Сварка завершена, когда на конце проводов появляется расплавленный медный шарик, на это уходит порядка 1-2 сек.
• Сварку останавливают, чтобы не повредить изоляционный материал.
• Остывшие концы электропроводки изолируются изолентой или термоусадочной трубкой.

Обратите внимание на то, что, кроме прочего, также необходимо вовремя менять сварочный медный наконечник, который фиксирует электрод в процессе сварки. Его основная задача – подавать электрический ток на электрод. Его состояние будет отражаться на качестве сварочного шва: внутри наконечника есть отверстие, которое и должно хорошо удерживать стержень. К сожалению, оно достаточно скоро утрачивает свои свойства при частых сварках. Сварочный наконечник из меди также быстро изнашивается и чаще всего требует замены.

Читайте также: «Выбор параметров режима ручной дуговой сварки»

Сварка медных проводов ручным дуговым способом – пожалуй, самый надежный метод и наиболее качественный вид соединения. Если инвертор подбирается по четко заданным параметрам – это 70 % успеха сварки. Выбирая прибор, обратите внимание на его мощность. Важно представлять себе область его применения, а также место и характеристику деталей, с помощью которых планируете пайку. Сварочный процесс требует точного расчета времени – не более 1-2 секунды. Это позволит получить качественные швы. Если не пренебрегать рекомендациями экспертов, то при работе сложностей не возникнет.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

• цветные металлы;
• чугун;
• нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Gardner Bender WingGard Набор соединителей медных проводов (10 шт. в упаковке) — в Пекосе, Техас

Гарднер Бендер

• $2 ⁰⁰ $2.00

  Цена за единицу за

---

Название по умолчанию — 2,00 долл. США Количество

---

Соединители с цветовой маркировкой для соединения медь-медь с тугой квадратной пружиной для быстрого и надежного соединения. Прочный корпус из термопласта защищает от экстремальных условий окружающей среды и противостоит химическому воздействию углеводородов, разбавленных кислот или щелочных растворов. Огнезащитные свойства выдерживают тепловые деформации до 105 градусов Цельсия. Корпус с высокой диэлектрической проницаемостью имеет глубокую юбку для предотвращения обнажения оголенного провода. Содержит: 2 серых (#22-#16 американский калибр проводов), 2 оранжевых (#22-#14 AWG), 3 желтых (#18-#10 AWG), 3 красных (#18-#10 AWG) разъема.

---

Товары для дома Woods

Портативный светодиодный рабочий фонарь Woods PRO 1500 люмен

Обычная цена 37 долларов ⁹⁵ $37,95

Сименс

Низковольтный вставной нейтральный автоматический выключатель Siemens стандартной серии в сборе с центром нагрузки

Обычная цена 205 долларов ¹⁹ 205,19 $

Хаббелл Рако

Hubbell Raco Square Box Сварные глубокие нокауты и шесть TKO с поднятой землей

Обычная цена $3 ⁵⁶ $3,56

Хаббелл Рако

Hubbell Raco Octagon Box Drawn KO’s & Raised Ground

Обычная цена $2 ⁰³ $2,03

Дюраселл

Батарейки Duracell Optimum AAA

Обычная цена $5 ⁷⁹ 5,79 $

10 забавных фактов о медном проводе

Электрики любят использовать медный провод из-за его высокой электропроводности. На самом деле только серебро имеет более высокую проводимость среди металлов. Сегодня медь используется для обмоток электродвигателей, генераторов и электромагнитов. Он используется в проводниках для автомобилей и бытовой техники, а силовые кабели, телефонная проводка, бытовая электроника, линии передачи данных (включая проводку витой пары) и коаксиальные кабели содержат медные проводники.

Некоторые факты о медной проволоке, о которых вы могли не знать, включают:

1. Медь чрезвычайно эластична

Несмотря на свою мягкость, медь чрезвычайно пластична и обладает высокой прочностью на растяжение. Он устойчив к коррозии, легко поддается пайке и имеет низкий коэффициент теплового расширения. Отличные характеристики ползучести означают, что он не будет легко деформироваться под нагрузкой.

2. Медь имеет высокую температуру плавления

Не плавится, пока температура не достигнет 1,981 ° . Медь обладает превосходными свойствами теплопередачи и сохраняет свою целостность в большинстве условий, поскольку может выдерживать такие высокие температуры.

3. Медь доступна в различных сортах

Медный лом бывает четырех различных сортов. Медная проволока и кабель представляют собой высший сорт и являются голыми, непокрытыми и нелегированными. Для проводки ответвленных цепей наиболее распространенным является размер № 12 (AWG). По данным Copper.org, ежегодно потребляемого в США провода размера 12 достаточно для 120 полетов на Луну туда и обратно.

4. Медь должна быть исключительно чистой

Для использования в электротехнике медь должна быть очищена до чистоты не менее 99,98%.

5. Медь часто используется в ветряных электростанциях

Изолированные медные кабели передают электроэнергию, вырабатываемую ветром, к трансформатору с медной обмоткой. Башни ветряных турбин соединены подземными медными кабелями, которые собирают электроэнергию и передают ее на подстанцию. Фактически, на некоторых ветряных электростанциях установлено более 300 000 футов медного провода. ¹

6. Медный провод эффективен для связи

Витые пары медных проводов обеспечивают скорость передачи данных до 10 гигабит в секунду, что обеспечивает быструю связь в вычислительной среде. Волоконная оптика больше не является единственным выбором для приложений с высокой пропускной способностью. На самом деле, телефонные компании могут даже использовать существующие медные линии для обеспечения высокоскоростной и недорогой связи и сетевых возможностей.

7. Много меди используется в строительстве

Почти половина всей меди используется в строительстве. В среднем доме на одну семью около 195 фунтов медной проволоки и около 125 фунтов медной строительной проволоки в среднем многоквартирном доме. Кроме того, в среднем автомобиле, построенном в США, содержится около 40 фунтов медных электрических компонентов (в некоторых роскошных автомобилях сейчас длина медных проводов составляет около одной мили). В целом, электрические провода, телекоммуникационные кабели и электроника составляют три четверти меди, используемой в США

8. Широко распространен в транспортной отрасли

В самолете Boeing 747-200 имеется около 632 000 футов медного провода, а более пяти миль провода используется для питания и связи в двигателях дизель-электрических двигателей. локомотивы. Даже модели двигателей и трансформаторов поездов намотаны медной проволокой.

9. Медная проводка используется в суперколлайдерах

В суперколлайдере Брукхейвенской национальной лаборатории в Нью-Йорке 1700 сверхпроводящих электромагнитов содержат около 50 тонн бескислородной медной проволоки с высокой проводимостью. Ускоритель частиц в Батавии, штат Иллинойс, имеет 1000 электромагнитов, в которых также используется 50 тонн медной проволоки.

10. Медные нанопроволоки можно использовать для создания проводящей бумаги или аэрогеля

В 2014 году исследователи из Университета Монаш в Австралии создали монолит аэрогеля, содержащий медные нанопроволоки.