Сварка медных проводов

При монтаже коммуникаций возникает необходимость соединения электрических проводов. При этом необходимо обеспечить надежный контакт между соединяемыми концами провода. В настоящее время одним из основных материалов для электрических кабелей является медь, этот материал имеет низкое сопротивление из-за чего пропускная способность по току выше чем у других материалов. При плохом соединении жил кабеля в месте контакта нагреваются и могут выгореть из-за возникновения электрической дуги в слабом контакте.

Существуют различные способы соединения медных жил – это разъемные и неразъемные. К разъемным относят: механическое, к неразъемным – пайка и сварка.

Выбор соединения зависит от различных факторов, главное из которых обеспечение пропуска необходимой величины тока, в котором только один критерий – надежность. В этой статье рассмотрим виды соединения кабелей при их монтаже с точки зрения безопасности.

Обзор соединений проводов

Механическое соединение:

1. Скрутка. Запрещена в чистом виде, поскольку отсутствует надежный контакт для обеспечения пропуска тока, запрещен ПУЭ: п. 2.1.21. Настоящее время скрутку используют как предварительно операции перед сваркой.

2. Зажимы. Применяются три вида зажимов: пружинные клеммы, которые обеспечивают необходимое нажатия, пока сохраняются жесткость пружины; винтовые, у которых существует возможность ослабления резьбовых соединений и, как следствие, ослабление контакта; зажимные клеммы – обеспечивают контакт механическими эксцентриковым прижимом.

3. Опрессовка гильзами. Этот вид один из самых надежных. Но для него необходимо иметь набор специальных гильз подходящего диаметра и обжимок для обеспечения необходимых требований по величине давления.

Неразъемные соединения:

1. Пайка. Разрешено использование при соединении тонких проводок со слабой токовой нагрузкой. Пайка медных кабелей бытового и промышленного назначения не рекомендуется ПУЭ глава 4.2 п. 4.2.46 в связи с окислительными процессами, проходящими в оловянисто – свинцовых припоях.

2.Сварка. Одна из самых надежных и разрешенных ПУЭ видов соединения в электрических схемах силового назначения.

Скрутка жил

Одним из самых простых методов соединения проводов является скрутка. Сразу же стоит заметить, что в чистом виде этот метод запрещён правилами электроустановок. Причина – ненадежность, из – за увеличения сопротивления между скрученными жилами. Оксидная пленка, которая возникает при контакте меди с воздухом, хотя толщиной несколько микрон, имеет большую величину электрического сопротивления. В результате большого переходного сопротивления скрутка нагревается и может ослабнуть. Поэтому лучше прибегать к такому соединению только при крайней необходимости. Также запрещены в скрутках: соединения проводов из различных материалов (алюминий, медь, сталь); одножильный кабель с многожильным. Если же все-таки необходимо соединить провода скруткой, тогда сделать ее нужно правильно.

Как сделать скрутку:

1. Зачистить изоляцию на жиле на расстоянии 5-6 см от края;
2. Наложить жилы крестом, скрутки производить максимально плотно без перекоса жил на сторону;
3. Затем откусить оставшиеся края провода;
4. Заизолировать оголенную жилу захватив изолентой край изоляции провода не расстоянии не менее 5 мм. Если есть изолирующие колпачки или термоусаживаемая пленка, можно заизолировать ими.

Пружинные клеммы

Пружинные зажимы – это наиболее простое эффективное и быстрое соединение. По отзывам пользователей, наиболее надежными являются клеммы немецкой фирмы Wago. Принцип работы и устройство клемм можно посмотреть на картинке.

Преимущества такого соединения:

• Можно пользоваться, не обладая специальными знаниями;
• Нет необходимости дополнительной изоляции жил;
• Быстрое соединение, некоторые соединения выполняется нажатием кнопки или рычажка на корпусе зажима.

Недостатки:

• Пружинные клеммы могут использоваться для кабелей диаметром не боле 4 мм ².;
• Необходимо учитывать 15 % запас прочности. Например, если сеть рассчитана на 16А,то клеммник необходимо брать не менее 20 А.;
• Также к минусам можно отнести их дороговизну, одна клемма Wago может стоить около 12 руб.

Опрессовка гильзой

Опрессовка медным или латунными гильзами является одним из самых надежных из механических способов соединения. Этот способ также применим для соединения проводов в электрощитах. Принцип соединения таким методом для общего понятия простой – это обжим вставленных в гильзу проводов специальными пресс – клещами. Соединяемые жилы необходимо предварительно зачистить длиной чуть больше самой гильзы. Предварительно скрученные провода помещается внутрь и в зависимости от длины гильзы обжимаются в нескольких местах. Гильзы могут быть: медные, латунные из сплава латуни и алюминия, луженые латунные или медные.

Преимущества такого способа:

• Надежность соединения;
• Быстрота, независимость от действующей сети;
• Быстрый визуальный контроль за нагревом.

К недостаткам можно отнести:

• Наличие гильз различного диаметра и специальных обжимных приспособлений;
• Неразъемное соединение большой длины соединяемых проводов;
• Относительная дороговизна процедуры;
• Увеличение объема соединения и необходимость изолировки гильзы.

Сварка

Кроме вышеописанных способов в настоящее время широко применяется сварка, тем более, что требование ПУЭ к бытовым и промышленным электросетям постоянно ужесточаются, и без сварки скруток медных проводов уже не обойтись. Положительным моментом в этом случае является, что в правилах не регламентируется величина или объем шва. Для качественного сварного соединения достаточно образованной капли расплавленного металла, которая бы охватывала все соединяемые провода.

Наиболее распространенные способы:

1. слаботочным сварочным инвертором;
2. прибором для сварки медных проводов;
3. самодельным аппаратом сделанным из сетевого трансформатора мощностью не менее 0,6 кВт.

Сварка медных проводов инверторным сварочным аппаратом

Современный сварочный инверторный аппарат имеет широкий диапазон регулировки выходного тока и напряжения. Благодаря этим возможностям аппарат можно использовать не только по прямому назначению – сварки металлических деталей, но и как источник постоянного и переменного тока для различных домашних приспособлений, в том числе, и для сварки скрутки медных проводов при монтаже проводки. Как было отмечено выше инвертор для этих целей должен быть небольшой мощности и имел диапазон токовой нагрузки от 15 А при напряжении от 30В. Отлично подходят для этих целей инверторные аппараты.

1. РЕСАНТА САИ-160 имеющий характеристики:

[affegg id=213]

• Регулировка тока в диапазоне: 10-160 А.;
• Устойчивая работа при сетевом напряжении: 140-260 В.;
• Напряжение холостого хода 80В.; Тип выходного тока постоянный.
• Вес 4,5 кг.
• Ориентировочная цена: 4800 руб

2. Сварочный аппарат Eurolux IWM-190 имеющий характеристики:

• Регулировка тока в диапазоне: 10-190 А.;
• Устойчивая работа при сетевом напряжении: 140-250 В.;
• Напряжение холостого хода 80В.;
• Тип выходного тока постоянный;
• Вес 4,61 кг.;
• Ориентировочная цена: 4500 руб.

Сварка скруток медных проводов медных проводов при помощи ручной дуговой электросварки является одним из наиболее надёжных способов соединения электрических проводов.

Преимущества:

• Прочность соединения;
• Отсутствие переходного сопротивления;
• На качество контакта не влияют внешние факторы: изменения температуры влажности;
• Не влияют механические воздействия.

Сварка для медных проводов можно купить в специализированных магазинах или дилерских центрах продаж электротехники.

Процесс сварки

Предварительно скрученные жилы подсоединяются к плюсовому кабелю инвертора, медный или угольный электрод к отрицательному.

В случае сварки специальным электродом для сварки медных проводов достаточно поднести его к скрутке, чтобы зажглась дуга и в течении 1сек. убрать, после чего осмотреть место соединения. Если образовавшейся капли недостаточно, можно повторить процедуру. Если специального электрода нет, то сварить медные провода можно графитовым стержнем. Сделать его можно самостоятельно из центрального стержня батарейки. При этом сварка для медных проводов по цене будет значительно ниже.

Установка сварочного тока

Как советуют опытные пользователи, необходимый ток для сварки скруток медных кабелей устанавливается из расчета сечение жилы умножив на 10. Например, для жилы диаметром 1,5 мм , сварочный ток будет устанавливаться 15А, для жил толщиной 3 мм ² . ток устанавливается 30 А., соответственно если суммарное сечение кабеля 50 мм ² сварочный ток устанавливается на 50 А. Напряжение при этом устанавливается минимальное и дальнейшем не имеет значения, так – как вышеуказанные инверторы имеют встроенные функции, которые срабатывают автоматически без участия оператора:

Hot-star – горячий старт (Хот-стар) – когда производится первоначальная контакт, аппарат автоматически повышает напряжение для розжига дуги и уменьшает его при возникновении сопротивления после поджога

Anti-stick – (Анти-стик) автоматически уменьшается ток при касании электродом соединяемой детали.

Эти функции помогут разжечь и удержать необходимое количество времени дуги для оплавления концов жил кабеля. Это способ подходит для сварки многожильных медных проводов.

Конечно, перед тем как сваривать непосредственно рабочие жилы, необходимо потренироваться два-три раза на пробных скрутках. Этого количества тренировок достаточно чтобы в дальнейшем получалась качественная сварка.

Прибор для сварки медных жил кабеля

Для профессионального монтажа электропроводки, сварка медных проводов инвертором имеет некоторые недостатки:

• всё-таки он предназначен для сварочных работ и хотя весит 4, 5 кг работа со сварочными кабелями не совсем комфортна;
• постоянное использование сварочных аппаратов в режиме минимальных нагрузок отрицательно сказывается на работе всей схемы, так – как она, как раз работает, на пределе возможности.

Для профессиональной сварки промышленностью выпускаются специальный аппарат серии ТС 700. (модификации ТС 700 -1, ТС 700-2 ” Призма”, ТС 700 -3) Базовая модель ТС 700 – 2 “Призма» разработана специально согласно требованиям ПУЭ для правильного и быстрого монтажа проводки.

Аппарат позволяет сваривать скрутки не только медных, но и алюминиевых жил сечением до 24 мм ².

Лёгкий вес прибора, всего 4, 4 кг. с габаритами 19,5х18,0х6,6 см. Позволяет его размещение в легкой и удобной сумке с размещением на груди (поставляется в комплекте с прибором).

Основные характеристики:

• Длина сетевого кабеля 3 м ., длина силовых кабелей плюс-минус 1,4м;
• Потребляемая мощность 1,5 кВт.
• Благодаря наличию сетевого фильтра работает от бытовой сети с колебанием напряжения до 15%.
• Вес силовых кабелей с приспособлениями для удержания электрода и скрутки всего 1,5 кг.

Имеется встроенная защита от токовой перегрузки и перегрева. Аппарат для сварки скруток медных проводов можно купить в специализированных дилерских центрах или найти в магазинах на интернет ресурсах.

 

Самостоятельное изготовление аппарата

Для того чтобы изготовить самостоятельно аппарат для сварки скруток необходимо иметь некоторые навыки монтажа электротехнических деталей. Основным элементом конструкции является понижающий трансформатор, мощностью не менее 0,6 кВт.А., то есть, который при напряжении на вторичной обмотке 24 В может выдержать кратковременную нагрузку до 30 А. Такие трансформаторы можно приобрести в розничной торговле, либо заказать в специализированных интернет магазинах.

Если же, есть дома старая ненужная техника с силовыми трансформаторами подходящей мощности, то можно использовать ее. Подойдёт и силовой трансформатор от микроволновой печи. Но у него может использоваться только первичная обмотка и само железо, вторичная обмотка удаляется и на ее место наматывается провод сечением 6 мм ² не менее 30 витков.

Для того как правильно произвести монтаж оборудования можно посмотреть на видео, который представлен ниже. Плюсовой кабель для крепления самих скруток можно использовать пассатижи или кусачки с прикрепленными к нему кабелем, как электрод можно использовать любую угольную электрощетку от электрических коллекторных машин. Перед использованием как электрод для сварки медных проводов плоских электрощеток не забывать выравнивать концы скрутки.

Ещё один способ сварки медных кабелей, который присутствует в описании на просторах интернет ресурсов.

Сварочные карандаши

Речь идёт о сварочном стержне. Изделие представляет собой стержень напоминающий карандаш диаметром от 4 до 15 мм, длиной 7 -20 см. только вместо стрежня внутри экзотермическая смесь.
Такие изделия применяли военные при ремонте мат. части в полевых условиях.

Принцип работы

Сгорая смесь выделяет большое количество тепла достаточную для расплава тонколистового металла или медных жил кабелей. Тонкий стержень можно поджечь от обыкновенной спички, на более толстых имеется специальный фитиль, который поджигается обычной зажигалкой. Время горения такого карандаша от 20 сек до 5 мин. Что вполне хватит чтобы сварить несколько скруток, естественно соблюдая при этом технику безопасности при удержании стержня и профилактические противопожарные мероприятия, например, поставить рядом ведро с водой, чтобы в случае падения горящий стержень упал в воду, постелить металлический лист, подготовить огнетушитель.