Способы соединения электрических проводов

Для изготовления проводки в доме, при ремонте бытовой техники или автомобиля, а также во многих других случаях потребуется соединять электрические провода. Способов их соединения очень много. Важно использовать такие, которые обеспечат надежный контакт, от этого зависит не только качество работы или ремонта, но и безопасность. Плохое соединение чревато сбоями в работе устройства, нагревом, оплавлением изоляции и даже возгоранием. Виды и способы соединений описаны в Правилах устройства электроустановок, ПУЭ.

Содержание

1 Как правильно соединять
2 Способы соединения
3 Соединение меди и алюминия

Как правильно соединять

Следует придерживаться основных правил:

места соединений электрических проводом должны оставаться доступными для осмотра, ремонта;
соединения не должны подвергаться механическим нагрузкам, натяжению;
соединения должны быть изолированы.

Прежде всего это относится к питающим силовым цепям, но в целом выполнение правил не помешает в любом случае, будь то электропитание или передача сигналов.

Способы соединения

Способы соединения электрических проводов подразделяются на разъёмные и неразъёмные. Так же они различаются компактностью, допустимыми токовыми нагрузками, предпочтением для сигналов и питания, пригодностью для больших нагрузок.

Скрутка

Популярный ранее способ, позволяет при отсутствии специальных соединителей для электрических проводов сращивать их в полевых условиях. На сегодняшний день способ считается ненадёжным и не рекомендуется для применения. Для улучшения свойств скрутки используют соединительный изолирующий зажим, сокращенно СИЗ. Внутри СИЗ имеется пружина, которая при накручивании на место соединения дополнительно поджимает жилы, улучшая контакт между ними. При этом сам зажим обеспечивает изоляцию.

Скрутку применяют как временное решение, хотя при отсутствии неблагоприятных факторов в виде влаги и больших токов, скрутки могут успешно работать годами. Особенно плохо скрутка работает при контакте меди с алюминием. Связано это с различием коэффициента теплового расширения и электрохимическими процессами при контакте двух металлов.

Достоинства:

простота выполнения;
дешевизна материалов;
возможность разъединения.

Недостатки:

ненадёжный контакт;
противопоказания к скручиванию медных проводов с алюминиевыми.

Винтовое соединение

Сюда входят всевозможные винтовые клеммные соединители. Бывают трубчатые, пластинчатые. Те, в которых провод зажимается непосредственно винтом, через пресс-шайбу или зажимающий хомут. Разновидностью винтового соединения является винт с гайкой и шайбами. В зависимости от типоразмера винтовые соединители могут использоваться как силовых подключений на токи любой величины, так и для слаботочных сигнальных линий.

Достоинства:

высокое качество соединения;
не требуется дополнительная изоляция;
подходит для сращивания алюминия с медью;
подходят для больших и малых сечений проводов, высоких токовых нагрузок;
есть возможность разъединения.

Недостатки:

при непосредственном зажиме провода винтом возникает риск повреждения жилы;
затяжка винта со временем, за счёт текучести металла или под воздействием вибрации может ослабнуть.

Зажимное соединение

Клеммники и соединители такого типа используют подпружиненный контакт. При вставлении провода, контакт отгибается, обеспечивая постоянное усилие прижима за счёт пружины. Такой тип соединителей называют самозажимным. Ввиду ограничений по прижимному усилию, используются для максимальных сечений около 2.5 мм², для токов не более 20А и сигнальных линий.

Достоинства:

высокое качество соединения;
не требуется дополнительная изоляция;
подходит для сращивания алюминия с медью;
контакт не ослабевает со временем;
хорошо подходит для сигнальных и слаботочных цепей;
есть возможность разъединения, хотя встречаются и одноразовые соединители.

Недостатки:

не подходят для больших сечений жил и высоких токовых нагрузок;
плохо подходят для многожильных проводов, требуется оконцовка.

С помощью гильз

Производится путём вставления проводников в гильзу с последующей опрессовкой ручным или механическим/гидравлическим прессом. Существуют специальные алюмомедные гильзы для соединения разнородных металлов.

Достоинства:

высокое качество соединения;
низкое переходное сопротивление;
контакт не ослабевает со временем;
применимо для больших и малых сечений;
применение специальных гильз позволяет сращивать медь и алюминий.

Недостатки:

требуется изоляция;
требуется специальное оборудование для опрессовки;
соединение неразъёмное.

Пайка

Очень надежный способ соединения. Производится оловянно-свинцовыми припоями с применением флюсов. Обеспечивает отличный контакт и малое переходное сопротивление. Сначала производится скрутка, а затем пайка. При этом место спайки получается очень компактным, в сравнении с клеммными соединителями, его удобно изолировать с помощью термоусадочной трубки.

Достоинства:

высокое качество соединения;
малое переходное сопротивление;
компактность;
идеально подходит для сигнальных и слаботочных цепей;
защита места спайки от коррозии;
применение специальных флюсов позволяет спаивать медь с алюминием.

Недостатки:

требуется изоляция;
высокая трудоёмкость процесса;
соединение неразъёмное.

Сварка

Самый надежный, но трудоёмкий способ, требующий специального оборудования. Обеспечивает максимально возможное качество контакта при минимально возможном переходном сопротивлении. Соединение электрических проводов с помощью сварки по сути ничем не отличается от цельного проводника. При этом, сварить разнородные металлы не получится.

Достоинства:

высокое качество, надёжность соединения;
минимальное переходное сопротивление;
идеально подходит для сигнальных и слаботочных цепей;

Недостатки:

требуется изоляция;
высокая трудоёмкость процесса;
требуется наличие специального оборудования;
невозможно сварить медь с алюминием;
соединение неразъёмное.

Соединение меди и алюминия

Отдельно нужно сказать о сращивании меди с алюминием. Без крайней необходимости комбинировать их при изготовлении проводки не рекомендуется. Соединение возможно несколькими описанными выше способами. В любом случае следует исключить прямой контакт этих металлов. Если это неизбежно, то можно покрыть медь слоем олова — залудить. Ещё один вариант — зажать жилы винтом с гайкой через разделительную шайбу, как на картинке.

Различная деформационная способность, текучесть, коэффициент теплового расширения делают крайне нежелательной скрутку меди с алюминием. При протекании тока свыше 2-3А такая скрутка очень быстро теряет контакт, начинает греться, возникает риск возгорания.

Несмотря на то, что алюминий считается непригодным для пайки, существуют флюсы, позволяющие его паять. Пайку можно применить для небольших сечений 1,5-2,5 мм², малых токовых нагрузок. Таким же образом можно паять алюминий с медью.

Основные способы соединения кабелей: видео