Как надежно соединить медные провода
Способы соединения проводов между собой.
В первую очередь вы должны понимать, что в разных условиях могут применяться различные типы соединений. И их выбор зависит от конкретно поставленной задачи.
Например, соединять провода малых сечений до 2,5мм2 в компактной распредкоробке, гораздо удобнее клеммниками или зажимами. А вот если речь идет о штробе или кабельном канале, то здесь уже на первое место выходят гильзы.
Рассмотрим три наиболее простых и одновременно надежных вида соединений.
Начнем с соединения типа СИЗ. Расшифровывается он как:
По виду напоминает простой колпачок. Бывает разных цветов.
В этот колпачок вставляются жилы и скручиваются между собой.
Как делать правильно, сначала скрутить жилы и после этого одеть колпачок или закручивать их непосредственно самим СИЗом, подробно рассматривается в статье “Колпачок СИЗ для скрутки проводов.”
В итоге, благодаря СИЗу у вас получается старая добрая скрутка, только сразу же защищенная и изолированная.
Вдобавок ко всему, с подпружиненным контактом, который не дает ей ослабнуть.
Кроме того, этот процесс можно слегка автоматизировать, применив насадку под СИЗы для шуруповерта. Об этом также рассказывается в вышеприведенной статье.
Следующий вид – это клеммники Wago. Они также бывают разных размеров, и под разное количество соединяемых проводов – два, три, пять, восемь.
Ими можно стыковать между собой как моножилы, так и многопроволочные провода.
Для многопроволочных, у зажима должна быть защелка-флажок, которая в открытом состоянии без труда позволяет вставить провод и зажать его внутри после защелкивания.
Эти клеммники в домашней проводке по заявлению производителя спокойно выдерживают нагрузку до 24А (свет, розетки).
Попадаются отдельные компактные экземпляры и на 32А-41А.
Вот наиболее популярные типы зажимов Wago, их маркировка, характеристики и под какое сечение рассчитаны:
Есть еще и промышленная серия под сечения кабелей до 95мм2. Клеммы у них действительно большие, но принцип работы практически такой же, что и у маленьких.
Когда замеряешь нагрузку на таких зажимах, с величиной тока более 200А, и при этом видишь, что ничего не горит и не греется, у многих пропадают сомнения в продукции Wago.
Если у вас зажимы Ваго оригинальные, а не китайская подделка, и при этом линия защищена автоматическим выключателем с правильно подобранной уставкой, то такой вид соединения по праву можно назвать самым простым, современным и удобным в монтаже.
Нарушите какое-либо из вышеприведенных условий и результат будет вполне закономерным.
Поэтому не нужно ставить wago на 24А и при этом защищать такую проводку автоматом на 25А. Контакт в этом случае при перегрузке у вас выгорит.
Всегда правильно подбирайте именно клеммники ваго.
Также есть достаточно старый вид соединения, типа клеммных колодок. ЗВИ – зажим винтовой изолированный.
С виду это очень простое винтовое подключение проводов между собой. Опять же бывает под разные сечения и разнообразных форм.
Вот их технические характеристики (ток, сечение, размеры, крутящий момент винтов):
Однако ЗВИ имеет ряд существенных недостатков, из-за которых его нельзя назвать самым удачным и надежным соединением.
В основном таким способом можно соединить только два провода друг с другом. Если конечно специально не выбирать большие колодки и не пихать туда по несколько жил. Что делать не рекомендуется.
Такое винтовое подключение хорошо подходит для моножил, а вот для многопроволочных гибких проводов – нет.
Для гибких проводов вам придется их прессовать наконечниками НШВИ и нести дополнительные затраты.
В сети можно найти видеоролики, где в качестве эксперимента микроомметром замеряются переходные сопротивления на разных типах соединений.
Зачастую попадается ситуация, когда необходимо соединить медный проводник с алюминиевым. Так как химические свойства меди и алюминия разные, то прямой контакт между ними, при доступе кислорода приводит к окислению. Нередко даже медные контакты на автоматических выключателях подвержены такому явлению.
Образуется оксидная пленка, возрастает сопротивление, происходит нагрев. Здесь рекомендуется применять 3 варианта, чтобы этого избежать:
Они убирают прямой контакт между алюминием и медью. Связь происходит через сталь.
Контакты разведены между собой по отдельным ячейкам, плюс паста предотвращает доступ воздуха и не дает развиваться процессу окисления.
Третий простой способ соединения проводников это опрессовка гильзами.
Для стыковки медных проводов чаще всего применяют гильзы ГМЛ. Расшифровывается как:
Для соединения чисто алюминиевых – ГА (гильза алюминиевая):
Для перехода с меди на алюминий специальные переходные ГАМ:
Что из себя представляет способ опрессовки? Все достаточно просто. Берете два проводника, зачищаете на необходимое расстояние.
После этого с каждой стороны гильзы проводники вставляются во внутрь, и все это дело обжимается пресс-клещами.
При очевидной простоте, есть в этой процедуре несколько правил и нюансов, при не соблюдении которых можно легко испортить, казалось бы, надежный контакт. Читайте об этих ошибках и правилах как их избежать в статьях ”5 правил опрессовки” и ”Обжим изолированных наконечников, гильз и клемм”.
Для работы с проводниками больших сечений 35мм2-240мм2 используется гидравлический пресс.
До сечений 35мм2 можно применять и механический с большим размахом ручек.
Гильзу нужно обжимать от двух до четырех раз, в зависимости от сечения провода и длины трубки.
Самое важное в этой работе – это правильно подобрать размер гильзы.
А еще таким образом можно соединить в одной точке одновременно несколько проводников. При этом будет использована всего одна гильза.
Главное полностью заполнить ее внутренне пространство. Если вы обжимаете одновременно три проводника, и у вас внутри остались еще пустоты, то нужно это свободное пространство ”забить” дополнительными кусочками того же провода, либо проводниками меньшего сечения.
Только после этого можно прессовать.
После обжатия такое соединение требуется заизолировать. Удобнее всего это сделать термоусаживаемой трубкой ТУТ. 
Есть трубки с клеевой основой. При нагреве такой клей вытекает наружу и обеспечивает герметичность соединения.
Изолирование при помощи термотрубки также довольно простой процесс. При отсутствии газовой горелки или фена, для малых сечений достаточно даже зажигалки.
Опрессовка гильзованием является одним из самых универсальных и надежных соединений, особенно при необходимости наращивания кабеля, в том числе вводного.
Изоляция при этом получается практически равноценной основной, при использовании еще и внешней трубки ТУТ в качестве кожуха.
Помимо всех вышеприведенных способов соединения есть еще два вида, которые опытные электрики по праву считают самыми надежными.
Однако такой вид стыковки никак нельзя отнести к простым. Он требует наличия специального оборудования, которого даже у 90% электриков зачастую нет в наличии.
Да и не всегда даже с его помощью можно соединить алюминиевый моножильный провод с гибким медным многопроволочным. Кроме того, вы навсегда оказываетесь привязаны к розетке или удлинителю.
А если поблизости вообще нет ни напряжения, ни генератора?
Подробнее
При этом элементарные пресс-клещи наоборот, у 90% эл.монтажников как раз таки присутствуют. Не обязательно для этого приобретать самые дорогие и навороченные.
Например, аккумуляторные. Удобно конечно, ходи и только кнопочку нажимай.
Со своей задачей опрессовки хорошо справляются и китайские собратья. Причем весь процесс по времени занимает не более 1 минуты.
Как соединять провода правильно между собой: 7 способов, проверенных временем
Неисправности в бытовой сети по статистике чаще всего возникают по причине плохого электрического контакта, когда он нарушается там, где должен быть или случайно создается в самом неожиданном месте.
Чтобы домашняя проводка работала долго и надежно необходимо четко представлять, как соединять провода правильно во время выполнения электромонтажных работ.
Дальше я предлагаю вам проанализировать 8 различных способов, которые прошли проверку временем. Все они имеют какие-то недостатки и положительные стороны. Сделайте для себя правильный выбор.
Сразу учтем, что токоведущие жилы проводов и кабелей для бытовой проводки могут быть изготовлены из разных металлов, например, меди или алюминия. Их делают одной монолитной проволокой или сплетают из большого количества тонких проволочек разного диаметра.
Под каждую такую конструкцию оптимально подходит один или несколько способов соединения.
На всем их протяжении необходимо надежно обеспечить прочный диэлектрический слой изоляции. Если он будет поврежден или возникнет обрыв провода, то высока вероятность возгорания проводки.
А с нее пожар может перекинуться на всю квартиру или дом.
Поэтому нельзя допускать ошибки в монтаже. Его сразу необходимо выполнять грамотно и качественно.
Что такое скрутка провода и чем она опасна
Несколько десятилетий назад, когда нагрузки на электрическую проводку не были такими большими, подобное соединение пользовалось популярностью. Причем опытные мастера учили меня, тогда еще молодого электрика, предварительно хорошо зачищать металл жилы, скручивать их плотно, обжимать пассатижами.
Длина такой скрутки должна была создаваться длиной порядка 10 см для обеспечения хорошего электрического контакта, как показано на самой нижнем примере. А все что выше — они бы забраковали, несмотря на красоту.
Внутри закрытых сухих помещений такие скрутки работали годами и десятилетиями. Однако многие электрики нарушали технологию и создавали не качественный контакт.
К тому же в условиях влажной среды металл окисляется. Электрическое сопротивление его переходного поверхностного слоя ухудшается. Это ведет к повышенному нагреву жил, преждевременному повреждению изоляции.
Поэтому современными правилами, в частности ПУЭ (пункт 2.1.21.), простая скрутка проводов запрещена, как бы красиво и надежно она не была сделана.
Сказывается здесь высокая пластичность мягкого алюминия и его высокая способность создавать под воздействием кислорода воздуха внешний слой оксидов, защищающий внутреннюю структуру металла. Эта пленка снижает проводимость.
При протекании токов с повышенными нагрузками алюминий, имеющий высокий коэффициент линейного расширения, нагревается, увеличивая свой объем. После охлаждения он сжимается, нарушая плотность соединения.
Каждый цикл нагрева и охлаждения ухудшает электрические характеристики скрутки. К тому же медь с алюминием работают как гальваническая пара, а это дополнительные химические реакции с образованием поверхностных окислов.
Как сделать скрутку с пайкой для создания надежного электрического контакта: 3 способа
При пайке создается надежный электрический контакт за счет проникновения расплавленного припоя во все пустоты. Между витками скрутки и припоем создается прочное сцепление взаимной диффузии обоих металлов.
Пайка обеспечивает гарантированно долговечный электрический контакт, обладающий хорошей проводимостью. Она требует соблюдения определенной технологии и качественной подготовки.
С проводов надо снять изоляцию, зачистить металл жил от окислов, пропитать его флюсом. Он уберет с подготавливаемой поверхности все органические загрязнения.
Кислотные флюсы, например, раствор цинка в серной кислоте или аспирин сложно удалить с поверхности спаянных деталей. Оставшиеся капельки со временем вступают химическую реакцию с металлом жил, нарушают их проводимость.
Для пайки электрических схем используют канифоль. Ее можно растворить в этиловом спирте и наносить кисточкой на соединяемые провода.
При пайке скруток подготовленный раствор флюса удобно держать в небольшом флаконе и просто окунать в него зачищенные и скрученные провода поочередно. Так работать можно на высоте.
Обычные электрические паяльники с резистивным нагревом затрудняют такую работу: требуется выполнять много действий по распределению припоя по поверхности скрутки и хорошо прогревать ее.
Для электрических проводов бытовой сети удобно пользоваться газовыми паяльниками, пламя которых направляют на специальный тигель с припоем, закрепленный на удалении от горелки.
Обработанную раствором канифоли скрутку, даже расположенную высоко над потолком в распределительной коробке, помещают на короткое время в тигель с расплавленным припоем и извлекают.
Аналогичную работу можно выполнять электрическим паяльником для полипропиленовых труб. Определенная часть электриков приспособилась хорошо и быстро пропаивать им скрутки.
Еще один современный способ получения качественной пайки практически любых металлов заключается в использовании паяльной пасты, которая специально создана для применения в электромонтажных работах.
Ее просто наносят палочкой на скрутку, как показано ниже для алюминиевой проволоки, и затем прогревают в пламени горелки.
Сцепление металлов отличается хорошей проводимостью тока. При небольших объёмах электромонтажных работ в квартире можно вполне обойтись пламенем обычной зажигалки.
Паста обладает нейтральной кислотностью с pH порядка 7,5. Она экономно расходуется. Если на месте спайки осталось много флюса, то его легко смыть водой и протереть бумажной салфеткой.
Паяльную пасту ELP рекомендуют для соединения проводов из разных металлов, включая и медь с алюминием. Она исключает эффект создания гальванопары за счет явления диффузии, создаваемой при частичном проникновении припоя в поверхностный слой спаиваемых проводов.
Как сваривать провода из скруток: что важно учитывать
Этот способ основан на создании местного разогрева конца скрутки до температуры расплава металла с последующим его застыванием в виде контактного шарика.
Работу можно выполнять самодельным понижающим трансформатором напряжением порядка 24 вольта и мощностью от 1 киловатта.
Но лучше пользоваться инвертором, выдающим постоянный ток. Для создания дуги применяют угольный электрод, которым касаются места сварки. Его можно заменить графитом.
Второй контакт цепи образуется через обжим клещами противоположной части скрутки около изоляции. Их широкие губки служат радиатором охлаждения, отводят тепло от диэлектрического слоя, предохраняя его от перегрева и повреждений.
Силу тока около 30-80 ампер и длительность его протекания порядка секунды подбирают опытным путем в зависимости от конструкции сварочного аппарата, химического состава и толщины жил.
При работе на высоте под потолком провода удобно расположить вниз.
На конце сварки образуется каплевидный сплав формой контактного шарика.
Чтобы обеспечить надежный контакт вначале надо потренироваться на контрольном образце. Маленький ток плохо нагреет место соединения, а завышенный передаст излишнюю температуру слою изоляции, пережжёт металл.
Пробную сварку оценивайте как на механическую прочность, так и по создаваемой структуре сварного шва.
На что следует обращать внимание
Вертикальное расположение скрутки при сварке позволяет расплаву лучше заполнять пространство между медными проводами, придавая капле металла форму сферы.
После сварки одного соединения лучше выждать небольшое время и дать ему остыть, а потом переходить к обработке следующего. Эта рекомендация предотвратит случайный ожог.
Оголенные жилы после сварки изолируют, надевают термоусадочную трубку, обрабатывают промышленным феном.
Затем провода укладывают в распаечную коробку, закрывают крышкой.
Опрессовка гильзами: особенности технологии
Способ монтажа основан на создании плотного контакта между металлическими жилами, помещенными внутрь трубки из такого же материала и обжатия всей конструкции под определенным усилием с равномерным распределением действующей нагрузки.
Хороший электрический контакт создается за счет совместной деформации металлов.
Гильза (трубка для соединения проводов) выпускается промышленностью под конкретные размеры провода и их количество. Они могут быть предназначены для соединения жил из:
Гильзы медные (ГМ) могут выпускаться с дополнительным лужением оловом и висмутом. Они обозначаются ГМЛ, отмечаются высокой стойкостью к коррозии.
Гильзы алюминиевые обозначают ГА. Для соединения проводов из меди и алюминия применяют гильзы ГАМ, а со слоем изоляции обозначают ГСИ.
Их размеры можно найти в каталогах. Как пример, привожу основные характеристики части гильз ГМЛ небольшой таблицей.
Для опрессовки используется специальный инструмент: пресс-клещи. Если работать пассатижами, молотками и другим подручными средствами, то созданный контакт будет плохого качества.
Пресс клещи выпускаются различной конструкцией и принципами работы для обжатия разных типов гильз и наконечников.
По такому же принципу подбираются и опрессовываются наконечники на многожильные провода для их подключения к выводам электрического оборудования.
Особенно это актуально для автомобильной техники, где проводка подвергается повышенным механическим вибрациям и электрическим нагрузкам. Да и в бытовой сети встречается монтаж гибкими проводниками.
Как пример — ретро проводка в деревянном доме. Хотя это не единственный случай.
Опрессовка проводников — это довольно большая и сложная тема, которая позволяет создавать качественное соединение электрических контактов. Ее технологию хорошо объясняет в своем видеоролике Андрей Кулагин. Рекомендую посмотреть.
Клеммники и клеммные колодки: как отличить прочные и ненадежные конструкции
Чаще всего клеммные колодки используют в цепях освещения с относительно небольшими нагрузками. Их выполняют из разных материалов и различной формы.
В закрытом пластмассой корпусе имеются отверстия для установки зачищенного провода и прорезь под головку зажимного винта.
Все простые клеммники изготавливают из дешевого прозрачного полиэтилена со вставками из тонких латунных гнезд с винтовым зажимом, как показано на самой верхней части картинки.
Работать с такими конструкциями тяжело. Они не надежны, ломаются, создают излишний нагрев проводки.
Более качественные клеммники созданы из прочной, гладкой пластмассы с толстыми металлическими трубками и зажимными пластинами, не раздавливающими металл жилы. У них прочные винты и гайки.
С их помощью удобно подключать провода из разных металлов, например, алюминиевую квартирную проводку стыковать с гибкими медными жилами светодиодной люстры или светильника. Но пренебрегать наконечниками НШВИ не стоит.
Раньше были распространены клеммы с винтовым зажимом под кольцо, которое обеспечивает более плотный контакт жилы с клеммой. При монтаже следует обращать внимание на правильную установку его по направлению закручивания винта.
Усилием сдавливания кольцо должно сжиматься внутрь, а не разгибаться наружу, ослабляя контакт.
При подключении без кольца прямым участком металл жилы располагают ближе к резьбе, следят при зажиме за его положением. В затянутом положении он должен быть хорошо зафиксирован, не выпадать. Проверятся продергиванием.
Во всех без исключения клеммниках следят за состоянием изоляции провода. Она нигде не должна попадать под резьбу, мешать созданию электрического контакта.
Соединение под болт: когда применять
Специально выделил этот вид подключения отдельно потому, что его используют в редких случаях. Здесь тоже можно коммутировать провода из разных металлов, включая стыковку меди с алюминием через промежуточные стальные шайбы.
Кольца должны работать на сжатие. Допустимо, но крайне не желательно подключать три провода. Больше нельзя.
Отдельное резьбовое соединение под винт выглядит не красиво, требует дополнительной изоляции. Его нельзя прятать в штукатурку, штробы, под подвесные и натяжные потолки. К нему должен быть обеспечен свободный доступ для профилактических осмотров.
По этим причинам соединение под отдельный болт или винт применяют в качестве исключения, когда другие методы использовать невозможно или не целесообразно.
Чаще всего его можно встретить на промышленных установках после ремонта определенного участка схемы, а не в домашней обстановке.
Соединение под орех
3 металлические пластины квадратной формы с четырьмя отверстиями по углам стягиваются болтами, образуя две полости для подключения разных проводников. Ими можно стыковать медь и алюминий.
Повышенные габариты пластин обеспечивают отвод тепла. Токоведущие части закрываются диэлектрическим кожухом.
Усилие болтового сжима обеспечивает хорошее переходное сопротивление электрических контактов.
К недостаткам конструкции относятся большие габариты клеммника орех, которые требуют дополнительного места в электрическом щитке.
Колпачки СИЗ: почему о них постоянно спорят электрики
За основу создания электрического контакта здесь положена вся та же скрутка, но она выполняется коротким участком и усилена сжатыми витками пружины, сразу закрыта диэлектрическим колпачком.
Подобные соединители пришли к нам с запада. Их сейчас массово применяют в каркасном строительстве: монтаж выполняется легко и быстро, оговорен правилами.
На первый взгляд конструкция идеальна для электромонтажника: работа выполняется быстро, не требует значительных усилий. Но к колпачкам СИЗ (сжим изолированный) существует много нареканий. Остановимся на них.
Колпачки не универсальны. Они создаются под определенный размер провода. Более тонкое сечение не позволит пружине нормально сжать скрутку, хотя она выполнена конической формой.
Нерадивые монтажники скрутку делают пассатижами, а колпачок просто надевают на нее как изоляцию. Поскольку он плохо зафиксирован пружинами, то часто слетает, оголяя металл, находящийся под напряжением, что опасно.
Первоначально скрутка должна подготавливаться, но основное усилие прижима создается пружинами при ручном вкручивании корпуса по часовой стрелке.
Простые колпачки СИЗ имеют недостаточно крепкую пружину, удовлетворительный диэлектрический корпус. Их недостатки производители улучшили, выпустив модель СИЗ-К, оговоренную техническими условиями серии ТУ 3449-036-97284872-2007.
Они позволяют монтировать три жилы в один корпус за счет использования специальной оцинкованной пружины с прямоугольным профилем сечения, которое обладает повышенным сцеплением с металлом проводников.
Усиленные крылья на корпусе облегчают монтаж, снижают усилие руки, которое необходимо приложить при завинчивании. Конструкция нижней части юбки обладают повышенной защитой контактного соединения.
Изоляция колпачков СИЗ рассчитана на напряжение до 600 вольт.
Однако эту конструкцию многие электрики стараются использовать только в сетях освещения с небольшими токовыми нагрузками, например, при использовании светодиодных светильников.
Независимые испытания под максимальными нагрузками не показывают надежных результатов СИЗ. К тому же рынок наводнили красивые подделки, изготовленные по упрощенной технологии.
Самозажимные клеммники WAGO: плюсы и минусы конструкций
Эта технология соединения электрической схемы основана на быстром создании контакта с проводом при его прижатии отдельным ножом-пластиной к клеммной перемычке за счет переключения механического рычажка.
Подвижная клемма ВАГО, обеспечивая хорошее удержание жилы, немного деформирует металл провода. Это ее недостаток.
Если контакт будет не плотный, то WAGO может просто выгореть при максимальных токах. По этой причине эту конструкцию лучше тоже использовать для осветительных устройств, но не розеточных групп.
Если схема подвергалась перегрузкам или протеканию токов коротких замыканий, то состояние контактов лучше проверить.
ВАГО производятся большим количеством серий и конструктивных исполнений с возможностью одновременного подключения от 2 до 8 жил поперечного сечения 0,75÷4 мм кв.
Они имеют много особенностей, например, клеммы WAGO серии 2273-244 снабжаются контактной пастой для алюминиевой жилы. В них можно стыковать различные металлы.
Чтобы вам было легче понять, как соединять провода правильно рекомендую посмотреть видеоролик владельца Советы электрика. Он сравнивает показатели нагрева различных соединителей при номинальном токе.
Работа спорная, поэтому по ней много комментариев, высказывающих разные мнения. Посмотрите их тоже: польза очевидна.
Если же остались какие-то вопросы, то задавайте их в комментариях.