Как правильно соединять провода

Вся электротехника, со времён Фарадея, использует провода. И столько лет сколько используются провода, перед электромонтерами стоит проблема их соединения. О том, какие есть способы соединения проводников, о преимуществах и недостатках этих способов рассказывает эта статья.

Соединение скруткой

Самый простой способ для соединения проводов — это скрутка. Раньше это был самый распространенный способ, особенно при проведении проводки в жилом доме. Сейчас, согласно ПУЭ соединение проводов этим способом запрещёно. Скрутку необходимо пропаять, заварить или опрессовать. Однако эти способы соединения проводов начинается со скрутки.

Для того чтобы выполнить качественную скрутку, соединяемые провода необходимо очистить от изоляции на необходимую длину. Она составляет от 5 мм при соединении проводов у наушников до 50 мм, если необходимо соединить провода сечением 2.5 мм². Более толстые провода скруткой обычно не соединяются из-за большой жёсткости.

Провода зачищаются острым ножом, клещами для снятия изоляции (КСИ) или, после нагрева паяльником или зажигалкой, изоляция легко снимается плоскогубцами или бокорезами. Для лучшего контакта оголённые участки зачищают наждачной бумагой. Если скрутку предполагается пропаивать, то провода лучше залудить. Лудятся провода только с помощью канифоли и аналогичных флюсов. Кислотой этого делать нельзя — она разъедает проволоку и та начинает ломаться в месте пайки. Плохо помогает даже мытьё места пайки в содовом растворе. Пары кислоты заходят под изоляцию и разрушают металл.

Зачищенные концы складываются параллельно, в один пучок. Концы выравниваются вместе, крепко держатся рукой за изолированную часть и весь пучок скручивается плоскогубцами. После этого скрутка пропаивается или сваривается.

Если возникает необходимость соединить провода для увеличения общей длины, то их складывают встречно друг другу. Зачищенные участки накладываются крест-накрест друг на друга, скручиваются вместе руками и плотно докручиваются двумя плоскогубцами.

Скручивать можно только проволоку из одного металла (медную с медной, а алюминиевую с алюминиевой) и одного сечения. Скрутка из проводов разного сечения получится неровной и не обеспечит хорошего контакта и механической прочности. Даже если её пропаять или опрессовать, эти виды соединения проводов не обеспечат хорошего контакта.

Скрутка схема

Скрутка

Как соединить пайкой электрические провода

Соединение электрических проводов пайкой является очень надёжным. Спаивать можно нескрученные провода, но такая пайка будет непрочной из-за того, что припой очень мягкий металл. Кроме того, очень сложно уложить два проводника параллельно друг другу, особенно на весу. А если паять на каком-то основании, то канифоль приклеит к нему место пайки.

На предварительно залуженные и скрученные проводники паяльником наносится слой канифоли. При использовании другого флюса он наносится соответствующим способом. Мощность паяльника выбирается исходя из сечения проволоки — от 15 Вт при пайке наушников до 100 Вт припайке скрутки из проводов сечением 2.5 мм². После нанесения флюса, паяльником наносится олово на скрутку и прогревается до полного расплавления припоя и затекания его внутрь скрутки.

После остывания пайки, она изолируется изолентой или на неё надевается кусочек термоусадочной трубки и нагревается феном, зажигалкой или паяльником. При использовании зажигалки или паяльника необходимо соблюдать осторожность и не перегреть термоусадку.

Этот способ надёжно соединяет провода, но пригоден только для тонких, не больше 0.5 мм² или гибких до 2.5 мм².

Пайка провода1

Пайка провода

Пайка

Как соединить провода наушников

Иногда у исправных наушников обламывается кабель возле штекера, но есть штекер от неисправных наушников. Бывают также и другие ситуации, в которых необходимо соединение проводов в наушниках.

Для этого нужно:

  1. обрезать обломанный штекер или неровно оборванный кабель;
  2. зачистить внешнюю изоляцию на 15–20 мм;
  3. определить, какой из внутренних проводов является общим и проверить целостность всех проводников;
  4. обрезать внутренние проводки по принципу: один не трогать, общий на 5 мм и второй на 10 мм. Это делается для уменьшения толщины соединения. Общих проводников может быть два — на каждый наушник свой. В этом случае они скручиваются вместе. Иногда в качестве общего проводника используется экран;
  5. зачистить концы проводов. Если в качестве изоляции используется лак, то он сгорит в процессе лужения;
  6. залудить концы на длину 5 мм;
  7. на провод надеть кусочек термоусадочной трубки длиной на 30 мм больше, чем ожидаемая длина соединения;
  8. на длинные концы надеть кусочки более тонкой термоусадочной трубки длиной 10 мм, на средний (общий) не одевать;
  9. скрутить проводки (длинные с короткими, а средний со средним);
  10. пропаять скрутки;
  11. отогнуть пропаянные скрутки наружу, к незащищенным краям, надвинуть на них кусочки тонкой термоусадочной трубки и прогреть её феном или зажигалкой;
  12. надвинуть на место соединения термоусадочную трубку большего диаметра и прогреть.

Если всё было сделано аккуратно, а цвет трубки подобрать по цвету кабеля, то соединение незаметно и наушники будут работать не хуже новых.

Как заварить скрутку

Для хорошего контакта скрутку можно заварить графитовым электродом или газовой горелкой. Сварка горелкой не получила распространения из-за сложности и необходимости использовать баллоны с газом и кислородом, поэтому в этой статье рассказывается только об электросварке.

Электросварка производится с помощью графитового или угольного электрода. Графитовый электрод предпочтительнее. Он дешевле и обеспечивает лучшее качество сварки. Вместо покупного электрода можно использовать стержень из батарейки или щётку от электродвигателя. Медные электроды лучше не использовать. Они часто залипают.

Для сварки предварительно нужно сделать скрутку длиной 100 мм, чтобы готовая получилась около 50. Выступающие проволочки нужно подравнять. Для сварки лучше всего использовать инверторный сварочный аппарат с регулировкой силы тока. Если такого нет, то можно взять обычный трансформатор мощностью не меньше 600 Вт и напряжением 12–24 V.

Возле изоляции с помощью толстого медного зажима подключается «масса» или «минус». Если просто намотать провод на скрутку, то скрутка перегреется и расплавит изоляцию.

Перед началом сварки необходимо подобрать ток. Необходимый ток меняется в зависимости от количества и толщины проволоки, из которой состоит скрутка. Продолжительность сварки должна быть не более 2 секунд. При необходимости сварку можно повторить. Если всё было выполнено правильно, то на конце скрутки появится аккуратный шарик, припаянный ко всем проводам.

Сварка провода1

Сварка провода

Как соединять провода опрессовкой

Ещё один способ соединения проводов — это опрессование. Это способ, при котором на соединяемые провода или кабели одевается медная или алюминиевая гильза, после чего опрессовывается специальным опрессователем. Для тонких гильз используют ручной опрессователь, а для толстых гидравлический. Этим способом можно даже соединять медные и алюминиевые провода, что недопустимо при болтовом соединении.

Для соединения этим способом кабель зачищают на длину больше, чем длина гильзы, чтобы после одевания гильзы проволока выглядывала на 10–15 мм. Если опрессовыванием соединяются тонкие проводники, то предварительно можно сделать скрутку. Если кабеля большого сечения, то, наоборот, на зачищенных участках необходимо проволоку выровнять, сложить все кабеля вместе и придать им круглую форму. В зависимости от местных условий кабеля можно сложить концами в одну сторону или встречно. На надежность соединения это не влияет.

На подготовленные кабеля плотно одевается гильза или, при встречной укладке, провода вставляются в гильзу с двух сторон. Если в гильзе остаётся свободное место, то его заполняют кусочками медной или алюминиевой проволоки. А если кабеля не помещаются в гильзе, то несколько проволочек (5–7 %) можно откусить бокорезами. При отсутствии гильзы нужного размера можно взять наконечник для кабеля, отпилив от него плоскую часть.

Гильза опрессовывается 2–3 раза по длине. Места опрессовки не должны находится на краях гильзы. От них необходимо отступить 7–10 мм, чтобы при опрессовке не раздавить проволоку.

Достоинством этого способа является то, что он позволяет соединять провода разного сечения и из разных материалов, что затруднительно при других способах соединения.

Опрессовка

Опрессовка1

Опрессовка2

Болтовое соединение

Достаточно распространённым способом соединения является болтовое соединение. Для этого вида необходимы болт, не меньше двух шайб и гайка. Диаметр болта зависит от толщины провода. Он должен быть таким, чтобы из провода можно было сделать кольцо. Если соединяются провода разного сечения, то болт выбирается по наибольшему.

Для осуществления болтового соединения конец очищается от изоляции. Длина зачищенной части должна быть такой, чтобы сделать круглогубцами кольцо, одевающееся на болт. Если провод многожильный (гибкий), то длина должна позволять после изготовления кольца обернуть свободный конец вокруг провода возле изоляции.

Таким способом можно соединить только два одинаковых провода. Если их больше, или разные по сечению, жесткости и материалам (медный и алюминиевый), то необходимо прокладывать токопроводящие, обычно стальные шайбы. Если взять болт достаточной длины, то можно соединить любое количество проводов.

Болтовое соединение

Соединение клеммником

Развитием болтового соединения является клеммное. Клеммники бывают двух видов — с прижимной прямоугольной шайбой и с круглой. При использовании клемника с прижимной шайбой изоляция снимается на длину, равную половине ширины клеммника. Болт отпускается, провод подсовывается под шайбу и болт опять зажимается. С одной стороны можно подключать только два провода, желательно одинакового сечения и только гибкие или только одножильные.

Подключение к клеммнику с круглой шайбой не отличается от использования болтового соединения.

Соединение проводов получается надёжное, но громоздкое. При содинении проводов сечением больше 16 мм² соединение ненадёжное или же необходимо использование наконечников.

Клемник

Самозажимные клеммники WAGO

Кроме клеммников с болтами есть также клеммники с зажимами. Они  дороже обычных, но позволяют производить соединение намного быстрее, особоенно в связи с новыми требованиями ПУЭ и запрете на скрутки.

Самый известный производитель таких клеммников фирма WAGO. Каждая клемма является отдельным устройством с несколькими отверстиями для подключения проводов, в каждое из которых вставляется отдельный провод. В зависимости от исполнения соединяет от 2 до 8 проводников. Некоторые виды заполняются внутри токопроводящей пастой для лучшего контакта.

Они выпускаются  как для разъёмного, так и для неразъемного соединения.

В клеммы для неразъёмного соединения зачищенный провод просто вставляется и пружинные усики фиксируют провод внутри. Провод можно использовать только жёсткий (одножильный).

В клеммах для разъёмного соединения провод зажимается при помощи откидного рычажка и пружинного зажима, позволяющих легко подключать и отключать провода.

Поскольку провода не соприкасаются между собой, клеммы позволяют соединять провода разного сечения, одножильные с многожильными, медные с алюминиевыми.

Лучше всего этот способ соединения проводников показал себя при небольших токах и наибольшее распространение получил в сетях освещения. Эти клеммы малогабаритные и легко помещаются в переходных коробках.

Клемма

Как соединить электрические провода наконечниками

Ещё один способ — это использование наконечников. Наконечник похож на кусочек трубки, разрезанной и развёрнутой в плоскость с одной стороны. В плоской части просверлено отверстие для болта. Наконечники позволяют соединять кабеля любого диаметра в любом сочетании. При необходимости соединить медный кабель с алюминиевым используют специальные наконечники, у которых одна часть медная, а другая алюминиевая. Также возможен вариант, при котором между наконечниками прокладывается шайба, латунная или медная лужёная.

Наконечник напрессовывается на кабель с помощью опрессователя, аналогично тому, как соединяются провода с помощью опрессовки.

Наконечник

Наконечник2

Наконечник3

Пайка наконечников

Другой способ использовать наконечник — это припаять его. Для этого нужно:

  • зачищенный медный кабель;
  • наконечник, рассчитанный для пайки. Отличается отверстием возле плоской части и более тонкой стенкой;
  • ванночка с расплавленным оловом;
  • банка с ортофосфорной кислотой;
  • банка с раствором соды.

Осторожно! Работать в защитных очках и перчатках!

Для того чтобы припаять наконечник, кабель очищается на длину трубчатой части от изоляции и вставляется в наконечник. Затем наконечник последовательно погружается в ортофосфорную кислоту, в расплавленное олово на время, достаточное для выкипания кислоты и затекания припоя в наконечник. Это проверяется путём периодического кратковременного вынимания из припоя. После пропитки наконечника и кабеля припоем наконечник опускается в раствор соды. Это делается для нейтрализации остатков кислоты. Остывший наконечник моется чистой водой и готов к дальнейшей работе. Такой наконечник можно подключать к алюминиевым шинам и наконечникам без использования переходных шайб.

Соединители для кабелей и проводов

Кабеля можно соединять также специальными соединителями. Это отрезки трубы, в которых нарезана резьба и вкручены болты. Соединители есть разъёмные, в которых болты выкручиваются, и неразъёмные. В неразъёмных соединителях головки болтов срываются после зажима. Есть также соединители, рассчитанные на соединение проводов и кабелей разного сечения. Кабеля в соединители вставляются встык, навстречу друг другу.

Соединители, используемые на воздушных линиях электропередач, состоят из двух половин, соединяющихся болтами. Провода укладываются в специальные пазы навстречу, параллельно друг другу, после чего обе половины зажимаются болтами.

Соединитель1

Болтовой соединитель

Соединение жил проводов и кабелей с помощью муфт

Если соединяемый кабель находится в земле, воде или под дождём, то обычные методы изолирования соединения не подходят. Даже если нанести на кабель слой силиконового герметика и обжать термоусадочной трубкой, это не даст гарантии герметичности. Поэтому необходимо использование специальных муфт.

Муфты есть в пластмассовом и металлическом корпусе, заливные и термоусаживаемые, высоковольтные и низковольтные, обычные и малогабаритные. Выбор муфты зависит от конкретных условий эксплуатации и наличия или отсутствия механических нагрузок.

Кабельная муфта

Муфта1

Соединение проводов и кабелей, это один из самых важных моментов при электромонтаже. Поэтому все способы соединения электрических проводов должны обеспечивать хороший контакт. Плохой контакт или плохая изоляция может привести к короткому замыканию и пожару.

Видео по теме

Силовая клемма

Пайка провода в наушниках