Сварка медных проводов в домашних условиях

Правила сварки медных проводов

Одной из частых причин возникновения пожаров является неисправность электропроводки. Возгорания происходят из-за нарушения изоляции или нагрева жил кабелей в местах соединения (розетках, выключателях или распределительных коробках).

Плохой контакт приводит к появлению большого переходного сопротивления, на котором выделяется тепло. Это разрушает изоляцию, становится причиной короткого замыкания и пожара.

Поэтому получение надежного качественного соединения медных проводников является обязательным условием безопасной работы любых домашних электроприборов.

Использование инвертора

Медные провода, наиболее распространенные в жилых домах, соединяют несколькими способами, но самым надежным считается сварка. В результате такого соединения получается однородный проводник, что обеспечивает полную пожаробезопасность.

Сварка осуществляется постоянным или переменным током напряжением от 12 до 36 В, при этом должна быть регулировка сварного тока. Этим требованиям соответствует большая часть сварочных инверторов.

Выпускают специальный аппарат для сварки медных проводов, которым пользуются электрики. Он имеет мощность в пределах 1-1,5 кВт и регулировку сварочного тока в диапазоне от 30 до 120 А.

В отличие от обычных инверторов, оборудование имеет меньшую массу и габариты, кроме этого концы сварочных кабелей оснащены специальным держаком для угольных электродов и зажимом с большой поверхностью прижима проводников.

Если в хозяйстве уже имеется инверторный сварочный аппарат, то специальный прибор для сварки медной проволоки можно не покупать.

Для удобства к сварочным кабелям с помощью сварки приваривают или прикрепляют через болтовое соединение пассатижи и держак для электрода. Роль держателя угольного электрода может играть любой мощный зажим. Предварительно его ручки нужно заизолировать.

Пассатижи крепятся к проводу «масса». Ими будут держаться за скрутку свариваемых медных проводников, при этом они будут выполнять важную функцию теплоотвода. Это необходимо для предохранения изоляции от воздействия высокой температуры.

Контактный способ

Кроме использования инвертора для сварки медных проводов может применяться и точечная контактная сварка, время сваривания которой не превышает 1-2 секунд.

В домашних условиях для соединения бытовой электропроводки можно воспользоваться обычным трансформатором мощностью 500 Вт с напряжением во вторичной обмотке 12-36 В. Присоединив к вторичной обмотке держак для электрода и медных проводов, получим простой сварочный аппарат.

В зависимости от сечения и количества медных проводов экспериментально установлено, что ток для сварки должен быть:

• для 2-х проводов сечением 1,5 мм2 – 70 А;
• 3-х сечением 1,5 мм2 – 80 А;
• 3-х сечением 2,5 мм2 – 90-100 А;
• 4-х сечением 2,5 мм2 – 100-120 А.

Однако значения тока могут сильно различаться в зависимости от используемого кабеля и его производителя. Дело в том, что производители кабельной продукции используют медные провода с различными примесями, что влияет на электро и теплопроводность, сечения проводов иногда не соответствуют заявленным характеристикам.

Поэтому точечная сварка проводиться только после того, как отрегулирован оптимальный сварочный ток на обрезках такого же кабеля, который предстоит варить.

Порядок действий

При сварке проводов своими руками порядок действий будет следующий. Сначала нужно освободить от изоляции концы свариваемых проводников на расстояние 8-10 см.

При снятии изоляции нельзя допустить повреждения жил провода. Перед скруткой их необходимо зачистить наждачной бумагой и протереть ацетоном для обезжиривания.

Затем соединяемые медные провода скручивают и концы обрезают кусачками, чтобы торец скрутки был плоским. В результате должен получиться пучок длиной около 5 см.

Подготовительные работы на этом заканчиваются, и начинается непосредственно сварка. К скрутке присоединяют зажим массы включенного сварочного аппарата, а к торцу скрученных проводников подносится графитовый или угольный электрод, который держится на конце второго сварочного провода с помощью специального держателя.

В итоге происходит короткое замыкание с образованием электрической дуги. Ее энергии достаточно, чтобы за 1-2 секунды расплавить концы медных проводников.

На конце скрутки образуется расплавленная капля меди, ей нужно дать время на остывание. После этого место скрутки изолируют лентой или термоусадочной трубкой (трубку надо надеть заранее).

Сварочное соединение получается высокого качества, по электрическим характеристикам оно не отличается от параметров всего медного провода, и прослужит не меньше, чем он.

Особенности процесса

Сварка медных проводов имеет свои особенности. Это связано с тем, что при температуре 300 °C медь становится хрупкой, а при 1080 °C плавится.

Электроды выдерживают температуру в три раза большую. Поэтому важно не передержать дугу, чтобы не повредить изоляцию и сами провода.

Для их защиты надо подсоединить в районе скрутки мощный радиатор, желательно из меди с большой поверхностью теплоотдачи и плотным прижимом к скрутке и потом только сваривать.

При сварке медных проводов скрутку желательно располагать вертикально. В этом случае расплавленная капля приобретет сферическую форму, которая охватит все свариваемые провода.

Иногда необходима сварка не одножильных, а многожильных медных проводов. В таком случае необходимо сначала поместить скрутку в гильзу, обжать, торчащий конец отрезать и потом его заварить.

Используемые электроды

Для сваривания медных проводов используются угольные или графитовые электроды с омеднением. Характеристики их практически одинаковы.

Они имеют температуру плавления в три раза больше, чем у меди, благодаря этому расход электрода минимальный; легко режутся, что позволяет получать удобную для сварки длину.

Угольные электроды дают дугу более высокой температуры, чем графитовые, что позволяет использовать их при минимальных сварочных токах. Они удобны и при использовании самодельных маломощных сварочных аппаратах.

Сварку графитовыми электродами чаще используют с инверторами, имеющими регулировку тока в широком диапазоне и нетребовательны к квалификации сварщика. Кроме этого медное сварное соединение получается более высокого качества.

Внешне электроды отличаются цветом – угольные черные, а графитовые темно-серые с металлическим отливом.

Если под рукой нет фабричных электродов, то при сварке их вполне могут заменить щетки от электродвигателя или угольный стержень из старой батарейки.

Способы сварки медных проводов

Главная задача при сварке проводов — минимизировать переходное электрическое сопротивление, которое возникает между контактирующими проводниками.

Все, кто в процессе электромонтажных работ хоть раз сталкивался с необходимостью соединения проводов, знают, насколько ответственным должен быть подход к этому делу. Главная задача — минимизировать переходное электрическое сопротивление, которое возникает между контактирующими проводниками.

Как известно из курса физики, чем слабее контакт, тем сильнее нагреваются проводники из-за повышения сопротивления. Следовательно, нужно добиться максимально прочного, практически монолитного, соединения электрических проводов. Это является обязательным условием для надежной и безопасной работы электроустановок.

Технология процесса и способы сварки проводов

Существуют различные технологии соединения жил: с помощью клеммников, сжимов, опрессовки, пайки или сварки — все они подробно описаны в Правилах электроустановок (ПУЭ) и используются на практике. Наиболее надежным из всех признан метод сварки.

Сваренные воедино проводники представляют собой однородную жилу с рекордно низким переходным сопротивлением, что полностью исключает их нагрев и гарантирует пожаробезопасность. Для электропроводки, в основном, используется медный провод.

Чтобы выполнить сварку, нужен аппарат с постоянным или переменным током напряжением 12-36 В, с возможностью регулирования тока. Этому условию отвечает инвертор для сварки медных проводов (рис.1).

Учитывая его немалую стоимость, некоторые умельцы вместо него используют трансформатор (рис. 2) или сварочный аппарат, изготовленный своими руками .

В данной статье мы не будем рассказывать о том, как сделать сварочник самостоятельно. Модель может зависеть от исходных материалов, имеющихся у мастера под рукой, и от его знаний и умений.

Для получения надежного соединения двух и более проводников (жил) используется отработанная технология. Порядок действий таков:

1. С жилы аккуратно снимают отрезок изоляции длиной 60-80 мм, для чего используют нож или специальный инструмент (стриппер, зачиститель, съемник и др.). Разделку производят исключительно вдоль проводника, чтобы случайно не сделать надрез.
2. Тщательно зачищают поверхность до состояния блеска.
3. Оголенный участок проводника обрабатывают наждачной шкуркой.
4. Смачивают чистую тряпочку ацетоном, либо уайт-спиритом и протирают поверхности проводников. Для медных проводов используют буру.

Особенности сварки медных проводов

• прямая зависимость выходного напряжения от входного;
• «залипание» электрода при падении напряжения в сети (дуга не поджигается);
• «пережигание» свариваемого металла при увеличении тока трансформатора;
• «недожигание» металла при падении напряжения в сети
• тяжелый вес агрегата, неудобство его переноски и т. д.

Инверторы без проблем создают и надежно удерживают сварочную дугу благодаря постоянному напряжению и преобразованию токов высокой частоты. «Залипание» электрода при работе с инвертором — крайне редкое явление.

Все сварочники инверторного типа подразделяются на домашние, профессиональные и промышленные. Выбор модели диктуется предполагаемым режимом нагрузки: от 20 минут непрерывной работы до многочасового интенсивного использования в условиях производственного цеха.

Если вам нужен прибор для нечастого применения, например, чтобы выполнить сварку проводов в распределительной коробке в условиях дома, дачи или гаража, то вполне достаточно приобрести недорогой аппарат, обеспечивающий силу максимального сварочного тока 160 А, мощностью примерно 500 Вт. Ее достаточно для скруток сечением в пределах 25 кв.мм. Что касается силы сварочного тока, то следует ориентироваться на следующие значения:

У этих приборов отличная, устойчивая сварочная дуга, позволяющая даже при небольших значениях тока выполнить качественную работу. При этом она не ослепляет сварщика, так как температура плавления медного проводника невысока, а используемые токи имеют достаточно низкие величины. Еще одно приятное обстоятельство — во время сварки не происходит разбрызгивания металла.

Эти и другие достоинства инверторов позволяют использовать их в любых обстоятельствах: дома, на производстве, в обычных условиях и в высотных работах. Они имеют небольшие габариты и легкий вес. Профессиональные электрики носят их на ремне, что удобно для работы на высоте.

Для нечастых сварных работ его покупка нецелесообразна, так как этот аппарат для сварки проводов отличается довольно высокой стоимостью. И это, пожалуй, его единственный минус. Некоторые еще жалуются и на короткий кабель для подключения (всего 2,5 метра), но думается, что для выполнения большинства домашних работ это не является большим неудобством.

Какие электроды используют

По правилам сварочного дела при сварке медных проводников угольный или графитовый электрод «обмедняют», то есть используют в качестве присадочного материала прутки из меди или бронзы.

Как угольные, так и графитовые электроды очень быстро нагреваются: температура их плавления втрое выше, чем у меди. Следует учитывать эту особенность материала, чтобы не пережечь скрутку. Надежное схватывание, как уже упоминалось, происходит за 1-2 секунды.

Сварка медных проводов под силу даже начинающему сварщику. Сам процесс достаточно прост:

1. Скручиваете воедино нужное количество проводов.
2. Одной рукой готовую скрутку зажимаете в держателе (клеммник, «крокодил», плоскогубцы, пассатижи).
3. В другой руке держите электрод в зажиме.
4. Выставляете на приборе нужное значение тока.
5. Поджигаете дугу.
6. Скрутку из медных проводков желательно держать вертикально в направлении вниз или под острым углом.
7. Обжигаете электродом торец скрутки до получения аккуратного шарика из расплавленной меди.
8. Изолируете остывшие провода.

Графически процесс продемонстрирован на рис. 5

Ручная дуговая сварка является одним из наиболее надежных методов соединения медных проводов. Ее главное преимущество заключается в максимальном приближении сопротивления в точке сварки к значению сопротивления самого материала. Из-за отсутствия коррозии металла результат получается долговечным, а сварное соединение проводов с успехом прослужит вам не один десяток лет.

Как сварить медные провода

Большинство электриков знает, что если провода просто скрутить вместе, то этот участок будет служить дополнительным сопротивлением из-за разности в плотности контакта между цельным проводом и скруткой. Такой участок часто перегревается или обгорает. Возможны и механические обрывы цепи. Чтобы избежать этих проблем была изобретена сварка медных проводов. Какова ее технология? Какими аппаратами она выполняется? Возможно ли изготовить подобное устройство самостоятельно?

Технология сварки электропроводки

Процесс сварки для медных проводов заключается в зажигании кратковременной электрической дуги, оплавляющей края прутиков и соединяющие их в единый монолитный участок, длиной 3-5 мм. Это происходит в следующей последовательности:

1. Проводку, предназначенную для соединения, очищают от изоляции на 60-70 мм длины. Это делается для предотвращения оплавления изоляции от нагретой меди.
2. Медные волокна складываю вместе и закручивают между собой. Вид скрутки не важен, и ее можно выполнять как равномерно перекручивая все провода, так и обвивая одни вокруг оси из других. Механическую крепость здесь образует именно сварка, а не тип скрутки.
3. Перекрученные медные жилы должны быть общей длинной 50 мм. Оставшуюся разветвленную часть обрезают до плотно скрученного пучка.
4. В 25 — 30 мм от края соединения его необходимо зажать прижимным устройством, являющимся одновременно массой контакта (минусовым кабелем от аппарата). За этот элемент электрик будет удерживать свариваемые провода. Слишком длинную зачистку и далекий от края захват выполнять не стоит ввиду лишнего перегрева всей зоны между контактами.
5. Второй рукой подносится держатель со специальным электродом.
6. Конец электрода соприкасается с торцом скрутки и зажигается дуга, которую необходимо удерживать в течении 1-2 секунд (зависит от силы тока и сечения провода).
7. Края проводов плавятся от температуры дуги, образуя цельное соединение, сечение которого не препятствует прохождению тока.
8. Прерывая дугу, заканчиваем процесс сварки и даем изделию остыть.
9. Остывшую после сварки скрутку, требуется свернуть (для компактности размещения в коробке), и закрыть термоусадочной трубкой или изоляционной лентой.

Чтобы сварка проводов выполнялась успешно, необходимо потренироваться на «черновых» кусочках кабеля. Распространенной ошибкой начинающих электриков является прилипание электрода к торцу свариваемого провода. Это происходит из-за слишком короткой дистанции и выполнении работы навесу. Чтобы придать четкости выполняемым действиям рекомендуется опереть руку с массой об стену, а руку с электродом прижать локтем к телу. Так можно минимизировать пошатывания и колебания, вызывающие проблемы при сварке.

Понять, что соединение готово можно по характерному красному валику раскаленного металла, имеющему цельный вид. Округленная форма будет окончательным доказательством, что прутки сплавились между собой. Хотя дуга горит всего несколько секунд, но если требуется объемная работа (распределение коробки, обустройство щитка), то рекомендуется надевать защитные очки или даже маку хамелеон. Ультрафиолет, излучаемый дугой, способен причинить серьезные ожоги коже лица и роговице глаз при длительной работе со сваркой.

Почему не паяльником?

Преимущество метода перед похожей работой паяльником состоит в:

• отсутствии необходимости присадочного материала (олово);
• не нужно предварительно лудить металл;
• сварка скруток выполняется быстрее по времени, чем пайка, что эффективней при большом объеме работ;
• для пайки проводов разного диаметра нужны разные по мощности паяльники, сварочный аппарат же переключается под любое сечение;
• некоторые кабеля настолько толстые, что их можно соединить только сваркой.

Аппараты для сварки медных проводов

Медь относится к специфичным видам металлов, чья сварка выполняется только в хорошо защищенной среде, предотвращающей взаимодействие углерода и окружающего воздуха. Но поскольку для медных кабелей нет необходимости в длинном шве, а лишь требуется быстро расплавить торец скрутки, то подойдет обычный агрегат с переменным или постоянным током.

Трансформаторы

Сварочный аппарат для сварки проводов должен быть способен выдать силу тока, достаточную для оплавления края кабеля. Температура плавления меди немного более 1000 градусов. Поэтому для работы подойдет обычный трансформатор с регулировкой тока до 400 А. Единственным отличием от сварки углеродистой стали будет использование не стального покрытого электрода, а угольного с примесью меди и не покрытого.

Для осуществления сварки скруток нужно подключить аппарат в сеть, выставить необходимую силу тока, и подсоединить «минусовый» кабель к зажиму, а «плюсовой» к держателю электрода. Прямая полярность обеспечит лучшую работу электрической дуги на этом виде соединения. Работа с трансформатором подойдет для подключения и оснащения электрического щитка со множеством контактов. Поскольку весь процесс может занять день и больше, то не потребуется частый перенос громоздкого аппарата. А вот для маневренной работы по большому пространству, где требуется сварить несколько скруток в коробке, и переходить дальше, трансформатор будет неудобен.

Для передвижной быстрой работы с проводкой лучше приобрести небольшой аппарат. Это может быть обычный инвертор с минимальным весом, чья конфигурация позволяет вешать оборудование на плече и выполнять сварку скруток на любой высоте.

Работа инвертором производится так же, как и трансформатором. «Плюс» с электродом находится в одной руке электрика, а «минус» со специальным зажимом в другой. Характеристик аппарата с диапазоном силы тока от 40 до 200 А хватит на большинство видов проводки встречающейся в быту. Сварку медных проводов инвертором выполнять удобнее, ввиду «мягкой» работы дуги и меньшего шума от самого источника тока.

Как самому сделать аппарата для сварки проводов?

Если предстоит разовая, но объемная работа с проводами, то покупать магазинное устройство может быть невыгодно. Как сделать сварочный агрегат для этих целей своими руками? Для основы потребуется понижающий трансформатор, который можно намотать самостоятельно, или извлечь из старой техники. Главный критерий — это способность понижать входящее напряжение до 12-48 V, выдавая при этом силу тока от 40 до 150 А. Рассчитать число витков и требуемое сечение провода можно по соответствующим таблицам.

Хотя сварку проводки можно выполнять и на переменном токе, но лучше установить в свой самодельный аппарат диодный мост, для выпрямления напряжения. Это придаст электрической дуге характерный шелест, и она будет более стабильной. Сделанный агрегат требуется снабдить защитным корпусом для исключения поражения током.

Держатель под угольный электрод можно купить в магазине, а можно соорудить из зажима под контактор троллейбуса или иного прижимного устройства. Второй зажим для фиксации провода и подключения массы изготавливается из пассатижей. В одной из ручек необходимо просверлить отверстие под болт и клемму для контакта.

Параметры для сварки проводов

Чтобы соединение проводов сваркой прошло качественно, кроме соответствующего оборудования и навыков, потребуется выбирать правильные режимы сварки. Основные представлены в таблице:

Как сварить медные провода?

Уменьшение количества контактов в электросети приводит к тому, что она становится надежнее. Один из способов исключения контакта двух электрических проводников – это сварка их между собой. Однако монтаж электрических цепей в большинстве случаев предусматривает использование механических соединений, основанных на сдавливании.

Повсеместно изделия электрической фурнитуры присоединяются к жилам проводов клеммами с винтами и гайками, а также с иными механическими системами (в основном это разъемы). Но жилы проводов электропроводки доступны для сварки. Далее расскажем более подробно о том, как сваривать жилы проводов при монтаже электропроводки.

Преимущества и недостатки в сравнении с аналогами

Простейший способ соединения проводных жил из одного и того же металла – это скрутка. Но вместе с простотой, как это и положено в жизни, присутствует и недостаток – относительно большое сопротивление в месте скрутки. Форма поперечного сечения жилы – это круг. Причем независимо от диаметра жилы. Два круга соприкасаются в точке, а две скрученные жилы – по узкой полоске шириной в доли миллиметра.

• Скрутка зависит от механических свойств жил в связи с температурой окружающей среды. Без дополнительных приспособлений (например, колпачков) контакт непрерывно деградирует.

Медь хорошо паяется оловянными припоями. Поэтому пайка – это эффективный способ увеличения поверхности соприкосновения жил и уменьшения сопротивления. Но при этом необходимы:

• качественная зачистка поверхности,
• применение флюса и припоя,
• предотвращение попадания масел на место пайки,
• оптимальный температурный режим процесса.

Лучше всего погрузить подготовленную скрутку в емкость с расплавленным припоем. Но если она расположена высоко, перемещение такой емкости – опасное занятие. Кроме того, надо также разогревать припой. А для этого потребуются оборудование и время. К тому же, сцепление припоя с поверхностью жилы – это неконтролируемый процесс. Если температура недостаточно высока, припой не обеспечит необходимого качества пайки.

Для сварки жил необходимы всего две составляющие:

• практические навыки;
• источник питания, соответствующий толщине свариваемых жил.

Преимущества сварки очевидны:

• материал жил расплавляется и смешивается, образуя единое целое. Контакт исчезает, поскольку два отрезка провода объединяются.

Недостаток, по сути, только один:

• при недостаточном опыте может расплавиться изоляция и (или) расплавленная капля меди оторвется от скрутки и улетит вниз. Придется сваривать заново.

Для получения оптимального результата при сварке рекомендуется такая последовательность действий.

1. Подготавливаются провода. Жила каждого из них освобождается от изоляции. Удалить рекомендуется не менее семи сантиметров для жилы диаметром 1,5 мм. Если провода толще, на каждые 0,5 мм диаметра жилы берется 5 мм длины изоляции. Это делается для того, чтобы изоляция в основании скрутки не разрушилась от сварки. Чем толще жила, тем быстрее по ней распространяется тепло и тем длиннее она должна быть.
2. Жилы скручиваются так, чтобы при длине 7 см они укоротились примерно до 5 см. Их кончики после этого загибаются так, чтобы на расстоянии 5–10 мм жилы располагались параллельно и соприкасались. Длина этих кончиков должна быть одинакова. При необходимости надо их подравнять кусачками.
3. Теперь можно приступать к свариванию этих кончиков между собой. Для этого нужен электрод. Выбрать можно один из двух вариантов:

• отрезок такой же скрутки;
• стержень из графита, например, извлеченный из батарейки пальчиковой или более крупной, щетку электродвигателя.

Аппарат для сварки

Главная особенность технологии сварки медных проводов – это интервал времени в одну – две секунды. Если процесс длится дольше, тепло успевает достичь основания скрутки. Следствием этого становится нагревание и разрушение изоляции. По этой причине сварочное приспособление должно обладать достаточной электрической мощностью. Минимальное значение 500…1000 Вт. А для оптимального поджога дуги напряжение рекомендуется выбирать от 25 до 36 В.

Качество сварки существенно зависит от качества напряжения. Переменное напряжение – это просто с технической стороны, однако и результат получается наихудшим. Но это в теории сварки, когда надо держать дугу и варить качественный шов. А для процесса, который длится всего пару секунд, нет смысла, как говорится, городить огород. Для всех форматов проводов, применяемых для электропроводки, двухкиловаттный трансформатор со вторичной обмоткой 36 вольт – это оптимальный вариант.

Очень хороший результат можно получить, используя два автомобильных аккумулятора, которые соединены последовательно. Они в пределах половины разрядки дают токи существенно большие в сравнении с трансформаторами аналогичной массы. Учитывая то, что сварку можно делать в помещении, к которому не подведено электричество, аккумуляторный вариант получается вне конкуренции. А поскольку эти батареи можно применять и в автомобиле, и для точечной сварки, пожалуй, имеет смысл потратить деньги именно на них, а не на специализированный мощный трансформатор.

При выборе сварочного приспособления рекомендуется соблюдать такие соотношения между сечением провода скрутки и силой тока при напряжении холостого хода 25 В:

2,25 кв. мм > 80 А,

2,5 кв. мм > 100 А,

5,0 кв. мм > 120 А.

Меры предосторожности

Сварка медных проводов делается, как правило, в новострое, а также при капитальном или ином ремонте помещения. В этих условиях сложно получить надежное заземление сварочного трансформатора для высокой безопасности работ. Его во многих случаях просто негде взять. Потому надо использовать средства индивидуальной защиты, которые гарантированно изолируют оператора от поражения током. Плюс к этому следует учитывать возможность разбрызгивания раскаленного металла вблизи места сварки.

При соблюдении технологии и мер безопасности сварка медных проводов обеспечит самое высокое качество электропроводки. Поэтому этот способ соединения токопроводящих жил рекомендуется к самому широкому использованию.

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.

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:

• 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.