Работа 2
Соединение, оконцевание и присоединение жил проводов и кабелей
Цель работы
Задание к работе
Общие сведения
Порядок выполнения работы
Контрольные вопросы
Библиографический список
Цель работы
Ознакомиться с инструментами, приспособлениями и материалами для оконцевания и соединения жил.
Изучить способы и методы соединений и оконцеваний.
Выполнить соединения и провести их сравнительные испытания.
Задание к работе
1. Изучить образцы инструмента для соединения жил и примеры соединений, выполненные различными способами.
2. Соединить провода марки АПВ площадью сечения 2,5...6 мм2 следующими способами: сваркой угольным электродом; опрессовкой гильзой ГАО; болтовым присоединением.
3. На стенде милливольтметром измерить падение напряжения на каждом контакте и сравнить его с падением на целом проводе. Силу тока через контакт регулировать автотрансформатором.
Общие сведения
Качество соединения проводников между собой и с контактными выводами электрооборудования значительно влияет на надежную работу электроустановок [1].
Особенно большие затруднения возникают при монтаже контактных соединений алюминиевых проводов:
- алюминий быстро (в течение нескольких секунд) окисляется на воздухе, пленка окиси алюминия обладает большой твердостью, большим электрическим сопротивлением и высокой температурой плавления (около 2000 °С), что препятствует пайке и сварке алюминия и ведет к перегреву контакта при работе;
- алюминий в сравнении с другими металлами имеет низкую прочность и высокую текучесть. При многократных присоединениях провода ломаются около контактов. Болтовые присоединения алюминиевых проводов со временем самопроизвольно ослабевают;
- алюминий обладает большой теплоемкостью и теплопроводностью, что вызывает подгорание изоляции при сварке проводов;
- в контакте с медью во влажной среде образуется гальваническая пара, алюминий сильно окисляется и разрушается.
Соединения жил выполняют разъемными и неразъемными. Разъемные соединения монтируют при помощи болтов, винтов; неразъемные - при помощи сварки, пайки, опрессовки.
Работы по монтажу контактных соединений должны поручаться только специально обученным электромонтажникам.
Соединение алюминиевых жил болтовыми и винтовыми зажимами [1]. Зажимы для соединения алюминиевых и медных однопроволочных жил проводов и кабелей площадью сечения до 10 мм2 должны иметь ограничивающую шайбу-звездочку или другое устройство, препятствующее "выдавливанию" жилы, и разрезную пружинящую шайбу.
Все детали зажимов должны иметь гальваническое покрытие для защиты от коррозии. Проводники и контакты изолируют и смазывают кварцевазелиновой пастой.
Для монтажа соединений используют типовой набор инструментов электромонтажника НЭУ2 и набор инструментов коммутатчика НКОУ2. В комплект набора входят: инструмент МБ-1М для снятия изоляции, плоскогубцы универсальные электромонтажные, кусачки боковые, отвертки, ключи и другие инструменты. Кроме наборов применяют универсальные клещи КУ-1, инструмент М-1У1, клещи КСИ-2М и др.
Технология присоединения жил:
- определить длину жилы, необходимую для образования колечка. Удалить изоляцию клещами или ножом (нож держать под углом к жиле, чтобы не сделать на ней случайный поперечный надрез);
- жилу смазать слоем вазелина и зачистить наждачной бумагой. Сразу же после зачистки покрыть чистым слоем кварцевазелиновой пасты (50 % кварцевого мелкого песка и 50 % технического вазелина). Изогнуть конец жилы колечком по диаметру винта;
- определить площадь сечения жилы, выбрать винт, шайбу-звездочку, пружинящую шайбу (для проводов площадью сечения 2,5; 4 мм2 используют винты М4, М5, М6 и звездочки с наружным диаметром 8,5; 9,5; 10,5 мм; для проводов 6, 10 мм2 используют винты М6, М8 и звездочки с диаметром 12, 14, 16 мм). Присоединить провод, изгиб кольца направить по часовой стрелке. Винт или гайку затянуть до смыкания концов пружинящей шайбы в зазоре.
Соединение проводов сети с медными проводами арматуры [1]. Разобрать люстровый зажим КЛ-2.5УЗ (рис. 2.1). Одеть изолирующие половинки корпуса 1 на медный провод светильника 2 и алюминиевый провод сети 3. Зачистить, смазать провода и зажим. Присоединить провода и закрыть корпус.
Рис. 2.1. Соединение алюминиевых проводов сети с медными проводами осветительной арматуры:
1 – изолирующая половинка корпуса;
2 – медный провод светильника;
3 – алюминиевый провод сети
Оконцевание и соединение алюминиевых жил проводов и кабелей опрессовкой [1]. Внутренний диаметр наконечников и гильз должен соответствовать диаметру жил проводов. Запрещается выкусывание проволочек из жил или заполнение наконечника выкушенными проволочками. Не допускается спрессовывать молотком или зубилом. Соединение надежно изолируют.
Для опрессования наконечников и гильз используют пресс-клещи ПК-1МУ1 и ПК-ЗУ1, а также ручной механический пресс РМП-7МУ1. Для перерезания проводов и кабелей применяют секторные ножницы НС-1У1; НС-2У1.
Технология соединения жил (рис. 2.2):
- подобрать тип наконечника (алюминиевый ТА – для сухих помещений, медно-алюминиевый ТАМ – для помещений с агрессивной и влажной средой); внутренний диаметр – по диаметру жилы; диаметр отверстия под болт – по диаметру болта; матрицу и пуансон пресса – по наконечнику;
- подготовить наконечник и жилу провода: зачистить внутренний поверхность наконечника стальным ершиком; протереть тканью, смоченной бензином; смазать внутри кварцевазелиновой пастой; снять изоляцию и зачистить жилу щеточкой из кардоленты; протереть тканью с бензином; смазать кварцевазелиновой пастой;
- опрессовать наконечник (см. рис. 2.2): надеть наконечник до упора на жилу; вставить в матрицу пресса и опрессовать; изолировать липкой лентой с 50 %-ным перекрытием тремя слоями; каждый слой покрыть влагостойким лаком;
- зачистить контакт и смазать кварцевазелиновой пастой.
Рис. 2.2. Последовательность оконцевания жилы провода опрессованием:
1 - наконечник типа ТА;
2 - наконечник ТАМ;
3, 4 - матрица пресса и пуансон;
5 - ершик; 6 - смазка;
7 - щеточка; 8 - пресс; 9 - изоляция;
10 - места опрессовки
Для оконцевания алюминиевых и медных (многопроволочных и одно-проволочных) жил силовых кабелей сечением 35-240 мм2 предназначены наконечники кабельные с затяжным болтом НБ (табл. 2.1) [2, 3, 4, 5, 6, 7].
Таблица 2.1
Наконечники НБ
| Обозначение наконечника | Сечение жилы, мм2 |
| НБ-1 | 35, 50 |
| НБ-2 | 70, 95, 120 |
| НБ-3 | 150, 185, 240 |
Монтаж осуществляется путем завинчивания затяжного болта. Происходит вдавливание жилы в нарезку на внутренней поверхности наконечника. Среднее время монтажа оконцевания 0,1 минуты. При достижении определенного усилия затяжки болта происходит скручивание его головки (рис. 2.3).
Рис. 2.3. Оконцевание жилы кабеля при помощи наконечника НБ
Наконечники неизолированные SAL (рис. 2.4) предназначены для подсоединения алюминиевых и медных проводов и кабелей [6]. Наконечники (табл. 2.2) изготовлены из коррозионно-стойкого алюминиевого сплава и покрыты оловом. В них используется болты со скручиваемой головкой, как в наконечнике НБ.
Таблица 2.2
Наконечники неизолированные SAL
№
п/п | Тип | Для проводов и кабелей с жилой сечением, мм2 | L, мм | N, мм | W, мм |
| 1 | SAL 1.2 | 10 - 50 Al | 50 | 10 | 20 |
| 2 | SAL 1.27 | 10 - 50 Al/Cu | 50 | 10 | 20 |
| 3 | SAL 2.2 | 50 - 95 Al | 74 | 12.5 | 25 |
| 4 | SAL 2.27 | 50 - 95 Al/Cu | 74 | 12.5 | 25 |
| 5 | SAL 3.2 | 120 - 150 Al | 85 | 16 | 30 |
| 6 | SAL 3.27 | 120 - 150 Al/Cu | 85 | 16 | 30 |
Аналогично производится оконцевание жил проводов и кабелей изолированными алюминиевыми или медными наконечниками CPTAU (табл. 2.3) [6]. Наконечники (рис. 2.5) опрессовывают с помощью шестигранных матриц (рис. 2.6, б) гидравлическим прессом НТ 50 (рис. 2.6, а).
 |  |
| Рис. 2.4. Наконечник неизолированный SAL | Рис. 2.5. Наконечники CPTAU |
Таблица 2.3
Наконечники CPTAU
№
п/п | Марка наконечника | Сечение, мм2 | Матрица |
| 1 | CPTAU 16 D 16 | 16 | E 140 |
| 2 | CPTAU 25 D 16 | 25 | E 140 |
| 3 | CPTAU 35 | 35 | E 173 |
| 4 | CPTAU 50 | 50 | E 173 |
| 5 | CPTAU 54 | 54 | E 173 |
| 6 | CPTAU 70 | 70 | E 173 |
| 7 | CPTAU 95 | 95 | E 215 |
Рис. 2.6. Гидравлический пресс НТ 50 (а) с матрицей Е 173 (б)
Пресс обеспечивает сжатие шестигранником изолированных гильз и наконечников типа MJPB, MJPT, CPTAU, С-образ-ных соединений, трубчатых гильз и наконечников.
Техническая характеристика гидравлического пресса НТ 50:
- развиваемое усилие 5 тонн;
- ход пуансона 13 мм;
- длина 350 мм;
- вес 2,З кг;
- головка, поворачивающаяся на 180°.
Соединение и оконцевание алюминиевых жил сваркой [1]. Алюминиевые жилы сваривают электрической, термитной и газовой сваркой, В ходе работ необходимо строго соблюдать правила электрической и пожарной безопасности. Для растворения пленки окиси алюминия, препятствующей сварке, необходимо применять флюс ВАМИ. Сварное соединение изолируют.
Сварка жил угольным электродом: снять изоляцию клещами, зачистить жилы; скрутить жилы плоскогубцами; смазать их флюсом ВАМИ (состав флюса: 50 % – хлористый калий, 30 % – хлористый натрий, 20 % – криолит. Флюс разводят водой до сметанообразного состояния); закрепить скрутку в зажиме; расплавить провода угольным электродом до образования шарика; очистить от шлака и флюса; покрыть лаком; надеть изолирующий колпачок (рис. 2.7, а).
Рис. 2.7. Соединение проводов свариванием:
а – угольным электродом: 1 – зажим; 2 – электрод;
3 – сварное соединение 4 – колпачок;
б – термитным патроном: 1 – провод; 2 – охладители;
3 – экран; 4 – патрон; 5 – присадочный прутик; 6 – мешалка;
7 – кокиль; 8 – шнур; 9 – спичка
Сварка жил кабелей термитными патронами:
- подготовить жилы 1 к варке, зачистить и смазать их вместе с присадочным прутком 5 флюсом (рис. 2.7, б);
- подобрать по размеру жилы термитный патрон 4;
- установить на жилы и уплотнить кокиль 7 асбестовым шнуром 8;
- установить асбестовые экраны 3 и охладители 2;
- термитной спичкой 9 зажечь патрон 4. При плавлении жил 1 добавлять пруток 5 и помешивать мешалкой 6;
- после остывания удалить массу и кокиль, зачистить место сварки, промыть бензином и изолировать соединение.
Контроль качества и приемо-сдаточные испытания контактных соединений. Основные методы контроля — внешний осмотр: измерение падения напряжения или сопротивления.
Болтовые соединения — выборочно проверяют качество затяжки сборки и подготовки контактов со вскрытием 2...3 % соединений.
Опрессованные соединения — проверяют метрические размеры спрессованной части на соответствие диаметру провода, глубине вдавливания, обжатия; отсутствие на соединении трещин, механических повреждений и следов коррозии.
Сварные соединения — проверяют непосредственно после сварки, не допускаются трещины и усадочные раковины, пережог и под-плавление жил, подгорание изоляции, нарушение сварки при перегибе проводов, остатки в соединении флюса, шлака.
Все виды контактных соединений выборочно (3...5 %) испытывают на падение напряжения или переходное сопротивление. Принципиальная схема измерения падения напряжения на контактном соединении и точки подключения милливольтметра показаны на рисунке 2.8, а, б. Значение падения напряжения на контактном соединении длиной, lк не должно превышать падения напряжения на участке целого провода lп той же длины и площади сечения более чем в 1,2 раза. При этом lк и lп выбирают в зависимости от площади сечения проводов и вида соединения.
Рис. 2.8. Измерение напряжения на контактах:
а – принципиальная электрическая схема стенда;
б – подключение милливольтметра при измерениях:
lп – участок целого проводника (точки 1, 2); lк – участок контакта (точки 2, 3) принимают lп = lк
Порядок выполнения работы
1. Изучите образцы инструмента для соединения жил и примеры соединений, выполненные различными способами.
2. Соедините провода марки АПВ площадью сечения 2,5...6 мм2 следующими способами: сваркой угольным электродом; опрессовкой гильзой ГАО; болтовым присоединением. Перед началом сварки угольным электродом наденьте защитные очки и рукавицы. При сварке пользуйтесь изолированным инструментом. Во избежание поражения электрическим током касаться клемм на трансформаторе и других токоведущих частей электроустановки категорически запрещается.
3. На стенде милливольтметром измерьте падение напряжения на каждом контакте и сравните его с падением на целом проводе. Силу тока через контакт регулируйте автотрансформатором.
Содержание отчета
1. Название и цель работы.
2. Эскиз соединения и указания по его монтажу в соответствии с индивидуальным заданием.
3. Заявка на материалы и инструменты для монтажа соединений по варианту задания.
4. Результаты испытания соединений в форме таблицы с указанием значений падения напряжения на проводе и на соединении. Выводы о качестве соединения.
Контрольные вопросы
1. Назовите требования, предъявляемые к контактным присоединениям.
2. Перечислите особенности соединения алюминиевых проводов.
3. Какие способы соединения проводников вы знаете?
4. Назовите особенности соединения алюминиевых и медных проводов.
5. Расскажите технологию соединения жил площадью сечения до 6 мм3 в коробках и контроля качества соединения.
6. Расскажите технологию соединения жил сваркой угольным электродом.
7. Расскажите технологию оконцевания жил кабеля при помощи наконечника НБ.
8. Укажите преимущества и недостатки технологии оконцевания жил кабеля при помощи наконечника НБ.
9. Расскажите технологию оконцевания жил кабеля при помощи наконечника CPTAU.
10. Расскажите технологию оконцевания жил кабеля при помощи наконечника SAL.
Библиографический список
1. Практикум по технологии монтажа и ремонта электрооборудования: Учеб. пособие для вузов/ П.Д. Ирха, В.А. Буторин, В.В. Девятков и др. Под ред. А.А. Пястолова. – М.: Агропромиздат, 1990. - 160 с.
2. ЭРГ кабельная арматура. – С.-Петербург: Энергетика, 2000. - 28 с.
3. www.nizhegorodsetkabel.ru
4. www.sampo.karelia.ru
5. www.nzeta.ru
6. www.transenergo.ru
7. www.techelectro.ru
| 
