Как соединять провода

Преимущества и недостатки соединения проводов клеммами

Рассмотрим положительные качества использования клемм. Это следующие плюсы:

• безопасность соединения;
• исключается возникновение искры;
• долговечность и надежность в процессе работы;
• высокая степень жесткости;
• простота во время установки.

Можно использовать клеммы самостоятельно. Во время установки используется обычная отвертка

Во время монтажа важно знать, как соединить провода в распределительной коробке

Выбор метода соединения зависит от материала изготовления жил, их сечения, количества проводов и условий проведения монтажа.

Внутреннее устройство клеммы с рычажками.

Сварка

Чтобы соединение электрических проводов было максимально надёжным, рассмотренный способ скрутки обязательно в дальнейшем закрепляют сваркой. Она похожа на пайку, только теперь вместо паяльника используется сварочный аппарат.

Положительные стороны

Этот способ наиболее предпочтителен перед всеми остальными, так как по надёжности и качеству соответствует всем нормативным требованиям.

Метод сварки основывается на контактном разогреве кончиков проводов угольным электродом, пока не образуется шарик (контактная точка). Этот шарик получается единым целым из сплавленных концов всех соединяемых жил, что обеспечивает безопасный и надёжный контакт, он не будет со временем ослабевать и окисляться.

Отрицательные стороны

Минусом сварки является то, что для проведения подобных работ нужны определённые знания, опыт, навыки и специальные приспособления, зачастую приходится обращаться к специалистам.

Монтаж

Для того чтобы выполнить соединение проводов с помощью сварки, вам понадобятся следующие приспособления, инструменты и материалы:

• сварочный инвертор мощностью не менее 1 кВт, выходное напряжение у него должно быть до 24 В;
• угольный либо графитовый электрод;
• очки либо маска для защиты глаз;
• сварочные кожаные перчатки для защиты рук;
• монтёрский нож либо стриппер для снятия изоляционного слоя с проводников;
• наждачная бумага (для зачистки соединяемых токопроводящих поверхностей);
• изоляционная лента для дальнейшей изоляции сварочного места соединения.

Последовательность выполнения работ такова:

1. Каждый соединяемый провод освободите от изоляции на 60-70 мм.
2. Зачистите оголённые жилы до блеска при помощи наждачной бумаги.
3. Выполните скрутку, после откусывания длина её кончиков должна быть не меньше 50 мм.
4. Сверху скрутки закрепите клещи заземления.
5. Для разжигания дуги к низу скрутки подносите электрод и слегка касайтесь им соединённых жил. Сварка происходит очень быстро.
6. Получается контактный шарик, которому дайте время для остывания, после чего заизолируйте лентой.

В результате на конце получается практически цельный провод, то есть контакт будет обладать наименьшим переходным сопротивлением.

Если вы будете соединять этим способом медные провода, то электрод выбирайте угольно-медный.

Хотелось бы порекомендовать, если вы будете приобретать сварочный аппарат (он ведь пригодится не только для того, чтобы соединить провода, но и для многих других целей), то выбирайте именно инверторный вариант. При небольших габаритах, весе и потреблении электрической энергии, он обладает широким диапазоном регулировки сварочного тока и выдаёт устойчивую сварочную дугу

А это очень важно, чтобы была возможность регулировать сварочный ток. Если его выбрать правильно, то электрод не будет прилипать, а дуга устойчиво держится

Как выполняется сварка смотрите в этом видео:

Мы рассмотрели основные виды соединения проводов. Теперь вкратце поговорим о способах, которые применяются реже, но также гарантируют качество и надёжность.

6 главных проблем клеммников WAGO

1 Можно использовать только для освещения

Производитель WAGO утверждает, что зажимы можно использовать для больших нагрузок (в пределах паспортных характеристик), подключая группы розеток. Однако практика показывает, что клеммники подходят исключительно для осветительных групп. Приведем пример:

Клеммник WAGO 222-413 для трех проводников рассчитан на провод 4 мм2 и номинальную нагрузку до 32 А. 32 А — это 7 кВт. Представим, что произойдет, если одновременно подать нагрузку на зажим в 7 кВт, например, включив бойлер на 2 кВт, обогреватель на 3 кВт и чайник на 2 кВт. Такой зажим будет очень сильно греться и со временем сгорит, как забытые в печке пирожки. Поэтому WAGO лучше использовать только для осветительных групп, но никак не в силовых ветках.

3 Много подделок и аналогов

Существуют совершенно китайские подделки, которые довольно легко отличить от немецкого оригинала по отсутствию каких бы то ни было надписей, тогда как на оригинале указаны номинальное напряжение, сечение проводника и схема подключения. Плюс цена у них сильно разнится, поэтому можно сразу понять, настоящий это WAGO или копия.

Однако существуют еще так называемые аналоги — зажимы, похожие WAGO, где есть все надписи, как на оригинале. Однако начинка их может сильно отличаться. Например, пластины на оригинальных немецких зажимах изготавливают из аустенитной хром-никелиевой стали, покрытой оловянно-свинцовым сплавом в соотношении 60/40. Из чего состоят аналоги, неизвестно, но долговечность у них гораздо меньше. Также есть вероятность, что они будут гореть в самый неподходящий момент.

4 Высокое переходное контактное сопротивление

В предыдущей статье мы измеряли сопротивления разных соединений, и Ваго показал себя не с лучшей стороны. Не вдаваясь в цифры, отметим, что сопротивление у WAGO в 11 раз выше, чем у винтового клеммника, в 6,6 раз выше, чем у СИЗ и в 1,5 раз выше, чем у обычной скрутки. Конечно, на практике под воздействием внешних факторов каждое соединение может повести себя по-разному. Однако, чем выше сопротивление соединения, тем сильнее оно греется.

6 Высокая цена

Одна из главных проблем клеммников WAGO — это высокая цена на зажимы. В среднем один зажим двухпроводного WAGO 222-412 стоит порядка 20 рублей. Учитывая то, что эти зажимы часто применяются для временных построек, и после их демонтажа в большинстве своем выбрасываются (есть зажимы многоразового использования), цена возрастает еще сильней (в соотношении цена/срок службы). Также невозможность (или корректнее «нежелательность») их использования для групп розеток делает их очень дорогими по сравнению с другими видами соединений.

Wago и алюминиевые провода

В электротехнике существует фундаментальное правило: нельзя соединять медные провода с алюминиевыми. Такой контакт образует гальваническую пару. В результате скрутка греется, окисляется и со временем перегорает. В некоторых случаях соединение этих металлов даже способно вызвать пожар.

Специалисты из Ваго позаботились и об этой проблеме. Среди их продукции имеются клеммники, предназначенные для соединения проводов из меди и алюминия. Секрет изделия кроется в специальной токопроводящей пасте. Она нанесена на зажимы клеммника. Такая паста улучшает электрический контакт и предотвращает нагрев и окисление проводников.

Соединение меди и алюминия

При соединении пайкой медных и алюминиевых проводов можно столкнуться со множеством трудностей, преодолеть которые возможно будет, только применив альтернативные методы соединений.

Дело в том, что как алюминий, так и медь покрываются на воздухе оксидной пленкой. И если сами по себе эти пленки никак не влияют на состояние проводника и даже обеспечивают довольно неплохую проводимость, то соединяясь вместе, они способствуют возникновению мощной химической реакции. Под действием влаги, содержащейся в воздухе, в месте контакта оксидов алюминия и меди начинается процесс электролиза, то есть образуется электрический ток из-за того, что ионы обоих материалов обладают разными электрическими потенциалами.

Электрический ток является движением заряженных частиц – ионов и при их движении металлы в месте контакта разрушаются. При этом сильнее разрушается алюминий. Разрушение вызывает ухудшение контакта, а впоследствии увеличивается электрическое сопротивление соединения и оно нагревается. При сильной коррозии, когда непосредственный контакт между двумя материалами уже утрачен, возникает электрическая дуга, которая и довершает разрушение.

Пайка проводов припоем

Не менее замечательный вариант соединения проводов и обеспечения хорошего контакта это с помощью обыкновенной пайки. Для применения такого способа потребуется небольшой навык пайки припоем с помощью электрического паяльника.

Паяльник лучше всего брать помощностью 80 Вт или 100 Вт – это то, что надо. Таким паяльником можно быстро прогреть то место (скрутку), куда будете наносить расплавленный припой.

Для пайки лучше всего подойдет припой марки ПОС-30, ПОС-40. К такому припою понадобится канифоль или флюс марки СКФ (спирто-канифольный флюс), который наносится на место пайки перед нагревом.

Кроме выше перечисленного материала, специалисты используют для пайки так называемую трубку припоя внутри которой находится канифоль. Такая трубка продается практически в каждом магазине электротоваров.

И так, для пайки проводов потребуется не дорогой материал и электрический паяльник. Такое соединение пайкой является более доступным и простым способом.

Соединение проводов без пайки

› Соединения

28.12.2019

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Как соединить два провода без пайки

Понятно что можно соединить два или три провода вместе спаяв их, но это самый сложный способ, ведь нужен паяльник, розетка, припой, флюс… Конечно самый простой способ соединить провода — это скрутить их. Если знаете как это грамотно сделать, такое соединение может быть вполне механически прочным, обеспечивать хороший электрический контакт. Посмотрите фото ниже. Оно показывает метод, используемый для соединения кабелей вместе с высокой механической прочностью.

Этот способ однако имеет свои недостатки. Создание таких соединений очень утомительно, особенно если их должно быть много в электроустановке. Кроме того, длина кабеля, используемого для подключения, велика, что говорит о том, насколько меньше проводов нам потребуется для установки, если таких подключений действительно много, или сколько придется заплатить за подключение системы

Что важно — такие соединения ни при каких условиях не могут быть выполнены под напряжением, которое иногда отключить невозможно и приходится работать под током

Меры предосторожности

Провода часто различаются по размеру и типу проводника. Самый тонкий провод во всей системе должен быть способен передавать максимальный ток, который течет в цепи. Кроме того, соединение между двумя проводами может дополнительно увеличить последовательное сопротивление, особенно если оно не является хорошим или, например, оно не соответствует диаметру провода. Это может привести к перегреву соединения, что часто наблюдается после неопытных электриков.

В зависимости от напряжения и тока для этих типов соединений применяются разные стандарты. Эти стандарты существуют не просто так, и если вы их игнорируете, то делаете работу на свой страх и риск. Иногда это заканчивается очень неприятным образом. Типичным примером является возможность пожара из-за использования неподходящего соединителя в электросети, даже если соединитель находится в совершенно ином месте чем произошедшее возгорание.

Неразъемное соединение проводов

В некоторых случаях, когда не предполагается в дальнейшем коммутировать провода, можно их соединять неразъемным способом. Такой вид соединения высоконадежный, и целесообразен в труднодоступных местах, например, соединение концов спирали из нихрома с медными токоподводящими проводниками в паяльнике.

Соединение тонких проводов опрессовкой

Простым и надежным способом соединения жил проводов является опрессовка. В отрезок медной или алюминиевой, в зависимости от металла соединяемых проводов, трубки вставляются жилы проводов, и трубка продавливается посередине инструментом, который называется пресс – клещи.

Опрессовкой можно соединять как одножильные, так и многожильные провода в любом сочетании. Диаметр трубки нужно подбирать в зависимости от суммарного сечения проводников. Желательно, чтобы проводники входили плотно. Тогда надежность соединения будет высокой. Если в многожильном проводе проводники между собой свиты, то необходимо их развить и выпрямить. Скручивать между собой жилы проводов не нужно. Подготовленные проводники вставляются в трубку и обжимаются пресс – клещами. Соединение готово. Осталось только заизолировать соединение.

В продаже имеются наконечники для опрессовки, уже снабженные изолирующим колпачком. Опрессовка выполняется сжатием трубки вместе с колпачком. Соединение получается сразу изолированным. Так как колпачок сделан из полиэтилена, при опрессовке он деформируется и надежно удерживается, обеспечивая надежную изоляцию соединения.

К недостатку соединения методом опрессовки следует отнести необходимость наличия специальных пресс – клещей. Клещи можно сделать и самостоятельно из плоскогубцев, имеющие бокорезы. Нужно лезвия бокорезов закруглить и сделать в середине их проточку. После такой доработки плоскогубцев, кромки бокорезов станут тупыми и уже не смогут перекусывать, а только сдавливать.

Соединение проводов большего сечения опрессовкой

Для соединения электропроводов большего сечения, например в силовых щитах домов, применяются специальные наконечники, которые обжимаются с помощью универсальных пресс-клещей, например типа ПК, ПКГ, ПМК и ПКГ.

Для опрессовки каждого типоразмера наконечника или гильзы требуется своя матрица и пуансон, набор которых обычно присутствует в комплекте клещей.

Для опрессовки наконечника на провод, с провода сначала снимается изоляция, провод заправляется в отверстие наконечника и заводится между матрицей и пуансоном. За длинные ручки пресс-клещей сжимаются. Наконечник деформируется, обжимая провод.

Для того, чтобы правильно выбрать матрицу и пуансон для провода, они обычно промаркированы и у фирменных пресс-клещей на матрице имеется гравировка для опрессовки какого сечения провода матрица предназначена. Число 95, выдавленное на наконечнике означает, что данная матрица рассчитана на обжим в наконечнике провода сечением 95 мм2.

Соединение проводов заклепкой

Выполняется по технологии винтового соединения, только вместо винта используется заклепка. К недостаткам следует отнести невозможность разборки и необходимость наличия специального инструмента.

На фото пример для соединения медного и алюминиевого проводников. Более подробно о соединении медного и алюминиевого проводников изложено в статье сайта «Соединение алюминиевых проводов». Для того, чтобы соединить проводники заклепкой, нужно на заклепку одеть сначала алюминиевый проводник, затем пружинную шайбу, далее медный и плоскую шайбу. Вставляют стальной стержень в заклепочник и сжимают его ручки до щелчка (это происходит обрезка излишков стального стержня).

При соединении проводников из одного металла, разрезную шайбу (гровер) между ними прокладывать не надо, а одеть гровер на заклепку первым или предпоследним, последней должна обязательно быть обыкновенная шайба.

Соединение проводов самозажимными (пружинными) клеммами

Ну и в завершение, рассмотрим наиболее простое, достаточно эффективное, удобное, а главное быстрое соединение проводов – самозажимные (пружинные) клеммы. Большое распространение получили пружинные клеммы фирмы Wago , которые позволяют выполнять соединение проводов:

• не обладая какими-либо специальными навыками;
• нет необходимости в покупке специальных инструментов (паяльник, сварочный трансформатор, пресс-клещи);
• у некоторых клемм Wago, есть специальная паста, которая позволяет соединять медные и алюминиевые провода и препятствует окислению;
• не нужно дополнительной изоляции;
• быстрая разъемность соединения (отжал рычажок и вытащил нужный провод).

Клеммы Wago  выпускают для соединения проводов и кабелей от 0,75 до 4 кв.мм., количество соединяемых проводов от 2 до 8. Клеммы Wago

Придумали клеммники Wago в Германии. Пожалуй самый существенный минус – это их цена, средняя стоимость клеммника Wago на 3 провода, будет примерно около 11-12 рублей, поэтому если распределительных коробок очень много, то и суммарная стоимость клеммников Wago выйдет немалая. Не стоит использовать клеммы Wago при электромонтаже проводки с нагрузками более 16 А. Их вообще, лучше применять максимум на линии освещения для электропроводки в частном доме или квартире, и выбирайте клеммники Wago с запасом, как минимум на ступень выше.

Это основные способы соединения проводов, у каждого из способов есть, свои сторонники и противники, которые готовы спорить до бесконечности о лучшем способе соединения проводов. На мой взгляд, многое зависит от ситуации, где и как необходимо соединить провода, наличие времени на электромонтаж, и где-то можно обойтись клеммниками, а где-то только сваркой.

Видео. Сравнение сопротивления соединений проводов: скруткой, сваркой и клеммниками.

Из видео можно сделать следующий вывод, что соединение проводов пайкой и сваркой имеют одинаковые сопротивления. То есть по физическим свойствам они одинаковы, но соединение проводов пайкой или сваркой позволит замедлить химическую реакцию окисления проводов и сохранит целостность соединения провода на долгие годы

И если есть возможность, то лучше, конечно, использовать соединение проводов пайкой, сваркой или опрессовкой.
Важно при этом помнить, что алюминий окисляется быстрее, чем медь, и окисная пленка на поверхности алюминиевого провода, имеет более высокое переходное сопротивление, чем у медных проводов. Это ухудшает токопроводимость соединения (контакта) и приводит к его нагреву

Спасибо за внимание

Опрессовка

Для этого способа используются специальные трубчатые гильзы или наконечники, при помощи которых обжимают и опрессовывают соединяемые провода. Суть метода заключается в совместной деформации гильзы и вставленных в неё жил. При деформации гильза сжимается и сдавливает токопроводящие поверхности. Проводники входят во взаимное сцепление, что и обеспечивает надёжность электрического контакта.

Плюсом такого соединения является надёжность, а также то, что его можно отнести к категории «сделал и забыл», в обслуживании оно не нуждается.

Но наряду с положительными сторонами у опрессовки есть и ряд недостатков. Во-первых, требуется специальный инструмент (обжимочный пресс либо механические или гидравлические клещи). Во-вторых, качество соединения напрямую зависит от правильно подобранной гильзы (она выбирается в зависимости от количества соединяемых жил и их сечения).

Перед тем, как соединить два провода при помощи опрессовки, их не только зачищают от изоляции, но и смазывают специальной пастой. Алюминий обрабатывают кварцево-вазелиновой пастой, она удаляет окисную плёнку и не даёт ей появляться вновь. Для медных проводников кварцевые примеси не нужны, достаточно технического вазелина. Он нужен для снижения трения. Также смазка сводит к минимуму риск повреждения жил при деформации.

Далее жилы необходимо вставить в гильзу до взаимного упора и с обеих сторон производится поочерёдный обжим. Опрессованное место соединения изолируется при помощи изоляционной ленты, лакоткани либо термотрубки.

Как соединять провода гильзами показано в этих видео:

Самоизолирующие зажимы (СИЗ)

Эти устройства представляют собой пластиковый колпачок с пружиной для фиксации кабеля.

Основные преимущества:

• низкая цена;
• негорючий пластик;
• легкость монтажа;
• широкий выбор цветовых оттенков.

Из недостатков можно выделить плохие крепежные свойства и невозможность стыковки разнородных материалов.

Опрессовка гильзами

Стык проводов гильзой

С помощью гильз можно создать качественный и надежный контакт. Суть метода заключается в установке защищенного от изоляции провода в специальную трубку – гильзу. После трубку опрессовывают путем сжатия и обрабатывают изоляционным материалом. Сверху накладывается термоусадочная трубка или изолента.

Плюсы:

• высокое качество и надежность сборки;
• невысокая стоимость.

Недостатки опрессовки:

• одноразовое крепление;
• необходимость приобретения специальных дорогостоящих инструментов;
• для обжимки меди и алюминия требуется специальная гильза.

Пайка

Пайка

Среди всех предложенных пайка – самый надежный способ стыковки. Перед соединением зачищаются проводники, после чего оголенную жилу обрабатывают припоем. Провода окунаются в ванночку и после остывания обрабатываются изоляцией.

Главное преимущество способа – высокая надежность и качество.

Минусы:

• Требуется профессиональный инструмент, с которым мастер должен уметь работать.
• Высокие трудозатраты.
• Соединение одноразовое. Его нельзя распаять.

Вместо пайки может применяться сварка

Принцип действия аналогичен, но есть важное различие – разные навыки при проведении работ. Специалист должен уметь обращаться со сварочным аппаратом

Скрутка

Соединение проводов скруткой запрещено правилами ПУЭ. Скручивать проводники можно только в том случае, если будет использоваться еще один способ фиксации.

Зажим типа «орех»

Соединение типа “Орех”

Такой вид зажимов представляет собой устройство с двумя металлическими пластинками и четырьмя болтами, расположенным по углам. В пластине фиксируется зачищенный проводник и покрывается карболитной оболочкой.

Преимущества:

• низкая стоимость;
• простота установки;
• соединение разных металлов;
• качественная изоляция.

Болтовое соединение

Болтовое соединение проводов

Один из самых простых и незатратных способов соединения проводов – контакт при помощи болтов. Для работы потребуются только болт, шайбы и гайка. Соединение довольно простое – на резьбу болта надевается гайка и накручивается жила. Затем ставится еще одна гайка и накладывается вторая жила. Все сверху прижимается третьей шайбой и заканчивается гайкой. Сверху контакт покрывается изоляцией.

Болтовое соединение отличается следующими преимуществами:

• стоимость;
• простота установки;
• можно соединять медь и алюминий.

Недостатки:

• низкое качество фиксации;
• необходимость большого количества изоляции.

Также болт является довольно большим, его сложно поместить в распределительную коробку.

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.