Монтаж соединений и ответвлений в осветительных сетях

Качество монтажа электрического освещения в значительной степени зависит от правильного выполнения работ по соединению и ответвлению токоподводящих жил проводов и кабелей.  Выборочные проверки в электромонтажных организациях данного вида выполненных работ показали, что они зачастую выполняются со значительными отступлениями от технологии монтажа, предписанной ПУЭ и СНиП. Поэтому ниже дается более подробное описание способов выполнения работ по соединению и ответвлению токоподводящих жил, которые могут применяться при монтаже электрического освещения.
Материалом для изготовления токоподводящих жил изолированных проводов и кабелей служат алюминий и медь. Алюминий, как и медь, в воздухе окисляется (соединяется с кислородом воздуха), и на его поверхности появляется пленка окиси. У меди пленка окиси образуется медленно, она легко удаляется и незначительно влияет на качество соединения. Пленка же окиси алюминия образуется в воздухе очень быстро, обладает большой твердостью и значительным электрическим сопротивлением. Пленка окиси алюминия тугоплавка (температура плавления пленки около 2000°, а алюминия 650—657° С) и препятствует сварке, опрессовке и пайке. С этим свойством алюминия приходится считаться и при разных способах соединения и ответвления жил проводов и кабелей принимать специальные меры.
Способы соединения. В настоящее время электромонтажные организации накопили большой опыт выполнения соединений, ответвлений и присоединений алюминиевых и медных жил изолированных проводов и кабелей. Широкое распространение при монтаже электрического освещения получили следующие способы: электросварка переменным током методом контактного разогрева, термитная сварка, опрессовка методом местного вдавливания, пайка, винтовые сжимы и винтовые присоединения к контактным выводам электрооборудования.

Электросварка методом контактного разогрева не требует припоя и обеспечивает однородный и стабильный контакт, имеющий достаточную механическую прочность. Этот способ характеризуется простотой технологии, но требует наличия электроэнергии. Термитная сварка не требует громоздкого оборудования, электроэнергии и технологически не сложна. Но этот способ обладает повышенной пожароопасностью и требует специальных условий хранения термитных патронов и спичек. Опрессовка не требует электроэнергии и применения нагрева, однако при этом способе необходимо внимательно следить за правильностью подбора соединительных гильз и инструмента. Способ соединения пайкой не нуждается в сложном оборудовании, приспособлениях и электроэнергии, но он наиболее трудоемок.
Применение того или другого способа соединения или ответвления жил проводов и кабелей зависит от материала (алюминий или медь) и определяется главным образом условиями на монтаже (наличием тех или иных механизмов, инструмента, приспособлений и материалов, наличием или отсутствием электроэнергии).

Флюс и его изготовление.

При всех способах сварки обязательно применение флюса. Исключение составляет соединение жил сечением 2,5—10 мм2 электросваркой контактным разогревом с применением обоймы или аппаратом ВКЗ-1, когда применение флюса не требуется, так как пленка окиси алюминия удаляется механическим путем.
Флюс служит для удаления пленки окиси алюминия с поверхности свариваемых жил и для защиты алюминия от окисления в процессе сварки. При сварке алюминия рекомендуется флюс ВАМИ (Всесоюзный институт алюминия и магния), так как он по сравнению с другими флюсами меньше способствует коррозии.
Флюс представляет механическую смесь хлористого калия 50%, хлористого натрия 30% и криолита марки К-1 20% (по массе), предварительно измельченных путем растирания и просеянных через сито с числом отверстий 1200 на 1 см2. Флюс хранят в герметически закрытых банках. Флюс, разведенный в воде (на 100 г порошкообразного флюса требуется 35 г воды) до сметанообразного состояния, перед сваркой наносится тонким слоем на свариваемые концы жил при помощи волосяной кисточки. Избыток флюса не способствует сварке, не повышает прочности соединения, но увеличивает коррозию. После сварки места соединения тщательно очищают проволочной щеткой от остатков флюса и шлаков и промывают бензином. Для защиты от коррозии очищенное и промытое место соединения покрывают влагостойким глифталевым ГФ95(1154), асфальтовым, эмалевым или другим изоляционным лаком и изолируют.

Электросварка контактным разогревом.

Соединение алюминиевых жил между собой и алюминиевых жил с медными выполняется электросваркой контактным разогревом при помощи угольного электрода, установленного в электрододержателе и подключенного ко вторичной обмотке трансформатора напряжением 9—12 В. Мощность трансформатора 0,5 кВ>А. Цепь замыкается через держатель, в котором зажимаются скрученные жилы (рис. 1, с). Перед сваркой с концов жил снимается изоляция: у алюминиевых на длине 25—30 мм, а при соединении алюминиевой с медной у первой — на длине 50—60 мм, у второй — на длине 20—30 мм. Жилы зачищаются до металлического блеска (щеткой из кардоленты или наждачной бумагой), алюминиевые жилы скручиваются, как показано на рис. 1, б.

Рис. 1. Сварка жил одним угольным электродом.
о —процесс сварки; б — алюминиевые жилы, подготовленные к соединению; в и г — алюминиевая и медная жилы, подготовленные к соединению; д — сварное соединение алюминиевых жил; е и ж — сварное соединение алюминиевой жилы с медной; 1 — алюминиевая жила; 2 — медная жила.

При соединении алюминиевой жилы с медной алюминиевая жила навивается вокруг медной (рис. 1, в) или вокруг сложенных вместе жил навивается отрезок алюминиевой проволоки сечением, равным сечению соединяемой алюминиевой жилы (рис. 1, г). Место соединения покрывается тонким слоем флюса на длине 5—6 мм. Подготовленные концы жил располагаются вертикально, зажимаются в электрододержателе и свариваются путем прикасания угольного электрода к их торцам. В процессе сварки угольный электрод прижимается к торцам жил до расплавления алюминия и образования сварного шарика (рис. 1, д). При сварке алюминиевых жил с медными электрод прижимается к
выступающему концу медной жилы до тех пор, пока выступающая часть медной жилы и один-два витка алюминиевой жилы не расплавятся и не образуют сварной шарик (рис. 1, ей ж).
После сварки соединение очищается от флюса, покрывается лаком и изолируется.

Термитная сварка.

Соединение и ответвление алюминиевых жил термитной сваркой выполняется в большинстве случаев в ответвительных коробках. Для сварки применяются термитные патроны типа АТО, выбор которых производится в зависимости от сечения и количества свариваемых жил (табл. 7).
Таблица 7. Термитные патроны типа АТО для сварки однопроволочных алюминиевых проводов

Перед началом сварки подбирают по табл. 7 термитные патроны, вытаскивают из соединительных коробок концы проводов, снимают изоляцию на длине 30—35 мм, оголенные концы жил зачищают до металлического блеска щеткой из кардоленты. Подготовленные таким образом провода скручивают с помощью универсальных плоскогубцев (рис. 2, а) и придают им вертикальное положение. На скрученные концы надевают термитный патрон так, чтобы торцы жил располагались заподлицо с верхним краем кокиля патрона (рис. 2,6). Если патрон неплотно сидит на проводах, скрутка несколько ослабляется (раскручивается) плоскогубцами. При соединении проводов суммарным сечением 26 мм2 (патрон АТО-32) и выше применяется флюс ВАМИ, который перед сваркой наносится на торец скрутки. Перед сваркой производится защита асбестовым картоном от пламени изоляции проводов, пластмассовых коробок, а также коробок, выложенных внутри воспламеняющимся материалом. После окончания подготовительных работ муфель патрона поджигается термитной спичкой (рис. 2,6). После сгорания термитной массы муфеля и расплавления концов алюминиевых жил жидкий металл перемешивается мешалкой из стальной проволоки. При перемешивании разрушается пленка окиси. Мешалка не должна глубоко погружаться в расплавленный алюминий (рис. 2, в). После затвердения металла в кокиле шлак сгоревшего муфеля раскалывается плоскогубцами, а кокиль снимается. Место сварки зачищается щеткой из кардоленты, а затем вся оголенная часть соединения изолируется. В случае применения флюса соединение покрывается лаком.

Рис. 2. Соединение алюминиевых жил сечением 2,5—10 мм2 термитной сваркой.
а — скрутка концов проводов; б — поджигание патрона; в — разрушение пленки окиси; 1 — патрон; 2 — спичка: 3— мешалка; 4 — кокиль.