Все о сварке

Сварка скруток медных проводов


Способы соединения проводов. Скрутка, пайка, сварка, опрессовка проводов и другие методы соединения.

Способы соединения проводов

Контактные соединения проводников являются очень важным элементом электрической цепи, поэтому при выполнении электромонтажных работ нужно всегда помнить, что надежность любой электрической системы в значительной степени определяется качеством выполнения электрических соединений.

Ко всем контактным соединениям предъявляются определенные технические требования. Но в первую очередь эти соединения должны обладать устойчивостью к механическим факторам, быть надежными и безопасными.

При малой площади соприкосновения в зоне контакта может возникать довольно значительное сопротивление для прохождения тока. Сопротивление в месте перехода тока из одной контактной поверхности в другую называется переходным контактным сопротивлением, которое всегда больше, чем сопротивление сплошного проводника таких же размеров и формы. В процессе эксплуатации свойства контактного соединения под действием разнообразных факторов внешнего и внутреннего характера могут настолько ухудшиться, что увеличение его переходного сопротивления может вызвать перегрев проводов и создать аварийную ситуацию. Переходное контактное сопротивление в значительной степени зависит от температуры, при повышении которой (в результате прохождения тока) происходит увеличение переходного сопротивления контакта. Нагрев контакта приобретает особое значение и в связи с его влиянием на процесс окисления контактных поверхностей. При этом окисление поверхности контакта идет тем интенсивнее, чем выше температура контакта. Появление оксидной пленки, в свою очередь, вызывает очень сильное увеличение переходного сопротивления.

Контактное соединение — это элемент электрической цепи, где осуществляется электрическое и механическое соединение двух или нескольких отдельных проводников. В месте соприкосновения проводников образуется электрический контакт — токопроводящее соединение, через которое ток протекает из одной части в другую.

Простое наложение или легкое скручивание контактных поверхностей соединяемых проводников не обеспечивает хорошего контакта, так как из-за микронеровностей действительное соприкосновение происходит не по всей поверхности проводников, а только в немногих точках, что приводит к значительному увеличению переходного сопротивления.

В месте соприкосновения двух проводников всегда возникает переходное сопротивление электрического контакта, величина которого зависит от физических свойств соприкасающихся материалов, их состояния, силы сжатия в месте контакта, температуры и фактической площади соприкосновения.

С точки зрения надежности электрического контакта алюминиевый провод не выдерживает конкуренции с медным. Предварительно очищенная поверхность алюминия после нескольких секунд пребывания на воздухе покрывается тонкой твердой и тугоплавкой окисной пленкой, обладающей высоким электрическим сопротивлением, что приводит к повышенному переходному сопротивлению и сильному нагреву зоны контакта, в результате чего еще больше увеличивается электрическое сопротивление. Еще одной особенностью алюминия является его низкий предел текучести. Сильно затянутое соединение алюминиевых проводов с течением времени ослабевает, что приводит к снижению надежности контакта. Кроме того, алюминий обладает худшей проводимостью. Именно поэтому применение в бытовых электрических системах алюминиевых проводов не только неудобно, но и опасно.

Медь окисляется на воздухе при обычных температурах жилых помещений (около 20 °С). Образующаяся при этом окисная пленка не обладает большой прочностью и легко разрушается при сжатии. Особенно интенсивное окисление меди начинается при температурах выше 70 °С. Оксидная пленка на медной поверхности сама по себе обладает незначительным сопротивлением и мало влияет на величину переходного сопротивления.

Состояние контактных поверхностей оказывает решающее влияние на рост переходного сопротивления контакта. Для получения устойчивого и долговечного контактного соединения должна быть выполнена качественная зачистка и обработка поверхности соединяемых проводников. Изоляцию с жил снимают на нужную длину специализированным инструментом или ножом. Затем оголенные части жил зачищают наждачной шкуркой и обрабатывают ацетоном или уайт-спиритом. Длина разделки зависит от особенностей конкретного способа соединения, ответвления или оконцевания.

Переходное контактное сопротивление в значительной степени уменьшается при увеличении силы сжатия двух проводников, так как от нее зависит действительная площадь соприкосновения. Таким образом, для уменьшения переходного сопротивления в соединении двух проводников необходимо обеспечить достаточное их сжатие, но без разрушающих пластических деформаций.

Существует несколько способов монтажа электрического соединения. Наиболее качественным из них всегда будет то, которое обеспечивает в конкретных условиях наиболее низкое значение переходного контактного сопротивления как можно более длительное время.

Согласно «Правилам устройства электроустановок» (п. 2.1.21), соединение, ответвление и оконцевание жил проводов и кабелей должны производиться при помощи сварки, пайки, опрессовки или сжимов (винтовых, болтовых и т. и.) в соответствии с действующими инструкциями. В таких соединениях всегда можно добиться стабильно низкого переходного контактного сопротивления. При этом необходимо соединять провода с соблюдением технологии и с использованием соответствующих материалов и инструментов.

Соединение проводов в распределительной коробке — это важная и ответственная операция. Она может выполняться различными способами: при помощи клеммников, методом пайки и сварки, опрессовкой, а зачастую обычной скруткой. У всех этих способов есть определенные преимущества и недостатки. Выбрать способ соединения необходимо перед началом монтажа, так как это предполагает и подбор соответствующих материалов, инструментов и оборудования.

При соединении проводов следует соблюдать одинаковую цветность нулевых, фазных и заземляющих проводов. Обычно фазный провод — коричневый или красный, нулевой рабочий — голубой, провод защитного заземления — желто-зеленый.

Очень часто электрикам приходится подключать провод к уже существующей линии. Иными словами, необходимо создать ответвление проводов. Такие соединения выполняются с помощью специальных ответвительных сжимов, клеммных колодок и прокалывающих зажимов.

При непосредственном соединении медных и алюминиевых проводов медь с алюминием образуют гальваническую пару, и в месте контакта возникает электрохимический процесс, в результате которого алюминий разрушается. Поэтому для соединения медных и алюминиевых проводов нужно использовать специальные клеммные или болтовые соединения.

Провода, подключаемые к различным устройствам, часто нуждаются в специальных наконечниках, которые способствуют обеспечению надежного контакта и снижению переходного сопротивления. Такие наконечники могут крепиться к проводу пайкой или опрессовкой.

Наконечники бывают самых различных видов. Например, для медных многопроволочных жил выпускаются наконечники из цельнотянутой медной трубы, сплющенной и просверленной под болт с одной стороны.

Сварка. Соединение проводов сваркой.

Соединение проводников сваркой дает монолитный и надежный контакт, поэтому она широко применяется при электромонтажных работах.

Сварку выполняют по торцам предварительно зачищенных и скрученных проводников угольным электродом при помощи сварочных аппаратов мощностью около 500 Вт (для сечения скруток до 25 мм2). Ток на сварочном аппарате выставляется от 60 до 120 А в зависимости от сечения и количества свариваемых проводов.

Из-за относительно малых токов и низкой (по сравнению со сталью) температуры плавления процесс происходит без большой ослепительной дуги, без глубинного прогрева и разбрызгивания металла, что позволяет использовать вместо маски защитные очки. При этом могут быть упрощены и другие меры безопасности. По окончании сварки и остывании провода оголенный конец изолируется с помощью изоленты или термоусадочной трубки. После небольшой тренировки с помощью сварки можно довольно быстро и качественно выполнить соединения электрических проводов и кабелей в системе электроснабжения.

При сварке электрод подносится к свариваемому проводу до касания, потом отводится на небольшое расстояние (ОД—1 мм). Полученная при этом сварочная дуга оплавляет скрутку проводов до образования характерного шарика. Касание электрода должно быть кратковременным для создания нужной зоны оплавления без повреждения изоляции провода. Большую длину дуги делать нельзя, так как место сварки получается пористым из-за окисления в воздушной среде.

В настоящее время сварочные работы по соединению электрических проводов удобно выполнять инверторным сварочным аппаратом, так как он имеет небольшие объем и вес, что позволяет электромонтажнику работать на стремянке, например под потолком, повесив сварочный инверторный аппарат себе на плечо. Для сварки электрических проводов используют графитовый электрод, покрытый медью.

В соединении, полученном методом сварки, электрический ток течет по монолитному однотипному металлу. Разумеется, и сопротивление подобных соединений оказывается рекордно низким. Кроме того, такое соединение обладает прекрасной механической прочностью.

Из всех известных способов соединения проводов ни один из них по долговечности и проводимости контакта не сравнится со сваркой. Даже пайка разрушается со временем, так как в соединении присутствует третий, более легкоплавкий и рыхлый металл (припой), а на границе разных материалов всегда существует дополнительное переходное сопротивление и возможны разрушающие химические реакции.

Пайка. Соединение проводов пайкой.

Пайка представляет собой способ соединения металлов с помощью другого, более легкоплавкого металла. По сравнению со сваркой пайка является более простой и доступной. Она не требует дорогостоящего оборудования, менее пожароопасна, а навыки для выполнения хорошего качества пайки потребуются более скромные, чем при осуществлении сварного соединения. Следует отметить, что поверхность металла на воздухе обычно быстро покрывается оксидной пленкой, поэтому ее перед пайкой требуется зачистить. Но зачищенная поверхность вновь может быстро окислиться. Во избежание этого на обработанные места наносят химические вещества — флюсы, повышающие текучесть расплавленного припоя. Благодаря этому пайка получается прочнее.

Пайка также является лучшим способом оконцевания медных многопроволочных жил в кольцо — пропаянное кольцо равномерно покрывается припоем. При этом все проволоки должны полностью входить в монолитную часть кольца, а его диаметр должен соответствовать диаметру винтового зажима.

Процесс пайки проводов и жил кабелей заключается в покрытии разогретых концов соединяемых жил расплавленным оловянисто-свинцовым припоем, который обеспечивает после затвердения механическую прочность и высокую электропроводность неразъемного соединения. Пайка должна быть гладкой, без пор, загрязнений, наплывов, острых выпуклостей припоя, инородных вкраплений.

Для пайки медных жил малых сечений используют трубки припоя, заполненные канифолью, или раствор канифоли в спирте, который перед пайкой наносят на место соединения.

Для создания качественного пропаянного контактного соединения жилы проводов (кабелей) необходимо тщательно облудить, а затем скрутить и обжать. От правильной скрутки в значительной степени зависит качество пропаянного контакта.

После пайки контактное соединение защищается несколькими слоями изоляционной ленты или термоусадочной трубкой. Вместо изоляционной ленты пропаянное контактное соединение можно защитить изоляционным колпачком (СИЗ). Перед этим желательно готовое соединение покрыть влагостойким лаком.

Нагрев деталей и припоя производится специальным инструментом, который называется паяльником. Обязательным условием создания надежного соединения способом пайки является одинаковая температура спаиваемых поверхностей. Большое значение для качества пайки имеет соотношение температуры жала паяльника и температуры плавления. Естественно, что добиться этого можно только при помощи правильно подобранного инструмента.

Паяльники различаются по конструкции и мощности. Для выполнения бытовых электромонтажных работ вполне достаточно обычного электрического стержневого паяльника мощностью 20—40 Вт. Желательно, чтобы он был оснащен регулятором температуры (с термодатчиком) или хотя бы регулятором мощности.

Опытные электромонтажники часто используют для пайки оригинальный способ. В рабочем стержне мощного паяльника (не менее 100 Вт) высверливается отверстие диаметром 6—7 мм и глубиной 25—30 мм и заполняется припоем. В разогретом состоянии такой паяльник представляет собой небольшую лудильную ванночку, которая позволяет быстро и качественно пропаять несколько многожильных соединений. Перед пайкой в ванночку бросается небольшое количество канифоли, которая препятствует появлению оксидной пленки на поверхности проводника. Дальнейший процесс пайки заключается в опускании скрученного соединения в такую импровизированную ванночку.

Соединение проводов винтовыми клеммниками

Одним из распространенных способов создания контакта является использование винтовых клеммников. В них надежный контакт обеспечивается за счет затяжки винта или болта. При этом к каждому винту или болту рекомендуется присоединять не более двух проводников. При использовании в таких соединениях многопроволочных жил концы проводов требуют предварительного облужения или применения специальных наконечников. Преимуществом таких соединений являются их надежность и разборность.

По назначению клеммники могут быть проходными и соединительными.

Соединительные винтовые клеммники предназначены для соединения проводов между собой. Они обычно применяются для коммутации проводов в распределительных коробках и распределительных щитах.

Проходные клеммники используются, как правило, для подключения к сети различных приборов (люстр, светильников и т. д.), а также при сращивании проводов.

При соединении при помощи винтовых клеммников проводов с многопроволочными жилами их концы нуждаются в предварительной пропайке или опрессовке специальными наконечниками.

При работе с проводами из алюминия использование винтовых клеммников не рекомендуется, так как алюминиевые жилы при их затяжке винтами склонны к пластической деформации, что приводит к снижению надежности соединения.

Соединение проводов самозажимными клеммниками

В последнее время очень популярным приспособлением для соединения проводов и жил кабелей стали самозажимные клеммники типа WAGO. Они предназначены для соединения проводов сечением до 2,5 мм2 и рассчитаны на рабочий ток до 24 А, что позволяет подключать к соединенным ими проводам нагрузку до 5 кВт. В таких клеммниках можно соединить до восьми проводов, что значительно ускоряет монтаж проводки в целом. Правда, по сравнению со скруткой, они занимают в распаянных коробках больше места, что не всегда удобно.

Безвинтовой клеммник принципиально отличается тем, что его монтаж не требует никаких инструментов и навыков. Зачищенный на определенную длину провод с небольшим усилием вставляется на свое место и надежно поджимается пружиной. Конструкция безвинтового клеммного соединения была разработана в немецкой фирме WAGO еще в 1951 г. Существуют и другие фирмы-производители такого типа электротехнических изделий.

В подпружиненных самозажимных клеммниках, как правило, слишком мала площадь эффективно контактирующей поверхности. При больших токах это приводит к нагреву и отпуску пружин, в результате чего происходит потеря их упругости. Поэтому такие устройства следует использовать лишь на подводках, не подвергающихся большим нагрузкам.

Фирма WAGO выпускает клеммники и для установки на DIN-рейку, и для крепления винтами к плоской поверхности, но при монтаже в составе домашней электропроводки применяются строительные клеммники. Эти клеммники выпускаются трех видов: для распределительных коробок, для арматуры светильников и универсальные.

Клеммники WAGO для распределительных коробок позволяют соединять от одного до восьми проводников сечением 1,0—2,5 мм2 или три проводника сечением 2,5—4,0 мм2. А клеммники для светильников соединяют 2—3 проводника сечением 0,5—2,5 мм2.

Технология соединения проводов при помощи самозажимных клеммников очень проста и не требует специальных инструментов и особых навыков.

Существуют также клеммники, в которых фиксация проводника осуществляется при помощи рычажка. Такие устройства позволяют добиться хорошего прижима, надежного контакта и при этом легко разбираются.

Соединение проводов соединительными изолирующими зажимами

Одним из популярных среди электромонтажников соединительных изделий является соединительный изолирующий зажим (СИЗ). Такой зажим представляет собой пластмассовый корпус, внутри которого находится анодированная коническая пружина. Для соединения проводов их зачищают на длину около 10—15 мм и складывают в общий пучок После чего на него накручивают СИЗ, вращая по часовой стрелке до упора. При этом пружина обжимает провода, создавая необходимый контакт. Конечно, все это происходит только тогда, когда колпачок СИЗ подобран правильно по своему номиналу. С помощью такого зажима возможно соединение нескольких одиночных проводов общей площадью 2,5—20 мм2. Естественно, что колпачки в этих случаях разного типоразмера.

В зависимости от размера СИЗы имеют определенные номера и подбираются по суммарной площади поперечного сечения скручиваемых жил, которая всегда указана на упаковке. При выборе колпачков СИЗ следует ориентироваться не только на их номер, но и на суммарное сечение проводов, на которое они рассчитаны. Цвет изделия не имеет никакого практического значения, но может использоваться для маркировки фазных и нулевых жил и заземляющих проводов.

Зажимы СИЗ в значительной степени ускоряют монтаж, а за счет изолированного корпуса не требуют дополнительной изоляции. Правда, качество соединения у них несколько ниже, чем у винтовых клеммников. Поэтому при прочих равных условиях предпочтение все-таки следует отдать последним.

Скрутка. Соединение проводов скруткой.

Скрутка оголенных проводов как способ соединения в «Правилах устройства электроустановок» (ПУЭ) не включена. Но несмотря на это многие опытные электромонтажники рассматривают правильно выполненную скрутку как вполне надежное и качественное соединение, утверждая, что переходное сопротивление в нем практически не отличается от сопротивления в целом проводнике. Как бы то ни было, хорошую скрутку можно считать одним из этапов соединения проводов пайкой, сваркой или колпачками СИЗ. Поэтому качественно выполненная скрутка является залогом надежности всей электрической проводки.

Если провода соединены по принципу «как получилось», в месте их контакта может возникнуть большое переходное сопротивление со всеми отрицательными последствиями.

В зависимости от типа соединения скрутка может выполняться несколькими способами, которые при небольшом переходном сопротивлении способны обеспечить вполне надежное соединение.

Вначале аккуратно удаляется изоляция без повреждения жилы провода. Оголенные на длину не менее 3—4 см участки жил обрабатываются ацетоном или уайт-спиритом, зачищаются наждачной бумагой до металлического блеска и плотно скручиваются пассатижами.

Соединение проводов опрессовкой

Способ опрессовки широко используется для выполнения надежных соединений в распределительных коробках. При этом концы проводов зачищаются, объединяются в соответствующие пучки и впрессовываются. Соединение после опрессовки защищается изолентой или термоусадочной трубкой. Оно является неразъемным и в обслуживании не нуждается.

Опрессовка считается одним из самых надежных способов соединений проводов. Такие соединения выполняют с помощью гильз путем сплошного обжатия или местного вдавливания специальными инструментами (пресс-клещами), в которые вставляются сменные матрицы и пуансоны. При этом происходит вдавливание (или обжатие) стенки гильзы в жилы кабеля с образованием надежного электрического контакта. Опрессовка может производиться местным вдавливанием или сплошным обжатием. Сплошное обжатие обычно выполняется в форме шестигранника.

Медные провода перед опрессовкой рекомендуется обрабатывать густой смазкой, содержащей технический вазелин. Такая смазка снижает трение и уменьшает риск повреждения жилы. Непроводящая ток смазка не увеличивает переходное сопротивление соединения, так как при соблюдении технологии смазка полностью вытесняется из места контакта, оставаясь лишь в пустотах.

Для опрессовки чаще всего применяются ручные пресс-клещи. В наиболее распространенном случае рабочими органами этих инструментов являются матрицы и пуансоны. В общем случае пуансон — это подвижный элемент, производящий местное вдавливание на гильзе, а матрица — фигурная неподвижная скоба, воспринимающая давление гильзы. Матрицы и пуансоны могут быть сменными или регулируемыми (рассчитанными на разное сечение).

При монтаже обычной домашней проводки используются, как правило, небольшие опрессовочные клещи с фигурными губками.

 

В качестве гильзы для опрессовки можно, конечно, использовать любую медную трубку, но лучше применять специальные гильзы из электротехнической меди, длина которых соответствует условиям надежности соединения.

При опрессовке провода могут заводиться в гильзу как с противоположных сторон до взаимного соприкосновения строго посередине, так и с одной стороны. Но в любом случае суммарное сечение проводов должно соответствовать внутреннему диаметру гильзы.

www.eti.su

Сварка - самый надежный способ соединения электропроводов

В статье описаны различные способы соединения электропроводов, указаны их достоинства и недостатки. Особое внимание уделено сварке проводов как самому надежному способу соединения проводов.

Каждый электрик, выполняющий электромонтажные ра­боты, знает, что самый ответственный участок при электро­монтаже - это соединение проводов. Главное требование к ним - создание максимальной проводимости между прово­дами и надежность стыка. В идеальном случае, сопротивле­ние соединения должно быть минимальным и не увеличивать­ся при длительной эксплуатации. Несоблюдение этого тре­бования приводит к перегреву мест соединения проводов, к их повреждению и часто к пожару. В настоящее время, придумано много способов соединения проводников, каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Вот самые популярные: скрутка, сварка, пайка, клеммные соединения и зажимы, винтовые ответвительные зажимы, болтовые со­единители, соединительные изолирующие зажимы СИЗ, за­жимы типа WAGO, опрессовка. Рассмотрим их.

Скрутка

Когда-то самый популярный среди электромонтажников способ соединения проводов, ныне запрещен. В 1970-е годы провода сечением до 10 мм2 включительно разрешалось со­единять скруткой, без пайки и сварки. Но в 7-й редакции «Правил устройства электроустановок» вышедшей в 2009 г. в пункте 2.1.21 главы 2, написано:

«Соединение, ответвление и оконцевание жил проводов и кабелей должны производиться с помощью опрессовки, сварки, пайки или сжимов (винтовых, болтовых и тл.) в со­ответствии с действующими инструкциями, утвержденными в установленном порядке».

Как видим, скрутки в списке нет. Здесь следует уточ­нить, что скрутка запрещена в чистом виде, т.е. как закон­ченный технологический процесс, но при других способах со­единения, например при сварке или спайке проводов, она разрешена и применяется как её составная часть.

Запрещение скрутки связано с тем, что качество контак­та, т.е. его проводимость, ухудшается со временем. В све­жей скрутке переходное сопротивление (ПС) может быть в норме, отчего некоторые электрики так ратуют за нее. За­метим, что ПС скрутки зависит от площади контакта проводов, сипы их сжатия, чистоты их поверхности (отсутствия гря­зи) и наличия окисной пленки. Со временем провода, взаи­модействуя с кислородом воздуха, окисляются, ПС в местах их соединения увеличивается, и скрутка нагревается, на­грев приводит к еще большему увеличению окисления про­водов и ослабления силы сжатия проводов, отчего скрутка еще больше нагревается.

Чем больший ток в цепи, тем сильнее нагревается скрут­ка. Здесь важно заметить, что автоматы защиты не разо­рвут электроцепь, в которой скрутка нагрелась до состояния пожара, так как ток в цепи почти не изменяется, а растет только температура стыка. Именно в этом опасность скрут­ки, и это является главной причиной пожаров электропро­водки, поэтому скрутки запрещены.

Сварка

По единодушному мнению электриков, сварка - это самый надежный вид соединения проводов. ПС в месте соединения сваренных проводов со временем не увеличивается, поэтому сваренные провода не перегреваются и служат много десят­ков лет, обеспечивая должный уровень пожаробезопасности.

Рис. 1

Технология (последовательность) сварки проводов пока­зана на рис.1, а фотографии сваренных медных и алюми ниевых проводов показаны соответственно на рис.2 и рис.3.

Рис. 2

Рис. 3

Сварка проводов, как правило, проводится переменным то­ком (рис.1,в) и длится 2...3 с. В качестве сварочного элек­трода можно применить омедненные графитовые электроды, продающиеся в специализированных магазинах сварочного оборудования, или графитовые щетки от коллекторных дви­гателей, или щетки от троллейбусных штанг. В качестве держателей электродов можно применить зажимы как за­водского изготовления (рис.4,а), так и самодельные. Подой­дут и зажимы типа «крокодил», те самые, которые приме­няют для подключения к кислотным автомобильным акку­муляторам.

Рис. 4

Провода, подключающие сварочный аппарат к сети -220 В/50 Гц, могут быть любыми, необходимой длины, сечением 2,5 мм2,

а провода между сварочным аппаратом и скруткой должны быть длиной до 1,5 м сечением 10 мм2, в крайнем случае - 6,0 мм2, но в таком случае, длиной не более 1,0 м. В этих проводах будет проходить ток до 100 А. Величина тока за­висит от количества проводов в свариваемой скрутке и, ес­тественно, от мощности сварочного трансформатора. Если сварочный аппарат способен выдать ток 50...90 А, то это достаточно для практической работы.

В качестве контакта сварочного аппарата со скруткой, т.е. «массы», применяют плоскогубцы, ручку которых прово­дом через болт и клемму (рис.4,б) присоединяют к свароч­ному аппарату. Плоскогубцы, кроме создания контакта скрут­ки со сварочным аппаратом, являются теплоотводом, предот­вращающим подгорание изоляции проводов.

Медные провода свариваются легко. Если вы раньше не варили скрутки, то вам необходимо потренироваться на отдельных кусках провода с разным их количеством в скрутке. Алюминиевые провода сваривать тяжело, глав­ное препятствие здесь - окись алюминия, его температу­ра плавления 2050°С, хотя чистый алюминий плавится при 660°С. Кроме того, окись алюминия плохо поддается воз­действию флюса. Хороший растворитель для него - сле­дующий состав (продается в специализированных магази­нах для сварки);

Перед применением этот флюс надо развести до густо­ты пасты, натереть им алюминиевые провода и затем сва­ривать их так же, как медные.

Теперь о главном элементе для сварки проводов - сва­рочном аппарате. Его можно купить готовым в магазине или сделать самому. Рассмотрим оба варианта.

Инвертор

Электронный сварочный аппарат заводского изготовле­ния. Его прямое назначение - сварка металлов. Он, без пе­ределки, может быть использован для сварки проводов. Для этого в качестве электрода надо использовать графитовые

электроды.

На рынке представле­но большое количество инверторов по приемле­мой цене, малых разме­ров и массой около 3 кг, что очень важно для эле­ктриков, так как им час­то приходится сваривать провода под потолком, находясь на высокой ле­стнице. Принцип работы инверторов следующий;

вначале ~220 В выпрямляется, затем преобразуется в пе­ременное напряжение частотой 30...100 кГц, далее подает­ся на высокочастотный трансформатор и после него выпрям­ляется до напряжения около 60 В, т.е. сварка осуществля­ется постоянным током, при этом «плюс» подключается к скрутке. Ток сварки у них регулируется в больших преде­лах, обычно, от 20 А до 100...250 А (в зависимости от мо­дели). Для сварки проводов регулятор тока сварки инверто­ра необходимо установить на ток 30...60 А (подбирают экс­периментально).

Достоинства инверторов: возможность регулировки тока в больших пределах и сварки скрутки любых диаметров; ма­лый вес; приемлемая цена. Электрики, сваривавшие ими скрутки, быстро обучаются и довольны качеством сварки. Но инверторы также имеют и минусы - сложность их схемы и сложность ремонта, необходимость беречь их от повышен­ной влаги, резких перепадов температур и воров.

ТС 700-2 - специальный аппарат для сварки скруток проводов

Изготавливает его ООО «ПРИЗМА» в России, в Перм­ском крае (рис.5). В комплект кроме сварочного аппарата, собранного по трансформаторной схеме, входит сумка для переноса аппарата на плече, съемные сварочные кабели - 2 шт., сетевой кабель для ~220 В, очки для сварки, 5-10 сварочных угольных электродов и инструкция. Принципиаль­ную схему и данные трансформатора завод не прилагает.

Рис. 5

Характеристики ТС-700-2

Отзывы электромонтажников о работе этого аппарата са­мые положительные.

Как самому сделать сварочный аппарат для проводов Трансформатор для такого аппарата лучше использовать уже готовый, заводского изготовления, или использовать транс­форматор с готовой первичной обмоткой, а вторичную пере­мотать самому. Такие варианты мы здесь и рассмотрим.

Специалисты утверждают, что в идеале трансформатор для сварки проводов должен иметь мощность от 500 до 1000 Вт, сечение сердечни­ка 25 мм2, первичную обмот­ку ~220 В, которая должна быть намотана медным (же­лательно с термостойкой изо­ляцией) проводом ПЭВТ ди­аметром 1,5...2 мм, вторич­ную обмотку из меди, сечением 15...20 мм2 и напряжением (~18...24) В. Необходимо отметить, что сварка будет работать и при выходных напря­жениях (~12... 24) В. Но ~36 В многовато для такой сварки. Если вы будете варить скрутку проводов большим напряже­нием, скажем, ~36 В или ~40 В, то скрутка будет перегре­ваться, а медь плавиться и разлетаться.

Поэтому специалисты рекомендуют понизить напряжение и увеличить ток сварочной дуги. Для этого необходимо перемо­тать его вторичную обмотку, разделив ее ровно на 2 части. Намотку, в таком случае, рекомендуется проводить в два провода одновременно, а после соединить их параллельно. Оптималь­ным током сварки следует считать такой ток, при котором эле­ктрод не залипает, а дуга горит устойчиво. Если при сварке эле­ктрод прилипает к скрутке, то это признак слабого тока сва­рочной дуги и недостаточной мощности трансформатора.

Есть и другой вариант решения проблемы - использовать стан­дартные трансформаторы с выходным напряжением ~36 В. Можно увеличить длину сварочных проводов до трех метров. При свар­ке на этих проводах будет падение напряжения, и к скрутке при­ложится более низкое напряжение, близкое к оптимальному. Но здесь есть «подводный камень»: трансформатор из-за сла­бой мощности может не выдать необходимый для сварки ток.

Есть еще один вариант решение проблемы малой мощно­сти сварочного трансформатора - установить силовой мосто­вой выпрямитель с конденсатором (рис.6). Выпрямительный мост с допустимым током 90...100 А устанавливают на ради­аторе, а необходимую емкость электролитического конденса­тора 5000...10000 мкФ можно набрать параллельным соеди­нением конденсаторов меньшей емкости. «Плюс» приклады­вают к угольному электроду. В этой схеме за счёт заряда кон­денсатора легко зажигается дуга, которая длится 2...3 с.

Рис. 6

Известно, что сварочные трансформаторы малой мощно­сти при сварке сильно перегреваются, вплоть до появления дыма. Чтобы уменьшить нагревание, необходимо подавать на него электропитание только на время сварки, охлаждать вен­тилятором и делать перерывы между сваркой проводов.

Если вы решили самостоятельно намотать обмотки сва­рочного трансформатора, особенно его вторичную обмотку, то работу следует проводить не спеша, прижимая виток к вит­ку, что очень важно, так как при больших сварочных токах витки от мощных переменных магнитных полей вибрируют, их изоляция стирается, что может привести к короткому за­мыканию. Именно по этой причине рекомендуется вторич­ную обмотку заливать электроизоляционным лаком, чтобы, застыв, он препятствовал вибрации.

Если у вас нет нужного сечения медного провода, обмот­ку можно мотать в 2 или 3 провода параллельно. А при на­мотке алюминиевым проводом, его сечение необходимо уве­личить в 1,5-1,7 раза. Многожильные медные провода для вто­ричной обмотки можно купить в магазинах электротоваров.

Так как обмотки трансформатора находятся в нагретом состоянии, то применять для намотки провода с полихлорвиниповой изоляцией нельзя (расплавиться), можно применить провода в резиновой или резинотканевой изоляции. Первич­ная обмотка готового сварочного трансформатора должна быть защищена предохранителем на 10 А.

Рассмотрим возможные варианты самостоятельного из­готовления сварочных трансформаторов.

Вариант 1. Из трансформатора с тороидальным ленточ­ным сердечником

При одинаковых характеристиках трансформаторы с торо­идальным сердечником выигрывают у Ш-образных трансфор­маторов по габаритам и весу в 1,5 раза, кроме того, они име­ют выше КПД. Для электриков, часто работающих под потолком, малый вес сварочного аппарата имеет решающее зна­чение. Следует заметить, что намотка тороидальных транс­форматоров связана с трудностями: необходимо изготовить специальный челнок, на который наматывают провод, а по­сле этим челноком наматывают трансформатор. Поэтому я бы рекомендовал заказать изготовление «тороида» на элек­тротехническом заводе, где их качественно мотают на спе­циальных станках. Их специалисты помогут вам рассчитать сечение сердечника, количество витков и диаметр медного провода, вы только делаете заказ.

Если вы решили сами изготовить свой аппарат на «тороиде», то в качестве межобмогочной и внешней изоляции мож­но применить фторопластовую пленку ПЭТФ толщиной 0,01...0,02 мм, лакоткань ЛШСС толщиной 0,06...0,012 мм.

Количество слоев внешней изоляции 2-3 слоя, после че­го наматывают первичную обмотку и запивают лаком, далее опять наматывают 2-3 слоя изоляции, наматывают вторич­ную обмотку медным многожильным проводом сечением в идеале 15 мм2. После вторичную обмотку заливают лаком и изолируют лакотканью или изолентой на тканевой обмотке.

Вариант 2. Из лабораторною автотранс­форматора ЛАТР-1,25

Его прямое назначение - плавное руч­ное регулирование напряжения переменно­го тока в пределах 0...260 В. Единственная обмотка ЛАТР-1,25 (рис.7) намотана на то­роидальном сердечнике. Выпускаются ЛАТР разной мощности, для их переделки в транс­форматор для сварки проводов подойдет ЛАТР с минимальной мощностью 1,25 кВт, его масса 6 кг. Схема ЛАТР-1,25 показана на рис.7,а, а его внешний вид - на рис.7,б.

Рис. 7

Для переделки автотрансформатора в сварочный трансформа­тор для проводов, необходимо убрать ползунок, регулирующий напряжение, и поверх первичной обмотки намотать вторич­ную обмотку. Для этого необходимо заизолировать первичную обмотку в 2-3 слоя лакотканью или, в крайнем случае, хлопчатобумажной изолентой. Далее наматывают вторичную обмот­ку, в идеале, сечением 15 мм2 и запивают паком. Количество витков вторичной обмотки подбирают экспериментально, напри­мер: предварительно наматывают 10 витков провода (можно тонкого) в изоляции и измеряют на них напряжение, далее вы­числяют количество витков на 1 В. Напряжение вторичной об­мотки должно быть ~18 В, можно и ~24 В. Делают отвод на ~18 В. Здесь может возникнуть вопрос «Где взять провода та­кого сечения, если есть, скажем, ПЭВ сечением 3 мм2 (диа­метром 2 мм)?». В таком случае можно намотать параллель­но 3-4 обмотки этого провода, а после включить их парал­лельно. Схема ЛАТР-1,25, переделанного в сварочный транс­форматор для сварки проводов, показана на рис.7,в.

Вариант 3. Из силовых трансформаторов микроволновых печей

Мощность таких трансформаторов 0,7...0,9 кВт, что вполне подходит для изготовления сварочного трансформатора для проводов.

Сердечник трансформатора в них Ш-образный. На нем намотаны три обмотки: первичная на ~220 В и две вторич­ных - накальная (несколько витков толстого провода) и анод­ная на 2000 В (рис.8).

Силовые трансформаторы от микроволновых печей име­ют особенность. Пластины их сердечника проварены (рис.8,б), и разобрать их, чтобы добраться до катушки обмотки, невоз­можно. Поэтому для их переделки под сварку проводов необ­ходимо удалить (срезать) обе вторичные обмотки - и накаль­ную, и анодную. Накальную обмотку удалить легко, а вот анодною необходимо срезать ножовкой или болгаркой, причем с двух сторон (рис8,б). Чтобы не повредить первичную обмот­ку, необходимо между обмотками проложить пластину. После обрезки вторичной обмотки, ее остатки выбивают деревянным стержнем и молотком. Размер окна, освобожденного от вто­ричной обмотки, у разных трансформаторов может различать­ся, в зависимости от модели СВЧ печи, и обычно лежит в пре­делах от 14...18 мм в ширину и 28...35 мм в высоту.

Рис. 8

Намотку вторичной обмотки придется проводить через ок­на в трансформаторном железе (рис.8,б), но предварительно необходимо определить, сколько витков приходится на 1 В, а после рассчитать их количество на ~18 В. Для этого каким- либо тонким проводом наматывают 10 витков, далее измеря­ют на них напряжение и вычисляют соотношение витков/вольт. Обычно оно находится в пределах 0,8... 1,2 В/виток.

Намотку вторичной обмотки необходимо выполнить мед­ным проводом с максимально возможным сечением для дан­ного окна трансформатора, например 10 мм2, или хотя бы 8 мм2. Зная длину одного витка и их количество, вычисля­ют длину провода, отрезают необходимую длину и произво­дят намотку. Намотка провода в окне сердечника представ­ляет определенные трудности, так как размер окна неболь­шой и в него необходимо вложить толстый провод. Намотку лучше проводить вдвоем.

На рис.8,в показан один из вариантов уже намотанного трансформатора.

Ток «холостого хода» у трансформаторов от микроволно­вых печей составляет 2...3,5 А, и уже через 30 мин работы на «холостом ходу» трансформатор нагревается до 60...70°С. В трансформаторах микроволновых печей пластины сваре­ны между собой (рис.8,б), для того чтобы трансформатор не гудел.

Да он не гудит, но из-за проваренных пла­стин в нём циркулируют большие «вихревые то­ки», что приводит к силь­ному нагреву. Кроме то­го, дополнительный на­грев трансформатор по­лучает и от больших сва­рочных токов. Поэтому необходимо принимать меры к его охлаждению.

Для этого надо минимизировать время работы на «холос­том ходу», т.е. включать электропитание на трансформатор только во время сварки, а также постоянно обдувать транс­форматор вентилятором, таким как применяют в компью­терах. Для его электропитания напряжением 12 В понадо­бится отдельный маломощный трансформатор, постоянно включенный в электросеть.

Вариант 4. Из готовых трансформаторов заводскою из­готовления

На рынке продается большое количество таких трансфор­маторов разных мощностей и типов. Да и у каждого элект­рика имеются запасы подобных трансформаторов.

Например, трансформаторы мощностью 400...600 Вт ти­па ТБС (Трансформатор Броневой Станочный). Напряжение вторичной обмотки у них, в зависимости от модели, может быть - (12; 24; 36; 42) В. ТБС с выходным напряжением в ~36 В или ~42 В требует перемотки. Напомню, что оптималь­ное сечение вторичной обмотки 15 мм2. Сердечники транс­форматоров ТБС легко разбираются. При сборке важно не попутать местами его стыковые половинки, иначе трансфор­матор будет гудеть.

Вариант 5. Из компьютерного блока питания (КБП)

Переделка КБП в сварочный аппарат для проводов - за­манчивая идея. Такой аппарат имеет малый вес и габари­ты, да и цена приемлемая. Мощность современных КБП ко­леблется от 320 до 800 Вт. Маломощные КБП не подойдут, а вот 600...850 Вт можно попробовать.

Допустимый ток двух источников напряжением +12 В равен 18 А, а двух других - 30 А. Если бы удалось их запараллелить, была бы отличная сварка. Но для переделки такого КБП в сварочный аппарат есть существенное препятствие: во всех выходных напряжениях КБП существует защита от выхода (превышения / понижения) напряжения за пределы установленных порогов и превышения максимально допустимого то­ка, сюда же входит и режим короткого замыкания (КЗ), а сварка и есть режим КЗ. Поэтому при использовании КБП как сварку защита выключит его. Отсюда вывод, что необхо­димо отключить режим защиты, а для этого нужна принципи­альная схема, а ее нет. У каждой модели КБП она своя. Од­нако некоторые мастера справляются с этой задачей.

Переделанный КБП показан на рис.9.

Рис. 9

Пайка

Это соединение проводов в скрутке расплавленным при­поем. Правильно сделанная пайка скрутки гарантирует ее хо­рошую проводимость и долговечный контакт. Электрики ут­верждают, что по надежности пайка занимает второе место после сварки.

Как же сделать правильную пайку. Необходимо снять 5.. .6 см изоляции с проводов, очистить провод от окислов, далее по­крыть его флюсом и залудить припоем, после скрутить про­вода и опять пропаять припоем по всей длине 5 см. Паять можно как медные (рис.10,б), так и алюминиевые провода (рис.10,в). Медные провода следует паять бескислотными флюсами, например раствором канифоли в спирте, или бес­кислотными пастами. Применять кислоту нельзя, так как она со временем разъест медь.

Рис. 10

Для пайки алюминиевых проводов продается активный флюс (рис.10,а), который разрушает окисную пленку алюми­ния и способствует облуживанию припоем. Так как в состав этого флюса входит кислота, то для того, чтобы она со вре­менем не разъела алюминий, ее необходимо нейтрализовать водным раствором пищевой соды. Растворяют одну чайную ложку на полстакана теплой воды и этим раствором с помо­щью щеточки обмазывают место пайки.

Для пайки медных скруток следует применять паяльник мощностью от 100 Вт. Мощности такого паяльника достаточ­но, чтобы быстро прогреть провода, так как к холодным проводам припой не пристает (рис.11). Золотое правило пай­ки - олово обволакивает только горячие провода.

Рис. 11

Если вы проводите ремонт электропроводки дома, то паяль­ника 100 Вт достаточно. Если вы электромонтажник-професси­онал, то для массовых паек следует применить переделанный паяльник «топорик» (рис.12), его мощность 150...200 Вт. В торце его медного жала необходимо просверлить отверстие диаметром 13...15 мм и глубиной 50 мм (рис.12). При свер­лении необходимо следить, чтобы сверло проходило строго посредине стержня и не образовало сбоку дыру. После того как отверстие будет готово, его заполняют припоем.

Рис. 12

Медные очищенные скрутки обмазывают флюсом и встав­ляют на 3...4 с в отверстие с расплавленным припоем, припой прогревает скрутку и облуживает ее. Все проходит быстро и надежно. При работе с паяльником «топор» все­гда надо иметь под рукой удобную подставку, гарантирую­щую вертикальную устойчивость жала, чтобы оно случай­но не перевернулось и припой не вылился на ваших кол­лег, работающих внизу.

Скрутки, облуженные в отверстии паяльника «топор», «при­хватывают» минимум олова (рис.13,а). Если такая скрутка ра­ботает при малых токах, то проблем нет, но когда проходят очень большие токи, то припой может расплавиться. Дело в том, что олово имеет проводимость в 6 раз хуже меди, и ког­да через тонкое олово проходит ток большей плотности, то ток может расплавить припой. Чтобы этого не случилось, необхо­димо такие скрутки (с тонким оловом) обволакивать дополни­тельным количеством припоя (рис.13,б), при этом нагревание скрутки уменьшается.

Рис. 13

Хочу предостеречь и еще об одной проблеме. Если в скрутке большое количество проводов, то есть вероятность, что часть проводов, находящихся внутри ее, не припаяются. Выход из ситуации в следующем; во-первых, перед тем как скручивать провода, все их необходимо залудить; во-вторых, не очень плотно скручивать провода, чтобы были пус­тующие места; в-третьих, хорошо прогреть скрутку, тогда рас­плавленный припой заполнит эти места. Особенно хорошо происходит заполнение припоем в отверстии паяльника «то­порик».

Изоляцию скруток лучше всего проводить термоусадоч­ной трубкой, подобрав соответствующий диаметр и прогрев ее техническим феном. Можно также использовать изолен­ту х/б, намотав не менее трех слоев.

Пайка проводов также имеет недостаток: её трудно пе­ределывать, добавлять провода. И еще, если пайка сделана методически неправильно, то при прохождении через нее очень большого тока, припой может расплавиться и вытечь.

Клеммные соединения, винтовые ответвительные зажимы и болтовые соединители

Клеммные соединения

Это весьма дешевые изделия, которые продаются для раз­ных сечений проводов (рис.14,а). Применяется в цепях с ма­лым током, например в осветительных. Метод применения: про­вод освобождают от изоляции, проталкивают в отверстие и за­жимают винтом. Нельзя зажимать многожильные провода, их предварительно необходимо обжать гильзой. Винты рекоменду­ют раз в год подтягивать, так как зажимы ослабляются. Нель­зя сильно зажимать винт, так как латунное основание может треснуть. Не рекомендуется для алюминиевых проводов.

Рис. 14

Другой клеммный зажим показан на рис.14,б. Такие за­жимы производятся разных размеров, для различных сече­ний проводов. Может быть использован в среднеточных це­пях с напряжением до 600 В. Позволяет соединять как од­ножильные, так и многожильные провода, в том числе медь и алюминий. Можно использовать и в цепях розеток.

Винтовые ответвительные зажимы типа «орешки»

Свое название они получили из-за внешнего сходства с орехами. Основное применение - ответвления от магистраль­ных линий кабелей и проводов напряжением до 660 В со снятием изоляции на месте установки без разрезания про­водов (рис.15,а), а также для перехода от алюминиевого про­вода на медный (рис.15,б,в). Корпус выполнен из негорючего поликарбоната, а металлические пластины выполнены из анодированной стали.

Рис. 15

Болтовые соединители Могут применяться в цепях с больши­ми токами (рис.16). Позволяют соединять медные и алюминиевые проводники через стальную шайбу, проложенную между ними. Если вы соединяете только медные прово­да, то лучше использовать медные шайбы, так как они имеет лучшую проводимость. Болтовые соединители создают надежные соединения, но они громоздкие по габари­там, из-за чего в квартирной проводке этот способ практически не используется.

Рис. 16

Соединители WAGO

Выпускаются в разных вариантах исполнения, на количе­ство проводов от 2 до 8 шт., сечением 0,75...4 мм2. При прак­тическом применении необходимо освободить кончик прово­да от изоляции, 10... 15 мм, и, подняв рычаг, вставить в гнездо и закрыть рычаг. Вну­три соединителей WAGO находится пластинчатая пружина, которая посто­янно подпружинивает провод в двух местах (рис.17,б), и специаль­ная паста на основе вазелина, которая, обволакивая провод, препятствует его окис­лению. Кроме того, этот соединитель позволяет соединять мед­ные и алюминиевые провода, одножильные и многожильные с не тонкими жилами. WAGO сертифицирован для работы в электросетях. Конструкция этих зажимов позволяют исполь­зовать провода многократно, для этого открывается рычаг и вставляется или заменяется провод. Этот клеммник популя­рен среди электромонтажников, так как позволяет быстро со­единять провода и этим быстро зарабатывать деньги. Но электрики-эксплуатационники не разделяют радости своих кол­лег, они отмечают, что на токах свыше 16 А пружина нагре­вается и ослабляет давление, стык увеличивает свое пере­ходное сопротивление, отчего увеличивается температура пластмассы, и она расплавляется. Электрики-эксплуатацион­ники рекомендуют использовать соединители WAGO только в цепях с малыми токами, например для светильников и люстр.

Рис. 17

СИЗ

Расшифровываются как «соединительный изолирующий зажим». Представляет собой пластмассовый колпачок, вну­три которого находится никелированная пружина (рис.18,в). Пружина накручивается на провода скрутки (рис.18,г) и сжимает их. От сжатия переходное со­противление между проводами умень­шается. Практические измерения пе­реходного сопротивления скруток по­казывают, что их сопротивление рез­ко уменьшается только в начальный период сжатия, при дальнейшем сжа­тии оно также уменьшается, но незначительно. Этот принцип и используют СИЗы. Они при­знаны «сертифицированным» видом соединения и выпуска­ются разных размеров (рис.18,а,б,в), для их применения в зависимости от общей толщины скрученных проводов. СИЗы сравнительно дешевые, позволяют быстро соединить и изо­лировать скрутку, добавлять (убирать) провода, что и опре­делило их массовое применение. Однако электрики, обслу­живающие электросети, не восхищены их надежностью по причине малой длины оголенных проводов в скрутке, около 3 см, и случаев сползания пружин со скрутки, отчего пласт­масса колпачка расплавляется. Поэтому специалисты реко­мендуют использовать СИЗы только в осветительных цепях, где протекают малые токи.

Рис. 18

Обжимные гильзы и инструменты для них

Опрессовка - универсальный способ соединения прово­дов, позволяет пропускать большие токи.

Для их соединения используются специальные металли­ческие гильзы (медные, медно-луженые, алюминиевые, мед­но-алюминиевые) и пресс-клещи.

Гильзы могут иметь сечение от 2,5 до 32,0 мм2 и исполь­зуются для опрессования соответственно как медных, так и алюминиевых проводов. Медно-алюминиевые гильзы (рис.19,б) позволяют соединять медные провода с алюминиевыми.

Для получения малого электрического сопротивления обжима, провода и гильзы должны иметь чистую поверхность, обмазаны кварцевазелиновой пастой, которая не даёт про­водам окисляться. Все провода должны туго входить в гиль­зу, если же в гильзе все же осталось пустое место, то его рекомендуется заполнить отрезком провода без изоляции. Скрутка в этой технологии не применяется, так как пустоты между гильзой и жилами внутри гильзы распределятся в не­правильном порядке.

Опрессовки гильз должны проводиться только специаль­ными прес-клещами, которые могут быть гидравлические (рис.19,а), обжимные (рис.19,в) или электрические.

Рис. 19

В комплект некоторых пресс-клещей, например гидравли­ческих, входят сменные матрицы, которые надо подбирать так, чтобы они соответствовали диаметру гильз. Обжим гильз должен быть произведен с соблюдением контактного давле­ния и глубины вдавливания.

Обжим проводов может быть использован не только в электрических цепях, но и при монтаже заземлений. Опрессованные гильзы изолируют термоусадочной трубкой или изо­лентой.

Недостаток опрессовки - их одноразовое использова­ние, т.е. они необслуживаемые.

Автор: Николай Власюк, г. Киев

(Количество просмотров: 12, сегодня: 1)

meandr.org

Соединение проводов сваркой

Кроме описанных ранее способов соединения проводов, достаточно широко в последнее время применяется сварка.

Сварное соединение предпочтительнее всех остальных: с его помощью проще всего получить достаточно надежный и качественный контакт. Поэтому срок безотказной работы электропроводки получается очень большим.

Сейчас проводка чаще всего выполняется медным проводом, алюминиевый провод стараются не применять. Поэтому далее речь пойдет в основном о сварке медных проводов.

Сварку медных проводов можно производить как переменным, так и постоянным током при напряжении 12 - 36В, при этом следует предусмотреть возможность регулирования тока сварки. Наиболее подходящим для сварки проводов следует считать сварочный аппарат инверторного типа.

Сварочные аппараты инверторного типа

Достоинства инверторных аппаратов широко известны. Прежде всего, это малые габариты и вес, а некоторые модели имеют в комплекте ремень для ношения через плечо. Это позволяет повесить аппарат на ремне через плечо и поднявшись по лестнице-стремянке производить сварку скруток в распаячной коробке.

Инверторные аппараты, как правило, имеют широкий диапазон регулирования сварочного тока. Дуга у таких аппаратов очень устойчивая, хорошо зажигается при малых токах сварки, поэтому даже малоопытный сварщик очень скоро может добиться прекрасных результатов, получить хорошее качество сварных соединений.

Также к достоинствам инверторных аппаратов следует отнести малое энергопотребление по сравнению с обычными трансформаторными сварочниками. Поэтому вполне возможно подключение к бытовой электропроводке: не будет наблюдаться мигания света и сбоев в работе различной бытовой аппаратуры, не будет жалоб соседей.

Сварка медных проводов так же опасна, как и обычная сварка стали. В полной мере сохраняется опасность «нахвататься зайчиков» и получить ожоги от расплавленного металла. Поэтому работы по сварке проводов следует проводить в сварочной маске, сварочных рукавицах. Спецодежда также должна предусматривать работу со сваркой. Кроме того, необходимо соблюдать все меры пожарной безопасности и правила техники безопасности, как при обычных сварочных работах.

Для сварки медных проводов применяются специальные угольные обмедненные электроды, которые часто называют «карандаш». При отсутствии таких специальных электродов можно использовать обычный угольный стержень от негодной батарейки. При этом сварочный ток, в зависимости от диаметра и количества свариваемых проводов можно рекомендовать, хотя бы ориентировочно, в пределах, как указано ниже.

Сварочный ток 70А достаточен для сварки двух медных проводов сечением 1,5 мм2, для трех таких же проводов потребуется 80 - 90А. Для двух - трех проводов сечением 2,5 мм2 ток достигает уже 80 - 100А, а для трех-четырех 100 - 120А.

Приведенные цифры следует считать ориентировочными, поскольку медь, используемая в проводах, в зависимости от изготовителя по составу и свойствам различается весьма значительно. Соответственно будут различаться и режимы сварки.

Оптимальным считается тот режим, когда электрод не прилипает к месту сварки, а дуга будет устойчивой. Это сочетание достигается уже в процессе работы опытным путем. Примерно такими пределами следует руководствоваться, приобретая инверторный сварочный аппарат. Если аппарат предполагается использовать лишь для подобных работ, то более мощный не потребуется.

Технология сварки проводов

Собственно сварка состоит из нескольких технологических операций. Сначала с проводов следует снять оболочку и изоляцию, после чего выполнить скрутку. Полученную скрутку подрезать так, чтобы концы всех проводов были на одном уровне, а длина скрутки получилась бы не менее 50 мм.

После этого на скрутку устанавливается медный теплоотводящий зажим, и подключается «масса» сварочного аппарата. После этих операций к концу скрутки подносят торец заряженного в держак угольного «карандаша» и производят сварку. В результате на конце скрутки должен образоваться аккуратный шарик расплавленной меди, после чего сварку следует прекратить. Чтобы не расплавить изоляцию проводов время сварки каждой скрутки не должно превышать 1 - 2 сек. После того, как сваренные скрутки остынут, их следует изолировать с помощью изоляционной ленты или, что более современно, с помощью термоусадочной трубки.

Самодельные аппараты для сварки проводов

Инверторные аппараты для сварки скруток очень хороши, но им присущ один недостаток, пожалуй, единственный. Это высокая цена. Поэтому приобретение такого аппарата становится целесообразным, когда выполнение сварочных работ производится регулярно, а не от случая к случаю, например в условиях специализированных электротехнических бригад и предприятий. Если же планируется просто замена электропроводки в двух или трех комнатной квартире собственными силами, то вполне возможно обойтись самодельным сварочным аппаратом, даже просто трансформатором, подходящей мощности.

В качестве такого трансформатора вполне подойдет трансформатор серии ТБС (Трансформатор Броневой Станочный), показанный на рисунке 1.

Рисунок 1. Трансформатор серии ТБС

Для сварки проводов вполне подойдет трансформатор мощностью не менее 600 Вт и напряжением вторичной обмотки 9 - 36В. К вторичной обмотке подключается держатель электрода и зажим для подключения «массы».

Сварка осуществляется угольным электродом (стержень из батарейки) таким же способом, как было написано выше для инверторного сварочного аппарата. Собственно весь процесс тот же самый: от зачистки проводов и до касания скрутки угольным стержнем и последующей изоляции скруток.

При отсутствии такого трансформатора его несложно изготовить самостоятельно. Для этого потребуется Ш - образное трансформаторное железо с площадью сердечника не мерее 30 см2. При площади 30 см2 и сетевом напряжении 220В первичная обмотка содержит 293 витка, выполненных обмоточным проводом диаметром 0,8 - 1,0 мм.

Вторичная обмотка наматывается в три провода диаметром 3 мм, либо более тонким в четыре – пять проводов, но только чтобы общая площадь была не менее 15 - 20 мм2. При напряжении вторичной обмотки 10В она должна при указанном железе содержать 13 витков.

Если нет именно такого железа, то количество витков можно определить по приведенным ниже формулам.

W1=40*U1/S

W2=40*U2/S

По этим формулам определяется число витков для первичной и вторичной обмоток, где S – площадь сердечника, 40 – эмпирический коэффициент (может лежать в пределах 40 - 60, чем лучше железо, тем меньше цифра), U1 напряжение сети (220В), U2 – требуемое напряжение вторичной обмотки. Кстати, эта формула подходит для расчета любого трансформатора, не обязательно сварочного.

Так же, как и в предыдущем случае, потребуется сварочная маска или очки и рукавицы, иначе ожоги расплавленным металлом или «зайчики» в глазах гарантированы. Для упрощения процесса сварки можно воспользоваться специальным зажимом, показанным на рисунке 2.

Рисунок 2. Приспособление для сварки скруток

Конструкция приспособления несложна и понятна из рисунка. Напряжение от сварочного трансформатора с помощью проводов 2 подводится к верхней (подвижный рычаг) и нижней (основание) частям, соединенным между собой изоляционной пластиной 3, с помощью шарнира 4. На основании закреплен угольный электрод 1 с углублением для флюса, в качестве которого используется обычная бура, продающаяся в аптеках.

Провода 2 должны быть как можно короче, а сечение иметь по возможности максимальное, не менее, чем сечение вторичной обмотки трансформатора. Сетевой выключатель должен находиться как можно ближе, лучше, если это будет проходной выключатель на проводе, как у торшера.

Процесс сварки в этом случае выглядит так. Сначала барашковым зажимом на подвижном рычаге закрепляется свариваемая скрутка. В углубление угольного электрода засыпается флюс, рычаги сжимаются рукой. После этого подается напряжение на сварочный трансформатор, и в углублении угольного электрода под слоем флюса образуется шарик. Трансформатор после этого следует отключить и выждать время, пока шарик остынет прямо в приспособлении.

Время сварки, как правило, определяется практически, поэтому сначала следует потренироваться на ненужных обрезках проводов. С помощью данного приспособления возможна сварка алюминиевых проводов, а также алюминия и меди. Методы выполнения скруток для этого случая показаны на рисунке 3.

Рисунок 3. Скрутки для сварки проводов

Борис Аладышкин, http://electrik.info/

etkmdv.ru


Смотрите также