Способы соединения электрических контактов
Начнём с набившей оскомину фразы. Электрики иногда шутят: «электротехника - наука о контактах». Ведь всегда при ремонтах проводки всегда приходится бороться с отсутствием контакта.
И правда, самое распространенное повреждение - разрыв цепи при прохождения тока. Обычно эта неприятность происходит в зажимах, клеммах, скрутках и других местах соединения проводов. Невелика беда если нарушен фазный проводник и потухла люстра или перестала работать стиральная машина. Мы спокойно терпим временные неудобства (хотя отключившийся телевизор способен вызвать бурю эмоций). Однако последствия могут быть гораздо серьезнее, если произошло разъединение защитной шины. Мы этого и не заметим, поскольку все бытовые приборы и светильники функционируют, как и прежде, но риск поражения электрическим током становится существенным.
Нередко ухудшение контакта приводит не к «отключению света», а к нагреву изоляции и возгоранию, вследствие чего происходят пожары, превращающие в пепел все нажитое.
В этой статье я попробую в полной мере осветить вопрос, правильного соединения проводов. У любого, кто собрался хоть что-то сделать с проводкой: будь то перенос розетки или смена люстры, вызывает живой интерес тема надежного и безопасного, во всех отношениях, соединения проводников.
Иногда встречается мнение: вот, мол, раньше делали на века — и паяли, и сваривали, не то, что нынче...
Так было раньше, в ответственных случаях (в промышленности) скрутку сваривали с помощью трансформатора и угольного электрода (в качестве которого годилась щетка от электродвигателя). Дугой проваривали ее кончик, создавая надежный контакт на годы. Этот способ применялся как для алюминиевых, так и для медных проводов. Им пользовались до 90-х годов.
Теперь ситуация, по сравнению с прошлыми годами, изменилась в лучшую сторону. И причин этому несколько.
Одна из них - стали доступнее различные клеммники и зажимы. Ведь раньше провода просто скручивали и заматывали изолентой. В массовом строительстве соединение фиксировали пластмассовыми колпачками. Они и сейчас часто применяются. Внутри них либо специальный гель, препятствующий окислению проводов, либо конусная пружинка, навинчиваемая на скрутку, как по резьбе. Средство удобное, но не лишенное недостатков. Пружинные колпачки рассчитаны на определенное количество проводов: скажем, четыре по 1, 5 кв. мм или два по 4 кв. мм. – и не более. Поэтому при монтажных работах надо иметь набор разного размера.
Еще одна причина улучшения качества соединений - переход на медные провода, вместо алюминиевых. Внедрённая трехпроводная схема жилых зданий безопаснее двухпроводной. Если в последней по «нулевому» проводнику, выполняющему защитные функции, течет тот же ток, что и по фазному, нагревая и разрушая контакты (о безопасности в таком случае говорить не приходится), то в первой схеме по защитному проводнику в рабочем режиме ток не течет, и сделанные в нем соединения не испытывают нагрузок и не деградируют со временем.
Сейчас электромонтажники предпочитают для стационарного монтажа провод ПВС (гибкий, многожильный), из-за того, что его легко скручивать (других аргументов в пользу такого применения у него нет). Однако соединение надо зафиксировать.
1. Пайкой? Но никто ее не любит. Гораздо легче воспользоваться клеммником - вставляете скрутку и затягиваете один или два винта. В этом конкретном случае важно, чтобы прижим выполнялся плоской пластиной, а не винтом, перерезающим жилы. Если такой пластины нет, то обязательно надо пропаивать или надевать на скрутку тонкостенный наконечник, препятствующий расползанию проводов в клемме. Главный недостаток пайки, а она применяется в основном на мягких многопроволочных жилах, в том, что смещение провода способно привести к его обрыву там, где заканчивается луженый участок. Поэтому следует ее избегать, если соединение будет испытывать механическое воздействие.
Пропаянную скрутку изолируют либо пластмассовым колпачком, либо изолентой. Согласно ПУЭ, надо как минимум три ее слоя, то есть один проход с тройным перекрытием Это относится и к хлопчатобумажной (черная ткань), и к виниловой ленте. Первая - более термостойкая. Она «держит» 70-80 градусов, в то время как вторая течет при 50-60. Однако х/б материал со временем теряет свои водоотталкивающие свойства (и даже впитывает влагу), поэтому иногда для большей термостойкости внутренний слой делают тканевым, а внешний – виниловым. Он-то и обеспечивает герметичность.
2. Клеммными колодками для соединения проводников профессионалы пользуются чаще всего, отпиливая или отрезая ножом требуемое число ячеек. Жесткие однопроволочные жилы при соединении фиксируют колпачками, пайкой, винтовыми зажимами, сваркой, пружинными клеммами. Например, удобны колодки на один зажим. Два провода просто вставляют в отверстие и фиксируют винтом. Другой тип клеммников способны прижимать одним винтом сразу два провода, размещенных параллельно, - скрутка в большинстве случаев вовсе не понадобится. Клеммники в основном устроены так, что никакой дополнительной изоляции не требуется. Степень защиты у них - IP20, и невозможно коснуться пальцем токоведущих частей. Еще один рубеж защиты - пластмассовый корпус щитка или распаечной коробки.
3. Пружинные клеммы - хорошая альтернатива для бытового применения. Провод достаточно зачистить от изоляции и вставить в отверстие – там он зафиксируется пружиной. Причем есть модели как для жестких однопроволочных, так и для мягких многопроволочных жил. Одно из достоинств этих компактных устройств - беспроблемное соединение проводов разного диаметра, как медных, так и алюминиевых. Они не контактируют, что исключает электрокоррозию. Более того, гель, заполняющий внутренний объем, разрушает оксидную пленку на алюминии и защищает его от коррозии. Пользуясь пружинными клеммами, следует учитывать, что они соединяют только то количество проводов, на которое рассчитаны. Готовясь к электромонтажным работам, надо тщательно продумать, сколько и каких клемм понадобится.
Пружинные клеммы еще и хорошее средство соединения вместе не двух, а нескольких проводов, да к тому же разного сечения. Но для подобных целей годятся и обычные клеммные колодки. У них много изолированных друг от друга гнезд. Обычно в каждом гнезде по два винта. Под один винт в гнезде заводим провод, а вторым прижимается гребенка, которая электрически связывает между собой все гнезда клеммной колодки.
4. Клеммником проще воспользоваться для соединения нескольких проводников (их может быть сколь угодно много). Это единая медная планка с отверстиями и винтовыми прижимами. Все токоведущие части хорошо изолированы. Крепится в распаечной коробке или распределительном шкафчике - две или три штуки в зависимости от типа проводки. Такая конструкция хороша для жестких проводников, но не совсем удобна для гибких: их надо облуживать или спрессовывать наконечником.
5. «Орешки». Для того, чтобы сделать ответвление от целого провода надо сделать скрутку и пропаять ее. А можно, для этого использовать ответвительные сжимы, известные среди электриков как «орешки». Их так называют из-за схожести корпуса с грецким орехом. Внутри две стальные пластины с канавками под проводники, сжимаемые четырьмя винтами. Между ними еще одна – плоская. Она служит барьером при соединении медных и алюминиевых проводов. Есть модели как для «уличных», так и для «домашних» работ. Чаще всего их применяют при подсоединении к алюминиевым проводам, например, воздушных линий. В многоэтажных жилых домах с их помощью делают отводы в квартиры от алюминиевого «стояка» (с 2001 года их положено выполнять только медными проводами).
Невзирая на то, что идёт повсеместный переход на медные проводники, в продаже много алюминиевых проводов. Раз их производят, то надо и потреблять где-то. Материал дешев, и его использование вполне оправданно, когда не представляет опасности. Именно поэтому в новых правилах для них оставлена лазейка.
Алюминиевые провода разрешены для питания стационарных потребителей с известной заранее, гарантированной мощностью, например, насосов, кондиционеров, вентиляторов. К бытовым же розеткам, где сегодня нагрузка 1 кВт, а завтра - б кВт (захотели, скажем, погреться у радиатора), подводят только медные провода и кабели.
По современным нормативам в строительстве, алюминий широко применяют для наружных электропроводок (воздушные линии, подземные кабели и т. п.), а уже в жилищах разрешена только медь.
Однако немало наших граждан живут в домах, где внутренняя проводка, по преимуществу, из алюминия. И в ближайшем будущем не собираются переделывать всю ее на медную, но локальные изменения, например, перенос розетки, все же делают. В таких случаях для небольших ремонтных работ годится и алюминиевый, и медный провод. Надо только помнить, что недопустим непосредственный контакт этих двух материалов. Что касается алюминия, то следует учитывать, что он не только хрупкий и может сломаться после нескольких сгибов, но еще и «вытекает» из-под винтов, размягчаясь от небольшого нагрева контакта при протекании тока. При этом сила прижима существенно ослабевает, что еще больше повышает температуру.
Идеальным вариантом было бы правило: сегодня собрали, завтра подтянули, через неделю еще раз, а каждые полгода устраиваем очередную проверку с подтяжкой. Это относится к алюминию, но крайне желательно контролировать и винтовые соединения медных проводов хотя бы раз в два года.
Любое соединение должно быть доступно для осмотра и ремонта. На практике это требование выполняется далеко не всегда, но это говорит уже о недобросовестности исполнителей. Правила придуманы для того, чтобы исключить вероятность пожара или поражения людей током. Их нарушение не обязательно ведет к аварии или смертельному исходу, но резко повышает вероятность этих событий.
Чтобы соединения было удобнее контролировать в дальнейшем, их выполняют в распаечных коробках. Это название сохранилось еще с тех времен, когда провода только паялись. Теперь же от этой операции ничего не осталось, и «распайкой» называют любую скрутку, сжим, соединение. Обычно внутри коробки расположен клеммники.
Есть модели как для скрытой, так и для открытой проводки. Их размеры подбирают в соответствии с количеством соединений и сечением проводов.
Выше описаны различные способы соединения проводов. Практически все они равноприемлемы. У каждого есть свои достоинства и свои недостатки. Пайка, например, не требует периодических проверок плотности контакта, но делать ее не будет ни один монтажник - слишком много времени занимает самое простое соединение двух проводов. Пружинные клеммы всем хороши - соединяют мгновенно, надежны, не позволяют работать кое-как (каким бы разгильдяем ни был электрик, он вынужден делать правильно - другого пути у него нет), но они предназначены только для однопроволочных жил (есть модели и для многопроволочных, но они служат для соединения одного жесткого проводника с одним гибким) и строго определенного их количества (нельзя, скажем, сделать еще одно ответвление, когда все «места» заняты). И у винтовых зажимов есть «плюсы» и «минусы».
Если один электрик говорит, что лучше соединять винтом, а другой – что на скрутке с колпачком, это вовсе не означает их разную квалификацию. Просто каждый делает так, как ему легче, удобнее и привычнее. Если электромонтажная работа проведена грамотно и добросовестно, то в дальнейшем проблем не будет, каким бы способом ни выполнялись соединения.
