Сварка медных проводов

Почему сварка всегда лучше других способов соединений проводов » сайт для электриков — советы, примеры, схемы

Почему сварка всегда лучше других способов соединений проводовСогласно Правилам Устройства Электроустановок (п2.1.21): соединение, ответвление и оконцевание жил проводов и кабелей должны производиться при помощи опрессовки, сварки, пайки или сжимов (винтовых, болтовых и т.п.) в соответствии с действующими инструкциями.

Сколь бы удобные (для лентяев) способы соединения проводов ни придумывали, никакой из них по долговечности и проводимости контакта не сравнится со сваркой. Даже пайка разрушается со временем: присутствует третий, более легкоплавкий и рыхлый металл (припой), на границе разных сплавов всегда существует переходное сопротивление, возможны разрушающие химические реакции и так далее.

Длительность и трудоёмкость выполнения качественной пайки не уступает сварочным работам: тщательная зачистка концов, применение флюсов, глубинный прогрев всей скрутки (тогда как сварка проводов делается обычно за пару секунд).

сварка скрутокРазличные обжимы и клеммники вообще не выдерживают никакого сравнения. Медь – основной материал проводников – металл совершенно неупругий, пластичный. Он имеет свойство «вытекать» из-под нагрузки, не помогают даже гровер-шайбы.

В достаточно же глубоко подпружиненных самозажимных клеммниках, как правило, слишком мала площадь эффективно контактирующей поверхности. При больших токах это приводит к нагреву о отпуску этих самых пружин: они теряют упругость.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Самые прочные металлы в мире: топ-10

После сварки вообще пропадает понятие «контакт»: электрический ток не проходит через какие-то (пусть даже очень плотно соприкасающиеся) границы проводников, а течет по монолитному однотипному металлу. Разумеется, и сопротивление подобных соединений оказывается рекордно низким, и, соответственно, выделения тепла практически не происходит (из-за утолщения при оплавлении и отсутствия плотной изоляции температура соединения при максимальном токе может быть даже ниже, чем у подводящих проводников).

Осуществляют сварку по торцам предварительно скрученных проводников угольным электродом при помощи аппаратов мощностью около 500Вт (для сечения скруток до 25мм2). Из-за относительно малых токов и низкой (по сравнению со сталью) температуры плавления процесс происходит без большой ослепительной дуги, без глубинного прогрева материалов и разбрызгивания металла. Конечно, это не отменяет защитных очков, жаропрочных подкладок и т.п., но все меры безопасности могут быть значительно упрощены в сравнении с силовой электросваркой.

Аппарат для сварки проводов

Аппарат для сварки скруток

Для предотвращения окисления проводников применяют специальный флюс «ВАМИ» или обычную буру. Удобнее всего опускать скрученные проводники сверху в ямку с флюсом, проделанную в угле. Но некоторые умельцы прекрасно оплавляют скрутку и острым электродом «на весу».

Если после остывания и удаления флюса такое соединение покрыть лаком, а затем изолировать ПВХ-лентой или специальным колпачком, оно будет практически вечным.

Автор: Бегенеев Алексей

Параметры сварочного тока

Под параметрами подразумевается сила тока, напряжение и время сварки. Здесь у каждого свое мнение и понимание того, как нужно правильно настраивать дугу. Необходимое значение тока можно выставить, пользуясь инверторным сварочным аппаратом ресанта. Трансформаторные устройства подобным функционалом не обладают. Усредненные параметры для сварки проводки приведены в таблице.

Сечение свариваемых проводов, кв. мм. Количество жил, шт. Ток, А
1,5 2 70
1,5 3 80
2,5 2 100
2,5 4 120
ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Мобильные телефоны - teXet - цифровая техника

Сварка обеспечивает наиболее качественное и надежное электрическое соединение проводки. Такой способ требует некоторого опыта и наличия оборудования. Однако полученный контакт будет обладать повышенной надежностью и прослужит не меньше, чем сами провода.

Сварка позволяет получить надежное соединение проводов
Сварка позволяет получить надежное соединение проводов

Для сваривания необходим мощный источник тока, графитовые электроды и средства индивидуальной защиты. Во время работы следует остерегаться ярких вспышек дуги и раскаленных электродов. Нужно учитывать и то, что устройство работает от сетевого напряжения. Поэтому необходимо соблюдать элементарные правила электробезопасности.

Почему не получится паяльником

Паяльником сварить провода не получится. Сварка и пайка — это вещи абсолютно разные. При спаивании проводники соединяются посредством припоя. Он затекает между токоведущими жилами и играет роль электропроводящего клея. При сваривании контакт получается иным образом. Проводники расплавляются и, находясь в жидком виде, смешиваются друг с другом. Полученное соединение на порядок надежнее пайки.

Пайка проводов паяльником
Пайка проводов паяльником

Прочий инструмент для сварки проводов

Из ручного инструмента пригодятся пассатижи, кусачки и нож. Возможно, понадобится и другой инструмент, но его уже каждый выбирает исходя из собственной технологии сварки проводов. Пассатижи нужны, чтобы держать спаиваемую скрутку. Кусачки — чтобы подрезать ее до нужной длины. Нож — для снятия изоляции с проводов.

Плоскогубцы и бокорезы электромонтажные
Плоскогубцы и бокорезы электромонтажные

Дополнительная информация. Возможно немного схитрить. Один из проводов выходной обмотки нужно подключить к старым ненужным пассатижам. Для этого к ним приваривается винт. Затем с помощью гаек и медного наконечника на винт подключается провод от трансформатора. Во время работы свариваемые провода удерживаются этими же пассатижами.

Технология сварки проводов

Технология сварки электропроводки основана на расплавлении токоведущих жил и их дальнейшем сплавлении друг с другом. Весь процесс протекает при высоких температурах порядка 1000°C, когда металл проводников находится в жидком состоянии. Нагрев осуществляется с помощью электрического тока в десятки и даже сотни ампер.

Сварка проводов угольным электродом
Сварка проводов угольным электродом

Сварка термитной смесью

Термитная сварка применяется редко. Ее используют на проводах большого сечения и только на открытом воздухе. Свариваемые провода помещаются в огнеупорный стакан. В него засыпается термит — порошок из алюминия и оксида железа. Смесь поджигается и горит при температуре 2300-2700°C. Жар расплавляет провода и сваривает их между собой.

Комплект для термитной сварки
Комплект для термитной сварки

Способ не годится для неподготовленного человека и неприменим в домашних условиях. Он крайне пожароопасен. При горении термитной смеси выделяются вредные газы. Из огнеупорного стакана вылетают раскаленные искры и капли металла.

Как варить медные провода

Сварка медных проводов не требует большого опыта. Порядок работы таков:

  1. Токоведущие жилы зачищаются от изоляции. Затем оголенные проводники скручиваются.
  2. Со стороны изоляции к скрутке подключается один из сварочных проводов. Это удобно делать при помощи пассатижей или каких-либо самодельных зажимов.
  3. К противоположному концу скрутки необходимо прикоснуться угольным электродом. Загорится небольшая сварочная дуга. Конец скрутки расплавится. При необходимости операция повторяется несколько раз до образования на конце соединения прочной аккуратной капли расплавленного металла.
  4. После сварки полученную скрутку необходимо заизолировать монтажными колпачками, термоусаживаемой трубкой или изоляционной лентой.

Инверторы

Для передвижной быстрой работы с проводкой лучше приобрести небольшой аппарат. Это может быть обычный инвертор с минимальным весом, чья конфигурация позволяет вешать оборудование на плече и выполнять сварку скруток на любой высоте.

Работа инвертором производится так же, как и трансформатором. «Плюс» с электродом находится в одной руке электрика, а «минус» со специальным зажимом в другой. Характеристик аппарата с диапазоном силы тока от 40 до 200 А хватит на большинство видов проводки встречающейся в быту. Сварку медных проводов инвертором выполнять удобнее, ввиду «мягкой» работы дуги и меньшего шума от самого источника тока.

Почему не паяльником?

Преимущество метода перед похожей работой паяльником состоит в:

  • отсутствии необходимости присадочного материала (олово);
  • не нужно предварительно лудить металл;
  • сварка скруток выполняется быстрее по времени, чем пайка, что эффективней при большом объеме работ;
  • для пайки проводов разного диаметра нужны разные по мощности паяльники, сварочный аппарат же переключается под любое сечение;
  • некоторые кабеля настолько толстые, что их можно соединить только сваркой.

Аппарат из железного трансформатора

В основе такого аппарата для сварки проводов лежит мощный трансформатор с железным сердечником. Идеально, если он советского производства, ведь техника тех времен выполнялась с запасом по мощности.

Трансформатор берет от розетки 220 В и понижает их до низкого и безопасного для человека напряжения 12-48 В. При этом ток в выходной обмотке достигает значений порядка 25-250 А. Выходные параметры трансформатора рассчитываются заранее или подбираются путем изменения количества витков вторичной обмотки.

Трансформатор для сварки проводов
Трансформатор для сварки проводов

У железных трансформаторов есть весомые преимущества:

  • надежность;
  • простота ремонта;
  • неприхотливость к условиям работы.

Имеются и недостатки:

  • в железном трансформаторе не получится легко и быстро выставить нужный выходной ток;
  • большой вес, начиная примерно от 5-7 кг.

Расходные материалы и инструменты

Большинство инструментов и материалов для сборки доступны в домашних мастерских и электротехнических магазинах любого города. Сложности вызовет только поиск трансформатора. Не везде получится купить подходящий по мощности. Как вариант, можно поискать нужный на барахолках, блошиных рынках или поспрашивать у знакомых с заводов и предприятий.

Более подробный перечень необходимых инструментов и материалов выглядит следующим образом:

  • понижающий трансформатор;
  • материалы для крепежа и корпуса;
  • медные гибкие провода большого сечения от 35 кв. мм;
  • слесарные и измерительные инструменты, отвертки, ножовка по металлу и т. п.
Понижающие трансформаторы для изготовления аппарата
Понижающие трансформаторы для изготовления аппарата

Дополнительная информация. В качестве проводов для выходного тока отлично подходят гибкие многожильные AWG кабели в силиконовой изоляции. Их защитное покрытие выдерживает высокие температуры. Сам проводник мягкий и податливый для руки. С такими проводами удобнее работать и лазить по распределительным коробкам под потолком.

Средства индивидуальной защиты

При сварке проводов появляется ряд опасных для здоровья факторов. Наиболее весомые из них таковы:

  1. Яркое излучение от электродов. Для защиты от вспышек принято использовать сварочные маски или очки. Они защитят глаза от слишком сильного светового излучения дуги, а лицо от возможных искр.
  2. Высокая температура сварки свыше 1300°C. Здесь пригодятся перчатки из негорючих материалов. Обжечь может не столько прикосновение к раскаленному металлу, сколько его брызги и искры.
  3. Риск поражения электрическим током. Подобные устройства для сварки работают от розетки. Не всегда с ними обращаются достаточно аккуратно. Поэтому возможно повреждение изоляции и попадание корпуса аппарата или его вторичной обмотки под потенциал сети. Для защиты от этого фактора пригодятся знания в электрике, технике безопасности и здравый смысл.
Средства защиты сварщика
Средства защиты сварщика

Современная инверторная сварка

Современные устройства на полупроводниках, микросхемах и транзисторах — это те же сварочные аппараты, которыми сваривают железные трубы и заборы. Только для оплавления медной проводки необходимы другие типы электродов.

Сварка инвертором имеет следующие плюсы:

  • легкий вес;
  • возможность выставить требуемое значение тока с точностью до 1 А.

Минусы:

  • сложный ремонт, требующий опыта и знаний в электронике;
  • аппарат нужно содержать в чистоте и сухости, иначе он сгорит в неподходящий момент.
Инверторный прибор для электропроводки
Инверторный прибор для электропроводки

Сваривание проводов из алюминия

Сварка алюминиевых проводов графитовым электродом возможна, но требует некоторого опыта. В расплавленном виде алюминий более текучий чем медь. Поэтому во время жидкой фазы он способен просто вытечь с места соединения. После застывания также есть особенности. Алюминий хрупкий, токоведущая жила легко обламывается в месте сварки.

Дополнительная информация. Гораздо удобнее сваривать алюминиевую проводку газовой горелкой. Для этого заранее подготовленная скрутка нагревается пламенем. Затем тонким железным прутком (гвоздь, отвертка) необходимо разорвать оксидную пленку и позволить металлам свариваемых жил перемешаться друг с другом. Это сложно, требует практики, но гарантирует самое надежное соединение алюминиевых токоведущих жил.

Сваривание медных проводов с алюминиевыми

Нежелательно прибегать к сварке жил из разных металлов. Однако если необходимо сплавить медный провод с алюминием, то работа выполняется по следующему алгоритму:

  1. Проводники зачищаются от изоляции. Если на них имеется слой окисла, то его необходимо соскоблить ножом.
  2. Алюминиевая жила накручивается на медную. Виток к витку. С максимально плотным прилеганием.
  3. Соединение пропитывается специальным флюсом для снятия оксидной пленки с алюминия. Например, Ф-64 и подобные.
  4. Непосредственно сварка выполняется так же, как и для медных кабелей. Стоит помнить про хрупкость алюминия и не гнуть лишний раз контакт.

Пайка

Область применения: радио- и микроэлектроника (для присоединения проводов на плату). Пайка также применяется для скрепления между собой различных проводников.

Преимущества: допустимо соединение между собой меди и алюминия. Существенный недостаток — слабое место коммутации. Разрыв в месте пайки может произойти даже при слабом воздействии. Также необходим набор обязательных аксессуаров: паяльник либо паяльная станция и припой.

Скрутка

Один из самых популярных и примитивных способов соединения. Используется повсеместно и с любыми видами кабельно-проводниковой продукции. Относительно недавно включен в разряд запрещённых (прямого запрета в ПУЭ на это нет, но и в список разрешённых соединений скрутка не входит). Изолирование контактирующих поверхностей при скрутке осуществляется с помощью изоленты или с применением термоусадочных трубок.

В зависимости от многих факторов, таких как профессиональный навык, усилие при скручивании, применение зажимного инструмента, а также видов проводников может быть как надёжным, так и нет. Подобное соединение связано с определённым риском, так как со временем скрутка теряет свои прижимные свойства, вследствие чего ослабляется контакт между проводниками, что приводит к повышению температуры в месте соединения и возгоранию.

Применение: скрутка больше подходит для организации временного соединения. Для исключения возможных рисков рекомендовано воспользоваться одним из выше представленных способов.

Преимущества: быстрота и простота применения, возможность соединения меди и алюминия. Недостатки: высокий риск возникновения пожара, быстрое окисление места соединения и, как следствие, ухудшение контакта.

Держатель для электрода

Сварка осуществляется графитовым электродом, покрытым тонким слоем меди. Такая комбинация обеспечивает хорошую проводимость меди в сочетании с жароустойчивостью графита. Подобные электроды имеются в продаже.

Если же найти их не удалось, то можно изготовить самостоятельно из графитовой щетки электродвигателя. Ее следует взять покрупнее и выпилить ножовкой по металлу до желаемого размера.

Самодельные держаки для сварки
Самодельные держаки для сварки

Держак выполняется из пары медных шин и болтов для затяжки. Приспособление должно надежно зажимать графитовый электрод.

Оцените статью
ObzorTop15
Adblock
detector