Почему нельзя паять заземляющую скрутку

Скрутки, клеммники и WAGO

Сечение 2,5 кв.мм выбрано, поскольку, исходя из надписей на корпусе WAGO, это единственное сечение поддерживаемое клеммой.

1,5 кв.мм — слишком тонкий — диаметр 1,4 мм. 4 кв.мм — слишком толстый — 2,3 мм. Такое ограничение дополнительно огорчает тем, что согласно таблице 1.3.4 ПУЭ, максимальный ток для двухжильного 2,5 кв.мм — 25 А, а клемма только на 20 А.

С алюминиевым проводом возникла проблема. Имеющаяся проволока сечением 6,1 кв.мм, не является эквивалентом меди 2,5 кв.мм по токовой нагрузке (таблицы 1.3.4 и 1.3.5 ПУЭ), что делает невозможным прямое сравнение. По этой причине результаты измерений не включены в итоговую таблицу. Но не страшно. В любом случае, целью опыта была проверка медных соединений, а алюминиевые скрутки добавлены в качестве шок-контента.

Клеммники ТВ используются двумя способами: сквозным — провода зажаты с разных сторон и совместным — оба провода под одной шайбой, но без непосредственного контакта.

Сопротивление

Проще всего охарактеризовать качество электрического соединения его переходным сопротивлением. Для определения оного была собрана следующая «установка»:

Здесь виден, недостающий на первом фото, «полиэтиленовый» клеммник.

Сопротивление соединения определяется путём пропускания тока 2,5 А и измерения падения напряжения. Для подключения вольтметра на расстоянии 5 см от входов проводов в клеммники сделаны надрезы в изоляции. Далее в соответствии с законом Ома R=U/2,5.

Для сравнения выполнено измерение сопротивления целого провода длиной 12 см (между точками подключения вольтметра).

Нагрев

Для проверки поведения соединений в практических условиях, было измерено превышение температуры над окружающей средой после трёхчасового пребывания под током 15,5 А. Измерение проводилось термопарой прижатой к жиле провода в точке входа в клеммник. Поскольку у WAGO изоляция провода вставляется в специальные углубления — измерение проводилось внутри корпуса. Скрутка, для правдоподобности, была обмотана синей изолентой — измерение температуры проводилось под изолентой.

«Полиэтиленовый» клеммник появился после разборки установки и в опыт тоже не попал.

Если внимательно посмотреть, то можно увидеть, что вся схема — одно короткое замыкание, включенное в розетку. Но низкое выходное напряжение (0,4 В) и паразитное сопротивление обмоток трансформаторов ограничивают ток до величин менее номинальных.

Практическая реализация схемы:

Обратите внимание на кучку горелых предохранителей.

Результаты

R, мОм	T
ТВ-25 прямое	1,3	+10º
ТВ-25 рядом	1,0	+ 9º
ТВ-15 прямое	1,3	+11º
ТВ-15 рядом	1,0	+11º
WAGO 222 (серый)	1,4	+11º
WAGO 221 (прозрачный)	1,4	+12º
cкрутка	1,1	+ 9º
«полиэтиленовый»	1,2	—
провод	1,0	+10º
пайка	0,9	—

Разница температур находится на границе разрешения термометра (1º) и мало зависит от сопротивления контактов. Последнее свидетельствует о том, что нагреваются в основном провода, а не места контактов. Похоже, что крупногабаритные клеммники (и скрутки) охлаждают место контакта.

При токе 15 А, существенной разницы между способами соединения нет.

Все экземпляры помещены на хранение в цветочный горшок (без земли) на балконе, где бывает не только сыро, но и мокро, суточный перепад температур около 30º, а годовой — 70º. Если через год не забуду, то исследую вопрос ослабления контакта со временем.

Дополнение: Маркировка сечений WAGO

При ближайшем рассмотрении было обнаружено, что утверждение о поддержке только сечения 2,5 кв.мм не верно.

С учётом некоторых противоречий между надписями на корпусе ( «Cu 1.6/2⌀ 24-12AWG») и информацией на сайте , поддерживаемый диапазон составляет 0,2..2,5 (4?) кв.мм.

Дополнение: Маркировка токов WAGO

Указано два тока: 20 А по UL 1059 и 32 А по IEC 60664-1.

UL 1059 — стандарт на клеммники. Описана методика проверки на нагрев, позволяющая определить номинальный ток.
IEC (ГОСТ Р) 60664-1 — стандарт на изоляцию — не содержит указаний по определению номинального тока.

Дополнение: Пайка

Провода спаяны на протяжении 25 мм. Без скрутки. Без непосредственного медного контакта.

Сопротивление 0,9 мОм, что меньше чем у целого провода.

Десять причин в пользу непаянного заземления

Начиная с 80-х годов прошлого века, непаянная система заземления прочно вошла в конструкции кабельных муфт ведущих мировых производителей кабельной арматуры, таких как Raychem (Tyco Electronics) и 3M, полностью заместив и вытеснив собой пайку. Более чем тридцатилетний мировой опыт установки концевых и соединительных муфт на различные классы напряжения и типы кабелей убедительно свидетельствует о преимуществе непаянной системы заземления. В отечественной электромонтажной практике пружины постоянного давления (ППД), как альтернатива традиционной пайке, получили ограниченную известность и начали применяться с конца 90-х гг. На сегодняшний день, Россия и страны бывшего СНГ остаются, пожалуй, единственным регионом в мире, где, по-прежнему, доминирует технология пайки при монтаже кабельных муфт. Однако, несмотря на медлительность процесса, количество муфт, использующих непаянную систему заземления и ее популярность, неуклонно растут год от года.

Риск повреждения кабельной изоляции при пайке

Лужение участка алюминиевой оболочки маслопропитанного кабеля для последующего припаивания к нему провода заземления возможно только с помощью тугоплавких припоев, наименьшая температура плавления которых более 400-450°С (например, припой А). При таком нагреве оболочки возможно локальное высушивание и деструкция бумажной изоляции, что приводит к снижению изолирующих свойств и пробоям.
При припаивании провода заземления к свинцовой оболочке маслопропитанного кабеля имеется риск повреждения целостности оболочки и нарушение ее герметичности, так как температура, при которой выполняется пайка, соизмерима с температурой плавления свинца. При этом вероятность повреждения маслопропитанной изоляции многократно возрастает.
Неаккуратная пайка отводящего провода заземления на ленточной броне кабелей с пластмассовой изоляцией также может вызвать повреждения жильной изоляции вследствие низкой температуры плавления ПВХ изоляции.

Использование непаянной системы заземления полностью исключает эти риски.

Безальтернативность непаянной системы заземления.

Новое поколение современных высокоэффективных кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 10-35 кВ предъявляет особые требования к монтажу кабельных муфт. Небрежное снятие полупроводящего экрана по изоляции, несоблюдение размеров разделки, малейшие задиры, порезы и температурные повреждения изоляционного слоя могут привести к выходу кабельной линии из строя. Вслед за технологиями монтажа, демонстрируемыми ведущими мировыми разработчиками кабельной арматуры, производители кабеля рекомендуют монтаж исключительно непаянной системы заземления.
В тех случаях, когда конструкция кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена предусматривает медный ленточный экран, ППД являются единственным возможным техническим решением для заземления.
Кабельные муфты так называемой «холодной усадки» на основе предрастянутых резиновых эластомеров, разработанные с повышенными требованиями к пожарной безопасности, также предполагают только непаянную систему заземления.
При ремонте старых линий, когда кабель пролежал под землей многие годы и слой бронелент подвергся значительной коррозии, монтаж провода-перемычки в соединительной ремонтной муфте возможен только при помощи ППД.

Надежность контактного соединения при помощи пружин постоянного давления.

Здоровье и экология.

По степени воздействия на живые организмы свинец отнесен к классу наиболее высокотоксичных и опасных веществ наряду с мышьяком, кадмием, ртутью, шестивалентным хромом и асбестом. Попадая в организм человека, свинец практически не выводятся из тканей организма, что ведет к его накоплению и хроническим заболеваниям, сокращающим жизнь человека. По результатам официальной статистики среди всех профессиональных интоксикаций: свинцовая интоксикация занимает первое место в мире. Озабоченность европейского сообщества вопросами здоровья и экологической безопасности привела к выдвижению ряда законодательных инициатив по ограничению использования свинца и его соединений в промышленных товарах и технологиях. Так, согласно директиве Евросоюза 2002/95/ЕС RoHS (Restriction of Hazardous Substances) с 1 июля 2006 года было наложено ограничение использование свинцовосодержащих припоев. А с 1 июля 2011 года, все электронные компоненты должны производиться с соблюдением жестких экологических норм и не содержать таких химических элементов как свинец, ртуть, кадмий и других опасных для здоровья соединений.

Припой ПОС-30 и российские реалии.

Быстрота, легкость и удобство монтажа.

механической зачистки и обезжиривания металлической поверхности кабеля на месте предполагаемой пайки,
предварительного прогрева зачищенной поверхности и обработки ее флюсом,
облуживания контактного участка,
фиксации заземляющего провода при помощи стальной проволоки,
пайки провода заземления

При использовании напаянной системы заземления последние четыре операции сводятся к одной. Монтаж пружины занимает минимальное время и не требует дополнительного инструмента.

Сведение к минимуму влияния «человеческого фактора».

Отсутствие необходимости в дополнительном инструменте.

Цена вопроса и выбор.

Читать дальше: Особенности и конкурентные преимущества пружин постоянного давления «КВТ»

Почему электропроводку нельзя паять?

Dr_Law

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Важная информация

Мы разместили cookie-файлы на ваше устройство, чтобы помочь сделать этот сайт лучше. Вы можете изменить свои настройки cookie-файлов, или продолжить без изменения настроек.

Как соединить провода в распределительной коробке?

Проводка в квартире или доме – сложная инженерная система, состоящая из множества элементов. Остановимся подробнее на одном из них – распределительной коробке. В этой статье мы рассмотрим, зачем нужна распределительная коробка, как можно соединить провода в ней и что влияет на тип соединения.

Зачем нужна распределительная коробка?

Для обеспечения всех электроприборов в доме электроэнергией производят разделение общей магистрали на несколько линий. В точках такого разделения устанавливаются распределительные коробки.

Место соединения проводов потенциально опасно, т.к. со временем может ослабнуть. Это приведёт к плохому контакту, увеличению сопротивления, а также нагреванию, вплоть до возгорания. Соединения, вмурованные в стену, не обслуживаемы и могут привести к пожару. Распределительная коробка изолирует место разделения на линии и препятствует возгоранию. Также в ней легко проконтролировать надёжность контактов, а в случае необходимости проводку можно переподключить.

Кроме того, подключение кабелей в распределительной коробке выглядит более эстетично даже при прокладке внешней проводки.

Способы соединения проводов в распределительной коробке

Способов соединить кабели существует множество. Одни не подходят для подключения в распредкоробке из-за больших габаритов, а другие можно использовать только в определённых условиях. Рассмотрим подробнее самые популярные и эффективные способы.

Скрутка. Этот способ простой и не требует дополнительных затрат. Для соединения проводов их нужно зачистить от изоляции и скрутить между собой плоскогубцами, а затем заизолировать изолентой или термоусадочной трубкой. Основным недостатком этого способа является ослабление контакта жил со временем, что приводит к росту сопротивления соединяющих проводов и нагреванию. Поэтому его можно применять только для прокладки временной проводки. По ПУЭ такой способ соединения запрещен для длительного использования.

+ необходимо минимум инструментов;

– недопустимо для длительного использования;

– низкое качество соединений;

– недопустимо для соединения жил из разных металлов.

Пайка . Такой способ считается достаточно надёжным. Провода нужно освободить от изоляции, пролудить, аккуратно скрутить плоскогубцами и пропаять по всей длине. Также для быстрой пайки можно использовать портативный тигель с расплавленным припоем, в который погружаются скрутки жил.

+ хорошее качество соединений;

– нет возможности разъединить для переподключения;

– наличие специального инструмента и материалов, а также навыков работы с ними;

– сложность пайки большого количества кабелей или жил с большим сечением;

– нельзя паять вместе разные металлы;

Сварка . Также надёжное соединение. Перед тем как приварить оба конца кабеля их нужно освободить от изоляции, жилы зачистить до блеска надфилем, сделать скрутку длиной не менее 50 мм. Затем на верхнюю часть скрутки цепляется заземляющий контакт сварочного аппарата, а снизу подносится электрод. Обработанные сваркой скрутки нужно заизолировать.

+ хорошее качество соединений;

– наличие сварочного аппарата и умения работать с ним;

– не используется для кабелей из разных металлов;

– невозможность работать в труднодоступных местах.

Опрессовка. Достаточно надёжный вариант соединения проводов. Перед опрессовкой жилу необходимо зачистить от изоляции, произвести скрутку токоведущих жил пассатижами. Затем на скрутку устанавливается специальная гильза и обжимается при помощи кримпера. Гильза и часть кабеля изолируется термоусадочной трубкой или изолентой.

+ хорошее качество соединения;

+ невысокая цена гильз;

– использование специального кримпера для обжима гильз;

– для соединения проводов из разных материалов нужно использовать специальные гильзы.

Клеммные винтовые колодки . Это специальные пластмассовые колодки с латунными втулками и винтовыми креплениями. Для такого соединения, зачищенные от изоляции жилы нужно вставить в специальные ячейки и затянуть винтовое крепление отвёрткой. Многожильные провода перед подключением к колодке нужно оснастить гильзой.

+ невысокая цена колодок;

+ быстрый и удобный монтаж;

+ можно использовать для соединения проводов из разных металлов;

– сложность установки для многожильных проводов;

– высокая вероятность повреждения жилы во время затягивания винтового крепления;

– тяжело контролировать надёжность винтового крепления.

Пружинные клеммы . В отличие от обычных клемников, такие клеммы имеют специальный прижимной механизм. Он позволяет надёжно фиксировать провод в клеммнике, не передавливая его. Для подключения нужно, свободные от изоляции концы кабеля, поместить в отверстия колодки и нажать фиксирующий рычажок.

+ хорошее качество соединения;

+ возможность подключения проводов из разных металлов;

+ существуют разъёмные и неразъёмные клеммы;

+ не повреждают тонкие жилы многожильного провода;

– более высокая цена, по сравнению с обычными клеммниками.

Колпачки СИЗ . Соединительные изолирующие зажимы (СИЗ) состоят из колпачка и специальной пружины внутри. При помощи этой пружины фиксируются провода внутри колпачка. Устанавливаются на скрутку и защищают её от прослабления и возможного возгорания.

+ негорючие материалы защитят от возгорания при перегреве;

+ большой выбор цветов позволит маркировать контакт;

– низкое качество соединения;

– не пригодны для подключения проводов из разных металлов.

При подключении проводки в распределительной коробке обязательно нужно придерживаться маркировки, т.е. соединять нулевой провод с нулевыми, фазные с фазными, а заземляющие — с заземляющими.

Что влияет на тип соединений проводов?

То, как соединить провода в коробке зависит от следующих факторов:

Материал жил. Нельзя напрямую соединять жилы из меди и алюминия, т.к. это приводит к окислению жил и увеличению сопротивления.
Условия работы. Во влажных помещениях рекомендуется использовать герметичную распределительную коробку и дополнительно изолировать все соединения. Также нужна дополнительная защита при установке респредкоробки в запылённых помещениях и зараженных мелкими вредителями.
Количество соединяемых проводников. Для качественного подключения более 3-х проводов рекомендуется использовать пружинные клеммы. Это наиболее надёжный и простой способ монтажа нескольких проводников.
Сечение жил. При подключении проводов разного сечения можно использовать пайку, винтовые и пружинные клеммные колодки.
Соединение одножильных и многожильных проводов. Для этого хорошо подойдут пружинные клеммные блоки, т.к. прижим равномерный и не повреждает тонкие жилы. При использовании винтовых клеммников, многожильные провода нужно оснастить специальной гильзой. Она позволит надежно закрепить контакт и не нарушит структуру жил.

От правильности выполненных соединений зависит стабильность работы всей электросети. Поэтому при выборе типа подключения проводов в распределительной коробке нужно помнить, что основными параметрами должны быть надёжность и безопасность.