5. СОЕДИНЕНИЯ И ОКОНЦЕВАНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ И МЕДНЫХ ЖИЛ ПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ
Соединения и оконцевания жил проводов и кабелей производятся несколькими способами: опрессованием, электросваркой контактным разогревом, термитной сваркой, газовой сваркой (пропано-воздушная и пропано-кислородная), пайкой, механическими сжимами. Наиболее широкое применение получил метод опрессования при оконцевании как медных, так и алюминиевых жил изолированных проводов и кабелей напряжением до 35 кВ и при соединениях между собой жил кабелей напряжением до 1 кВ.
Опрессование оконцеваний и соединений алюминиевых жил по сравнению с медными имеет некоторые особенности, зависящие от свойств алюминия, технологии опрессования и качества наконечников и гильз. Наличие оксидной пленки на жилах и на внутренней поверхности гильз и наконечников усложняет процесс подготовки и создания контакта. Для получения надежного электрического контакта необходима очистка соединяемых элементов от оксидной пленки и применение специальных мер защиты от дальнейшего окисления алюминия как в процессе создания контакта, так и во время эксплуатации его.
Таким защитным средством служит кварцевазелиноная паста, состоящая из технического вазелина и кварцевого песка специального помола. Защищаемые поверхности покрывают пастой, чем предотвращают их дальнейшее окисление. При опрессовании кварц разрушает оксидную пленку, способствует созданию надежных точечных контактов, а вазелин препятствует их окислению в период эксплуатации.
Кроме того, длина алюминиевой гильзы и цилиндрической части алюминиевого наконечника больше, чем длина медной гильзы и наконечника (увеличение площади вдавливания и числа вдавливаний).
При опрессовании алюминиевых жил способом местного вдавливания на трубчатой части наконечника образуют две лунки, на гильзе — четыре лунки, по два вдавливания каждой жилы, введенной в гильзу. Для медных жил опрессование производят одним вдавливанием для наконечника и двумя вдавливаниями для соединительных гильз.
При применении двухзубого инструмента два вдавливания выполняют в один прием, четыре вдавливания — в два приема.
Общими требованиями к соединению и оконцеванию жил проводов методом опрессования являются:
чистота контактной поверхности;
соблюдение контактного давления, доведение обжатия до необходимых размеров, обеспечение заданной по инструкции глубины опрессования;
правильный подбор матриц, пуансонов, наконечников или соединительных гильз;
правильное расположение лунок, образуемых в местах вдавливания.
Чистота контактной поверхности обеспечивается удалением с жил остатков изоляции, очисткой гильз и наконечников от грязи и зачисткой внутренней части до металлического блеска.
Соблюдение нормы контактного давления обеспечивается правильным выбором инструмента для опрессования (пуансоны и матрицы) в соответствии с сечением и маркой жилы, а также измерением глубины вдавливания после опрессования и проверкой по таблице [JI. 4].
Наконечники или соединительные гильзы выбирают в соответствии с сечением и типом жилы. Расположение лунок, образуемых в местах вдавливания, и расстояния между ними определены в таблицах. Соединение и ответвление однопроволочных алюминиевых проводов с жилами сечением от 2,5 до 10 мм2 производят в гильзах серии ГАО. Максимальное суммарное сечение жил соединяемых проводов 32,5 мм2. Опрессование гильз производится одним вдавливанием при одностороннем заполнении жил и двумя вдавливаниями — при двустороннем. Для соединения и оконцевания проводов сечением свыше 10 мм2 применяют гильзы типа ГА и наконечники типов ТА и ТАМ.
Для оконцевания алюминиевых жил кабелей применяются герметизированные трубчатые наконечники. Для предотвращения вытекания кабельного пропиточного состава через щель в лопатке наконечника произведена герметизация щели путем двустороннего встречного вдавливания полукруглых канавок в плоской части наконечника. В настоящее время внедряются новые наконечники, формуемые из прутка, с продольными ребрами на внутренней трубчатой части.
Однопроволочные секторные алюминиевые жилы перед вводом в наконечник или гильзу скругляют специальным инструментом. После скругления конец жилы зачищается, смазывается кварцевазелиновой пастой и производится соединение или оконцевание в обычном порядке.
Для опрессования, как способа соединения алюминиевых жил кабелей, введено ограничение.
Соединение многопроволочных алюминиевых жил способом опрессования разрешается производить только у кабелей на напряжении не выше 1 000 В сечением не более 95 мм2. Соединение многопроволочных алюминиевых жил кабелей на напряжения 3 — 10 кВ и выше всех сечений, а также на напряжения до 1 000 В и сечения более 95 мм2 надо производить сваркой или пайкой.
Для опрессования алюминиевых и медно-алюминиевых кабельных наконечников типов ТА и ТАМ, а также алюминиевых соединительных гильз типа ГА на алюминиевых жилах проводов и кабелей сечениями 16— 240 мм2 выпускаются инструменты нескольких типов: УСА в двузубом и однозубом исполнении (рис. 12); УНИ-1А для однозубого вдавливания при соединении и оконцевании жил сечением 120—240 мм2, УНИ-2А для двузубого вдавливания.
При однозубом вдавливании опрессование одного контакта производится за две операции по одному вдавливанию за операцию прессами типов РМП-7 и РГП-5М. Инструментом в двузубом исполнении опрессование одного контакта производится в одну операцию двумя вдавливаниями одновременно прессом РГП-7 или РМП-7М или ПГЭП-2.
Для опрессования медных жил применяют инструмент типа УНИ-1М.
Инструмент типа ИСК используется при скруглении секторных жил. Надежность контактного соединения обеспечивается строгим соблюдением технологии опрессования. Для этого необходимо:
выбрать требуемый типоразмер наконечника или гильзы в соответствии с сечением и конструкцией опрессовываемой жилы. Выбор производят по маркировке на матрице инструмента;
зачистить жилу и внутреннюю часть наконечника или гильзы до металлического блеска;
Рис. 12. Ступенчатый универсальный инструмент.
заполнить последние кварцевазелиновой пастой; скруглить секторные жилы;
надеть наконечник на конец жилы либо ввести концы соединяемых жил в гильзу и произвести опрессование пуансонами и матрицами;
закончить опрессование, когда бортик пуансона коснется плечиков матрицы.
Остаточная толщина в месте вдавливания после опрессования измеряется специальным измерительным инструментом или штангенциркулем с насадкой.
При производстве опрессований запрещено применять наконечники, не соответствующие сечению и конструкции жил и выкусывать из них проволоки.
Оконцевание медных многопроволочных жил сечением 1—2,5 мм2 выполняют опрессованием в кольцевых наконечниках, а соединение — обжатием гребенчатым пуансоном и матрицей, которыми комплектуются ручные пресс-клещи ПК-2М. Места соединений до опрессования обвертывают тонкой медной или латунной лентой-фольгой. Оконцевание многопроволочных медных проводов больших сечений выполняют в трубчатых наконечниках типа Т по обычному способу местного вдавливания.
Рис. 13. Инструменты и механизмы для спрессовывания наконечников и гильз.
а — прессклещи типа ПК-1М; б — прессклещи типа ПК-2М; в — гидравлические клещи монтажные типа ГКМ; г — ручной механический пресс типа РМП-7м; д — пресс гидравлический ручной типа ПГР-20; е — пресс гидравлический ножной с электроприводом типа ПГЭП-2.
Для опрессования гильз и наконечников имеется ряд инструментов и механизмов. Пресс-клещи типов ПК-1М и ПК-2М (рис. 13, а,б), ручной гидравлический пресс типа РГП-7М внедрены в практику давно. В настоящее время начали применяться новые инструменты и механизмы.
Гидравлические клещи монтажного типа ГКМ (рис. 13, в) служат для опрессования соединений и ответвлений алюминиевых жил установочных проводов в алюминиевых гильзах типа ГАО в алюминиевых и медных наконечниках. Клещи состоят из корпуса 1, рукоятки 2, бугеля 3 и ручки 4. Рукоятка представляет собой пустотелый цилиндр-резервуар, предназначенный для хранения масла. Внутри цилиндра расположен поршень. На внутренней поверхности цилиндра имеются каналы для впуска и перепуска масла. Корпус клещей соединен с одной стороны с рукояткой, с другой — с бугелем. Ручка и шарнирно соединенный с ней плунжер служат для создания давления масла в камере корпуса, чем обеспечивают работу поршня. Под давлением масла поршень перемещается в цилиндре и подает шток с закрепленной на нем матрицей 5, которая, приближаясь к блоку 6 с пуансоном, осуществляет опрессование.
Ручной механический пресс типа РМП-7 (рис. 13, г) применяют для опрессования кабельных наконечников и соединительных гильз сечением 35—240 мм2. Пресс имеет форму клещей и состоит из корпуса и двух рычагов. На корпусе шарнирно закреплена откидная запирающаяся скоба для установки в ней сменных матриц. В центральном отверстии корпуса установлен свободно перемещающийся пуансонодержатель, рабочее и возвратное движение которого осуществляется рычагами. Для уменьшения усилий рычаги сжимаются с помощью стального троса, намотанного на барабан на правом рычаге. Опрессование производится качанием рукоятки до соприкосновения заплечника пуансона с матрицей.
Пресс гидравлический с электроприводом ножной типа ПГЭП-2 (рис. 13,д), с помощью которого выполняется опрессование наконечников сечением до 240 мм2 с двойным вдавливанием двузубым пуансоном, состоит из насоса и рабочей головки, соединенных рукавом высокого давления, длиной 2 м. Приводом служит электросверлилка типа ИЭ-1014 мощностью 0,6 кВт. Насос снабжен предохранительным клапаном.
Пресс гидравлический ручной типа ПГР-20 (рис. 13,е) имеет комплект инструментов, с помощью которых выполняются одновременное шестигранное обжатие и местное вдавливание. Новый способ опрессования обеспечивает надежный электрический контакт. Многогранным обжатием разрешено производить опрессование оконцеваний и соединений алюминиевых жил проводов и кабелей сечением 16—240 мм2. Пресс типа ПГР-20 состоит из корпуса, являющегося рабочим цилиндром, скобы, закрепленной на корпусе резьбой, в которой размещают матрицы и пуансоны; запорного клапана; ручки; стакана, соединяющего корпус с ручкой; рычага, установленного шарнирно на стакане, и масляного баллона. Рабочей жидкостью для пресса служит масло типа АК-10, рабочее усилие пресса 20 тс, масса пресса 5 кг.
Выпрессовка наконечников.
В связи с широким выпуском промышленностью проводов и кабелей с однопроволочными секторными алюминиевыми жилами внедряется новый способ их оконцевания, отличающийся простотой и экономичностью. На конце секторной жилы в специальном прессе порохового действия типа ППО-95 за один выстрел штампуется оконцеватель с отверстием. Оконцеватель получает необходимую контактную поверхность по форме наконечника. Пресс производит оконцевание жил сечением 16—95 мм8 путем замены пуансонов и матриц для прессуемого сечения. Пресс косвенного действия: пуансон, перемещающийся под действием пороховых газов, ударяет по жиле, расположенной в матрице, и придает концу жилы форму готового наконечника.
При оконцевании однопроволочной жилы путем выпрессовки наконечника должны применяться те же способы. герметизации места среза изоляции жилы, что и при обычных наконечниках.
Соединение и оконцевание кабелей с комбинированной жилой производят способом опрессовки двумя местными вдавливаниями без и с предварительным скруглением концов жил. Второй способ подготовки концов жил целесообразен при большем количестве соединений и оконцеваний, сосредоточенных в одном месте.
