Соединение проводов воздушных линий электропередачи - Соединение проводов способом обжатия овальных соединителей

После подготовки к соединению концы проводов вводят в соединитель внахлестку таким образом, чтобы они выходили из соединителя на 40—50 мм. Если, кроме овальных соединителей, провода будут соединяться сваркой с помощью термитных патронов, каждый конец провода следует выпустить из соединителя на длину, равную от 2/3 до 3/4 длины соединителя. Обжатие овальных соединителей производят при помощи монтажные клещей МИ-19А. Монтажные клещи представляют собой корпус из ковкого чугуна |(рис. 5), половины которого соединены шарнирно и имеют гнезда для установки в них вкладышей. Раздвижение и сжатие половин клещей осуществляется нажимным винтом, а при помощи регулировочного винта устанавливается величина сближения половин клещей в соответствии с необходимой глубиной (высотой) обжатия овального соединителя. Каждому сечению проводов соответствует свой комплект вкладышей (верхний и нижний вкладыши).
Таблица 8 Размер d и вес вкладышей к клещам МИ-19А

Примечание. В числителе указан размер вкладыша d (мм). а в знаменателе вес вкладыша, кг.
На рис. 5 показаны вкладыши к монтажным клещам МИ-19, а  в табл. в приведен размер d вкладышей.
При выборе вкладышей для обжатия соединителя необходимо проверить соответствие маркировки вкладышей и маркировки соединителей, а также соответствие размера ручья вкладышей и размера монтируемого овального соединителя.

Рис. 5. Монтажные клещи МИ-19А и вкладыши к ним.
а — клещи; б — вкладыши; 1 — корпус; 2 — вкладыши; 3 — нажимной винт; 4 — регулировочный винт; 5 — нижний; в — верхний.
Размер ручья вкладышей должен быть равен наружному размеру соединителя по малой оси с допуском ± 0,1 мм.

Рис. 6. Размеры соединителя после обжатия.
Оба вкладыша должны иметь одинаковые порядковые номера и марку, соответствующую номеру чертежа вкладышей. Выбранные вкладыши устанавливают в клещи так, чтобы порядковые номера на обоих вкладышах были обращены  в одну сторону, а затем закрепляют их в гнездах клещей при помощи стопорных винтов. После установки вкладышей соединитель с введенными в него концами соединяемых проводов вставляют в нижний вкладыш перпендикулярно к рычагам клещей и производят первое обжатие (первый вжим). Для этого нажимным винтом сближают рычаги клещей до схождения нижнего и верхнего вкладышей, что будет обеспечено при соприкосновении верхнего рычага с регулировочным упорным винтом. После полного выполнения каждого обжатия, т. е. при положении, в котором верхний рычаг находится в соприкосновении с упорным винтом, дается выдержка времени продолжительностью в 1 мин для того, чтобы зафиксировать необходимую высоту вжима. Углубления на овальном соединителе после обжатия должны иметь оптимальную величину, тогда будут обеспечены достаточная механическая прочность и электрическая надежность соединения. Если глубина обжатия отдельных вжимов получилась меньше заданной, соединитель следует обжать еще раз, проверив предварительно установку регулировочного винта и размер ручья вкладышей.
Таблица 9 Размеры овальных соединителей после обжатия

Следует учитывать, что глубина обжатия больше приведенной в табл. 9 и на рис. 6 приведет к повреждению отдельных проволок и снижению прочности соединений.
Обжатие медных, алюминиевых и стальных проводов производится последовательно по рискам, нанесенным на соединителе, начиная с одного из концов, но во всех случаях первый и последний вжимы на соединителе располагаются обязательно со стороны обрезанных кондов сращиваемых проводов.

Рис. 7. Соединения, выполненные овальными соединителями способом обжатия.
а — порядок обжатия овального соединителя на стальном и алюминиевом проводе; б — порядок обжатия овального соединителя на сталеалюминиевом проводе.
Такое расположение крайних вжимов позволяет разгрузить провода от концентрации на проводе механических напряжений, возникающих при обжатии. Для улучшения условий работы провода и во избежание его повреждения от вибрации при выходе из соединителя последние вжимы со стороны выхода проводов из соединителя не выполняются (рис. 7).
Ниже изложены некоторые особенности, характеризующие работу соединений проводов, выполненных способом обжатия овальных соединителей. Приведен анализ их работы.
В процессе обжатия овального соединителя с введенными в него концами проводов происходит деформация соединителя и проводов в местах приложения усилий (под вкладышами клещей). При деформации корпус
соединителя в местах расположения вжимов, направленных перпендикулярно к оси проводов, плотно зажимает соединяемые провода и прижимает соприкасающиеся поверхности настолько сильно, что металл соединителя и соединяемых проводов взаимно вдавливается, образуя при этом удовлетворительный электрический контакт. Механическая и электрическая прочность такого соединения обеспечивается необходимым количеством вжимов, расположенных по длине соединителя, глубиной обжатия, а также расположением вжимов в «шахматном» порядке. Обжатие соединителя в «шахматном» порядке придает ему и проводам волнообразную форму, что способствует увеличению механической прочности соединения. Однако анализ многолетней эксплуатации соединений, выполненных способом обжатия овальных соединителей со сталеалюминиевыми и алюминиевыми проводами, показал, что в ряде случаев такие соединения с годами теряют свои первоначальные электрические характеристики. Это явление объясняется тем, что при относительно большой длине соединителя электрический контакт образуется только в местах вжимов, составляющих суммарно незначительную площадь. К тому же конструкция овального соединителя такова, что контактные поверхности трудно защитить в процессе эксплуатации от попадания влаги, которая вызывает окисление контактных площадок. Для улучшения электрических характеристик соединений, выполненных способом обжатия овальных соединителей, концы алюминиевых и сталеалюминиевых проводов дополнительно свариваются с помощью термитных патронов. Методология сварки алюминиевых и сталеалюминиевых проводов приведена в разд. 7. Следует отметить, что сварка проводов термитными патронами—довольно сложная операция, требующая затраты дополнительного времени и квалифицированных, специально обученных исполнителей. Особые трудности возникают при сварке сталеалюминиевых проводов (марок от АС-10 до АС-95, так как эти провода имеют однопроволочный стальной сердечник, мешающий получению монолитного соединения в месте сварки.
Если с помощью сварки термитными патронами можно получить лучшие электрические характеристики соединений, выполненных обжатием овальных соединителей, то механические характеристики таких соединений сталеалюминиевых проводов остаются недостаточно высокими, а для проводов марок от АС-10 до АС-95 даже низкими. Недостаточная механическая прочность таких соединений сталеалюминевых проводов объясняется тем, что стальной сердечник, воспринимающий более половины допускаемого усилия тяжения по проводу, не удается защемить с заданной прочностью между алюминиевыми повивами провода путем местных вдавливаний на небольших участках соединения. Механическую прочность соединений сталеалюминевых проводов, выполненных обжатием овальных соединителей, можно несколько увеличить путем применения опрессования соединителей гидравлическим прессом (вместо обжатия клещами МИ-19. Опрессование овальных соединителей можно выполнять гидравлическими прессами любой конструкции, развивающими достаточное усилие и укомплектованными специальными матрицами. Наибольшее распространение получили малогабаритные гидравлические прессы марок МГП-12, РГП-7м и МИ-2. Опрессование соединителей производится так же, как и обжатие, путем местных вдавливаний, причем матрицы пресса имеют длину 30 мм. Повышение механической прочности и некоторое улучшение электрических характеристик соединений достигается как вследствие увеличения площади каждого опрессования, так и вследствие большего давления, развиваемого прессом.
Улучшить механические и электрические характеристики соединений сталеалюминевых проводов марок от АС-10 до АС-95 путем опрессования не удается.
Это объясняется тем, что жесткий стальной однопроволочный сердечник проводов этих марок при обжатии или опрессовании овальных соединителей как вкладышами клещей, так и матрицами пресса не деформируется по поверхности и не изгибается. Алюминиевые же проволоки провода в процессе обжатия или опрессования прижимаются к стальному сердечнику на небольших участках пересечений и вследствие значительных местных перенапряжений сильно деформируются, делаются тоньше и могут оказаться вовсе перерезанными. Соединения проводов этих марок, выполненные способом обжатия овальных соединителей, имеют механическую прочность не более 40—50% прочности провода и плохой электрический контакт, а потому соединять провода указанных марок обжатием или опрессованием овальных соединителей нельзя.
Сталеалюминиевые провода марок АС-120, АС-150 и АС-185 можно соединять способом обжатия овального соединителя только при наличии алюминиевой распорки, которая должна быть установлена между соединяемыми концами проводов. Алюминиевая распорка имеет двояковогнутую форму, что позволяет значительно увеличить поверхность соприкосновения проводов и обеспечивает равномерное распределение усилия обжатия. Соединения стальных многопроволочных проводов, выполненные обжатием овальных соединителей, также не обладают механической прочностью, установленной требованиями ПУЭ, и, как правило, имеют электрическое сопротивление, превышающее допустимый минимум. Это объясняется тем, что вследствие большой твердости металла соединителей и проводов, а также значительной упругости, свойственной стальным многопроволочным проводам, при обжатии соединителя не достигается необходимая степень деформации металла в местах обжатий. Чтобы получить надежно работающее соединение многопроволочных стальных проводов, выполненное обжатием овальных соединителей, необходимо устанавливать по два соединителя типа СОС на каждое соединение.