Выполнение электромонтажных работ - Соединения и ответвления жил

Тема. СОЕДИНЕНИЯ И ОТВЕТВЛЕНИЯ ЖИЛ ПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ
Краткая характеристика темы и рекомендации по ее изучению
Строительные нормы и правила предусматривают около шестидесяти способов монтажа электрического контакта винтовыми зажимами, опрессовкой, электросваркой, газовой и термитной сваркой, пайкой. Для изучения этих способов потребовалось бы большое количество дорогостоящего оборудования, инструментов, сложных приспособлений и дефицитных материалов.
Задачу организации обучения облегчает то, что одни способы применяются при выполнении специальных работ (например, электродуговая сварка плавящимся и неплавящимся вольфрамовым электродом в защитном газе), другие не находят распространения на строительно-монтажных объектах базовых предприятий. При некоторых способах повторяются одни и те же трудовые приемы, операции (например, опрессовка местным вдавливанием, сплошным и комбинированным обжатием). Наконец, программа предусматривает изучение приемов и способов монтажа электрического контакта жил сечением не свыше 70 мм².
Учитывая все сказанное и возможности учебно-производственной базы училища, следует отбирать небольшое количество работ (основываясь на времени, предусмотренном программой), но наиболее интересных в методическом отношении.
Можно, например, изучать эту тему по подтемам: соединение алюминиевых и медных жил болтовыми и винтовыми зажимами;
опрессовка медных и алюминиевых жил;
электросварка;
пайка алюминиевых жил;
пайка медных жил;
термитная сварка;
газовая сварка (пропано-воздушная и пропано-кислородная). Приступая к изучению темы, учащиеся должны знать основные требования, предъявляемые к электрическому контакту.

1. Механическая прочность. Смонтированный на жиле контакт должен не ухудшать ее механических свойств, быть устойчивым к механическим воздействиям в процессе монтажа и эксплуатации (степень механического воздействия зависит от способа прокладки токопроводящих жил, условий эксплуатации и других причин).
2. Электрическое сопротивление контакта не должно превышать сопротивления жилы такой же длины более чем на 20%. Если сопротивление значительно больше сопротивления такого же участка целой жилы, возникают местные перегревы, которые еще больше ухудшают состояние контакта.
3. Электрохимическая коррозия может быть вызвана следующими причинами. При. соприкосновении двух проводников из разных металлов, например алюминия и меди, образуется гальваническая пара. Материал, образующий отрицательный электрод — катод (алюминий по отношению к большинству применяемых в электротехнике металлов является катодом), постепенно разрушается. Электролитом в таких случаях служит конденсированная влага в сочетании с газами или окисями соединяемых металлов.

Для борьбы с электрохимической коррозией контактные поверхности покрывают или третьим металлом, или сплавом (например, оловом), смазывают места контакта бескислотным вазелином или прокрашивают их лаком, предотвращая попадание воздуха и влаги к месту соединения.

1. В местах присоединения жил проводов и кабелей нужно оставлять запас, позволяющий выполнять повторное соединение. Места соединений и ответвлений должны быть доступны для осмотра и ремонта.
2. Качество изолирования мест соединений и ответвлений не должно уступать качеству заводской изоляции жил.

Важно знать свойства токопроводящих жил проводов и кабелей. Чаще всего токопроводящие жилы проводов и кабелей изготовляют из меди и алюминия.
Медь обладает хорошей проводимостью, медленно окисляется, имеет удовлетворительные механические характеристики. Окись меди легко удаляется и незначительно влияет на качество электрического соединения. Однако медь относится к числу дефицитных металлов.
Алюминий дешевле и легче меди, менее дефицитен, имеет удовлетворительную пропускающую способность по току, но уступает меди по проводимости. Однако алюминий обладает серьезными недостатками. Это прежде всего трудности, связанные с монтажом электрического контакта.
При соприкосновении с кислородом воздуха на поверхности алюминиевого проводника быстро образуется твердая и тугоплавкая пленка окиси, обладающая значительным электрическим сопротивлением и существенно ухудшающая состояние электрического контакта. Чтобы при сварке или пайке расплавить пленку окиси алюминия, надо создать температуру около 2000° С, в то время как температура плавления алюминия всего 657—660° С. При сварке алюминиевых жил пленку окиси растворяют специальным флюсом, а при пайке ее разрушают механическими способами.
Кроме того, алюминий обладает более низким, чем медь, пределом текучести. Это приводит к тому, что плотно зажатый стальными винтами проводник «вытекает» из-под соединения. Указанное явление может возникнуть при нагревании и последующем остывании соединения, что приводит к ослаблению электрического контакта в результате остаточной деформации жилы.
Большая теплопроводность алюминия способствует нагреванию жилы, прилегающей к месту выполнения пайки или сварки, вследствие чего перегревается изоляция и ухудшаются ее свойства.
При изучении темы необходимо убедиться в том, что учащиеся знакомы с приемо-сдаточными нормами и правилами типовых испытаний электрических контактов. Если они их не знают, мастеру следует рассказать о них.
При приемо-сдаточных испытаниях обычно ограничиваются измерением электрического сопротивления или падения напряжения при прохождении по соединению тока, близкого к номинальному. Иногда по требованию приемщика измеряют также температуру нагрева соединения или же превышение ее над температурой окружающей среды при номинальной нагрузке контактного соединения. Пригодными для эксплуатации контактами признают такие, у которых электрическое сопротивление не превышает более чем на 20% сопротивления целого (подключенного) проводника длиной, равной длине контактного соединения. Для алюминиевых жил сечением до 6 мм² в местах присоединения их к выводам электрооборудования нормальной считают величину падения напряжения, равную не более 7 мВ, при прохождении по контактному соединению длительно допустимого тока проводника.
Нагрев контактного соединения считается допустимым, если измеренная температура при длительном прохождении номинального тока не превышает 90° С в установках напряжением ниже 660 В и 80° С в установках напряжением выше 660 В при температуре окружающего воздуха 35° С (для жил проводов и кабелей окружающая температура принимается 25° С). В контактных соединениях алюминиевых жил сечением до 6 мм² температура нагрева не должна быть выше 65° С при прохождении тока, величина которого на 25% выше номинальной. При несоблюдении этих требований контактное соединение подлежит перемонтажу.
При типовых испытаниях всесторонне проверяют новые конструкции контактных устройств или деталей к ним. Эти испытания обычно проводят при разработке конструкций контактов и освоении их производства.
Типовые испытания содержат:
испытания на нагрев в продолжительном режиме при номинальной нагрузке, на термическую устойчивость при прохождении токов короткого замыкания, на старение при кратковременном нагреве;
механические испытания на растяжение, динамическую устойчивость и вибростойкость (для сварных соединений, кроме того, производят испытания на изгиб);
испытания на коррозионную стойкость при воздействии внешней среды;
исследование макроструктуры.