§ 43. Сварка жил
Для соединения и оконцевания алюминиевых жил проводов и кабелей в основном применяют сварку: газовую, термитную, электросварку контактным разогревом или дуговую.
Газовая сварка основана на выделении теплоты при сгорании горючих газов в смеси с кислородом, термитная — на выделении теплоты при сгорании термитных патронов, электросварка контактным разогревом — на использовании теплоты, выделяющейся в месте контакта одного угольного электрода с торцом расплавленной жилы или двух угольных электродов между собой.
При соединении и оконцевании жил сечением 16—800 мм2 для защиты изоляции от перегрева применяют специальные охладители жил, отводящие основную часть теплоты. Охладители, используемые при электросварке, выполняют также функцию контактных зажимов, подводящих сварочный ток к жилам.
При газовой и термитной сварке осуществляют защиту изоляции от непосредственного действия пламени.
При всех способах сварки для удаления пленки оксида алюминия с поверхности свариваемых жил, а также для защиты алюминия от окисления в процессе сварки применяют флюс. Наибольшее распространение в электромонтажной практике получил флюс ВАМИ, который выпускают в виде порошка и хранят в герметически закрытых банках. Флюс употребляют в виде пасты консистенции густой сметаны. Для этого 100 мас. ч. порошкообразного флюса тщательно перемешивают с 30—40 мас. ч. воды. Флюс непосредственно перед сваркой наносят тонким слоем на свариваемые жилы и присадочные прутки волосяной кисточкой. Избыточное количество флюса увеличивает опасность коррозии.
Соединение жил сечением 16—240 мм2 пропан-кислородной сваркой производят набором НСПУ и сварочных форм. В наборе имеются баллоны для пропана и кислорода, горелки, редукторы с манометрами, шланги, охладители и др. Кроме того, для сварки необходимы присадочный металл, асбестовый шнур для уплотнения сварочных форм, асбестовый картон для защиты охладителей и изоляции от пламени горелки и др.
После нагрева формы до красного цвета в ее литниковое отверстие вводят присадку, которая, расплавляясь, заполняет литник. Во время сварки необходимо перемешивать расплав алюминия мешалкой.
После остывания сварочные полуформы снимают, клещами ПК-1М откусывают литниковую прибыль, удаляют острые края и неровности и закругляют кромки цилиндрической части сварного соединения.
Соединение жил сечением 16 — 240 мм2 термитной сваркой производят с помощью набора НСПУ. Кроме того, для сварки необходимы термитные патроны ПА и спички для поджигания патронов, присадочный металл, асбестовый шнур для выполнения уплотнений, асбестовый картон для защиты охладителей и изоляции от нагрева и искр, электродный мел для покрытия внутренних поверхностей кокилей термитных патронов и др.
До начала сварки в зависимости от сечения свариваемых жил подбирают термитные патроны, снимают на необходимую длину изоляцию с жил и покрывают их флюсом. На концы жил насаживают алюминиевые колпачки, которые входят в комплект термитных патронов и предназначены для изоляции поверхности жил от непосредственного соприкосновения с кокилем, нагревающимся до 1000 °С. Далее покрывают внутреннюю поверхность кокиля мелом, устанавливают охладители, экраны и выполняют уплотнения. После сварки удаляют литниковую прибыль и закругляют кромки монолитной цилиндрической части сварного соединения.
Оконцевание жил сечением 16—240 мм2 производят аргонно-дуговой сваркой с помощью полуавтомата ПРМ с источником питания постоянного тока и приставкой для регулирования цикла сварки. Для полуавтоматической сварки необходимы сварочная проволока, газообразный аргон, наконечники ШАС и др. Обратный сварочный провод (минус) источника питания присоединяют к контактной лапке охладителя.
После надевания наконечника на жилу и закрепления его в охладителе устанавливают горелку полуавтомата таким образом, чтобы сопло находилось под закрепленной жилой кабеля. Сварку производят после нажатия на пусковую кнопку, которая находится на рукоятке сварочной горелки. При правильно выбранном режиме сварки зачистка жил не требуется.
Приварку наконечника можно также производить без регулятора цикла сварки. В этом случае выполняют аргонно-дуговую сварку вольфрамовым электродом.
Соединение и ответвление многопроволочных алюминиевых жил суммарным сечением до 240 мм2 оплавлением в монолитный стержень производят электросваркой контактным разогревом с помощью сварочного трансформатора мощностью 1—2 кВА со вторичным напряжением 8-9 В. Кроме того, для выполнения сварки необходимы : электрододержатели и электроды из графитированного угля, охладители, опорная стойка, формы, инструмент и др. По суммарному сечению соединяемых жил подбирают форму, при этом ее выбирают для ближайшего большего сечения. После установки охладителя и подключения его к сварочному трансформатору производят сварку.
Контроль качества сварных соединений, оконцеваний и ответвлений жил производят внешним осмотром, после удаления со шва (наплавки) шлака, брызг металла и остатков флюса. Поверхность сварных соединений не должна иметь трещин, прожогов, непроваров и надрезов.
§ 44. Пайка жил
Пайкой расплавленным припоем осуществляют соединение жил между собой, между жилой и наконечником. Соединение образуется за счет смачивания паяемого металла припоем и последующей его кристаллизации.
Инструмент, необходимый для пайки жил, зависит в основном от принятой технологии пайки. При соединении и ответвлении жил непосредственным сплавлением припоя в форме или медной гильзе применяют пропан-воздушные горелки ГПВМ-0,1, ГПВМ-0,5, пропан-кислородные или ацетилен-кислородные горелки, или паяльные лампы. Для пайки жил в формах или медных гильзах поливом применяют тигель, разливочную ложку, лоток для сбора остатков припоя и термометр для замера его температуры.
Пайку припоем А осуществляют с предварительным облуживанием жил и последующим наплавлением палочки припоя непосредственно в форму или наконечник. При облуживании со ступенчатой поверхности удаляется оксидная пленка. Пайку припоями ЦО-12 и ЦА-15 выполняют без предварительного облуживания с поливом расплавленного припоя в форму и одновременным механическим удалением с торцов жил оксидной пленки.
Соединение, ответвление и оконцевание алюминиевых жил непосредственным сплавлением припоя выполняют в определенной последовательности. Сначала с концов алюминиевых жил удаляют изоляцию и пропиточный состав, скругляют секторные жилы и разделывают многопроволочные жилы ступенями по повивам (рис. 108, а—в). Далее пламенем горелки прогревают разделанные концы до температуры, близкой к температуре оловянистых припоев, а затем, удаляя оксидную пленку, облуживают ступенчатые повивы. При соединении и ответвлении облуженные концы жил укладывают в металлические формы, а при оконцевании — в предварительно облуженные наконечники, которые выбирают на одну ступень выше, чем жила (рис. 109). Уплотнения выполняют асбестовым шнуром, препятствующим вытеканию припоя. Пайку производят припоем А. После остывания места пайки снимают форму и спиливают неровности припоя.
Рис. 108. Ступенчатая разделка жил под пайку:
а - сечением 16-35 мм2, б — сечением 50-95 мм2, в - сечением 120-240 мм2, г - под углом 55; 1 - жила, 2 — шаблон, 3 - линия среза жил
Рис. 109. Соединение (а), ответвление (б) и оконцевание (в) жил пайкой: 1 — изоляция, 2—асбестовая подмотка, 3 — форма, 4 — разделанная жила, 5— наконечник, 6—палочка припоя, 7—горелка, 8 — расплавленный припой 9 защитный экран
Соединение алюминиевых жил кабеля поливом выполняют также в определенной последовательности. На зачищенные и скругленные жилы надевают стальные шаблоны, с помощью которых обрезают их концы под углом 55° (см. рис. 108, г). На соединяемые жилы надевают стальные разъемные формы и стягивают обе половины бандажной проволокой. Щели между формой и жилой заделывают замазкой с подмоткой шнуровым асбестом. Тигель с расплавленным припоем и лоток устанавливают под местом спая (рис. 110, а) и льют припой в отверстие формы. Скребком из ножовочных полотен удаляют оксидную пленку со скошенных поверхностей под слоем припоя (рис. 110, б).
Рис. 110. Пайка алюминиевых жил кабеля поливом (а), зачистка концов (б) и готовое соединение (е): 1 — припой, 2 — место спая, 3 — лоток
Одновременно доливают припой по мере его усадки и снимают подтеки припоя с боков формы. После снятия форм (рис. 110, в) с места пайки удаляют заусенцы, острые углы и неровности.
Основным условием качественной пайки алюминиевых жил поливом является соблюдение нормируемых температур нагрева припоя. Соединение алюминиевых жил кабеля с медными лучше всего производить пайкой в стальных формах припоем А при предварительном облуживании этим же припоем обоих концов кабеля.
Пайку алюминиевых жил с медными можно выполнять припоем ЦО-12, нагретым до 500—550 °С. В этом случае при разделке медную жилу срезают под прямым углом и облуживают припоем ПОССу 35-2. При пайке припоем ЦО-12 медных наконечников силовых кабелей с алюминиевыми жилами сначала под углом 55° срезают концы жил и надевают на них наконечники, затем уплотняют наконечники асбестовым шнуром и производят пайку.
