Классификация, требования к конструкции, надежности, безопасности и устойчивости к механически факторам контактных электрических соединений даны в ГОСТ 10434-82. Этот стандарт распространяется на разборные и неразборные соединения шин, проводов, кабелей, проводников из меди, алюминия и его сплавов, алюминиевых проводов с выводами электротехнических устройств, а также на контактные соединения проводников между собой на токи от 2,5 А и выше. В части допустимого электрического соединения и стойкости контактных соединения при сквозных токах требования этого стандарта распространяются на контактные соединения в цепях заземляющих их и защитных проводников из стали.

Неразборные контактные соединения должны выполняться сваркой, пайкой или прессовкой; разборные, не требующие средств стабилизации электрического сопротивления – при помощи стальных крепежных изделий, защищённых от коррозии. Разборные контактные соединения, требующие средства стабилизации электрического сопротивления, должны выполняться с использованием, как по отдельности, так и в сочетании следующих средств:

1) крепежных изделий из цветных металлов;

2) тарельчатых пружин;

3) защитных металлических покрытий рабочих поверхностей, выбранных по ГОСТ 9303-84;

4) переходных деталей в виде медно-алюминиевых пластин по ГОСТ 19357-81, медно-алюминиевых наконечников по ГОСТ 9581-80 и аппаратных зажимов из легированного алюминия по ГОСТ 23065-78;

5) переходных деталей в виде пластин и наконечников из твердого алюминиевого сплава;

6) штифтовых наконечников по ГОСТ 2358-79 из твердого алюминиевого сплава;

7) штифтовых медно-алюминиевых наконечников по ГОСТ 23596-79.

В зависимости от области применения контактные соединения подразделяют на три класса . Контактные соединения цепей, сечения которых выбраны по длительным допустимым токовым нагрузкам, относят к классу 1. Контактные соединения цепей, сечения проводников которых выбраны по стойкости к сквозным токам, потере и отклонению напряжения, механической прочности, защите от перегрузки, принято относить к классу 2, к которому также относят контактные соединения в цепях заземляющих и защитных проводников из стали. Контактные соединения цепей с электротехническими устройствами, работа которых связана с выделением большого количества тепла (нагреватели, резисторы), относят к классу 3.

Разборные контактные соединения применяются с плоскими, штыревыми, гнездовыми выводами как у однопроволочных, так и у многопроволочных жил проводов и кабелей. К каждому болту (винту) плоского вывода или штыревому выводу рекомендуется присоединять не более двух проводников. Винты и контактные соединения рекомендуется применять с цилиндрическими или шестигранными головками.

1) Контакт-детали, имеющие два и более отверстий под болты в поперечном ряду, рекомендуется выполнять с продольными разрезами;

2) Рабочие поверхности медных без покрытий и алюмомедных деталей непосредственно перед сборкой с линейной арматурой зачищают без повреждения медной оболочки у последних; алюминиевых из алюминиевых сплавов – зачищают и смазывают вазелином, нейтральной сказкой ЦИАТИМ-221. Рабочие поверхности, имеющие металлические покрытия, промывают органическими растворителями; рабочие поверхности контакт-деталей при соединении прессовкой, если они из меди, зачищают, а если из алюминия – зачищают и смазывают кварцево-вазелиновой (свинцово-вазелиновой) пастой.

Электрическое сопротивление сварных и паяных контактов должно оставаться неизменным; для остальных контактов, прошедших испытания по ГОСТ 17441-81, сопротивление не должно превышать начального значения более чем в 1,5 раза. При протекании номинального тока наибольшая допустимая температура контактных соединений классов 1 и 2 не должна превышать для проводников без защитных покрытий рабочих поверхностей 95 °C (установки до 1 кВ), 90 °C (установки свыше 1 кВ); для проводников, покрытых неблагородными металлами, соответственно 110 °C и 100 °C; для посеребренных проводников из меди, ее сплавов соответственно 125 °C и 120 °C.

Температура контактных соединений из алюминия, из алюминия и меди – 200 °C; из меди – 700 °C; из стали – 400 °С. Контактные соединения должны выдерживать вибрации в течение часа с частотой 40 – 50 Гц и амплитудой 1 мм. Затяжку болтов рекомендуется проводить моментными ключами (ДК-25), а винтов – торированными отвертками, крутящие моменты для них – по ГОСТ 10434-82.

Для выполнения контактных соединений токоведущих частей электроустановок применяют различные технологические способы: электросварку контактным разогревом и угольным электродом, газоэлектрическую, газовую, термитную, контактную стыковую сварку, холодную сварку давлением, пайку, прессовку, скрутку, стягивание (болтами, винтами) и т.п.

Электросварку проводников контактным разогревом применяют для оконцевания, соединения и ответвления алюминиевых проводов сечением до 1000 мм 2 , а также для соединения алюминиевых жил с медными. Сварку контактным разогревом с использованием присадочных материалов применяют для соединения и оконцевания алюминиевых многопроволочных жил проводов и кабелей сечением до 2000 мм 2 , электросварку угольным электродом – для соединения алюминиевых шин различных сечений и конфигураций, газоэлектрическую сварку – в основном для соединения алюминиевых и медных жил. Достоинство последней состоит в том, что ее выполняют без флюсов, однако требуется применение относительно громоздкого оборудования и использование дорогого газа. Поэтому газоэлектрическую сварку применяют для контактного соединения шин из алюминиевых сплавов типа АД31 и медных шин. Газовая сварка предназначается для соединения медных и алюминиевых проводов различных сечений и конфигураций; для ее выполнения необходимо громоздкое оборудование и соблюдение особых правил техники безопасности при работе с газами.

Термитной сваркой можно соединять стальные, медные и алюминиевые провода и шины практически всех сечений; однако наиболее целесообразно ее применение для контактных соединений неизолированных проводов линий электропередач в полевых условиях. Для термитной сварки используют простое оборудование; для ее выполнения не требуется расхода электроэнергии; необходимо также создание специальных условий для хранения термитных патронов и спичек. Термитно-тигельную сварку используют при соединении стальных полос контуров заземления и грозозащитных тросов.

Контактная стыковая сварка применяется при соединении алюминиевых шин с медными (медно-алюминиевые переходные пластины и медно-алюминиевые наконечники).

Холодная сварка давлением служит при соединении алюминиевых и медных шин средних сечений и однопроволочных проводов сечением до 10 мм 2 , для ее выполнения не требуется дополнительных материалов и контактной арматуры.

Пайкой выполняют соединения как алюминиевых, так и медных проводов любого сечения; этот способ не нуждается в сложном оборудовании, но трудоемок.

Опрессовка предназначена для контактных соединений алюминиевых, сталеалюминевых и медных изолированных и неизолированных проводов сечением до 1000 мм 2 . Соединения опрессовкой не создают тепловых воздействий на изоляцию, но при оконцевании и соединении проводников особенно тщательно необходимо подбирать наконечники, гильзы, а также инструменты (пуансоны и матрицы). Этот способ применяется, как в кабельных, так и на воздушных линиях .

Скручивание проводов используется на линиях связи, и с помощью соединителей соединяют провода воздушных линий электропередачи (ВЛ).

Применение того или иного способа контактного соединения зависит от материалов соединяемых проводников, их сечения и формы, напряжения электроустановки, условий монтажа (наличие механизмов, приспособлений, материалов, электроэнергии и т.п.), а также требований эксплуатации.

Провода воздушных линий до 1 кВ соединяют в пролетах скручиванием в овальных трубках; однопроволочные провода допускается соединять скручиванием с последующей пайкой или сваркой внахлестку (соединение однопроволочных проводов сваркой встык не допускается). Провода в петлях анкерных опор соединяют анкерными и ответвительными клиновыми зажимами, скручиванием в овальных трубках, плашечными или аппаратными прессуемыми зажимами, сваркой.

Ответвления проводов ВЛ должны быть выполнены прессуемыми или плашечными зажимами.

Способы соединения проводов BJI выше 1 кВ зависят от их сечения. В пролетах алюминиевые провода сечением до 95 мм 2 , сталеалюминиевые сечением до 185 мм 2 и стальные сечением до 50 мм 2 соединяют скручиванием с помощью овальных соединений; алюминиевые провода сечением 120 – 185 мм 2 и стальные сечением 70 – 95 мм 2 – опрессовкой с помощью овальных соединителей с дополнительной термитной сваркой концов; алюминиевые и сталеалюминевые провода сечением 240 мм 2 и более – с помощью соединительных прессуемых зажимов. В петлях анкерных и угловых опор сталеалюминиевые провода сечением до 240 мм 2 и алюминиевые сечением до 95 мм 2 соединяются термитной сваркой; сталеалюминиевые провода сечением 300 мм 2 и выше – прессуемыми соединительными зажимами; провода разных марок – аппаратными прессуемыми зажимами.

Использование способа контактного соединения зависит от материалов соединяемых проводников, сечения, формы и напряжения электроустановки, условий монтажа. Воздушные линии (провода) до 1 кВ в пролетах соединяют скручиванием в овальных трубках, однопроволочные провода допускается соединять скручиванием с последующей пайкой или сваркой внахлестку (сварка встык однопроволочных проводов не допускается). В петлях анкерных опор провода соединяют анкерными и ответвительными клиновыми зажимами, скручиванием в овальных трубках, плашечными или аппаратными прессуемыми зажимами и сваркой.

Подготовку проводников к контактному соединению проводят в зависимости от способа выполнения соединения. Для того чтобы обеспечить металлический контакт между соединяемыми проводниками, их контактные поверхности предварительно очищают от всякого рода пленок, применяя при этом смывание, химическое растворение пленок и механическую очистку; часто эти способы используют совместно. Эффективна механическая очистка в сочетании со смыванием или растворением. Способы очистки поверхностей выбирают в зависимости от материалов контактных элементов, наличия на них защитных металлических покрытий, вида пленок и способа выполнения контактного соединения.

Правильное и качественное выполнение операций по соединению, ответвлению и оконцеванию жил проводов и кабелей определяет надежность эксплуатации внутренней и наружной электропроводок. Эти элементы проводок должны обладать необходимой механической прочностью и малым электрическим сопротивлением, сохраняя эти свойства на все время эксплуатации.

Для устройства электропроводки используются провода и кабели с алюминиевыми и медными жилами. По экономическим соображениям электропроводка, как правило, выполняется проводами и кабелями с алюминиевыми жилами. Однако алюминий имеет свойства, которые мало способствуют надежности соединения. Одно из них – повышенная (по сравнению с медью) текучесть и окисляемость с образованием токонепроводящих пленок. Окись алюминия создает большое переходное сопротивление, приводящее к ухудшению электрического контакта и чрезмерному его нагреванию. Окисная пленка создает трудности при пайке и сварке проводов, так как она имеет температуру плавления 2050 °С, температура же плавления самого алюминия составляет только 660 °С.

В процессе эксплуатации винтовые и болтовые сжимы соединений алюминиевых и медных проводов требуют контроля и периодического подтягивания.

Конструкция зажима для соединения алюминиевых жил должна обеспечивать следующие свойства:

Постоянство давления на провода при появлении их текучести;

Устройство, предохраняющее провода от растекания из-под контактного винта;

Гальваническое покрытие деталей.

Этим требованиям отвечает зажим, специально разработанный для соединения алюминиевых жил (рис. 2.1). Пружинная шайба зажима обеспечивает постоянство давления на присоединяемые провода, а упор предохраняет выдавливание провода из-под контактного зажима. В некоторых конструкциях пружинная шайба и упор, ограничивающий растекание, выполняются в виде одной шайбы-звездочки. Собирать зажим необходимо со всеми деталями, так как отсутствие любой из них обязательно приведет к ухудшению контакта.

Рис. 2.1. Зажим для присоединения алюминиевых проводов

1 – винт; 2 – пружинная шайба; 3 – шайба или основание контактного зажима; 4 – токоведущая жила; 5 – упор, ограничивающий растекание алюминиевого проводника.

Многопроволочную медную токоведущую жилу сечением 1,0 – 2,5 мм 2 в некоторых видах соединений оконцовывают в виде стержня с полудкой припоем ПОС-40.

Контактные зажимы штепсельных розеток до 10 А и выключателей от 4 А и выше допускают присоединения медных и алюминиевых проводов сечением от 1 до 2,5 мм 2 , а для выключателей 1 А – только медных жил проводов сечением от 0,5 до 1 мм 2 . Присоединение алюминиевых проводов в зажиме обязательно выполняется с оконцеванием в виде колечка, медных – в виде колечка и стержнем (рис. 2.2). Колечко алюминиевого провода перед вводом в контакт зачищают и смазывают кварцевазелиновой или цинковазелиновой пастой. В штепсельных розетках до 10 А к одному контакту можно присоединить не более двух медных или алюминиевых проводов сечением до 4 мм 2 .

Рис. 2.2. Оконцевание проводов

Широкое распространение получил способ соединения и оконцевания алюминиевых и медных проводов и кабелей опрессовкой, которая обеспечивает надежный электрический контакт и необходимую механическую прочность, кроме того, проста в исполнении. Опрессовку выполняют ручными клещами, механическими и гидравлическими прессами с помощью сменных матриц и пуансонов. Для соединения жил проводов и кабелей служат гильзы (рис. 2.3), для оконцевания – наконечники.

Пайкой и сваркой соединяют и ответвляют провода в тех случаях, когда нельзя применить все остальные – опрессовку, винтовые сжимы и сварку. Пайка создает хороший электрический контакт, но это соединение непрочное, поэтому провода перед пайкой надо скручивать. Соединение и ответвление медных жил сечением до 6 мм 2 выполняется пропаянной скруткой. Скрутка с последующей пропайкой является способом соединения и ответвления однопроволочных медных и многопроволочных проводов марок ПP, ПВ, ПРВД, ПРД сечением 1,5 – 6 мм 2 в открытых электропроводках на роликах и изоляторах (рис. 2.4.) Этот способ соединения и ответвления применяют также в электропроводках, выполняемых плоскими проводами ППВ и другими, когда ответвительные коробки не имеют вкладышей с контактными зажимами, а также в некоторых других случаях.

Рис.2.3. Опрессовка алюминиевых проводов гильзами ГАО:

а – односторонняя; б – двухсторонняя опрессовки

Прост по исполнению способ соединения проводов скруткой, но он требует последующей пропайки соединения, так как даже качественно выполненная скрутка имеет переходное контактное сопротивление, которое в несколько раз выше, чем при других способах соединения – опрессовке, пайке, сварке, болтовом или винтовом соединении. При скрутке провода имеют мало контактных точек, и при протекании через соединение тока контакт может перегреваться, что иногда бывает причиной пожара. По этой причине соединение скруткой без пропайки не допускается.

При пайке однопроволочных алюминиевых жил сечением 2,5 – 10 мм 2 соединение и ответвление производят в виде двойной скрутки с желобком. С жил снимают изоляцию, зачищают до металлического блеска наждачной бумагой или кордовой лентой, соединяют внахлестку двойной скруткой с образованием желобка в месте касания жил (рис. 2.5).

Рис. 2.4. Соединение и ответвление медных проводов марок ПВ, ПР, ПРД, ПРВД

Рис. 2.5. Соединение однопроволочных алюминиевых проводов двойной скруткой с желобком

Сварка применяется для оконцевания и соединения токоведущих жил проводов и кабелей всех сечений и для алюминиевых жил с медными при сечении жил не более 10 мм 2 . Этот способ соединения требует применения специальных флюсов, сварочных аппаратов и другого специального оборудования.

Контактные соединения электрических цепей выполняются в соответствии с

• ГОСТ 10434-82 "Соединения контактные электрические"
• ГОСТ 21242-75 "Выводы контактные электротехнических устройств плоские и штыревые"
• "Инструкции по монтажу контактных соединений шин между собой и с выводами электротехнических устройств" (концерн "Электромонтаж", 1993г.; номер по классификации MKC-III-A-2)

По ГОСТ 10434-82, в зависимости от области применения, контактные соединения подразделяются на 3 класса. К 1 классу относятся соединения цепей, сечение которых выбирается по длительным токовым нагрузкам - это силовые электроцепи, линии электропередач (т.е. цепи, относящиеся к МКС).

В зависимости от климатического исполнения и категории размещения электротехнических устройств соединения подразделяются на группы А и Б. Климатические исполнения У, УХЛ для категории размещения 3 (что соответствует условиям МКС) относятся к группе А.

Таким образом, все требования ГОСТ 10434-82 к контактным соединениям применительно к МКС должны соответствовать классу 1 и группе А .

По конструктивному исполнению контактные соединения подразделяются на:

• неразборные, выполняемые сваркой, пайкой или опрессовкой (соединения сборных шин между и ответвления от них рекомендуется выполнять сваркой)
• разборные (болтовые), применяемые для соединения шин с выводами электротехнических устройств. В зависимости от материала соединяемых элементов разборные соединения, в свою очередь, подразделяются на:
  • не требующие применения средств стабилизации электрического сопротивления в месте контакта
  • требующие применения средств стабилизации

Соединение плоских контактных поверхностей (шин прямоугольного сечения или наконечников с плоскими выводами электротехнических устройств), выполненных из меди и ее сплавов или из твердых алюминиевых сплавов, не требуют применения средств стабилизации и выполняются при помощи стальных крепежных изделий, защищенных от коррозии. Допускается применение вороненых стальных болтов, гаек и шайб.

Соединение алюминиевых шин между собой или с плоскими выводами электротехнических устройств, а также с другими проводниками, выполненными из меди и ее сплавов или из твердых алюминиевых сплавов, должно выполняться , одного из нижеперечисленных:

1. крепежных изделий из цветных металлов с коэффициентом линейного расширения от 18*10-6 до 21*10-6 1/°С (латунь);
2. тарельчатых пружин;
3. металлических покрытий рабочих поверхностей алюминиевых проводников;
4. переходных медно-алюминиевых пластин (медно-алюминиевых наконечников) или переходных пластин и наконечников из твердого алюминиевого сплава.

Пластины из алюминиевого сплава и алюминиевые части медно-алюминиевых пластин соединяются с алюминиевыми шипами сваркой.

При применении средств стабилизации по пунктам 2,3,4 контактные соединения также выполняются при помощи стальных крепежных изделий, защищенных от коррозии.

К штыревым выводам , выполненным из меди или латуни , присоединение проводников из меди или из твердых алюминиевых сплавов выполняется без средств стабилизации , а алюминиевых проводников - с применением средств стабилизации : при токах до 630 А - с использованием крепежных деталей из латуни, а при токах более 630 А - с использованием металлических покрытий (п.З) или переходных пластин (п.4).

Температура нагрева контактных соединений не должна превышать значений, указанных в таблице

Материал шин (вывода)	Макс. допустимая температура нагрева в установках, °С
	до 1000 В	свыше 1000 В
Медь, алюминий и его сплавы без защитных покрытий
То же, но с защитными покрытиями небла-городными металлами
Медь с покрытием серебром

Примеры разборных соединений проводников с плоскими контактными поверхностями

I. Выполняемые без средств стабилизации

с контргайкой (слева) и с пружинной шайбой (справа)

1,2 3,4,5 6 - пружинная шайба

II. Выполняемые со средствами стабилизации соединения алюминиевых шин между собой или с другими проводниками из меди или из твердых алюминиевых сплавов

с контргайкой (слева) и с пружинной шайбой (справа)

1,2 - соединяемые проводники (шины, выводы устройств, наконечники), выполненные из меди или из твердых алюминиевых сплавов, 3,4,5 - стальные шайбы, болты, гайки, 6 - пружинная шайба

с тарельчатой пружиной (слева) и с металлическим покрытием алюминиевых шин (справа)

7,8,11 - стальные гайки, болты, шайбы, 9 - тарельчатая пружина, 10 - увеличенная стальная шайба, 12,13 - металлическое покрытие

соединение через медно-алюминиевую пластину (слева) и соединение через переходную пластинку из твердого алюминиевого сплава (справа)

14 - медно-алюминиевая пластина, 15 - пластинка из твердого алюминиевого сплава

Примеры соединений со штыревыми выводами

а) без средств стабилизации, б,в,г,д) со средствами стабилизации

1 - штыревой вывод (медь, латунь); 2 - гайка (ст); 3 - шина (медь, сталь, алюминиевый сплав); 4 - гайка (медь, латунь); 5 - шина (алюминиевая); 6 - алюминиевая шина с металлопокрытием; 7 - пластина переходная медно-алюминиевая; 8 - пластина из алюминиевого сплава.
Упорные гайки (4) во всех случаях из цветного металла.

Размеры отверстий в шинах должны соответствовать диаметру штыревого вывода:

Диаметр штыревого вывода, мм

Размер отверстия в шине, мм

Основные размеры базовых исполнений должны соответствовать указанным в таблице:

Общие требования к контактным соединениям

В зависимости от диаметра болтов, отверстия в шинax выполняются согласно таблице

Допускается выполнение овальных отверстий.

• При соединении (ответвлении) шин шириной до 50 мм используется один болт (диаметром 10 мм-при ширине шин 25-30 мм; 12 мм-при ширине 40 мм и 16 мм-при ширине 50 мм), два болта (диаметром 10 мм-при ширине шин 60 мм; 12 мм-при ширине 80 мм и 16 мм-при ширине 100-120 мм). Контактные участки шин шириной 60 мм и более, имеющие два отверстия в поперечном ряду, рекомендуется выполнять с продольными разрезами шириной не более 5 мм.
• К каждому болту плоского вывода или к штыревым выводам рекомендуется присоединять не более двух проводников.
• Длина болтов должна быть такой, чтобы после затяжки оставалось не менее двух ниток свободной резьбы.
• Под головки болтов и гайки при соединении медных шин подкладываются чистые стальные нормальные шайбы согласно таблице:

Диаметр болта, мм	Внутренний диаметр шайбы, мм	Наружный диаметр шайбы, мм	Толщина шайбы, мм

При соединении алюминиевых шин под головки болтов и гайки подкладываются специальные увеличенные шайбы согласно таблице:

Диаметр болта, мм	Внутренний диаметр шайбы, мм	Наружный диаметр шайбы, мм	Толщина шайбы, мм

При соединении медных шин с алюминиевыми увеличенные шайбы подкладываются только со стороны алюминиевой шины.

При отсутствии специальных увеличенных шайб допускается установка двух нормальных шайб вместо одной увеличенной.

• Разборные контактные соединения должны быть предохранены от самоотвинчивания контргайками, пружинными шайбами или тарельчатыми пружинами. Пружинные шайбы не рекомендуется применять при соединении алюминиевых шин. В МКС, как правило, применяются контргайки.
• Затяжку болтов рекомендуется производить индикаторными ключами с крутящим моментом согласно таблице:

С помощью контактных соединений (КС) элементы электрической цепи соединяются между собой и источниками и потребителями электроэнергии.

Электрическим контактом называется соприкосновение элементов, обеспечивающее непрерывность электрической цепи. Иначе говоря, это конструктивный узел, образующий контакт, связь.

Между проводниками электрический контакт осуществляется при нажатии одного токоведущего элемента на другой с помощью болтов, винтов, сжимов, пружин, заклепок, совместной деформации (опрессовки, скрутки), а также сваркой, пайкой или адгезионным сцеплением – склеиванием.

Контактные соединения подразделяют на неразборные, разборные и разъемные. Неразборные контактные соединения – такие соединения, которые не могут быть

разобраны без разрушения хотя бы одной из соединяемых деталей или соединяемого материала (сварные, паяные, клепаные, спрессованные и клеевые соединения).

Разборные контактные соединения – могут быть разобраны без разрушения соединяемых деталей (болтовые, винтовые и клиновые соединения).

Разъемные контактные соединения – устройства, состоящие из вилки и розетки. Соединения по роду связи токоведущих частей можно разделить на

цельнометаллические с физическим сварным контактом и сжимные с механическим (сжимным) контактом. Сжимные соединения могут быть простыми и сложными. Первые образуются между двумя сплошными по структуре проводниками, вторые – между многопроволочным проводом и наконечником (гильзой и т. п.) или между двумя многопроволочными проводами.

По назначению контактные соединения, работающие в открытых и закрытых распределительных устройствах, разделяют на соединения, подсоединения и ответвления.

Для длительного пропускания токов нормального режима и кратковременных токов аварийных режимов служат контактные соединения токоведущих частей электроустановок, параметры и характеристики которые должны соответствовать стандартам и техническим условиям.

Сопротивление контактного соединения после его изготовления не должно быть больше сопротивления эквивалентного участка целого проводника. Если контактное соединение образовано проводниками из разных материалов, его сопротивление должно сравниваться с сопротивлением эквивалентного участка проводника, имеющего меньшую проводимость.

В процессе эксплуатации сопротивление контактного соединения не должно быть выше 1,8 значения сопротивления целой жилы.

Виды контактных соединений

Существуют различные технологические способы выполнения контактных соединений токоведущих частей электроустановок: электросварка контактным разогревом и угольным электродом, газоэлектрическая, газовая, термитная, контактная стыковая и холодная сварка давлением, пайка, опрессовка, скрутка, стягивание болтами (винтами) и т. д.

Электросварку контактным разогревом применяют для оконцевания, соединения и

ответвления алюминиевых проводов сечением до 1000 мм2 , а также для соединения алюминиевых жил с медными; сварку контактным разогревом с использованием присадочных материалов – для соединения и оконцевания алюминиевых многопроволочных

жил проводов и кабелей сечением до 2000 мм2 , электросварку угольным электродом – для соединения алюминиевых шин различных сечений и конфигураций; газоэлектрическую сварку – в основном для соединения алюминиевых и медных жил. Достоинство газоэлектрической сварки состоит в том, что ее выполняют без флюсов, недостаток – относительно громоздкое оборудование плюс использование дорогого газа. По этой причине газоэлектрическую сварку применяют преимущественно для контактного соединения шин из алюминиевых сплавов и медных шин.

Для соединения медных и алюминиевых проводов различных сечений и конфигураций применяется газовая сварка (при этом необходимо громоздкое оборудование).

Термитной сваркой соединяют стальные, медные и алюминиевые провода и шины всех сечений. Наиболее целесообразно ее применение для соединения неизолированных проводов линий электропередач в полевых условиях. Для выполнения термитной сварки необходимо несложное оборудование, технологически она простая, но отличается повышенной пожароопасностью. Еще одно требование – создание специальных условий для хранения термитных патронов и спичек. Термитно-тигельную сварку используют при соединении стальных полос контуров заземления и грозозащитных тросов.

Стыковая контактная сварка применяется при соединении алюминиевых шин с медными.

Холодная сварка давлением применяется при соединении алюминиевых и медных шин

средних сечений и однопроволочных проводов сечением до 10 мм 2 . Для ее выполнения не требуется дополнительных материалов и контактной арматуры.

Соединения алюминиевых и медных проводов любого сечения выполняют пайкой; этот способ не требует сложного оборудования, но трудоемок.

Опрессовка используется для выполнения контактных соединений алюминиевых, сталеалюминиевых и медных изолированных и неизолированных проводов сечением до

1000 мм2 как в кабельных, так и на воздушных линиях. При оконцевании и соединении проводников особо тщательно необходимо подбирать наконечники, гильзы, а также пуансоны и матрицы.

Скручивание проводов и их соединение с помощью соединителей используют на линиях связи.

Использование способа контактного соединения зависит от материалов соединяемых проводников, сечения, формы и напряжения электроустановки, условий монтажа.

Воздушные линии (провода) до 1 кВ в пролетах соединяют скручиванием в овальных трубках, однопроволочные провода допускается соединять скручиванием с последующей

пайкой или сваркой внахлестку (сварка встык однопроволочных проводов не допускается). В петлях провода анкерных опор соединяют анкерными и ответвительными клиновыми

зажимами, скручиванием в овальных трубках, плашечными или аппаратными прессуемыми зажимами и сваркой.

Подготовку проводников к контактному соединению проводят в зависимости от способа выполнения соединения. Так, при соединении или оконцевании многопроволочных жил пайкой концы разделывают ступенчато или со скосом под углом 55°, чтобы образовался контакт между трубчатой частью наконечника (гильзы) и проволочками каждого повива. При оконцевании или соединении секторных или сегментных жил специальным инструментом или с помощью пассатижей их скругляют, чтобы жила могла легко войти в полость трубчатой части наконечника или гильзу. Подготовка контактных концов плоских проводников под сварку включает рихтовку и обработку кромок.

Для того чтобы обеспечить металлический контакт между соединяемыми проводниками, их контактные поверхности предварительно очищают от всякого рода пленок, применяя при этом смывание, химическое растворение пленок и механическую очистку; часто эти способы используют совместно. Эффективна механическая очистка в сочетании со смыванием или растворением. Способы очистки поверхностей выбирают в зависимости от материалов контактных элементов, наличия на них защитных металлических покрытий, вида пленок и способа выполнения контактного соединения.

Самый простой способ очистки поверхностей – механический, с помощью стальных щеток и щеток из кардоленты. Контактные поверхности алюминиевых проводников очищают особенно тщательно, нанеся предварительно слой технического вазелина или других защитных смазок для исключения повторного окисления поверхностей соединяемых элементов. Под слоем смазки с помощью специальных щеток внутренние чистят контактные поверхности алюминиевых овальных или трубчатых соединителей. На специализированных заготовительных участках для очистки контактных поверхностей применяют вращающиеся щетки.

Покрытые масляными пленками поверхности предварительно обезжиривают растворителями, а затем очищают механическим способом до металлического блеска.

С целью предотвращения повторного загрязнения соединяемые поверхности защищают. Защиту выбирают в зависимости от способа выполнения контактного соединения, материала контактных элементов и условий эксплуатации соединений. Так, при контактной сварке или пайке поверхности соединяемых элементов защищают от окисления флюсами, а если применяют соединение болтами, опрессовкой или скруткой, то контактными смазками.

Защитные контактные смазки (пасты) должны иметь высокую адгезию, обладать относительно высокой степенью каплепадения, быть химически нейтральными, стабильными во времени и эластичными. В качестве защитных контактных смазок и паст используются конденсаторный вазелин, кварцевазелиновая паста и др. Смазки наносят тонким слоем.

Правильное и качественное выполнение операций по соединению, ответвлению и оконцеванию жил проводов и кабелей определяет надежность эксплуатации внутренней и наружной электропроводок. Эти элементы проводок должны обладать необходимой механической прочностью и малым электрическим сопротивлением, сохраняя эти свойства на все время эксплуатации.

Для устройства электропроводки используются провода и кабели с алюминиевыми и медными жилами. По экономическим соображениям электропроводка, как правило, выполняется проводами и кабелями с алюминиевыми жилами. Однако алюминий имеет свойства, которые мало способствуют надежности соединения. Одно из них – повышенная (по сравнению с медью) текучесть и окисляемость с образованием токонепроводящих пленок. Окись алюминия создает большое переходное сопротивление, приводящее к ухудшению электрического контакта и чрезмерному его нагреванию. Окисная пленка создает трудности при пайке и сварке проводов, так как она имеет температуру плавления 2050 °C, температура же плавления самого алюминия составляет только 660 °C.

Пленку с контактных поверхностей необходимо удалять и принимать меры против вторичного ее возникновения. Для этого применяют кварцевазелиновую или цинковазелиновую пасты, а также смазку ЗЭС.

Медные проводники также покрываются окисной пленкой, но она незначительно влияет на качество контактного соединения и легко удаляется.

К нарушению контакта приводит также большая разница в коэффициенте линейного теплового расширения алюминия по сравнению с другими металлами. Поэтому алюминиевые провода нельзя спрессовывать в медных наконечниках или присоединять к медным контактам аппаратов. Даже при нормальной эксплуатации через некоторое время провода в местах болтовых и винтовых соединений алюминиевых жил следует периодически подтягивать, так как при изменении температуры окружающей среды они могут сильно нагреваться.

При длительной эксплуатации алюминий начинает «течь» из области с большим давлением в соседнюю область, находящуюся под меньшим давлением. Поэтому винтовые и болтовые контактные соединения алюминиевых жил нельзя пережимать.

В особенно неблагоприятных условиях находятся контакты алюминиевых жил с другими металлами в наружных электропроводках. Под влиянием влаги, содержащейся в окружающей среде, на контактных поверхностях появляется водяная пленка со свойствами электролита и в месте соединения образуется так называемая гальваническая пара. Алюминий здесь выступает в качестве отрицательного полюса и «теряет» частицы металла, постепенно разрушается, и разрушается контакт. Особенно неблагоприятны в этом отношении соединения алюминия с медью и латунью. Такие контактные поверхности необходимо защищать от проникновения влаги кварцевазелиновой пастой, смазкой ЗЭС или покрывать их третьим металлом – оловом или припоем типа ПОС.

В процессе эксплуатации винтовые и болтовые сжимы соединений алюминиевых и медных проводов требуют контроля и периодического подтягивания. Однако для электропроводок, например, в дачных домиках этот способ соединения проводников наиболее приемлем, так как он прост и не требует специального инструмента и аппаратуры для соединения проводов.

Конструкция зажима для соединения алюминиевых жил должна обеспечивать следующие свойства:

– постоянство давления на провода при появлении их текучести;

– устройство, предохраняющее провода от растекания из-под контактного винта;

– гальваническое покрытие деталей.

Этим требованиям отвечает зажим, специально разработанный для соединения алюминиевых жил. Пружинная шайба зажима обеспечивает постоянство давления на

присоединяемые провода, а упор предохраняет выдавливание провода из-под контактного зажима. В некоторых конструкциях пружинная шайба и упор, ограничивающий растекание, выполняются в виде одной шайбы-звездочки. Собирать зажим необходимо со всеми деталями, так как отсутствие любой из них обязательно приведет к ухудшению контакта.

Рис. 30. Зажим для присоединения алюминиевых проводов:

1 – винт;2 – пружинная шайба;3 – шайба или основание контактного зажима;4 – токоведущая жила;5 – упор, ограничивающий растекание алюминиевого проводника

Оконцевание алюминиевых жил под винтовой зажим выполняется в виде кольца, для медных жил – в виде кольца и стержня.

Последовательность присоединения алюминиевых жил сечением до 10 мм 2 :

1) с конца жилы снимают изоляцию на длине, достаточной для выполнения кольца. Нож направляют под углом 10–15° к поверхности провода, чтобы, срезая изоляцию, он скользил по поверхности жилы. Нельзя держать нож перпендикулярно проводу, так как в этом случае

можно надрезать и надломить жилу. Для снятия изоляции с проводов сечением до 4 мм 2 применяют специальные клещи КСИ;

2) жилу зачищают наждачной или стеклянной бумагой до металлического блеска и смазывают тонким слоем кварцевазелиновой пасты;

3) подготовленный конец жилы загибают круглогубцами в кольцо. Загибать провода следует по часовой стрелке, т. е. по направлению вращения винта. Внутренний диаметр кольца должен быть несколько больше, чем диаметр контактного винта;

4) провод зажимают винтом на пластине контактного вывода, ввертывая его в нарезанное отверстие или затягивая гайкой.

Гибкие медные жилы сечением 1–2,5 мм2 оконцовывают в виде кольца с последующей полудкой в следующем порядке. С провода снимают примерно 25–30 мм изоляции, зачищают жилы наждачной бумагой до металлического блеска, скручивают проволочки в стержень, загибают в кольцо, покрывают кольцо канифолью или ее раствором в спирте, затем окунают на 1?2 с в расплавленный припой ПОС-40. После остывания провод изолируют до кольца.

Многопроволочную медную токоведущую жилу сечением 1,0–2,5 мм2 в некоторых видах

соединений оконцовывают в виде стержня с полудкой припоем ПОС-40.

Контактные зажимы штепсельных розеток до 10 А и выключателей от 4 А и выше допускают присоединения медных и алюминиевых проводов сечением от 1 до 2,5 мм2 , а для

выключателей 1 А – только медных жил проводов сечением от 0,5 до 1 мм2 . Присоединение алюминиевых проводов в зажиме обязательно выполняется с

оконцеванием в виде колечка, медных – в виде колечка и стержнем. Колечко алюминиевого провода перед вводом в контакт зачищают и смазывают кварцевазелиновой или цинковазелиновой пастой. В штепсельных розетках до 10 А к одному контакту можно

присоединить не более двух медных или алюминиевых проводов сечением до 4 мм2 . Соединение алюминиевых или медных проводов электропроводки с медными проводами

осветительной арматуры выполняется с помощью специальной зажимной колодки. Провода зажимаются между пластинами, имеющими насечки и отверстия с резьбой для зажимных винтов. На винты должны быть надеты пружинящие разрезные шайбы.

Рис. 31. Оконцевание проводов.

Рис. 32. Опрессовка алюминиевых проводов гильзами ГАО:

а – односторонняя опрессовка;б – двухсторонняя опрессовка В светильниках патроны для ламп накаливания имеют контактные зажимы под кольцо, а

также втычного типа для присоединения прямых концов медных жил проводов. Присоединяя провода, необходимо помнить, что центральный контакт патрона подключается к фазному проводу, а контакт, присоединенный к гильзе цоколя, – к нулевому.

Широкое распространение получил способ соединения и оконцевания алюминиевых и медных проводов и кабелей опрессовкой, которая обеспечивает надежный электрический контакт и необходимую механическую прочность, кроме того, проста в исполнении. Опрессовку выполняют ручными клещами, механическими и гидравлическими прессами с помощью сменных матриц и пуансонов. Для соединения жил проводов и кабелей служат гильзы, для оконцевания – наконечники.

Технологический порядок опрессовки алюминиевых жил в соединительных гильзах и оконцевание кабельными наконечниками:

1) в зависимости от сечения токоведущих жил проводов и кабелей подбирают тип и размеры соединительных гильз и кабельных наконечников. Для опрессовки жил сечением

от 2,5 до 10 мм2 используют соединительные алюминиевые гильзы типа ГАО; для сечений

более 10 мм2 – соединительные гильзы типа ГА. Оконцевание жил и кабелей производят с помощью трубчатых алюминиевых наконечников типа ТА или медноалюминиевых типа ТАМ;

2) подбирают матрицы и пуансоны в соответствии с типоразмерами соединительных гильз и наконечников;

3) проверяют наличие в гильзах и наконечниках заводской смазки. При отсутствии смазки гильзы и наконечники зачищают металлическим «ершиком» и смазывают защитной

кварцевазелиновой или цинковазелиновой пастой;

4) снимают с концов жил изоляцию: при оконцевании – на длине, равной длине трубчатой части наконечника, при соединении – на длине, равной половине гильзы;

5) зачищают концы токоведущих жил наждачной бумагой или щеткой из кордоленты до металлического блеска, протирают тканью, смоченной в бензине, и сразу же покрывают кварцевазелиновой пастой;

6) надевают на подготовленные и спрессованные жилы наконечник или гильзу. При оконцевании жилу вводят в наконечник до упора, при соединении – так, чтобы торцы соединяемых жил соприкасались между собой в середине гильзы;

7) устанавливают трубчатую часть наконечника или гильзы в матрицу и опрессовывают;

8) обработав острые края гильз, соединение изолируют.

Не разрешается на алюминиевую жилу напрессовывать медный наконечник, так как соединение будет непрочным из-за большой разности коэффициента линейного теплового расширения у меди и алюминия.

Порядок опрессовки медных жил и кабелей:

с много– и однопроволочных проводов снимают изоляцию на длине 20–25 мм, укладывают соединяемые жилы параллельно, не скручивая их между собой. Затем обворачивают их двумя слоями медной или латунной фольги толщиной 0,2 мм и шириной 18–20 мм и обжимают место соединения пресс-клещами.

Опрессовку одно– и многопроволочных жил сечением 4 мм2 и более выполняют в медных трубчатых наконечниках типа Т или в соединительных медных гильзах типа ГМ. Все операции выполняют в такой же последовательности, как и для алюминиевых проводов и кабелей, за исключением наложения кварцевазелиновой и цинковазелиновой пасты.

Запрещается производить опрессовку при помощи молотка и зубила.

Пайкой и сваркой соединяют и ответвляют провода в тех случаях, когда нельзя применить все остальные – опрессовку, винтовые сжимы и сварку. Требования к пайке те же: она должна обеспечивать надежность электрического контакта и необходимую прочность.

Для получения качественной пайки необходимо, во-первых, правильно выбрать припой, во-вторых, удалить пленку окиси соединяемых контактных поверхностей. При соединении медных жил пленка окиси удаляется перед пайкой, при соединении алюминиевых жил – в процессе пайки.

Пайка создает хороший электрический контакт, но это соединение непрочное, поэтому провода перед пайкой надо скручивать.

Пайку медных жил сечением 1,0-10 мм2 производят паяльником. Для пайки применяют мягкие оловянисто-свинцовые припои марки ПОС.

При пайке медных жил окись удаляется путем зачистки поверхностей наждачной бумагой или напильником. В качестве флюса применяется канифоль или ее раствор в спирте (соотношение частей 1:1), а также паяльный жир.

Температура разогрева места пайки должна быть на 30–50 °C выше температуры плавления припоя и флюса. Низкая температура дает так называемую холодную пайку, имеющую малую механическую прочность и создающую ненадежный электрический

Для предупреждения повреждений изоляции участок жилы длиной 2–3 мм до среза изоляции не облуживается.

В процессе пайки пленка окиси с поверхности соединяемых жил удаляется механически (под слоем расплавляемого припоя) или химически (путем применения специальных флюсов). При определенной температуре они разрушают пленку окиси. В этом и состоит особенность пайки и сварки алюминиевых жил.

По окончании пайки остатки флюса должны быть тщательно удалены, так как они могут вызвать разрушение контакта.

Паять соединения алюминиевых жил в условиях влажного воздуха не рекомендуется изза возможной коррозии. От воздействия влаги места пайки предохраняют защитными покровами.

Пайка однопроволочных жил сечением 2,5-10 мм2 может быть выполнена припоем А с помощью паяльника, другими припоями (ЦО-12, ЦА-15) с помощью бензиновой паяльной лампы. Припой А устойчив против коррозии, удобен при пайке и облуживании жил. Окисная пленка алюминия разрушается механическим путем, когда палочкой припоя натирают провод, поэтому флюс при пайке не нужен.

Соединение и ответвление медных жил сечением до 6 мм2 (рис. 33) выполняется пропаянной скруткой. Скрутка с последующей пропайкой является способом соединения и ответвления однопроволочных медных и многопроволочных проводов марок ПР, ПВ, ПРВД,

ПРД сечением 1,5?6 мм2 в открытых электропроводках на роликах и изоляторах. Этот способ соединения и ответвления применяют также в электропроводках, выполняемых плоскими проводами ППВ и другими, когда ответвительные коробки не имеют вкладышей с контактными зажимами, а также в некоторых других случаях. Например, при соединении

медного провода ответвления от воздушной линии сечением 4?6 мм2 с медными проводами

ввода сечением 2,5 мм2 .

Прост по исполнению способ соединения проводов скруткой, но он требует последующей пропайки соединения, так как даже качественно выполненная скрутка имеет переходное контактное сопротивление в несколько раз выше, чем при других способах соединения – опрессовке, пайке, сварке, болтовом или винтовом соединении.

Рис. 33. Соединение и ответвление медных проводов марок ПВ, ПР, ПРД, ПРВД

При скрутке провода имеют мало контактных точек и при протекании через соединение тока контакт может перегреваться, что иногда бывает причиной пожара. По этой причине соединение скруткой без пропайки не допускается.

Технология соединения и ответвления медных проводов заключается в следующем. Для соединения 2-х кусков провода необходимо плотно скрутить проволочки токопроводящих жил, чтобы они не раскручивались, и скрестить провода. Концом левого провода делают 8- 10 оборотов вокруг правого, а концом правого делают 8-10 оборотов вокруг левого провода, но в другом направлении. Места соединения скруткой должны быть длиною не менее 10–15 диаметров соединительных жил. Соединение обжимают плоскогубцами и пропаивают припоем ПОС-30 или ПОС-40. Пропаянную скрутку изолируют на всю длину соединения с обязательным захватом незащищенной изоляции провода. Соединение между собой двух скрученных проводов выполняют вразбежку.

При пайке однопроволочных алюминиевых жил сечением 2,5-10 мм2 соединение и ответвление производят в виде двойной скрутки с желобком (рис. 34). С жил снимают изоляцию, зачищают до металлического блеска наждачной бумагой или кордовой лентой, соединяют внахлестку двойной скруткой с образованием желобка в месте касания жил.

Рис. 34. Соединение однопроволочных алюминиевых проводов пайкой двойной

скруткой с желобком

Соединение нагревают паяльной лампой или паяльником до температуры начала плавления припоя. Палочкой припоя А с усилием потирают с одной стороны. В результате трения пленка окиси сдирается и желобок начинает облуживаться и заполняться припоем. Аналогично облуживают жилы и заполняют припоем желобок с другой стороны. Одновременно облуживают внешние поверхности и места скрутки жил. После остывания место соединения изолируют.

Сварка применяется для оконцевания и соединения токоведущих жил проводов и

кабелей всех сечений и для алюминиевых жил с медными при сечении жил не более 10 мм2 . Этот способ соединения требует применения специальных флюсов, сварочных аппаратов и другого специального оборудования.

Страница 16 из 83

Разборные и неразборные контактные соединения шин, проводов и кабелей из меди, алюминия и его сплавов, алюмомедных проводов с выводами электротехнических устройств должны удовлетворять требованиям ГОСТ 10434- 82*. Контактные выводы электротехнических устройств должны выполняться в соответствии с ГОСТ 24753-81*, винтовые зажимы - ГОСТ 25034-85, наборные зажимы - ГОСТ 19132-86, линейная арматура - ГОСТ 13276-79*.
Необходимо отметить, что ведущие зарубежные электротехнические фирмы предусматривают выводы электродвигателей 6 и 0,4 кВ для присоединения многожильных проводов и кабелей, не требующие применения наконечников. Такой способ подсоединения обеспечивает большую экономию цветного металла (наконечников) и трудозатрат (отпадает операция опрессования наконечников), и его необходимо широко внедрять в отечественной практике.
Неразборные контактные соединения выполняют сваркой, пайкой или опрессовкой (рис. 4.17).
Разборные контактные соединения, не требующие стабилизации электрического переходного сопротивления (рис.4.18 и 4.20), выполняют с помощью стальных крепежных деталей, защищенных от коррозии.

Рис 4 17. Неразборные контактные соединения:
а - сваркой или пайкой; б- со штыревым выводом сваркой; в - сваркой через переходную медно-алюминиевую пластину; г - соединение жил проводов (кабелей) через соединительную гильзу опрессовкой; д - соединение жил проводов (кабеля) с кабельным наконечником опрессовкой (сваркой, пайкой); е - соединение жил проводов BЛ в овальных соединителях; 1 - плоский вывод (шина); 2-шнна; 3- штыревой вывод; 4 - медно-алюминиевая пластина; 5-провод (кабель), 6 - соединительная гильза; 7 - кабельный наконечник; 8- овальный соединитель
Разборные контактные соединения, требующие стабилизации электрического сопротивления (рис. 4.19), выполняют, используя крепежные детали из цветных металлов либо стальные крепежные детали, защищенные от коррозии, и, применяя тарельчатые пружины, защитные металлические покрытия рабочих поверхностей или медно-алюминиевые переходные пластины (ГОСТ 19357-81*), медно-алюминиевые наконечники (ГОСТ 9581-80*) и аппаратные зажимы из плакированного алюминия (ГОСТ 23065-78*), а также переходные пластины и наконечники из алюминиевого сплава (твердого алюминия), штифтовые наконечники (ГОСТ 23598-79*) из твердого алюминиевого сплава и медноалюминиевые.


Рис. 4.18. Разборные контактные соединения с плоскими выводами без средств стабилизации электрического сопротивления
а - с контргайкой, б - с пружинной шайбой; в - однопроволочная (многопроволочная) жила провода (кабеля) сечением до 10 мм 2 с изгибанием в кольцо; г - то же без изгибания в кольцо, 1 - плоский вывод (шина); 2 - шина или кабельный наконечник; 3, 4, 5-шайба, болт и гайка стальные; 6 - пружинная шайба; 7 - винт; 5 - фасонная шайба (шайба-звездочка); 9 - провод (кабель); 10-фасонная шайба (арочная шайба)
Разборные контактные соединения проводников с гнездовыми выводами показаны на рис. 4.21.
Плоские контактные детали, имеющие два и более отверстий под болты, выполняют с продольным разрезом (рис. 4.22). Этим обеспечивается более равномерное распределение плотности тока в переходном контакте и уменьшение нагрева его током.
При подготовке рабочих поверхностей контактных деталей выполняют следующие операции: зачищают медные без покрытия и алюмомедные поверхности, при зачистке алюмомедных проводов следят за тем, чтобы не была повреждена медная оболочка провода.
Рабочие поверхности алюминиевые и алюминиевых сплавов зачищают и смазывают вазелином (КВЗ по ГОСТ 15975-70*) или смазкой (ЦИАТИМ 221 по ГОСТ 9433-80*). Рабочие поверхности с защитными металлическими покрытиями промывают органическим растворителем.
Рабочие поверхности медных контактных деталей, соединяемых опрессовкой, зачищают, а рабочие поверхности алюминиевых контактных деталей зачищают и сразу же смазывают кварцевазелиновой пастой.


Рис. 4.19. Разборные контактные соединения с плоскими выводами со средствами стабилизации электрического сопротивления: а - крепежом из цветного металла с контргайкой; б - крепежом из цветного металла с пружинной шайбой; в - стальным крепежом с тарельчатой пружиной; г - стальным крепежом с защитными металлическими покрытиями рабочих поверхностей с контргайкой (пружинной шайбой); д - стальным крепежом через переходную медно алюминиевую пластину с контргайкой (пружинной шайбой); е - стальным крепежом через переходную пластину из твердого алюминиевого сплава с контргайкой (пружинной шайбой); 1 - плоский вывод (шина); 2- шина (кабельный наконечник); з, 4, 5 - шайба, болт, гайка из цветного металла; 6-пружинная шайба; 7, 8 - стальная гайка и болт; 9 - тарельчатая пружина; 10- стальная шайба (шайба увеличенная); 11 - стальная шайба; 12 - плоский вывод (шина с защитным металлическим покрытием рабочей поверхности); 13- шина (кабельный наконечник) с защитным металлическим покрытием рабочей поверхности; 14 - медно-алюминиевая пластина; 15- пластина из твердого алюминиевого сплава
Поверхности контактных деталей, соединяемых сваркой или пайкой, зачищают, обезжиривают тканью, смоченной в бензине или ацетоне.
Крутящие моменты усилий при затяжке болтов на контактных соединениях приведены ниже:

Рис. 4 20. Разборные контактные соединения со штыревыми выводами без средств стабилизации электрического сопротивления- а - проводник из меди, твердого алюминиевого сплава или алюминия с защитным металлическим покрытием рабочей поверхности; б, в, г - алюминиевый проводник; д - алюминиевый проводник через переходную медно-алюминиевую пластину, е- однопроволочная (многопроволочная) жила провода кабеля сечением 10 мм 2 с изгибанием в кольцо, 1 - штыревой вывод из меди или латуни, 2 - гайка из меди или латуни; 3 - шина (кабельный наконечник) из меди, твердого алюминиевого сплава или алюминия с защитным металлическим покрытием рабочих поверхностей, 4 - стальная гайка; 5 - штыревой медный вывод; 6 - стальная шайба; 7 - алюминиевая шина (кабельный наконечник); 8 - штыревой латунный вывод; 9 - штыревой стальной вывод; 10 - тарельчатая пружина; 11 - медно-алюминиевая пластина; 12- провод (кабель); 13 - пружинная шайба; 14 - фасонная шайба (шайба звездочка)

Рис. 4 21. Разборные контактные соединения с гнездовыми выводами:
а, 6 - однопроволочная (многопроволочная, сплавленная в монолит) жила, в- многопроволочная жила, оконцованная кабельным наконечником, 1 - наборный зажим, 2 - провод (кабель), 3 - гнездовой вывод, 4 - кабельный наконечник

Н м=0,102 кгс-м; нормальное усилие руки - 15-20 кгс.
Затяжку болтов на контактных соединениях рекомендуется выполнять гаечным ключом с регулируемым моментом усилия затяжки (например, ключом типа ДК-25).
Контактные соединения проводов из сплава АВ-Е с выводами электротехнических устройств и с зажимами выполняют в соответствии с ГОСТ 10434-82 По данным Союзтехэнерго 10 % аварий в электроустройствах происходит из-за неисправности электрических контактов.
Самым радикальным способом повышения надежности контактных соединений является применение неразборных соединений (сварных, паяных). Основным путем повышения надежности разборных контактных соединений алюминиевых проводников является применение в качестве проводников алюминиевого магниево-кремниевого сплава (АДЗ 1Т и АДЗ 1Т1, АВ).

Рис. 4 22. Контактная деталь с продольным разрезом для болтового соединения с плоскими выводами

СОЕДИНЕНИЯ КОНТАКТНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ

ПРИЕМКА И МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

ГОСТ 17441-84

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СОЕДИНЕНИЯ КОНТАКТНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ Приемка и методы испытаний Electrical contact connections. Acceptance and methods of tests

ГОСТ 17441-84 Взамен ГОСТ 17441-78

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 29 ноября 1984 г. № 4050 срок действия установлен

с 01.01.86

до 01.01.91

Настоящий стандарт распространяется на разборные и неразборные электрические контактные соединения (далее - соединения), изготовленные в соответствии с ГОСТ 10434-82.

1. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

1.1. Проверку соединений следует проводить при квалификационных, приемо-сдаточных, периодических и типовых испытаниях электротехнических устройств, при приемо-сдаточных испытаниях соединений воздушных линий электропередачи, кабелей и т.д.

1.2. Виды проверок и объем выборки должны быть установлены в программах и методиках испытаний, стандартах или технических условиях на конкретные виды электротехнических устройств.

При отсутствии таких указаний виды проверок и объем выборки должны приниматься в соответствии с настоящим стандартом.

2.2.2. Соединения подвергают контролю с целью установления их соответствия требованиям стандартов, технических условий, чертежей и технологических инструкций в части материала, размеров, комплектности и качества подготовки поверхностей.

2.2.3. Качество защитного металлического покрытия проверяют визуально.

Соединения считают выдержавшими испытания, если щуп толщиной 0,03 мм не входит в паз сопряжения токоведущих деталей далее зоны, ограниченной периметром шайбы или гайки. При наличии шайб разного диаметра зону определяют диаметром меньшей шайбы. Для сжимных соединений суммарная длина участков нахождения щупа толщиной 0,03 мм в стык между сопрягаемыми плоскостями проводников не должна превышать 25 % периметра нахлеста.

(Измененная редакция, и зм. №1).

2.2.5. У неразборных соединений, выполненных опрессовкой, контролируют геометрические размеры опрессованной части.

2.3.2. Методы испытаний соединений - по ГОСТ 20.57.406-81 или ГОСТ 16962.1-89.

(Измененная редакция, и зм. №1).

(Добавлено, и зм. №1).

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

МЕТОДИКА ИСПЫТАНИЯ КОНТАКТ-ДЕТАЛЕЙ ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ НАРАБОТКИ НА ОТКАЗ СОЕДИНЕНИЯ

1. Аппаратура и материалы

1.1. Измерения производят на установке, смонтированной на базе прибора ПМТ-3 или ПМТ-5, в котором алмазная пирамидка заменена золотым электродом в виде иглы (чертеж). Допускается применение позолоченной иглы с толщиной покрытия не менее 3 мкм, например, золоченых контактов разъемов типа 2 PMAI . В держателе 1 крепят винтом 2 золотую иглу 3 с радиусом закругления вершины 0,5 мм. Образец 4 устанавливают в оправке 5, закрепленной на столике 6 прибора ПМТ и изолированной от него прокладкой 7. Оправка снабжена нагревателем 8. Температуру образца измеряют термопарой с помощью прибора, имеющего класс точности не менее 1,5. Нормальную нагрузку задают гирями и прикладывают посредством нагружающего устройства прибора ПМТ. Допускается применение другого нагружающего устройства, обеспечивающего строго вертикальное перемещение иглы 3 и погрешность в величине приложенной нормальной нагрузки не более 0,005 Н. Установка должна быть виброизолирована.

1.2. Испытываемый образец изготавливают из материала контакт-детали: по той же технологии, что и реальную деталь. Рабочая поверхность образца должна иметь шероховатость Ra £ 16 мкм по ГОСТ 2789-73.

1.3. Для промывки образцов перед испытаниями используют бензин по ГОСТ 443-76 и ацетон по ГОСТ 2603-79.

2. Проведение испытаний

2.1. Образец и золотую иглу промывают жидкостями, указанными в п. , и протирают чистой хлопчатобумажной тканью.

2.2. Устанавливают образец в оправке на столике прибора ПМГ.

2.3. На золотую иглу прикладывают нагрузку 0,05 Н.

2.4. Нагревают контакт до температуры, соответствующей допустимому значению по ГОСТ 10434-82.

2.5. Периодически измеряют электрическое сопротивление контакта золотая игла-образец (см. п. ).

2.6. Измеряют время, за которое контактное сопротивление возрастает до значения, допустимого ГОСТ 10434-82 . Указанное время является временем безотказной работы одноточечного контакта.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

МЕТОДИКА ИСПЫТАНИЙ КОНТАКТНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СРЕДНЕГО СРОКА СЛУЖБЫ

1. Испытания проводят на выборке контактных соединений каждого типа в режиме циклического нагревания в соответствии с п. .

2. Через каждые 100 циклов устанавливают перерывы, в процессе которых осуществляют дополнительный нагрев контактных соединений номинальным током до установившейся температуры в соответствии с п. , которую измеряют и регистрируют.

3. Испытания продолжают до достижения контактными соединениями допустимой температуры по ГОСТ 10434-82. По полученным экспериментальным данным после окончания ускоренных испытаний строят зависимости среднего значения температуры от числа циклов. Затем осуществляют переход от результатов ускоренных испытаний к ожидаемым результатам в условиях эксплуатации. Для этого масштабируют число циклов во времени (рекомендуемый масштаб: 1 цикл эквивалентен 10-15 ч нагрева контактных соединений номинальным током).

4. По зависимости температуры от времени, полученной для данного типа контактного соединения, определяют средний срок его службы, т.е. находят точку «а» по допустимой температуре нагрева, как показано на чертеже.

(Добавлено, и зм. №1).