Обновлено: 20.09.2024

Соединение проводов сваркой

Сварное соединение предпочтительнее всех остальных: с его помощью проще всего получить достаточно надежный и качественный контакт. Поэтому срок безотказной работы электропроводки получается очень большим.

Сейчас проводка чаще всего выполняется медным проводом, алюминиевый провод стараются не применять. Поэтому далее речь пойдет в основном о сварке медных проводов.

Сварку медных проводов можно производить как переменным, так и постоянным током при напряжении 12 - 36В, при этом следует предусмотреть возможность регулирования тока сварки. Наиболее подходящим для сварки проводов следует считать сварочный аппарат инверторного типа.

Сварочные аппараты инверторного типа

Достоинства инверторных аппаратов широко известны. Прежде всего, это малые габариты и вес, а некоторые модели имеют в комплекте ремень для ношения через плечо. Это позволяет повесить аппарат на ремне через плечо и поднявшись по лестнице-стремянке производить сварку скруток в распаячной коробке.

Сварочные инверторы, как правило, имеют широкий диапазон регулирования сварочного тока. Дуга у таких аппаратов очень устойчивая, хорошо зажигается при малых токах сварки, поэтому даже малоопытный сварщик очень скоро может добиться прекрасных результатов, получить хорошее качество сварных соединений.

Также к достоинствам инверторных аппаратов следует отнести малое энергопотребление по сравнению с обычными трансформаторными сварочниками. Поэтому вполне возможно подключение к бытовой электропроводке: не будет наблюдаться мигания света и сбоев в работе различной бытовой аппаратуры, не будет жалоб соседей.

Сварка медных проводов так же опасна, как и обычная сварка стали. В полной мере сохраняется опасность «нахвататься зайчиков» и получить ожоги от расплавленного металла. Поэтому работы по сварке проводов следует проводить в сварочной маске, сварочных рукавицах. Спецодежда также должна предусматривать работу со сваркой. Кроме того, необходимо соблюдать все меры пожарной безопасности и правила техники безопасности, как при обычных сварочных работах.

Для сварки медных проводов применяются специальные угольные обмедненные электроды, которые часто называют «карандаш». При отсутствии таких специальных электродов можно использовать обычный угольный стержень от негодной батарейки. При этом сварочный ток, в зависимости от диаметра и количества свариваемых проводов можно рекомендовать, хотя бы ориентировочно, в пределах, как указано ниже.

Сварочный ток 70А достаточен для сварки двух медных проводов сечением 1,5 мм2, для трех таких же проводов потребуется 80 - 90А. Для двух - трех проводов сечением 2,5 мм2 ток достигает уже 80 - 100А, а для трех-четырех 100 - 120А.

Приведенные цифры следует считать ориентировочными, поскольку медь, используемая в проводах, в зависимости от изготовителя по составу и свойствам различается весьма значительно. Соответственно будут различаться и режимы сварки.

Оптимальным считается тот режим, когда электрод не прилипает к месту сварки, а дуга будет устойчивой. Это сочетание достигается уже в процессе работы опытным путем. Примерно такими пределами следует руководствоваться, приобретая инверторный сварочный аппарат. Если аппарат предполагается использовать лишь для подобных работ, то более мощный не потребуется.

Технология сварки проводов

Собственно сварка состоит из нескольких технологических операций. Сначала с проводов следует снять оболочку и изоляцию, после чего выполнить скрутку. Полученную скрутку подрезать так, чтобы концы всех проводов были на одном уровне, а длина скрутки получилась бы не менее 50 мм.

После этого на скрутку устанавливается медный теплоотводящий зажим, и подключается «масса» сварочного аппарата. После этих операций к концу скрутки подносят торец заряженного в держак угольного «карандаша» и производят сварку. В результате на конце скрутки должен образоваться аккуратный шарик расплавленной меди, после чего сварку следует прекратить. Чтобы не расплавить изоляцию проводов время сварки каждой скрутки не должно превышать 1 - 2 сек. После того, как сваренные скрутки остынут, их следует изолировать с помощью изоляционной ленты или, что более современно, с помощью термоусадочной трубки.

Самодельные аппараты для сварки проводов

Инверторные аппараты для сварки скруток очень хороши, но им присущ один недостаток, пожалуй, единственный. Это высокая цена. Поэтому приобретение такого аппарата становится целесообразным, когда выполнение сварочных работ производится регулярно, а не от случая к случаю, например в условиях специализированных электротехнических бригад и предприятий. Если же планируется просто замена электропроводки в двух или трех комнатной квартире собственными силами, то вполне возможно обойтись самодельным сварочным аппаратом, даже просто трансформатором, подходящей мощности.

В качестве такого трансформатора вполне подойдет трансформатор серии ТБС (Трансформатор Броневой Станочный), показанный на рисунке 1 .

Рисунок 1 . Трансформатор серии ТБС

Для сварки проводов вполне подойдет трансформатор мощностью не менее 600 Вт и напряжением вторичной обмотки 9 - 36В. К вторичной обмотке подключается держатель электрода и зажим для подключения «массы».

Сварка осуществляется угольным электродом (стержень из батарейки) таким же способом, как было написано выше для инверторного сварочного аппарата. Собственно весь процесс тот же самый: от зачистки проводов и до касания скрутки угольным стержнем и последующей изоляции скруток.

При отсутствии такого трансформатора его несложно изготовить самостоятельно. Для этого потребуется Ш - образное трансформаторное железо с площадью сердечника не мерее 30 см2. При площади 30 см2 и сетевом напряжении 220В первичная обмотка содержит 293 витка, выполненных обмоточным проводом диаметром 0,8 - 1,0 мм.

Вторичная обмотка наматывается в три провода диаметром 3 мм, либо более тонким в четыре – пять проводов, но только чтобы общая площадь была не менее 15 - 20 мм2. При напряжении вторичной обмотки 10В она должна при указанном железе содержать 13 витков.

Если нет именно такого железа, то количество витков можно определить по приведенным ниже формулам.

По этим формулам определяется число витков для первичной и вторичной обмоток, где S – площадь сердечника, 40 – эмпирический коэффициент (может лежать в пределах 40 - 60, чем лучше железо, тем меньше цифра), U1 напряжение сети (220В), U2 – требуемое напряжение вторичной обмотки. Кстати, эта формула подходит для расчета любого трансформатора, не обязательно сварочного.

Так же, как и в предыдущем случае, потребуется сварочная маска или очки и рукавицы, иначе ожоги расплавленным металлом или «зайчики» в глазах гарантированы. Для упрощения процесса сварки можно воспользоваться специальным зажимом, показанным на рисунке 2 .

Рисунок 2 . Приспособление для сварки скруток

Конструкция приспособления несложна и понятна из рисунка. Напряжение от сварочного трансформатора с помощью проводов 2 подводится к верхней (подвижный рычаг) и нижней (основание) частям, соединенным между собой изоляционной пластиной 3, с помощью шарнира 4. На основании закреплен угольный электрод 1 с углублением для флюса, в качестве которого используется обычная бура, продающаяся в аптеках.

Провода 2 должны быть как можно короче, а сечение иметь по возможности максимальное, не менее, чем сечение вторичной обмотки трансформатора. Сетевой выключатель должен находиться как можно ближе, лучше, если это будет проходной выключатель на проводе, как у торшера.

Процесс сварки в этом случае выглядит так. Сначала барашковым зажимом на подвижном рычаге закрепляется свариваемая скрутка. В углубление угольного электрода засыпается флюс, рычаги сжимаются рукой. После этого подается напряжение на сварочный трансформатор, и в углублении угольного электрода под слоем флюса образуется шарик. Трансформатор после этого следует отключить и выждать время, пока шарик остынет прямо в приспособлении.

Время сварки, как правило, определяется практически, поэтому сначала следует потренироваться на ненужных обрезках проводов. С помощью данного приспособления возможна сварка алюминиевых проводов, а также алюминия и меди. Методы выполнения скруток для этого случая показаны на рисунке 3 .

Рисунок 3 . Скрутки для сварки проводов

Про аппараты точечной сварки читайте здесь . В статье описаны несколько самодельных конструкций таких аппаратов для домашнй мастерской.

Соединение проводов и кабелей

Как правильно соединить провод в распределительной коробке

Самая спорная и болезненная проблема при электромонтажных работах соединение проводов и кабелей в распределительной коробке. Электрики варят, гильзуют (опрессовывают), паяют, пользуются различными сжимами (колодки, ваги, клеммы, СИЗы – соединительные изолирующие зажимы), скручивают. Сколько электриков, столько различных мнений.

Что говорят правила соединения проводов и кабелей

Будем пользоваться несколькими источниками актуальных на сегодняшний день. ПУЭ-7 (Правила устройства электроустановок), СНиП 3.05.06-85 (Электротехнические устройства), ГОСТ Р 50571.5.52-2011. ( Электроустановки низковольтные).

ПУЭ-7 Глава 2.1

Раздел: Электропроводки

2.1.21. Соединение, ответвление и оконцевание жил проводов и кабелей должны производиться при помощи опрессовки, сварки, пайки или сжимов (винтовых, болтовых и т. п.) в соответствии с действующими инструкциями, утвержденными в установленном порядке.

2.1.22. В местах соединения, ответвления и присоединения жил проводов или кабелей должен быть предусмотрен запас провода (кабеля), обеспечивающий возможность повторного соединения, ответвления или присоединения.

СНиП 3.05.06-85

3. Производство электромонтажных работ

Раздел: Электропроводки

3.34. Все соединения и ответвления установочных проводов должны быть выполнены сваркой, опрессовкой в гильзах или с помощью зажимов в ответвительных коробках.

Металлические ответвительные коробки в местах ввода в них проводов должны иметь втулки из изолирующих материалов. Допускается вместо втулок применять отрезки поливинилхлоридной трубки. В сухих помещениях допускается размещать ответвления проводов в гнездах и нишах стен и перекрытий, а также в пустотах перекрытий. Стенки гнезд и ниш должны быть гладкими, ответвления проводов, расположенные в гнездах и нишах, должны быть закрыты крышками из несгораемого материала.

ГОСТ Р 50571.5.52-2011.

526 Электрические соединения

526.2 При выборе средств соединения следует учитывать:

- материал проводника и его изоляцию;

- число и форму проводов, формирующих проводник;

- площадь поперечного сечения проводника;

- число проводников, которые будут соединены вместе.

Примечания:

1 Использование соединений пайкой рекомендуется избегать, за исключением коммуникационных схем. Если такие соединения используются, то они должны быть выполнены с учетом возможных смещений, механических усилий и повышения температуры при коротких замыканиях

Развернутый комментарий

Мы рассмотрели все нормативные акты регламентирующие соединение проводов. Рассмотрим преимущества и недостатки.

Опрессовка (гильзовка)

Рекомендуют все нормативы

Очень качественно соединение, большая площадь контакта. Недостаток пожалуй один, гильза большая по размеру и приходится делать большие распределительные коробки, что отражается на дизайне помещения.

Гильза, скрутка и клемма Ваго

Фото и краткое описание

Слева на фото соединение выполненное с помощью гильзы. Провода вставляются в луженую гильзу и обжимаются специальным прессом. Если гильза подобрана правильно соединение получается очень хорошее В центре скрутка, если сделать как на фото будет не хуже гильзы, но правилами запрещена, мы с своей работе не используем. Справа попытка отремонтировать проводку с помощью Ваги, соединение нагрелось, клемма расплавилась, так и до пожара недалеко.

Сварка

Хороший контакт, малые габариты. Недостаток, проблематично проварить соединение большого количества проводов не повредив изоляцию (очень сильный нагрев).

Пайка

Предписывает применение только ПУЭ, СНиП умалчивает, а ГОСТ вообще рекомендует избегать соединения с помощью пайки.

Качественно спаять даже два провода достаточно сложно, но если удастся соединение будет качественным. Пропаять пять, шесть и более проводов практически не реально, тем более под потолком или в трудно доступном месте, куда большинство заказчиков просит поставить распределительную коробку, чтоб глаза не мозолила.

Скрутка

Хотя лучше еще никто не придумал. Всегда сначала провода скручивают, а потом варят, паяют, обжимают. Не буду агитировать, будем соблюдать правила, скрутка в чистом виде – ЗАПРЕЩЕНА!

СИЗ, клемма Ваго и винтовой сжим

Слева на фото соединение выполненное с помощью СИЗов. Провода сначала скручены, что само по себе неплохо, а поверх закручен колпачок в полном соответствии с правилами. В центре Вага (с подъемными флажками считается лучшим вариантом), отработала под нагрузкой около двух лет, оплавленная пластмасса и изоляция. Справа винтовой зажим, проблема та же что и с Вагой, соединение греется, последствия не предсказуемы

Сжимы

Есть масса различных зажимов для проводов, все они сертифицированы, но, к сожалению, имеют различное качество.

Самые распространенные клеммы «Wago»: монтаж быстрый, выглядит красиво, но долгих нагрузок приближенным к максимальным не выдерживают. Наша компания использует «Ваги» только в случае работы по согласованному проекту, где четко прописана модель соединительных клемм. Тем самым мы снимаем с себя ответственность в случае нештатной ситуации, перекладывая ее на проектировщика и производителя клемм.

Винтовые зажимы: Качественное соединение получается только с зажимах, где под винтом есть дополнительные лепесток, а если винт вкручивается непосредственно в провод, со временем жди подгорания.

СИЗ (Соединительный изолирующий зажим): При использовании в чистом виде проблема та же что у сварки и пайки, зажим большого числа проводов. Но если делаем сначала скрутку, двадцать-двадцать пять миллиметров, а поверх накрутить СИЗ результат получается отличный. Соединение не подвергается нагреву, что положительно влияет на дальнейшую эксплуатацию. Мы используем такой метод более пятнадцати лет и не имели не одного нарекания. Есть единственный недостаток, из под СИЗа торчит оголенная шейка, которую требуется дополнительно изолировать. Поэтому способ не такой эстетичный как; клеммы «Wago», но соединение получается очень хорошее, площадь контакта значительно превышает сечение проводника.

Соединение проводов сваркой

Почему сварка всегда лучше других способов соединений проводов

Согласно Правилам Устройства Электроустановок (п2.1.21): соединение, ответвление и оконцевание жил проводов и кабелей должны производиться при помощи опрессовки, сварки, пайки или сжимов (винтовых, болтовых и т.п.) в соответствии с действующими инструкциями.

Сколь бы удобные (для лентяев) способы соединения проводов ни придумывали, никакой из них по долговечности и проводимости контакта не сравнится со сваркой. Даже пайка разрушается со временем: присутствует третий, более легкоплавкий и рыхлый металл (припой), на границе разных сплавов всегда существует переходное сопротивление, возможны разрушающие химические реакции и так далее.

Длительность и трудоёмкость выполнения качественной пайки не уступает сварочным работам: тщательная зачистка концов, применение флюсов, глубинный прогрев всей скрутки (тогда как сварка проводов делается обычно за пару секунд).

Различные обжимы и клеммники вообще не выдерживают никакого сравнения. Медь – основной материал проводников – металл совершенно неупругий, пластичный. Он имеет свойство «вытекать» из-под нагрузки, не помогают даже гровер-шайбы.

В достаточно же глубоко подпружиненных самозажимных клеммниках, как правило, слишком мала площадь эффективно контактирующей поверхности. При больших токах это приводит к нагреву о отпуску этих самых пружин: они теряют упругость.

После сварки вообще пропадает понятие «контакт»: электрический ток не проходит через какие-то (пусть даже очень плотно соприкасающиеся) границы проводников, а течет по монолитному однотипному металлу. Разумеется, и сопротивление подобных соединений оказывается рекордно низким, и, соответственно, выделения тепла практически не происходит (из-за утолщения при оплавлении и отсутствия плотной изоляции температура соединения при максимальном токе может быть даже ниже, чем у подводящих проводников).

Осуществляют сварку по торцам предварительно скрученных проводников угольным электродом при помощи аппаратов мощностью около 500Вт (для сечения скруток до 25мм2). Из-за относительно малых токов и низкой (по сравнению со сталью) температуры плавления процесс происходит без большой ослепительной дуги, без глубинного прогрева материалов и разбрызгивания металла. Конечно, это не отменяет защитных очков, жаропрочных подкладок и т.п., но все меры безопасности могут быть значительно упрощены в сравнении с силовой электросваркой.

Аппарат для сварки скруток

Для предотвращения окисления проводников применяют специальный флюс «ВАМИ» или обычную буру. Удобнее всего опускать скрученные проводники сверху в ямку с флюсом, проделанную в угле. Но некоторые умельцы прекрасно оплавляют скрутку и острым электродом «на весу».

Если после остывания и удаления флюса такое соединение покрыть лаком, а затем изолировать ПВХ-лентой или специальным колпачком, оно будет практически вечным.

Соединение проводов методом сварки своими руками

Необходимые для работы инструменты и материалы

Для проведения работ по сварке проводов необходимы следующие приборы, инструменты и материалы:

• Сварочный аппарат
• Электроды для сварки проводов
• Защитные очки
• Плоскогубцы и бокорезы
• Флюс для сварки алюминия

Сварочный аппарат

Сварочный аппарат для работы с электропроводами должен быть компактным, иметь регулировку параметров и работать в диапазоне:
Сила тока 30 – 90 Ампер (А)
Напряжение 12 – 36 Вольт (В)
Потребление мощности 1 – 1.5 Киловатта (КВт)
Использование переменного и постоянного тока.

Сварочные аппараты комплектуются двумя силовыми кабелями (масса для скрутки, держатель электрода). Средняя цена аппарата 7000 рублей. Популярные марки Дон, ТС 700 – 1, ТС 700 – 2. Существует множество самодельных конструкций с использованием понижающего трансформатора, но мы рекомендуем сертифицированные.

Взять сварочный аппарат на пару дней в аренду можно в магазинах стройматериалов и инструментов.

Электроды для сварки проводов

Электроды для сварки проводов определяют качество и удобство работы.
Вам понадобятся электроды графитовые (сварка алюминия) и медно – графитовые (сварка меди).

Графитовые электроды при помощи флюса сварят алюминиевую скрутку до 20 мм диаметром.
Графитовые омеднённые электроды предназначены для сварки медных скруток без применения флюса. Диаметр скрутки до 18 мм.
В народе тип этих электродов называют карандашами. Перед покупкой посоветуйтесь с опытными электриками или продавцами магазина. Учитывая модель Вашего сварочника и специфику соединения, знающие люди упростят выбор.

Защитные средства

Защитные средства необходимы при работе по электромонтажу! Уделите внимание изоляции ручек плоскогубцев и кусачек, устойчивости стремянки и надёжной фиксации защитных очков.

Ручной инструмент

Плоскогубцы и бокорезы понадобятся для подготовки проводов и устройства скрутки.
Иногда плоскогубцы используют в качестве клеммы заземления. Бокорезы помогут сделать ровный плоский торцовый срез скрутки, что очень важно для качества сварки.

Соединение проводов методом сварки образует в месте скрутки однообразный фрагмент, токопроводимость которого равна проводимости самого материала. Практически, сварка в месте касания превращает несколько проводов в один. Это исключает окисление зон контакта и нагрева мест соединения. Показателем качественного сварочного соединения служит образовавшаяся металлическая капля в торце скрутки, .

Сварка алюминиевых проводов

Алюминиевые провода используются в строительстве с давних пор и в подавляющем большинстве. Мягкая податливость алюминия искушает соединять провода методом скрутки. В результате – самое большое количество аварий и пожаров происходит по причине недопустимо низкого качества таких соединений. Оксидная плёнка, образующаяся на поверхности алюминиевого провода, обладает высоким сопротивлением, что приводит к перегреву проводов в местах контакта.
Правилами Устройства Электроустановок (ПУЭ) соединение алюминиевых проводов таким способом запрещено. Есть несколько допустимых способов, но все они уступают по надёжности и безопасности методу сварки.

Основными сложностями при сварке алюминия являются быстрое образование оксидной плёнки и относительно низкая температура плавления. Использование флюсов предотвращает окисление при работе, а использование сварочного аппарата в режиме пониженной мощности не приводит к текучести провода от перегрева.

Перед сваркой нужно зачистить провода от изоляции на 50 – 70 мм и оксидной плёнки на 20 -30 мм и произвести скрутку. Торцовая плоскость должна быть ровной и чистой. Скрутка производится перед непосредственным выполнением сварки. Точечное касание при работе приходится именно на неё. Это относится ко всем типам проводов.

В углубление электрода необходимо внести флюс. Затем быстрым движением, не допуская перегрева, скользящим касанием вдоль торца сварить провода. Время касания не должно превышать 2 – 3 секунды. Если у Вас нет подобного опыта, потренируйтесь некоторое время. Главный момент – уверенность касательного движения к торцу с моментальным сдвигом по плоскости. Равномерность образованной капли сплава послужит оценкой Вашей практики.

После остывания соединение нужно заизолировать.

Сварка медных проводов

Сварка медных проводов позволяет получить соединение высокого качества по двум позициям – электротехническим и механическим. Идеальная токопроводимость соединения исключит нагрев проводки, а прочность позволит проводить работы в распределительных коробках, не опасаясь внезапного разъединения. Всевозможные клипсы и винтовые зажимы на практике оказываются слабыми, при незначительных воздействиях провод выскакивает из гнезда, создавая неудобство и возможность замыкания.
Для сварки медных проводов удобнее всего использовать инверторный сварочный аппарат. Сварка производится угольно – медными электродами. Время сварки — не более трёх секунд, дальше начнет плавиться изоляция.

Требования по подготовке скрутки такие же, как и для алюминиевых проводов.
Применение сварочного флюса здесь необязательно, достаточно удалить оксидную плёнку, зачистив провода до блеска. Можно обработать зачищенные провода растворителем. К сварке приступать нужно сразу после подготовки, не давая образоваться окислению.
Обязательно учитывайте высокую теплопроводность меди, используйте для придерживания провода плоскогубцы, поберегите пальцы от ожога.
После окончания подготовки Вам останется коротким точечным движением произвести сварку. Оптимальная продолжительность контакта – 2 секунды. Полученная металлическая капля и будет узлом однородного соединения проводки.
Не забывайте о высокой температуре места сварки, дайте ему остыть естественным способом, после чего заизолируйте лентой или специальным лаком.

Виды скруток электрических проводов для соединения сваркой

Места соединения электропроводки определяются общим проектом и выполняют различные функции в рамках общей цепи. Для конкретных ситуаций применяются различные виды скруток проводов. Грамотно выполненная скрутка обеспечит механическую надёжность соединения и последующее оформление (изоляция лентой, монтаж в распределительной коробке). На рисунке ниже мы приведём основные виды, наиболее часто применяемые в электромонтаже непромышленного назначения.

Сварка медных проводов с алюминиевыми

Разность температуры плавления меди и алюминия не позволяют произвести качественную сварку обычным способом. При содержании в сварочном шве меди свыше 15 % шов теряет прочность до неприемлемой.
При необходимости такого соединения плавится должен преимущественно алюминий.
Высококвалифицированные специалисты наплавляют медную пленку на поверхность алюминия, после чего приваривают к ней медную проволоку.
В этой статье мы данный вопрос рассматривать не будем, информация общеознакомительная.

Заключение

После внимательного изучения материалов статьи и некоторой практики, Вы сможете самостоятельно проводить соединение электрических проводов методом сварки.
Это позволит сэкономить значительные средства, Средняя цена на сварку одного соединения – 100 рублей. Количество соединений в двухкомнатной квартире более 50.

Как своими руками произвести соединение проводов методом сварки видео смотрите ниже:

Мы рады помочь Вам своим опытом в обустройстве Ваших домов. Соблюдайте правила техники безопасности и будьте осторожны!

Читайте также:

  
• Сварочный экструдер рсэ 3
  
• Сварочная сеть постоянного тока
  
• Сварочный пост своими руками для полуавтомата
  
• При каких условиях допускается проводить сварочные работы на складе хранения труб и деталей
  
• Сварочный полуавтомат линкор пдг 100