Зварювання мідного дроту: огляд способів та обладнання. Паяння або зварювання мідних проводів - що краще?

Найголовнішим завданням при з'єднанні будь-яких електричних контактів є забезпечення мінімального опору. При поганому контакті опір між мідними проводами значно підвищується, в результаті чого відбувається нагрівання кабелю. Існує безліч способів з'єднань контактів, але самим надійним та ефективним по праву вважається зварювання мідного дроту. Дана технологія дозволяє монолітно з'єднати всі жили проводу, домігшись тим самим максимально низького електричного опору. В результаті нагрівання проводів виключається, отже, значно підвищується рівень пожежної безпеки.

Методи з'єднання проводів

Мідь є основним матеріалом провідників. В силу фізико-хімічних властивостей цього матеріалу (висока пластичність, відсутність пружності), робота з ним має свої особливості. Правила пристрою електроустановок свідчать, що операції з'єднання, відгалуження та оконцовиванию жил кабелів і проводів можуть виконуватися з допомогою пайки, зварювання, опресування або стисків (болтових, гвинтових тощо). Кожен з них має свої особливості, про які піде мова нижче.

З'єднання проводів за допомогою скрутки

Проста скрутка проводів заборонена ПУЕ, так як це найбільш неефективне, недовговічне і пожежонебезпечне з'єднання. Незважаючи на це, домашні умільці так і не перестають використовувати даний метод, хоч наслідки подібного «рукоділля» можуть бути самими плавчевними. Скручування проводів має один важливий недолік: мідні з'єднання з часом деформуються і слабшають, врешті-решт остаточно руйнується внаслідок високого перехідного опору. Слід пам'ятати, що метод скрутки можна застосовувати тільки у виняткових випадках, якщо необхідно терміново відновити електропостачання, а інші способи в конкретній ситуації недоступні. При цьому дуже важливо подбати про якості, безпеки та надійності з'єднання.


Категорично забороняється:

З'єднувати дроти, виконані з різних матеріалів (алюміній і мідь);

З'єднувати провід мідний одножильний з багатожильним.

Процес скручування виглядає наступним чином:

Очистити дроти від ізоляції на відстані 6-8 см від краю;

Накласти один провід на інший хрест-навхрест і максимально щільно скрутити. Якщо переріз мідного проводу більше 1 кв. мм, ця операція виконується за допомогою плоскогубців.

Відкусити кусачками залишилися кінчики дротів.

Заізолювати скрутку з допомогою спеціальних ізоляційних матеріалів (ПВХ або термозбіжних трубок, ковпачків) або декількох шарів ізоляційної стрічки. Ізоляція обов'язково повинна захоплювати ізоляційний шар дротів.

Опресовування

Цей спосіб являє собою процес з'єднання проводів за допомогою обтиску спеціальної трубчастої гільзою або наконечником. Ці пристосування застосовуються, якщо переріз мідного проводу становить 25-240 кв. мм. Безперечними перевагами технології обпресування є швидкість і акуратність виконання робіт, а також подальша довговічність і безпека сполук. Для обпресування використовується спеціальний інструмент – механічні, гідравлічні або електричні кліщі або професійні обжимочние преси. Підбір гільз здійснюється з урахуванням перерізу і кількості з'єднуваних проводів.
Після видалення ізоляції і зачистки жив, на них наносять кварцево-вазелиновую пасту, надягають гільзу і виробляють обжимку. Опрессованние гільзи ізолюють.

Обжими і клемники

Застосування різних обтиском і клемників досить широко практикується при підключенні електричних розеток, вимикачів, освітлювальних приладів, а також при встановленні розподільних щитів. Дані пристрої дозволяють акуратно і швидко з'єднати провід мідний одножильний, однак багатожильний провід без попередньої пропайки або обпресування трубчастим наконечником в гвинтовий затиск затискати не можна. До безперечних переваг гвинтових затискачів можна віднести можливість з'єднання алюмінієвих проводів з мідними, а також відсутність необхідності в подальшій ізоляції контактів. Однак подібний тип з'єднання не позбавлений недоліків. Він потребує періодичного обслуговування, що полягає в подкручивании затискних елементів. Мідь – дуже м'який матеріал, схильний до «витоку» з-під навантаження. Якщо навіть виконувати з'єднання за допомогою жорстко пружних самозажимних клемників, із-за дуже малої площі контактуючих поверхонь при великому навантаженні відбувається нагрів і відпустку пружних елементів, внаслідок чого їх пружність знижується разом з якістю з'єднання.

Пайка VS-зварювання

Для забезпечення хорошого контакту найчастіше застосовується паяння або зварювання мідних проводів. Що краще з цих методів? Однозначно, зварювання. Справа в тому, що пайка – процес досить трудомісткий і тривалий, особливо якщо потрібно з'єднати кабель мідний багатожильний. Плюс до цього, спайкові з'єднання з часом руйнуються за присутності третього, більш пухкого і легкоплавкого металу – припою. Наявність перехідного опору в місцях стиків різних сплавів сприяє появі руйнують хімічних реакцій і інших негативних процесів.
Коли ж виконується зварювання мідного дроту, поняття «контакт» взагалі зникає, так як з'єднання виходить монолітним з однотипного металу. Природно, подібні з'єднання відрізняються рекордно низьким опором, за рахунок чого тепло практично не виділяється.

Пайка

Відразу слід зазначити, що ця операція вимагає певних знань і досвіду. Як ні парадоксально звучить, але якісна скручування краще поганої пайки, пам'ятайте про це. Процес пайки починається з попередньої зачистки кінців проводів від ізоляції і окислів. Потім їх скручують, покривають спеціальною речовиною – флюсом, після чого обпоюють. Споювати можна не тільки дроту з міді, але й з алюмінію, головне – правильно вибрати флюс і припій. Використання активного кислотного флюсу не рекомендується, так як він обов'язково залишиться на проводах, внаслідок чого з'єднання швидко зруйнується. Одна пайка займає досить багато часу, проте якщо все зроблено правильно, таке з'єднання буде надійним і довговічним. Після того як дроти охолонуть, їх необхідно ретельно заізолювати.

Зварювання

Саме якісне і безпечне з'єднання утворює зварювання мідного дроту. Опір в місці контакту проводів не перевищує показника їх стандартного опору. Даний метод не вимагає багато часу і вважається відносно простим. При наявності мінімальних навичок і знань зварювання мідних проводів в домашніх умовах цілком здійсненна. При проведенні зварювальних робіт необхідно суворо дотримувати всі правила пожежної та електробезпеки. Щоб уникнути опіків і травм очей слід обов'язково застосовувати засоби індивідуального захисту – спеціальний захисний одяг та рукавиці, зварювальну маску або окуляри.

Обладнання для зварювання

З'єднання проводів за допомогою зварювання виконується апаратами різних типів. Найбільш зручно використовувати інверторний апарат для зварювання мідних проводів, так як пристрої цього типу характеризуються невеликими габаритами і вагою, економічним енергоспоживанням і широким діапазоном регулювань зварювального струму. До їх переваг слід віднести і здатність забезпечувати стійке горіння електричної дуги. Якщо намічається значний об'єм електромонтажних робіт, то придбання зварювального апарату інверторного типу буде цілком доцільно і виправдано. До того ж це обладнання напевно не буде лежати «мертвим вантажем» і в майбутньому.

Особливості процесу зварювання проводів з міді

Зварювання мідного дроту може здійснюватися як змінним, так і постійним струмом при показниках напруги 15-30 Ст. Дуже добре, якщо в апараті передбачена можливість регулювання струму. Приміром, щоб зварити два мідні дроти перетином 15 кв. мм, вистачить 70 А. Для зварювання трьох проводів з таким же перерізом струм необхідно збільшити до 90 А. З'єднання трьох проводів перетином 25 кв. мм потрібно від 80 до 100 А, а для зварювання п'яти аналогічних проводів – 120 А. Якщо обраний оптимальний зварювальний струм, не відбувається «залипання електрода, а дуга горить досить стійко.
Для зварювання дротів з міді застосовують вугільно-мідні «олівці» (електроди). Якщо таких немає, то можливо використання вугільних стрижнів від батарейок пальчикового типу.

Технологія зварювання

Кінчики дротів завдовжки 5-6 см очищають від ізоляційного покриття і скручують, починаючи від зрізів ізоляції, залишаючи 5-6 мм в кінці скрутки в нескрученном вигляді. Ці кінчики необхідно розправити, скласти паралельно і притиснути один до одного. При скручуванні трьох і більше проводів, на кінці все одно потрібно залишити тільки два вільних кінчика, а решта зрізати в місці останнього витка скручування. Якщо зварювальний апарат недостатньо потужний, така скрутка дозволить більш просто сформувати кульку розплаву. При наявності достатнього зварювального струму в апараті можна виконати просту скручування. Далі скрутку затискають за допомогою зварювального затискача. Якщо дане пристосування відсутня, можна скористатися звичайними старими плоскогубцями. Підготовлене з'єднання зварюють вугільним електродом. У процесі зварювання мідних проводів розплавляють залишені нескрученними кінці до формування кульки розплаву. Щоб забезпечити надійний механічний і електричний контакт проводів, зона розплавлення обов'язково повинна дійти до скручування. Тривалість зварювання не повинна перевищувати 2-3 секунд, у зворотному випадку ізоляція проводів оплавиться. Після повного охолодження з'єднання проводиться його ізоляція за допомогою декількох шарів ізоляційної стрічки або спеціальних ковпачків, ПВХ або термозбіжних трубок.