Как соединять провода правильно между собой: 7 способов, проверенных временем

Казалось бы, что может быть проще соединения проводов? Ведь существует несколько способов соединения проводов. Это скрутка проводов, пайка проводов, сварка проводов, обжим и соединение проводов с помощью клеммника. Даже школьник знает самый постой способ скрутки проводников. Надо приложить вместе кончики металлических проводов, называемых жилами, и свить в одну «косичку», после чего замотать изолентой. Не надо паяльника, клеммника, соединительных колпачков и прочих «ненужностей». Любой «сам себе электромонтер» освоил такую операцию. И, случись необходимость, применяет такой способ в своей повседневной практике. Например, сращивает провода сетевого шнура бытового прибора, адаптера планшета или компьютера после обрыва. Такую технологию скрепления проводов российские «технари» используют повсеместно. Вот только в правилах устройства электроустановок ПЭУ «скрутки», всевозможные «загибы» и «клепки» не предусмотрены. Отсутствуют такие способы электромонтажа и в прочих нормативных документах. Почему?

Что такое скрутка провода и чем она опасна

Несколько десятилетий назад, когда нагрузки на электрическую проводку не были такими большими, подобное соединение пользовалось популярностью. Причем опытные мастера учили меня, тогда еще молодого электрика, предварительно хорошо зачищать металл жилы, скручивать их плотно, обжимать пассатижами.

Длина такой скрутки должна была создаваться длиной порядка 10 см для обеспечения хорошего электрического контакта, как показано на самой нижнем примере. А все что выше — они бы забраковали, несмотря на красоту.

Внутри закрытых сухих помещений такие скрутки работали годами и десятилетиями. Однако многие электрики нарушали технологию и создавали не качественный контакт.

К тому же в условиях влажной среды металл окисляется. Электрическое сопротивление его переходного поверхностного слоя ухудшается. Это ведет к повышенному нагреву жил, преждевременному повреждению изоляции.

Поэтому современными правилами, в частности ПУЭ (пункт 2.1.21.), простая скрутка проводов запрещена, как бы красиво и надежно она не была сделана.

Особую опасность составляют скрутки алюминиевых проводов, а также жил из разных металлов — меди и алюминия.

Сказывается здесь высокая пластичность мягкого алюминия и его высокая способность создавать под воздействием кислорода воздуха внешний слой оксидов, защищающий внутреннюю структуру металла. Эта пленка снижает проводимость.

При протекании токов с повышенными нагрузками алюминий, имеющий высокий коэффициент линейного расширения, нагревается, увеличивая свой объем. После охлаждения он сжимается, нарушая плотность соединения.

Каждый цикл нагрева и охлаждения ухудшает электрические характеристики скрутки. К тому же медь с алюминием работают как гальваническая пара, а это дополнительные химические реакции с образованием поверхностных окислов.

Моя рекомендация: везде, где встречаете простую скрутку, избавляйтесь от нее. Усиливайте ее пайкой, сваркой, обжимом или иным другим разрешенным способом.

Как сделать скрутку с пайкой для создания надежного электрического контакта: 3 способа

При пайке создается надежный электрический контакт за счет проникновения расплавленного припоя во все пустоты. Между витками скрутки и припоем создается прочное сцепление взаимной диффузии обоих металлов.

Пайка обеспечивает гарантированно долговечный электрический контакт, обладающий хорошей проводимостью. Она требует соблюдения определенной технологии и качественной подготовки.

С проводов надо снять изоляцию, зачистить металл жил от окислов, пропитать его флюсом. Он уберет с подготавливаемой поверхности все органические загрязнения.

Кислотные флюсы, например, раствор цинка в серной кислоте или аспирин сложно удалить с поверхности спаянных деталей. Оставшиеся капельки со временем вступают химическую реакцию с металлом жил, нарушают их проводимость.

Для пайки электрических схем используют канифоль. Ее можно растворить в этиловом спирте и наносить кисточкой на соединяемые провода.

При пайке скруток подготовленный раствор флюса удобно держать в небольшом флаконе и просто окунать в него зачищенные и скрученные провода поочередно. Так работать можно на высоте.

Обычные электрические паяльники с резистивным нагревом затрудняют такую работу: требуется выполнять много действий по распределению припоя по поверхности скрутки и хорошо прогревать ее.

Для электрических проводов бытовой сети удобно пользоваться газовыми паяльниками, пламя которых направляют на специальный тигель с припоем, закрепленный на удалении от горелки.

Обработанную раствором канифоли скрутку, даже расположенную высоко над потолком в распределительной коробке, помещают на короткое время в тигель с расплавленным припоем и извлекают.

Аналогичную работу можно выполнять электрическим паяльником для полипропиленовых труб. Определенная часть электриков приспособилась хорошо и быстро пропаивать им скрутки.

Еще один современный способ получения качественной пайки практически любых металлов заключается в использовании паяльной пасты, которая специально создана для применения в электромонтажных работах.

Ее просто наносят палочкой на скрутку, как показано ниже для алюминиевой проволоки, и затем прогревают в пламени горелки.

Сцепление металлов отличается хорошей проводимостью тока. При небольших объёмах электромонтажных работ в квартире можно вполне обойтись пламенем обычной зажигалки.

Паста обладает нейтральной кислотностью с pH порядка 7,5. Она экономно расходуется. Если на месте спайки осталось много флюса, то его легко смыть водой и протереть бумажной салфеткой.

Паяльную пасту ELP рекомендуют для соединения проводов из разных металлов, включая и медь с алюминием. Она исключает эффект создания гальванопары за счет явления диффузии, создаваемой при частичном проникновении припоя в поверхностный слой спаиваемых проводов.

Как сваривать провода из скруток: что важно учитывать

Этот способ основан на создании местного разогрева конца скрутки до температуры расплава металла с последующим его застыванием в виде контактного шарика.

Работу можно выполнять самодельным понижающим трансформатором напряжением порядка 24 вольта и мощностью от 1 киловатта.

Но лучше пользоваться инвертором, выдающим постоянный ток. Для создания дуги применяют угольный электрод, которым касаются места сварки. Его можно заменить графитом.

Второй контакт цепи образуется через обжим клещами противоположной части скрутки около изоляции. Их широкие губки служат радиатором охлаждения, отводят тепло от диэлектрического слоя, предохраняя его от перегрева и повреждений.

Силу тока около 30-80 ампер и длительность его протекания порядка секунды подбирают опытным путем в зависимости от конструкции сварочного аппарата, химического состава и толщины жил.

При работе на высоте под потолком провода удобно расположить вниз.

На конце сварки образуется каплевидный сплав формой контактного шарика.

Чтобы обеспечить надежный контакт вначале надо потренироваться на контрольном образце. Маленький ток плохо нагреет место соединения, а завышенный передаст излишнюю температуру слою изоляции, пережжёт металл.

Пробную сварку оценивайте как на механическую прочность, так и по создаваемой структуре сварного шва.

На что следует обращать внимание

Вертикальное расположение скрутки при сварке позволяет расплаву лучше заполнять пространство между медными проводами, придавая капле металла форму сферы.

Работать надо в защитных рукавицах, использовать маску сварщика для защиты глаз, специальную обувь. Можно легко «нахвататься зайчиков» или «поймать» каплю расплавленного металла на одежду либо обувь.

После сварки одного соединения лучше выждать небольшое время и дать ему остыть, а потом переходить к обработке следующего. Эта рекомендация предотвратит случайный ожог.

Оголенные жилы после сварки изолируют, надевают термоусадочную трубку, обрабатывают промышленным феном.

Затем провода укладывают в распаечную коробку, закрывают крышкой.

Опрессовка гильзами: особенности технологии

Способ монтажа основан на создании плотного контакта между металлическими жилами, помещенными внутрь трубки из такого же материала и обжатия всей конструкции под определенным усилием с равномерным распределением действующей нагрузки.

Хороший электрический контакт создается за счет совместной деформации металлов.

Гильза (трубка для соединения проводов) выпускается промышленностью под конкретные размеры провода и их количество. Они могут быть предназначены для соединения жил из:

• меди;
• алюминия;
• и даже меди с алюминием.

Гильзы медные (ГМ) могут выпускаться с дополнительным лужением оловом и висмутом. Они обозначаются ГМЛ, отмечаются высокой стойкостью к коррозии.

Гильзы алюминиевые обозначают ГА. Для соединения проводов из меди и алюминия применяют гильзы ГАМ, а со слоем изоляции обозначают ГСИ.

Их размеры можно найти в каталогах. Как пример, привожу основные характеристики части гильз ГМЛ небольшой таблицей.

Размеры гильзы специально подбираются под поперечное сечение коммутируемого провода. Правильный их выбор влияет на качество электрического соединения.

Для опрессовки используется специальный инструмент: пресс-клещи. Если работать пассатижами, молотками и другим подручными средствами, то созданный контакт будет плохого качества.

Пресс клещи выпускаются различной конструкцией и принципами работы для обжатия разных типов гильз и наконечников.

По такому же принципу подбираются и опрессовываются наконечники на многожильные провода для их подключения к выводам электрического оборудования.

Особенно это актуально для автомобильной техники, где проводка подвергается повышенным механическим вибрациям и электрическим нагрузкам. Да и в бытовой сети встречается монтаж гибкими проводниками.

Как пример — ретро проводка в деревянном доме. Хотя это не единственный случай.

Опрессовка проводников — это довольно большая и сложная тема, которая позволяет создавать качественное соединение электрических контактов. Ее технологию хорошо объясняет в своем видеоролике Андрей Кулагин. Рекомендую посмотреть.

Соединение проводов опрессовкой

Для опрессовки проводов требуется специальная алюминиевая или медная гильза — она подбирается исходя из размеров скрутки (диаметра пучка), а материал берут тот же, что и у проводников. Оголенные и зачищенные до блеска провода скручиваются, на них надевается трубка-гильза, которая зажимается специальными клещами.

И гильзы, и клещи бывают разными, видов несколько. Каждый из них имеет свои правила использования (количество проводов, которые можно упаковывать в гильзу), в которых надо хорошо ориентироваться. Упаковывать провода надо по определенным правилам, измерять размер полученного жгута, подгонять его под требования. В общем, довольно муторное занятие. Потому используют такой вид соединения проводов в основном профессиональные электрики, и то все чаще они переходят на пружинные зажимы.

Клеммники и клеммные колодки: как отличить прочные и ненадежные конструкции

Чаще всего клеммные колодки используют в цепях освещения с относительно небольшими нагрузками. Их выполняют из разных материалов и различной формы.

В закрытом пластмассой корпусе имеются отверстия для установки зачищенного провода и прорезь под головку зажимного винта.

Все простые клеммники изготавливают из дешевого прозрачного полиэтилена со вставками из тонких латунных гнезд с винтовым зажимом, как показано на самой верхней части картинки.

Их недостатки:

• тонкостенная латунь легко лопается при нормальном зажиме металлической жилы винтом;
• слабая резьба на гайке не выдерживает нагрузок при затягивании провода;
• нижняя кромка винта выполнена с острыми гранями, которые сильно деформируют провод, даже обжатый в наконечниках НШВИ.

Работать с такими конструкциями тяжело. Они не надежны, ломаются, создают излишний нагрев проводки.

После подключения каждой жилы к винтовому соединению необходимо проверить качество соединения: клемник берут в одну руку, а провод в другую. Резкое продергивание не должно разрушить созданный контакт.

Более качественные клеммники созданы из прочной, гладкой пластмассы с толстыми металлическими трубками и зажимными пластинами, не раздавливающими металл жилы. У них прочные винты и гайки.

С их помощью удобно подключать провода из разных металлов, например, алюминиевую квартирную проводку стыковать с гибкими медными жилами светодиодной люстры или светильника. Но пренебрегать наконечниками НШВИ не стоит.

Раньше были распространены клеммы с винтовым зажимом под кольцо, которое обеспечивает более плотный контакт жилы с клеммой. При монтаже следует обращать внимание на правильную установку его по направлению закручивания винта.

Усилием сдавливания кольцо должно сжиматься внутрь, а не разгибаться наружу, ослабляя контакт.

При подключении без кольца прямым участком металл жилы располагают ближе к резьбе, следят при зажиме за его положением. В затянутом положении он должен быть хорошо зафиксирован, не выпадать. Проверятся продергиванием.

Во всех без исключения клеммниках следят за состоянием изоляции провода. Она нигде не должна попадать под резьбу, мешать созданию электрического контакта.

Клеммные соединения разрешены всеми правилами электрического монтажа. Но, они требуют периодического осмотра и ужима винтовых зажимов примерно раз в один два года в цепях с допустимыми нагрузками. После перегрузок и коротких замыканий их следует осматривать сразу.

Средства изоляции соединения

Заизолировать полученный узел нужно качественно. С этой целью используется три технологии.

Изоляционная лента

1. Намотка начинается на 2-3 см выше оголенного участка, поверх изоляции провода.
2. Лента наматывается под небольшим углом по направлению к концу скрутки.
3. На месте кончика материал загибается вокруг него и наматывается в обратную сторону.
4. После места намотки лента подрезается канцелярским ножом или ножницами.

Двухслойное покрытие изоляционной лентой обеспечит надежность и максимальную герметичность контактного соединения.

Изолента подходит для скруток электрических шнуров, расположенных в сухом помещении.

Трубка с термоусадкой

Процесс изоляции осуществляется так:

1. От трубки отрезается кусочек, на 1 см больше оголенного участка.
2. Кусочек надевается на 1 провод до начала шва.
3. Выполняется скрутка кабеля.
4. После скручивания жил термотрубка натягивается на место скрутки.
5. Строительным феном или зажигалкой на расстоянии 1-2 см нагревается трубка. Под тепловой струей она уменьшится и плотно прижмется к участку.

Проводники, заизолированные термотрубкой, согласно ГОСТ, допускается укладывать в ванной, погружать в грунт или воду.

Строительный изолирующий зажим

При организации домашней или квартирной проводки целесообразно использовать специальные колпачки СИЗ. Изделия надеваются на место для изоляции после выполнения скрутки. Кончик колпачка обрезается, а сам СИЗ с усилием надевается на провод. Специальные пружинки на поверхности раздвинутся и плотно обхватят соединение. Для дополнительной прочности можно повернуть колпачок по направлению часовой стрелки.

При использовании СИЗ скрученный участок можно не пропаивать.

Соединение под болт: когда применять

Специально выделил этот вид подключения отдельно потому, что его используют в редких случаях. Здесь тоже можно коммутировать провода из разных металлов, включая стыковку меди с алюминием через промежуточные стальные шайбы.

Кольца должны работать на сжатие. Допустимо, но крайне не желательно подключать три провода. Больше нельзя.

Отдельное резьбовое соединение под винт выглядит не красиво, требует дополнительной изоляции. Его нельзя прятать в штукатурку, штробы, под подвесные и натяжные потолки. К нему должен быть обеспечен свободный доступ для профилактических осмотров.

По этим причинам соединение под отдельный болт или винт применяют в качестве исключения, когда другие методы использовать невозможно или не целесообразно.

Чаще всего его можно встретить на промышленных установках после ремонта определенного участка схемы, а не в домашней обстановке.

Соединение под орех

3 металлические пластины квадратной формы с четырьмя отверстиями по углам стягиваются болтами, образуя две полости для подключения разных проводников. Ими можно стыковать медь и алюминий.

Повышенные габариты пластин обеспечивают отвод тепла. Токоведущие части закрываются диэлектрическим кожухом.

Усилие болтового сжима обеспечивает хорошее переходное сопротивление электрических контактов.

К недостаткам конструкции относятся большие габариты клеммника орех, которые требуют дополнительного места в электрическом щитке.

Разновидности скруток

• Бандаж – к двум отрезкам прикладывается дополнительный и оплетает вокруг них. Так создается дополнительное усиление участка.
• Желобок – при параллельной технике одна жила остается неподвижной, а вторая обвивается вокруг нее. Этот вид подразумевает проделывание одним кабелем 3-4 витка вокруг второго. Затем первый прокладывает плотно параллельно второму и снова делается 3-4 витка;
• параллельное соединение. Два проводника со снятой на одинаковом уровне изоляцией укладываются рядом. Кончики плотно перекрещиваются и закручиваются в любую сторону.

Все типы скруток можно использовать в качестве временного крепления.

Колпачки СИЗ: почему о них постоянно спорят электрики

За основу создания электрического контакта здесь положена вся та же скрутка, но она выполняется коротким участком и усилена сжатыми витками пружины, сразу закрыта диэлектрическим колпачком.

Подобные соединители пришли к нам с запада. Их сейчас массово применяют в каркасном строительстве: монтаж выполняется легко и быстро, оговорен правилами.

На первый взгляд конструкция идеальна для электромонтажника: работа выполняется быстро, не требует значительных усилий. Но к колпачкам СИЗ (сжим изолированный) существует много нареканий. Остановимся на них.

Колпачки не универсальны. Они создаются под определенный размер провода. Более тонкое сечение не позволит пружине нормально сжать скрутку, хотя она выполнена конической формой.

Нерадивые монтажники скрутку делают пассатижами, а колпачок просто надевают на нее как изоляцию. Поскольку он плохо зафиксирован пружинами, то часто слетает, оголяя металл, находящийся под напряжением, что опасно.

Первоначально скрутка должна подготавливаться, но основное усилие прижима создается пружинами при ручном вкручивании корпуса по часовой стрелке.

Простые колпачки СИЗ имеют недостаточно крепкую пружину, удовлетворительный диэлектрический корпус. Их недостатки производители улучшили, выпустив модель СИЗ-К, оговоренную техническими условиями серии ТУ 3449-036-97284872-2007.

Они позволяют монтировать три жилы в один корпус за счет использования специальной оцинкованной пружины с прямоугольным профилем сечения, которое обладает повышенным сцеплением с металлом проводников.

Усиленные крылья на корпусе облегчают монтаж, снижают усилие руки, которое необходимо приложить при завинчивании. Конструкция нижней части юбки обладают повышенной защитой контактного соединения.

Изоляция колпачков СИЗ рассчитана на напряжение до 600 вольт.

Однако эту конструкцию многие электрики стараются использовать только в сетях освещения с небольшими токовыми нагрузками, например, при использовании светодиодных светильников.

Независимые испытания под максимальными нагрузками не показывают надежных результатов СИЗ. К тому же рынок наводнили красивые подделки, изготовленные по упрощенной технологии.

Крутим сами

При профессиональном монтаже для выполнения соединения используют специальные зажимы — СИЗ (соединительный изолирующий зажим), при их применении итоговая скрутка разрешена с точки зрения ПУЭ, но стоит помнить, что такое устройство не рассчитано на высокие токи.

Итак, как же правильно скручивать провода в домашних условиях? Для проведения данной манипуляции необходимо:

• заранее учесть все нюансы (расположение, нагрузка подключаемой техники и так далее);
• обзавестись необходимыми инструментами (плоскогубцы, нож, наждачная бумага, термоусадка, желательно иметь термофен и устройство для снятия изоляции, шуроповерт при его наличии).

Рассмотрим ситуацию с плетением из шнура с монолитной жилой:

1. Необходимо зачистить концы каждого провода на 3–4 см с помощью специального инструмента (стриппер) или же строительного ножа. Крайне важно снять изоляцию и не оставить на жиле глубоких порезов.
2. Потом на один из концов надеваем термоусадку.
3. После чего обезжириваем зачищенные поверхности спиртом/ацетоном/уайт-спиритом.
4. Затем, взяв наждачную бумагу, зачищаем жилы проводов.
5. Накладываем жилы параллельно друг другу, удерживаем плоскогубцами.
6. Выполняем плетение (в соответствии со схемой) по часовой стрелке, не менее 5 витков для одно жилы. Жилы должны плотно прилегать друг к другу.
7. Сдвигаем термоусадку на место контакта и прогреваем феном или зажигалкой. Важно, чтобы термоусадка плотно «взялась» на месте скрутки.

Допускается удерживать один конец шнура с помощью шуроповерта и медленно проворачивать его, другой же конец вплетать на вращающийся конец, создавая натяжение руками, тем самым делая соединение более плотным.

С многожильным шнуром ситуация обстоит немного иначе:

1. Зачищаем концы каждого провода на 3–4 см с помощью специального инструмента (стриппер) или же строительного ножа. Крайне важно аккуратно снять изоляцию и не повредить/отрезать жилы шнура.
2. На один из концов шнура надеваем термоусадку.
3. Распускаем жилы каждого шнуры на небольшие «косички».
4. Обезжириваем полученные «косички» спиртом/ацетоном и так далее.
5. Накладываем жилы друг на друга из каждого шнура между собой.
6. Сплетаем между собой воедино, делая соединение плотным (не менее 5–6 витков на косичку).
7. Сдвигаем термоусадку на место скрутки, прогреваем феном/зажигалкой. Термоусадка должна плотно «сесть» на месте соединения.

При необходимости создания «сплетки» из моножильного и многожильного шнуров, алгоритм так же меняется, причем крайне желательно плести по методу «Ответвление»:

1. Зачищаем концы каждого провода на 3–4 см с помощью специального инструмента (стриппер) или же строительного ножа. Следим за тем, чтобы не повредить жилы каждого из шнуров.
2. Надеваем термоусадку на один из шнуров.
3. Обезжириваем зачищенные участки спиртом/ацетоном и так далее.
4. Одножильный конец загибаем на 180 градусов, так, чтобы он потом прижал скрутку.
5. Крутим многожильный шнур вокруг одножильного конца в соответствии со схемой (по часовой стрелке), не менее 5–6 витков, чем больше, тем лучше.
6. Зажимаем заранее отогнутый конец одножильного провода и прижимаем его к выполненной скрутке плоскогубцами.
7. Сдвигаем термоусадку на место контакта, прогреваем феном/зажигалкой. Следим за тем, чтобы термоусадка была хорошо зафиксирована на месте скрутки.

На этом можно считать работы выполненными грамотно и качественно. При следовании инструкциям и соблюдении всех необходимых мер вы гарантированно получите качественное соединение на долгое время.