Домашний электрик

Пайка алюминия связана с двумя трудностями: во-первых, на алюминии имеется тугоплавкая оксидная пленка, во-вторых, алюминий обладает высокой теплопроводностью при сравнительно низкой теплоемкости и большим коэффициентом линейного расширения. Поэтому в процессе пайки алюминиевых контактных элементов нагрев должен быть локализован, выбор флюса следует производить в зависимости от легирующих присадок, введенных в металл. Особенности различных соединяемых металлов предопределяют выбор как технологического процесса пайки, так и припоев, флюсов и оборудования.

Соединение и ответвление медных однопроволочных проводов сечением 2,5-10 мм2 пайкой выполняются после того, когда их концы предварительно соединены двоичной скруткой так, чтобы в месте касания жил образовался желобок. Место соединения нагревают пламенем пропанбутановой горелки или бензиновой лампой до температуры плавления припоя. Затем с усилием натирают поверхности соединения палочкой припоя, введенной в пламя. В результате трения желобок очищается от загрязнений и облуживается по мере прогрева соединения. Таким образом запаивается все соединение.

При соединении двух алюминиевых жил пайкой их концы либо срезают под углом 55°, либо производят ступенчатую разделку и только затем облуживают. Пайка ведется непосредственным сплавлением в форме или поливом предварительно расплавленным припоем. Соединение и ответвление алюминиевых многопроволочных и однопроволочных жил могут выполняться в медных луженых гильзах.

Соединение проводников из разнообразных металлов пайкой производится по той же технологии, что и алюминиевых жил.

Соединение шин болтами

Проводники прямоугольного сечения соединяют между собой с помощью болтов, шпилек или сжимов. Число болтов определяется размерами шин. Силу сжатия контактных поверхностей целесообразнее обеспечивать применением нескольких болтов небольшого сечения, а не одного болта большего сечения, так как в первом случае количество контактных пятен получается больше. В результате переходное сопротивление соединения уменьшается и происходит более равномерное распределение тока по контактной площади. Контактные выводы электротехнических устройств выполняются плоскими и штыревыми.

Несколько параллельных шин фазы соединяют между собой путем укладки их в переплет, а не попарно, так как в последнем случае контактная поверхность получается значительно меньшей, а переходное сопротивление большим. При прохождении электрического тока контактные соединения нагреваются и, как следствие, расширяются. Особенно значительный нагрев и расширение происходят при коротком замыкании. Расширение неодинаково по всему соединению, так как его детали имеют разные коэффициенты линейного расширения. Болты соединений медных и алюминиевых шин работают в неблагоприятных условиях, поскольку коэффициент линейного расширения стального болта меньше, чем медной или алюминиевой шины, кроме того, болты при коротком замыкании всегда нагреваются значительно меньше, чем шины. В режиме короткого замыкания на болты действуют дополнительные силы, которые, складываясь с силой затяжки болта, могут привести к остаточным деформациям и ослаблению контактного соединения при понижении температуры.

Чем больше толщина пакета шин, тем большие механические напряжения возникают в стягивающих болтах. Эти напряжения могут быть снижены, если под головки болтов (гаек) установить тарельчатые пружины.

Тарельчатые пружины электротехнического назначения изготовляют двух типов: Ш – для поддержания контактного давления в соединениях шин; К – для поддержания контактного давления в соединениях кабельных наконечников с выводами электрооборудования, имеющими уменьшенную контактную поверхность по сравнению с шинами.

Вместо тарельчатых пружин допускается устанавливать со стороны алюминия утолщенную шайбу под головку болта или под гайку также для снижения механического напряжения. Длина перекрытия (нахлеста) соединяемых элементов в контактном соединении при одном или четырех болтах редко превышает ширину шины, а при двух болтах составляет от 1,5 до 2 размеров ширины шины.

Уменьшение переходного сопротивления соединения достигается повышением контактного давления и понижением его жесткости. Для уменьшения жесткости контактного соединения на шинах делают продольные разрезы шириной 3–4 мм и длиной 50 мм.

Болты в соединении выбираются в зависимости от удельных давлений между контактными поверхностями, кажущейся плотности тока и допустимых растягивающих усилий для болтов.

Длину болтов подбирают такой, чтобы после сборки затяжки соединений оставалось не менее двух ниток свободной резьбы.

Затяжку болтов контактного соединения производят гаечным ключом. Соединение алюминиевых шин с шинами из меди или алюминиевых сплавов толщиной 4 мм, а также медных или стальных шин толщиной 4–6 мм допускается производить болтами М6 длиной 16 мм или М8 длиной 20 мм.