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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA
Tipos de conexiones de contacto. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Trabajo eléctrico Hay varios tecnológicos métodos para hacer conexiones de contacto partes vivas de instalaciones eléctricas: soldadura eléctrica con calentamiento por contacto y electrodo de carbón, soldadura gas-eléctrica, gas, termita, soldadura por contacto a tope y presión en frío, soldadura, engarce, torsión, apriete con pernos (tornillos), etc. Soldadura eléctrica con calentamiento por contacto se utiliza para terminar, conectar y ramificar cables de aluminio con una sección transversal de hasta 1000 mm, así como para conectar conductores de aluminio con cobre; soldadura por calentamiento por contacto utilizando materiales de relleno - para conectar y terminar alambres y cables trenzados de aluminio con una sección transversal de hasta 2000 mm2, soldadura eléctrica con electrodo de carbono - para conectar barras colectoras de aluminio de varias secciones y configuraciones; Soldadura gas-eléctrica: principalmente para conectar conductores de aluminio y cobre. La ventaja de la soldadura gas-eléctrica es que se realiza sin fundentes, la desventaja es el equipo relativamente voluminoso más el uso de gas caro. Por este motivo, la soldadura gas-eléctrica se utiliza principalmente para la conexión por contacto de barras colectoras de aleaciones de aluminio y barras colectoras de cobre. Se utiliza para conectar cables de cobre y aluminio de diversas secciones y configuraciones. soldadura de gas (esto requiere equipo voluminoso). Soldadura por termita conecte cables y barras colectoras de acero, cobre y aluminio de todas las secciones. Su uso más apropiado es para conectar cables desnudos de líneas eléctricas en condiciones de campo. Para realizar la soldadura con termita se necesita equipo simple, es tecnológicamente simple, pero tiene un mayor riesgo de incendio. Otro requisito es la creación de condiciones especiales para el almacenamiento de cartuchos y cerillas de termita. La soldadura de termita-crisol se utiliza para conectar tiras de acero de bucles de puesta a tierra y cables de protección contra rayos. soldadura a tope Se utiliza al conectar barras colectoras de aluminio al cobre. Soldadura a presion en frio se utiliza para conectar barras colectoras de aluminio y cobre de secciones medias y cables unifilares con una sección transversal de hasta 10 mm. No requiere materiales adicionales ni accesorios de contacto. Se realizan conexiones de alambres de aluminio y cobre de cualquier sección soldadura; Este método no requiere equipos complejos, pero requiere mucha mano de obra. Prensado Se utiliza para realizar conexiones de contacto de cables aislados y no aislados de aluminio, acero-aluminio y cobre con una sección transversal de hasta 1000 mm tanto en cables como en líneas aéreas. Al terminar y conectar conductores, es necesario seleccionar cuidadosamente puntas, manguitos, así como punzones y matrices. Retortijón En las líneas de comunicación se utilizan cables y su conexión mediante conectores. El uso del método de conexión por contacto depende de los materiales de los conductores que se conectan, la sección transversal, la forma y el voltaje de la instalación eléctrica y las condiciones de instalación. Las líneas aéreas (cables) de hasta 1 kV en tramos se conectan mediante torsión en tubos ovalados; los cables de un solo cable se pueden conectar mediante torsión y luego soldadura o soldadura por solape (no se permite la soldadura a tope de cables de un solo cable). En los bucles, los cables de los soportes de anclaje se conectan mediante abrazaderas de cuña de anclaje y rama, torsión en tubos ovalados, abrazaderas de prensa o herrajes y soldadura. La preparación de conductores para una conexión de contacto se lleva a cabo según el método de realización de la conexión. Así, al conectar o terminar cables trenzados mediante soldadura, los extremos se cortan en pasos o con un bisel en un ángulo de 55° para que se forme contacto entre la parte tubular de la punta (manguito) y los cables de cada capa. Al terminar o conectar núcleos de sectores o segmentos con una herramienta especial o con unos alicates, se redondean para que el núcleo pueda entrar fácilmente en la cavidad de la parte tubular de la punta o manguito. La preparación de los extremos de contacto de conductores planos para soldar incluye el enderezamiento y el procesamiento de bordes. Para garantizar el contacto metálico entre los conductores conectados, primero se limpian sus superficies de contacto. limpiar de todo tipo de películas, mediante lavado, disolución química de películas y limpieza mecánica; A menudo estos métodos se utilizan juntos. La limpieza mecánica en combinación con enjuague o disolución es eficaz. Los métodos para limpiar superficies se seleccionan según los materiales de los elementos de contacto, la presencia de revestimientos metálicos protectores, el tipo de películas y el método para realizar la conexión de contacto. La forma más sencilla de limpiar las superficies es mecánicamente, utilizando cepillos de acero y cepillos de cartón. Las superficies de contacto de los conductores de aluminio se limpian con especial cuidado, aplicando previamente una capa de vaselina técnica u otros lubricantes protectores para evitar la reoxidación de las superficies de los elementos conectados. Bajo una capa de lubricante, utilizando cepillos internos especiales, limpian las superficies de contacto de conectores tubulares o ovalados de aluminio. En áreas de recolección especializadas, se utilizan cepillos giratorios para limpiar las superficies de contacto. Las superficies cubiertas con películas de aceite se desengrasan primero con disolventes y luego se limpian mecánicamente hasta obtener un brillo metálico. Para evitar una nueva contaminación, se protegen las superficies a unir. La protección se selecciona según el método de realización de la conexión de contacto, el material de los elementos de contacto y las condiciones de funcionamiento de las conexiones. Así, al soldar o soldar por contacto, las superficies de los elementos a conectar se protegen de la oxidación con fundentes, y si se utiliza una conexión con pernos, engarzados o torcidos, entonces con lubricantes de contacto. Los lubricantes de contacto protectores (pastas) deben tener una alta adherencia, una tasa de caída relativamente alta, ser químicamente neutros, estables en el tiempo y elásticos. Como lubricantes y pastas protectoras de contacto se utilizan vaselina de condensador, pasta de vaselina de cuarzo, etc., que se aplican en una capa fina. La ejecución correcta y de alta calidad de las operaciones de conexión, ramificación y terminación de núcleos de alambres y cables determina la confiabilidad del funcionamiento del cableado eléctrico interno y externo. Estos elementos de cableado deben tener la resistencia mecánica necesaria y una baja resistencia eléctrica, manteniendo estas propiedades durante todo el período de funcionamiento. Para el cableado eléctrico se utilizan alambres y cables con conductores de aluminio y cobre. Por motivos económicos, el cableado eléctrico se suele realizar mediante alambres y cables con conductores de aluminio. Sin embargo, el aluminio tiene propiedades que contribuyen poco a la fiabilidad de la conexión. Uno de ellos es el aumento (en comparación con el cobre) de la fluidez y la oxidación con formación de películas no conductoras. El óxido de aluminio crea una alta resistencia de contacto, lo que provoca un contacto eléctrico deficiente y un calentamiento excesivo. La película de óxido crea dificultades al soldar y soldar alambres, ya que tiene un punto de fusión de 2050 °C, mientras que el punto de fusión del aluminio es de sólo 660 °C. Se debe eliminar la película de las superficies de contacto y tomar medidas contra su aparición secundaria. Para ello se utilizan pastas de vaselina de cuarzo o vaselina de zinc, así como lubricante ZES. Los conductores de cobre también están cubiertos con una película de óxido, pero ésta tiene poco efecto sobre la calidad de la conexión de contacto y se elimina fácilmente. La falla de contacto también es causada por una gran diferencia en el coeficiente de expansión térmica lineal del aluminio en comparación con otros metales. Por lo tanto, los cables de aluminio no se pueden presionar en terminales de cobre ni conectar a contactos de cobre de dispositivos. Incluso durante el funcionamiento normal, después de un tiempo, los cables en los lugares de las uniones atornilladas y atornilladas de los conductores de aluminio deben apretarse periódicamente, ya que pueden calentarse mucho cuando cambia la temperatura ambiente. Con el uso prolongado, el aluminio comienza a “fluir” desde un área con alta presión a un área adyacente con menor presión. Por lo tanto, las conexiones de contacto de tornillos y pernos de conductores de aluminio no deben quedar pellizcadas. Los contactos de conductores de aluminio con otros metales en el cableado eléctrico exterior se encuentran en condiciones especialmente desfavorables. Bajo la influencia de la humedad ambiental, aparece una película de agua con propiedades de electrolito en las superficies de contacto y en la unión se forma el llamado par galvánico. El aluminio actúa aquí como un polo negativo y "pierde" partículas metálicas, se descompone gradualmente y el contacto se destruye. A este respecto son especialmente desfavorables los compuestos de aluminio con cobre y latón. Dichas superficies de contacto deben protegerse de la penetración de humedad con pasta de vaselina de cuarzo, grasa ZES o recubrirse con un tercer metal: estaño o soldadura tipo POS. Durante el funcionamiento, las abrazaderas de tornillos y pernos de las conexiones de cables de aluminio y cobre requieren control y ajuste periódico. Sin embargo, para el cableado eléctrico, por ejemplo, en casas de campo, este método de conectar conductores el más aceptable, ya que es simple y no requiere herramientas ni equipos especiales para conectar cables. El diseño de la abrazadera para conectar conductores de aluminio debe proporcionar las siguientes propiedades: - constancia de la presión sobre los hilos cuando aparece su fluidez; - un dispositivo que protege los cables para que no se extiendan por debajo del tornillo de contacto; - piezas galvanizadas. Estos requisitos se cumplen mediante una abrazadera especialmente diseñada para conectar conductores de aluminio. La arandela elástica de la abrazadera garantiza una presión constante sobre los cables conectados y el tope evita que el cable se salga de debajo de la abrazadera de contacto. En algunos diseños, la arandela elástica y el tope que limita la extensión se realizan en forma de una sola arandela de estrella. Es necesario ensamblar la abrazadera con todas las piezas, ya que la ausencia de alguna de ellas seguramente provocará un mal contacto.
La terminación de conductores de aluminio para sujeción por tornillo se realiza en forma de anillo, para conductores de cobre, en forma de anillo y varilla. Secuencia de conexión de conductores de aluminio con una sección transversal de hasta 10 mm.: 1) retire el aislamiento del extremo del núcleo hasta una longitud suficiente para formar un anillo. El cuchillo se dirige en un ángulo de 10-15° con respecto a la superficie del cable para que, al cortar el aislamiento, se deslice a lo largo de la superficie del núcleo. No puedes sostener el cuchillo perpendicular al alambre, ya que en este caso puedes cortar y romper el alambre. Para quitar el aislamiento de cables con una sección transversal de hasta 4 mm, se utilizan unos alicates KSI especiales; 2) el núcleo se limpia con papel de lija o papel de vidrio hasta obtener un brillo metálico y se lubrica con una fina capa de pasta de cuarzo y vaselina; 3) El extremo preparado del núcleo se dobla formando un anillo con unos alicates. Los cables deben doblarse en el sentido de las agujas del reloj, es decir, en el sentido de rotación del tornillo. El diámetro interior del anillo debe ser ligeramente mayor que el diámetro del tornillo de contacto; 4) el cable se sujeta con un tornillo a la placa del terminal de contacto, atornillándolo en un orificio cortado o apretándolo con una tuerca. Los conductores de cobre flexibles con una sección transversal de 1-2,5 mm se terminan en forma de anillo seguido de la mitad en el siguiente orden. Se quitan aproximadamente 25-30 mm de aislamiento del cable, los cables se lijan con papel de lija hasta obtener un brillo metálico, los cables se retuercen formando una varilla, se doblan formando un anillo, el anillo se cubre con colofonia o su solución en alcohol, luego sumergido en soldadura P1S-2 fundida durante 0-40 s. Después de enfriar, el cable se aísla del anillo. En algunos tipos de conexiones, un núcleo conductor de corriente de cobre trenzado con una sección transversal de 1,0-2,5 mm termina en forma de varilla con soldadura P0S-40. Los terminales de contacto de enchufes de hasta 10 A e interruptores de 4 A y superiores permiten la conexión de cables de cobre y aluminio con una sección transversal de 1 a 2,5 mm, y para interruptores de 1 A, solo cables de cobre con una sección transversal de 0,5 a 1 mm. La conexión de cables de aluminio en la abrazadera debe terminar en forma de anillo, cables de cobre, en forma de anillo y varilla. Antes de ponerlo en contacto, el anillo de alambre de aluminio se limpia y se lubrica con vaselina de cuarzo o pasta de vaselina de zinc. En los enchufes de hasta 10 A no se pueden conectar a un contacto más de dos cables de cobre o aluminio con una sección transversal de hasta 4 mm2. La conexión de cables de cableado eléctrico de aluminio o cobre con cables de cobre de dispositivos de iluminación se realiza mediante un bloque de sujeción especial. Los cables se sujetan entre placas que tienen muescas y orificios roscados para sujetar los tornillos. Los tornillos deben estar equipados con arandelas partidas con resorte.
En las lámparas, los casquillos para lámparas incandescentes tienen abrazaderas de contacto para un anillo, así como un tipo enchufable para conectar los extremos rectos de los cables de cobre. Al conectar los cables, debe recordar que el contacto central del cartucho está conectado al cable de fase y el contacto conectado al manguito de la base está conectado al cable neutro. Se recomienda aislar adicionalmente los cables que salen del enchufe con un tubo de PVC. Se ha generalizado el método de conectar y terminar alambres y cables de aluminio y cobre mediante engarzado, que proporciona un contacto eléctrico confiable y la resistencia mecánica necesaria, y además es fácil de realizar. El engarzado se realiza con alicates manuales, prensas mecánicas e hidráulicas utilizando troqueles y punzones reemplazables. Los manguitos se utilizan para conectar los núcleos de alambres y cables, y las terminales se utilizan para la terminación. Procedimiento tecnológico para engarzar conductores de aluminio en manguitos de conexión y terminar con terminales de cable.: 1) Dependiendo de la sección transversal de los conductores de alambres y cables portadores de corriente, seleccione el tipo y las dimensiones de los manguitos de conexión y los terminales de cable. Para engarzar conductores con una sección transversal de 2,5 a 10 mm2, se utilizan manguitos de conexión de aluminio del tipo GAO; para secciones mayores de 10 mm - manguitos de conexión tipo GA. La terminación de conductores y cables se realiza mediante terminales tubulares de aluminio tipo TA o terminales de cobre-aluminio tipo TAM; 2) seleccionar matrices y punzones de acuerdo con los tamaños estándar de manguitos y puntas de conexión; 3) comprobar la presencia de lubricante de fábrica en los manguitos y puntas. En ausencia de lubricación, los manguitos y las puntas se limpian con un cepillo de metal y se lubrican con pasta protectora de cuarzo-vaselina o zinc-vaselina; 4) retire el aislamiento de los extremos de los núcleos: al terminar, a una longitud igual a la longitud de la parte tubular de la punta, al conectar, a una longitud igual a la mitad del manguito; 5) limpiar los extremos de los cables conductores con papel de lija o un cepillo abrasivo hasta obtener un brillo metálico, limpiar con un paño empapado en gasolina y cubrir inmediatamente con pasta de cuarzo y vaselina; 6) poner una punta o manguito sobre los núcleos preparados y comprimidos. Al terminar, el conductor se inserta en la punta hasta que se detenga; al conectar, de modo que los extremos de los conductores conectados se toquen entre sí en el medio del manguito; 7) instale la parte tubular de la punta o manguito en la matriz y presiónela; 8) habiendo procesado los bordes afilados de los manguitos, se aísla la conexión. No está permitido presionar una punta de cobre sobre un núcleo de aluminio, ya que la conexión será frágil debido a la gran diferencia en el coeficiente de expansión térmica lineal entre el cobre y el aluminio. El procedimiento para prensar conductores y cables de cobre.: Retire el aislamiento de los cables de varios y un solo cable hasta una longitud de 20-25 mm, coloque los cables conectados en paralelo, sin torcerlos. Luego se envuelven en dos capas de lámina de cobre o latón de 0,2 mm de espesor y 18-20 mm de ancho y se engarzan en la unión con unos alicates de presión. El engarzado de conductores de uno o varios hilos con una sección transversal de 4 mm o más se realiza en terminales tubulares de cobre del tipo T o en manguitos de conexión de cobre del tipo GM. Todas las operaciones se realizan en la misma secuencia que para alambres y cables de aluminio, a excepción de la aplicación de pasta de vaselina de cuarzo y vaselina de zinc. Está prohibido hacer engastes con martillo y cincel. La soldadura y la soldadura se utilizan para conectar y derivar cables en los casos en que no se pueden usar todos los demás: engarzado, abrazaderas de tornillo y soldadura. Los requisitos para soldar son los mismos: debe garantizar un contacto eléctrico fiable y la resistencia necesaria. Para obtener una soldadura de alta calidad, es necesario, en primer lugar, elegir la soldadura adecuada y, en segundo lugar, eliminar la película de óxido de las superficies de contacto que se van a conectar. Al conectar conductores de cobre, la película de óxido se retira antes de soldar; al conectar conductores de aluminio, la película de óxido se retira durante el proceso de soldadura. La soldadura crea un buen contacto eléctrico, pero esta conexión es frágil, por lo que los cables deben torcerse antes de soldar. La soldadura de conductores de cobre con una sección transversal de 1,0-10 mm2 se realiza con un soldador. Para soldar se utilizan soldaduras blandas de estaño y plomo de la marca POS. Al soldar alambres de cobre, el óxido se elimina lijando las superficies con papel de lija o una lima. Como fundente se utiliza colofonia o su solución en alcohol (proporción de partes 1:1), así como grasa de soldadura. Al soldar conductores de cobre, no se recomienda utilizar ácido clorhídrico grabado o amoníaco como fundente, ya que tienen un efecto destructivo no solo en la película de óxido, sino también en el propio conductor de cobre. La temperatura de calentamiento del área de soldadura debe ser entre 30 y 50 °C más alta que la temperatura de fusión de la soldadura y el fundente. Las bajas temperaturas producen la llamada soldadura en frío, que tiene una baja resistencia mecánica y crea un contacto eléctrico poco fiable. Para evitar daños al aislamiento, una sección del núcleo de 2-3 mm de largo antes del corte del aislamiento no está estañada. Durante el proceso de soldadura, la película de óxido de la superficie de los núcleos conectados se elimina mecánicamente (bajo una capa de soldadura fundida) o químicamente (utilizando fundentes especiales). A cierta temperatura destruyen la película de óxido. Ésta es la peculiaridad de soldar y soldar conductores de aluminio. Una vez finalizada la soldadura, los restos de fundente deben eliminarse con cuidado, ya que pueden provocar la destrucción del contacto. No se recomienda soldar conexiones de conductores de aluminio en condiciones de aire húmedo debido a la posible corrosión. Las zonas de soldadura están protegidas de la humedad mediante cubiertas protectoras. La soldadura de conductores de un solo cable con una sección transversal de 2,5-10 mm se puede realizar con soldadura A usando un soldador, o con otras soldaduras (TsO-12, TsA-15) usando un soplete de gasolina. La soldadura A es resistente a la corrosión y es conveniente para soldar y estañar núcleos. La película de óxido de aluminio se destruye mecánicamente cuando se frota un cable con una varilla de soldadura, por lo que no se necesita fundente al soldar. La conexión y derivación de conductores de cobre con una sección transversal de hasta 6 mm (Fig. 33) se realiza mediante torsión soldada. La torsión seguida de soldadura es un método para conectar y ramificar cables de cobre de un solo hilo y de varios hilos de las marcas PR, PV, PRVD, PRD con una sección transversal de 1,5 a 6 mm en cableado eléctrico abierto sobre rodillos y aisladores. Este método de conexión y derivación también se utiliza en cableado eléctrico realizado con alambres planos PPV y otros, cuando las cajas de derivación no cuentan con revestimientos con abrazaderas de contacto, así como en algunos otros casos. Por ejemplo, al conectar un cable derivado de cobre de una línea aérea con una sección transversal de 4-6 mm con cables de entrada de cobre con una sección transversal de 2,5 mm. El método de conexión de cables mediante torsión es de ejecución simple, pero requiere una soldadura posterior de la conexión, ya que incluso una torsión de alta calidad tiene una resistencia de contacto transitoria varias veces mayor que con otros métodos de conexión: engarzado, soldadura, soldadura, atornillado o atornillado. conexiones.
Cuando se tuercen, los cables tienen pocos puntos de contacto y cuando la corriente fluye a través de la conexión, el contacto puede sobrecalentarse, lo que a veces provoca un incendio. Por este motivo no se permiten conexiones torcidas sin soldadura. La tecnología para conectar y ramificar cables de cobre es la siguiente. Para conectar 2 trozos de cable, debe torcer firmemente los cables de los núcleos que transportan corriente para que no se desenrollen y cruzar los cables. El extremo del cable izquierdo da de 8 a 10 vueltas alrededor del derecho y el extremo del cable derecho da de 8 a 10 vueltas alrededor del cable izquierdo, pero en una dirección diferente. Las conexiones trenzadas deben tener al menos 10-15 veces el diámetro de los cables de conexión. La conexión se engarza con unos alicates y se suelda con soldadura POS-30 o POS-40. El giro soldado se aísla a lo largo de toda la conexión con la captura obligatoria del aislamiento desprotegido del cable. La conexión entre dos hilos trenzados se realiza al tresbolillo. Al soldar conductores de aluminio de un solo cable con una sección transversal de 2,5 a 10 mm, la conexión y la derivación se realizan en forma de doble torsión con una ranura (Fig. 34). Se retira el aislamiento de los conductores, se limpia hasta obtener un brillo metálico con papel de lija o cinta para cables y se superpone con un doble giro para formar una ranura donde se tocan los conductores.
La conexión se calienta con un soplete o un soldador hasta que la soldadura comienza a derretirse. La varilla de soldadura A se frota con fuerza en un lado. Como resultado de la fricción, la película de óxido se desprende y la ranura comienza a estañarse y rellenarse con soldadura. Los conductores se estañan del mismo modo y la ranura del otro lado se rellena con soldadura. Al mismo tiempo, se estañan las superficies exteriores y los lugares de torsión de los núcleos. Después del enfriamiento, se aísla la junta. La soldadura se utiliza para terminar y conectar conductores portadores de corriente de alambres y cables de todas las secciones y para conductores de aluminio con conductores de cobre con una sección transversal de no más de 10 mm. Este método de unión requiere el uso de fundentes especiales, máquinas de soldar y otros equipos especiales. Autor: Bannikov E.A.
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