Види контактних з'єднань


   Існують різні технологічні способи виконання контактних з'єднань струмоведучих частин електроустановок: електрозварювання контактним розігрівом і вугільним електродом, газоелектричних, газова, Термітне, контактна стикова і холодне зварювання тиском, пайка, опресування, скручування, стягання болтами (гвинтами) і т. д.

 
    Електрозварювання контактним розігрівом застосовують для оконцеванія, з'єднання і відгалуження алюмінієвих проводів перерізом до 1000 мм2, а також для з'єднання алюмінієвих жив з мідними; зварювання контактним розігрівом з використанням присаджувальних матеріалів - для з'єднання і оконцеванія алюмінієвих багатодротяна жив проводів і кабелів перерізом до 2000 мм2, електрозварювання вугільним електродом - для з'єднання алюмінієвих шин різних перетинів і конфігурацій; газоелектричних зварювання - в основному для з'єднання алюмінієвих і мідних жил. Гідність газоелектричних зварювання полягає в тому, що її виконують без флюсів, недолік - відносно громіздке обладнання плюс використання дорогого газу. З цієї причини газоелектричних зварювання застосовують переважно для контактного з'єднання шин з алюмінієвих сплавів і мідних шин.
    Для з'єднання мідних і алюмінієвих проводів різних перетинів і конфігурацій застосовується газова зварювання (при цьому необхідно громіздке обладнання).
  Термітне зварювання з'єднують сталеві, мідні й алюмінієві проводи та шини всіх перетинів. Найбільш доцільно її застосування для з'єднання неізольованих проводів ліній електропередач у польових умовах. Для виконання Термітне зварювання необхідно нескладне обладнання, технологічно вона проста, але відрізняється підвищеною пожежну небезпеку. Ще одна вимога - створення спеціальних умов для зберігання Термітне патронів і сірників. Термітне-тигельні зварювання використовують при з'єднанні сталевих смуг контурів заземлення і грозозахисних тросів.
Стикова контактне зварювання застосовується при з'єднанні алюмінієвих шин з мідними.
Холодна зварювання тиском застосовується при з'єднанні алюмінієвих і мідних шин
середніх перетинів і однодротяна проводів перетином до 10 мм2. Для її виконання не потрібно додаткових матеріалів і контактної арматури.
З'єднання алюмінієвих і мідних проводів будь-якого перетину виконують пайкою; цей спосіб не вимагає складного обладнання, але трудомісткий.
   Опресування використовується для виконання контактних з'єднань алюмінієвих, сталевоалюмінієвий і мідних ізольованих і неізольованих проводів перетином до
1000 мм2 як у кабельних, так і на повітряних лініях. При оконцеваніі і з'єднанні провідників особливо ретельно необхідно підбирати наконечники, гільзи, а також пуансони і матриці.
  Скручування проводів і їхнє з'єднання з допомогою з'єднувачів використовують на лініях зв'язку.
  Використання способу контактного з'єднання залежить від матеріалів з'єднуються провідників, перетину, форми і напруги електроустановки, умов монтажу.
Повітряні лінії (проводи) до 1 кВ в прольотах з'єднують скручуванням в овальних трубках, однодротяна проводу допускається з'єднувати скручуванням з наступною пайкою або зварюванням внахлестку (зварювання в стик однодротяна проводів не допускається).
  У петлях проводи анкерних опор з'єднують анкерними і відгалужувальними клиновими зажимами, скручуванням в овальних трубках, плашечних або апаратними пресовані зажимами і зварюванням.
   Підготовку провідників до контактної з'єднанню проводять залежно від способу виконання з'єднання. Так, при з'єднанні або оконцеваніі багатодротяна жив пайкою кінці обробляють східчасто або зі скосом під кутом 55 °, щоб утворився контакт між трубчастою частиною наконечника (гільзи) і тяганиною кожного повив. При оконцеваніі або з'єднанні секторальних або сегментних жив спеціальним інструментом або за допомогою пасатижі їх скругляющі, щоб жила могла легко увійти в порожнину трубчастою частини наконечника або гільзу. Підготовка контактних решт плоских провідників під зварювання включає рихтування та обробку крайок.
    Для того щоб забезпечити металевий контакт між сполучаються провідниками, їх контактні поверхні попередньо очищають від усякого роду плівок, застосовуючи при цьому змивання, хімічне розчинення плівок і механічне очищення; часто ці способи використовують спільно. Ефективна механічна очистка в поєднанні зі змиванням або розчиненням. Способи очищення поверхонь вибирають в залежності від матеріалів контактних елементів, наявності на них захисних металевих покриттів, плівок виду і способу виконання контактного з'єднання. 
   Найпростіший спосіб очищення поверхонь - механічний, за допомогою сталевих щіток і щіток з кардоленти. Контактні поверхні алюмінієвих провідників очищають особливо ретельно, завдавши попередньо шар технічного вазеліну або інших захисних мастил для виключення повторного окислення поверхонь елементів, що з'єднуються. Під шаром мастила за допомогою спеціальних щіток внутрішні чистять контактні поверхні алюмінієвих овальних або трубчастих з'єднувачів. На спеціалізованих заготівельних ділянках для очищення контактних поверхонь застосовують обертові щітки.
   Покриті олійними плівками поверхні попередньо знежирюють розчинниками, а потім очищують механічним способом до металевого блиску.
З метою запобігання повторного забруднення сполучаються поверхні захищають. Захист вибирають залежно від способу виконання контактного з'єднання, матеріалу контактних елементів і умов експлуатації з'єднань. Так, при контактній зварюванні або пайку поверхні елементів, що з'єднуються захищають від окислення флюсами, а якщо застосовують з'єднання болтами, опресування або скруткою, то контактними мастилами.
   Захисні контактні мастила (пасти) повинні мати високу адгезію, володіти відносно високим ступенем каплепаденія, бути хімічно нейтральними, стабільними в часі й еластичними. Як захисні контактних мастил і паст використовуються конденсаторний вазелін, кварцевазеліновая паста та ін Мастила наносять тонким шаром. 




   Правильне і якісне виконання операцій по з'єднанню, відгалуженню і оконцеванію жил проводів і кабелів визначає надійність експлуатації внутрішньої і зовнішньої електропроводок. Ці елементи проводок повинні мати необхідну механічну міцність і малим електричним опором, зберігаючи ці властивості на весь час експлуатації.
Для влаштування електропроводки використовуються дроти і кабелі з алюмінієвими та мідними жилами. З економічних міркувань електропроводка, як правило, виконується проводами і кабелями з алюмінієвими жилами. Однак алюміній має властивості, які мало сприяють надійності з'єднання. Одне з них - підвищена (в порівнянні з міддю) плинність і окислюваність з утворенням токонепроводящіх плівок. Окис алюмінію створює велике перехідний опір, що приводить до погіршення електричного контакту і надмірного його нагрівання. Окісна плівка створює труднощі при пайку і зварюванні проводів, тому що вона має температуру плавлення 2050 ° C, температура плавлення ж самого алюмінію складає лише 660 ° C.
Плівку з контактних поверхонь необхідно вилучати та вживати заходів проти вторинного її виникнення. Для цього застосовують кварцевазеліновую або цінковазеліно-ву пасти, а також змащення ЗЕС.
   Мідні провідники також покриваються окісною плівкою, але вона незначно впливає на якість контактного з'єднання і легко видаляється.
До порушення контакту призводить також велика різниця в коефіцієнті лінійного теплового розширення алюмінію в порівнянні з іншими металами. Тому алюмінієві дроти не можна спресовують в мідних наконечниках або приєднувати до мідним контактам апаратів. Навіть при нормальній експлуатації через деякий час проводи в місцях болтових і гвинтових з'єднань алюмінієвих жил слід періодично підтягувати, тому що при зміні температури навколишнього середовища вони можуть сильно нагріватися.
   При тривалій експлуатації алюміній починає «текти» з області з великим тиском у сусідню область, що знаходиться під меншим тиском. Тому гвинтові і болтові контактні з'єднання алюмінієвих жив не можна VOL.
   В особливо несприятливих умовах перебувають контакти алюмінієвих жив з іншими металами в зовнішніх електропроводках. Під впливом вологи, що міститься в навколишньому середовищі, на контактних поверхнях з'являється водяна плівка з властивостями електроліту і в місці з'єднання утворюється так звана гальванічна пара. Алюміній тут виступає в якості негативного полюса і «втрачає» частки металу, поступово руйнується, і руйнується контакт. Особливо несприятливі щодо цього з'єднання алюмінію з міддю і латунню. Такі контактні поверхні необхідно захищати від проникнення вологи кварцевазеліновой пастою, мастилом ЗЕС або покривати їх третім металом - оловом або припоєм типу ПОС.